Рабочая программа по Физиологии растений б.о

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Нижегородский государственный педагогический университет
имени Козьмы Минина»
Естественно географический факультет
Кафедра «Биологии, химии и биолого-химического образования»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебно-методической
деятельности
________________Г.А. Папуткова
«___»_______________20____г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Б3.В.5 Физиология растений
Направление подготовки: 050100.62 "Педагогическое образование»
Профиль подготовки: "Биология и химия"
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная, 5 лет
Н. Новгород
2012
Рабочая программа составлена на основе:
1. Федерального государственного образовательного стандарта высшего
профессионального образования по направлению подготовки
050100.62 Педагогическое образование, утвержденного 17.01.2011 г.,
номер государственной регистрации 46.
2. Учебного плана по направлению подготовки 050100.62 Педагогическое образование, профилю подготовки «Биология и химия», утвержденного 26.04.2012 г.
Рабочая программа по дисциплине принята на заседании кафедры «Биологии, химии и биолого-химического образования», протокол №1 от 31
августа 2012г.
Разработчик: д.с.-х.н.,
доцент каф. биологии, химии и
биолого-химического образования ________________И.П. Уромова
СОГЛАСОВАНО
Зав. кафедрой биологии, химии и
биолого-химического образования _____________/А.И. Дмитриев/
«____»________201__г.
СОГЛАСОВАНО
Зав. выпускающей
кафедрой биологии, химии и
биолого-химического образования _____________/А.И. Дмитриев/
«____»________201__г.
СОГЛАСОВАНО
Директор библиотеки ______________________/_____________/
«___»________201___г.
1. Цели и задачи дисциплины
Целью освоения дисциплины является изучение физиологических процессов и формирование естественно-научного мировоззрения на основе знания физиолого-биохимических процессов и их взаимосвязи с окружающей
средой.
Задачи дисциплины:
- формирование целостного естественнонаучного мировоззрения;
- представления о своеобразии жизни растения и об общих закономерностях организации всего живого;
- создание основы для понимания организации метаболизма растений
на молекулярном уровне;
- активизация знаний в области физики, химии и их применение при
изучении жизни растений и животных;
- обоснование системы охраны окружающей среды, основ агрохимии и
рационального сельского хозяйства, применения биотехнологии в современных производствах.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Цикл (раздел) ООП, к которому относится дисциплина: естественнонаучный. Дисциплина входит в базовую (вариативную) часть профессионального цикла (3.2.4). К исходным знаниям, необходимым для изучения
дисциплины «Физиология растений», относятся знания в области ботаники,
цитологии, гистологии, биологических основ сельского хозяйства, общей
химии, почвоведения с основами агрохимии. Дисциплина является основой
для изучения таких областей знаний, как биологическая химия, биогеография, охрана природы и рациональное природопользование, биотехнология,
общая экология.
3.Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций или их составляющих:
-ОК-1- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения
-ОК-4-способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности,
применять методы математической обработки информации, теоретического и
экспериментального исследования
-ПК-11-способен использовать систематизированные теоретические и
практические знания для определения и решения исследовательских задач в
области образования.
В результате освоения данной дисциплины студент должен:
знать:
- об основных закономерностях метаболизма растительного организма
на различных уровнях организации.
- сущность процессов, идущих в растительном организме и их взаимосвязь с внешним и внутренним строением растений.
- основные понятия и терминологию изучаемого курса, биологические
законы и явления
- химические основы биологических процессов и физиологические механизмы работы различных систем и органов растений,
уметь:
- работать с лабораторным оборудованием и приборами.
- применять биологические и экологические знания для анализа прикладных проблем хозяйственной деятельности
- самостоятельно проводить исследования, осуществлять естественнонаучный эксперимент,
- использовать информационные технологии для решения научных и
профессиональных задач,
- анализировать и оценивать результаты лабораторных и полевых исследований
владеть:
- навыками экспериментально-практической работы;
- навыками работы по изучению физиологических процессов растительного организма в полевом научно - учебном эксперименте;
- системным анализом глобальных экологических проблем, вопросов
состояния окружающей среды и рационального использования природных
ресурсов.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6
7
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия в активной и интерактивной
форме
Лекции
Лабораторный практикум
Самостоятельная работа
КСР
Вид итогового контроля
(зачет, экзамен)
Всего
зач.
ед
6
Семестры
Всего часов
5
6
216
77
139
90
36
54
36
54
68
22
18
18
32
9
18
36
36
13
экзамен
5.Содержание дисциплины
5.1. Тематический план
1Введение
2.Физиология
клетки
3.Фотосинтез
4. Дыхание
5. Минеральное
питание
6. Водный режим
7. Рост и развитие
8. Физиология
устойчивости
9. Интеграция физиологических
процессов в растении
10. Физиология
растительного покрова
КСР
Экзамен
2
Лабораторные
занятия
-
2
10
14
26
4
8
14
12
20
14
38
34
4
10
6
20
4
2
10
-
4
6
18
8
2
4
4
10
2
-
6
8
-
-
4
4
22
36
22
36
Итого
36
126
216
Раздел дисциплины
Лекции
54
Самостоятельная работа
Итого по
разделам
дисциплины
2
5.3. Содержание разделов дисциплины
1.Введение
Роль и место растения в живом мире (количественные отношения).
Специфика метаболизма растений по сравнению с животными (автотрофность, образование кислорода, минеральное питание и восстановление азота
и серы, водный обмен, переживание неблагоприятных сезонов). Приспособленность растений к прикрепленному образу жизни. Особенность морфологии растений, представление о роли удельной поверхности, специфика роста
растений и его функциональное значение.
Различия и сходство в химическом составе животных и растений. Синтетические способности растений.
Раздел 2. Физиология клетки
Специфические особенности клеток растений по сравнению с бактериями и клетками животных. Функциональная роль отдельных органоидов клеток. Специфическая роль в метаболизме органоидов, типичных для растений
(пластиды, вакуоль, клеточная стенка). Симбиотическая теория происхожде-
ния пластид и митохондрий. Представление о симпласте, апопласте и эндопласте.
Клетка как целостная система (представление о необходимом наборе
синтетических процессов для поддержания жизни клетки, значение структурной организации клетки и цитоскелет, представление о компартментации
метаболизма в клетке). Физиологическая роль мембран и проницаемость клеток для разных соединений.
Тотипотентность клетки и культура изолированных клеток и тканей.
Использование ее в биотехнологии и селекции. Гибридизация растительных
клеток и генная инженерия растений. Уровни регуляции метаболизма клетки
(генетический, мембранный, трофический). Представление о гомеостазе. Реакция клеток на повреждение. Общее представление о стрессе. Системы репарации растительной клетки.
Раздел 3.Фотосинтез
Фотосинтез как процесс питания растений. Уникальность этого процесса. Значение фотосинтеза в круговороте углерода и кислорода на Земле, в
жизни биосферы. Значение изучения механизма фотосинтеза для разработки
методов солнечной энергетики в человеческом обществе. История открытия
и изучения фотосинтеза. Значение работ К. А.Тимирязева в обосновании
приложимости закона сохранения энергии к фотосинтезу. Роль в фотосинтезе
различных участков видимого света. Пигментный аппарат фотосинтеза. Химические и оптические свойства хлорофиллов, фикобилинов, каротиноидов.
Хроматическая адаптация растений к условиям освещения. Хлоропласты, их
ультраструктура (граны, ламеллы, тилакоиды, строма, рибосомы). Структурная организация и функционирование мембраны тилакоида.
Фотофизические процессы в фотосинтезе. Передача поглощенной
энергии фотона между молекулами пигментов. Представление о фотосинтетической единице, светособирающем комплексе, реакционном центре и фотосистеме. Эффект Эмерсона и две фотосистемы, z–схема. Фотоснтетическое
фосфорилирование, циклическое и нециклическое. Механизм фосфорилирования, теория Митчелла. Образование кислорода. Доказательство водного
происхождения кислорода при фотосинтезе. Квантовый выход фотосинтеза.
Темновая фаза фотосинтеза. Доказательства участия в фотосинтезе
темновых реакций. Длительность световой и темновой фаз. Локализация их
вструктурах хлоропласта. Цикл Кальвина (восстановительный пентозофосфатный цикл, С3-путь). Этапы цикла Кальвина – карбоксилирование, восстановление, регенерация.
Оксигеназная функция РБФ-карбоксилазы/оксигеназы. Фотодыхание
(гликолатный цикл) у С3-растений. Цикл Хэтча–Слэка, С4-путь. Анатомическая структура листьев С4- растений, особенности хлоропластов из клеток
мезофилла и обкладки. САМ-путь фотосинтеза. Пути подачи СО2 в цикл
Кальвина у С3-, С4- и САМ-путей фотосинтеза. Влияние внешних условий на
фотосинтез. Световая кривая фотосинтеза,
Точки компенсационная и светового насыщения. Различия световых
кривых у светолюбивых и теневыносливых растений, у С 3- и С4-растений.
Влияние на фотосинтез концентрации СО2. Углекислотный компенсационный пункт у С3- и С4- растений. Регуляция поступления СО2 с помощью
устьичного аппарата. Влияние температуры, водоснабжения и минеральногопитания на фотосинтез. Связь процессов фотосинтеза и дыхания. Фотосинтез и продуктивность растений.
Раздел 4. Дыхание
Необходимость затрат энергии для поддержания жизни. Энергетический и конструктивный обмены. Принцип сопряжения и роль АТФ. Процессы окисления в энергетическом обмене. Анаэробный и аэробный типы энергетического обмена, брожение и дыхание. Генетическая связь брожения и
дыхания, работы С. П. Костычева. Анаэробная и аэробная фазы дыхания.
Гликолиз, цикл Кребса, цепь переноса электронов. Окислительное фосфорилирование: субстратное и мембранное. Количество АТФ, образующейся в
анаэробной и аэробной фазах дыхания. Механизмы мембранного фосфорилирования. Теория П. Митчелла. Сходство мембранного фосфорилирования в
хлоропластах и митохондриях. Пентозофосфатный путь дыхания. Локализация процессов дыхания в клетке. Митохондрии, их структура и функции.
Фотодыхание и темновое дыхание у растений. Различия между ними
по их физиологической роли и по зависимости от света и от концентрации
кислорода. Физиология темнового дыхания растений. Дыхательный коэффициент. Связь между дыханием и продуктивностью растений. Функциональные составляющие дыхания: на рост и на поддержание.
Дыхание при неблагоприятных условиях.
Раздел 5. Минеральное питание
История учения о минеральном питании растений. Элементарный состав растения. Зольные элементы. Необходимые растению микро- и макроэлементы. Понятие об автотрофности зеленого растения – автотрофность не
только по углероду, но и по другим элементам.
Поглощение ионов растительной клеткой. Ионный гомеостаз. Антагонизм ионов. Пассивный и активный транспорт ионов через мембрану клетки.
Роль Na+, К+- АТФ-азы и Н+-АТФ-азы. Сопряженный транспорт различных
ионов через мембрану.
Механизм поглощения минеральных элементов корневой системой.
Независимость поглощения ионов от поглощения воды. Соотношение активного и пассивного транспортов при поглощении катионов и анионов. Корень
как орган поглощения минеральных ионов и воды. Особенности роста корней. Роль разных тканей корня в поглощении минеральных ионов и их
транспорте по растению. Влияние фотосинтеза и дыхания на поглотительную
деятельность корней.
Азотный обмен растений. Его особенности, отличающие его от азотного обмена животных. Работы Д. Н. Прянишникова. Пути ассимиляции аммиака и нитратов в растении. Роль глутаминовой кислоты в биосинтезе аминокислот. Ассимиляция фосфора, серы, калия и других элементов минерального питания. Питание растений с помощью симбиотических организмов. Физиологические основы применения удобрений.
Современные технологии удобрения и выращивания растений.
Синтетические функции корневой системы растений. Особенности
синтеза аминокислот, амидов, фитогормонов и алкалоидов. Работы Д. А. Сабинина.
Раздел 6. Водный режим
Физические и химические свойства воды и ее значение в организации
живой материи. Пойкилогидрические и гомойогидрические растения.
Поглощение воды клетками. Осмотические явления в клетках. Представление о водном потенциале клетки растения. Состояние воды в клетках,
свободная и связанная вода.
Поглощение воды корнем. Корневое давление, плач, гуттация. Механизм создания корневого давления и активного транспорта воды. Передвижение воды по стеблю. Присасывающее действие листьев. Величина натяжения водных нитей в стебле. Нижний и верхний концевые двигатели водного
тока, их величина, источники энергии.
Транспирация, ее значение для растения. Устьичная регуляция транспирации. Влияние внешних условий на транспирацию, ее суточные и сезонные изменения.
Водный режим растений разных экологических типов и разных жизненных форм. Засухоустойчивость растений. Работы Н.А. Максимова. Особенности обмена веществ у засухоустойчивых растений. Ксероморфная
структура. Правило В. Р. Заленского. Изменения засухоустойчивости растений в онтогенезе, критические периоды. Влияние водного стресса на физиологические процессы у растений. Физиологические основы орошения.
Раздел 7. Рост развитие
Определение понятий «рост» и «развитие». Количественные закономерности роста. Абсолютная и относительная скорости роста. Сигмоидная
кривая роста, ее биологическая универальность. Своеобразие роста растений,
отличающее их от животных.
Меристемы, Их организация. Покоящийся центр корня и меристема
ожидания побега. Фазы деления, растяжения и дифференцировки клетки. Фаза растяжения – специфическая особенность клеток растений. Соотношение
деления и растяжения клеток при росте разных органов растений в связи с их
функциями. Регуляция клеточных делений у многоклеточных организмов.
Фитогормоны. История формирования представлений о наличии фитогормональной регуляции в растениях. Сравнение фитогормонов и гормонов
животных. История открытия фитогормонов, их химическая природа, физиологическое действие и практическое применение. Особенности фитогормональной регуляции роста и морфогенеза разных органов растения и разных
процессов роста и развития. Передвижение фитогормонов по растению. Механизм действия фитогормонов. Специфика действия отдельных фитогормонов. Общие особенности регуляторного действия фитогормонов, сравнение
их с другими веществами, участвующими в регуляции роста, развития и метаболизма растения (витамины, ингибиторы роста и др.). Представление о
механизме действия фитогормонов на генетическом и мембранном уровнях.
Значение и роль вторичных мессенджеров. Практическое использование фитогормонов в растениеводстве. Гербициды. Природные ингибиторы роста.
Фитохромная система растений. Строение и локализация фитохрома.
Специфика и механизм действия фитохромной системы в регуляции разных
процессов.
Периодичность роста. Состояние покоя у растений. Виды покоя: вынужденный и физиологический (глубокий). Условия выхода из состояния покоя. Адаптивная роль покоя, его значение для морозо-, жаро- и засухоустойчивости растений. Движение растений, Тропизмы и настии, их физиологические механизмы и адаптивная роль.
Развитие растений. Типы онтогенеза: моно– и поликарпики. Деление
онтогенеза на этапы. Регуляция перехода растений в генеративное состояние.
Явление яровизации. Яровые и озимые формы. Адаптивная роль яровизации.
Явление фотопериодизма. Группы растений с различной фотопериодической
реакцией, ее адаптивное значение. Гормональная теория цветения М. Х. Чайлахяна. Роль фитохрома в фотопериодических реакциях растений.
Раздел 8. Интеграция физиологических процессов в растении
Разделение функций между клетками и органами в многоклеточном
организме растения. Передвижение веществ в растении. Ближний и дальний
транспорт. Представление о нисходящем и восходящем токах веществ. Флоэмный транспорт. Механизм загрузки флоэмы.
Продукционный процесс растения и интеграция в нем разных функций:
фотосинтеза, дыхания, роста, минерального питания, водного режима. Донорно-акцепторные отношения и транспорт ассимилятов в растении. Взаимодействие органов растения, корреляции, корне-листовая связь. Необходимость изучения растения как целостного организма для выработки методов
повышения его продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды.
Раздел 9. Физиология устойчивости растений
Представление о стрессе и стрессорах. Три фазы стрессовой реакции
растений. Неспецифические и специфические механизмы устойчивости к повреждающим факторам внешней среды. Механизмы адаптации растений на
клеточном, организменном и популяционном уровнях. Различные виды
устойчивости: к засухе, перегреву, низким температурам, морозоустойчивость, солеустойчивость, устойчивость к недостатку кислорода, ксенобиотикам, радиоустойчивость. Устойчивость к инфекционным болезням и механизмы защиты от патогенов (механические, фитонциды и фитоалексины, реакции сверхчувствительности).
Оценка факторов окружающей среды с помощью тестов на растениях.
Раздел 10. Физиология растительного покрова
Использование солнечной энергии растительностью. Индекс листовой
поверхности. Продуктивность разных растительных сообществ и всего растительного покрова Земли. Круговорот углерода, кислорода, азота, других
минеральных элементов в растительном покрове.
Водный обмен растительного покрова. Водный баланс фитоценозов.
Климатическая ритмика и ритмика вегетации растений. Роль растительного
покрова в круговороте веществ и энергии в биосфере. Необходимость растительного покрова для обеспечения жизни на Земле и роль человека в его сохранении
5.3. Разделы дисциплины и связь с формируемыми компетенциями
Наименование компетенций
ОК-1
ОК-4
ПК-11
№ разделов дисциплины, участвующих в формировании компетенциями
1
2
3
4
5
6
7
8
9
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
6. Образовательные технологии
При изучении дисциплины «Физиология растений» рекомендуется
применение развивающих технологий, технологий программированного обучения, активных и интерактивных методов обучения
7.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная литература
1.Штырлина О.В. Программно-методическое сопровождение дисциплины «Физиология растений»: Учебно-методическое пособие. –
Н.Новгород: НГПУ, 2009. – 71с.
2. Штырлина О.В.Летняя учебно-полевая практика по физиологии растений.– Н. Новгород: НГПУ, 2008. 36с.
7.2. Дополнительная литература
1. Беликов П.С., Дмитриева Г.А. Физиология растений.– М.: Изд-во
Российского ун-та дружбы народов, 1992.158.
2. Викторов Д.П. Малый практикум по физиологии растений.– М.:
Высшая школа, 1969. 128с.
3. Жолкевич В.Н. и др. Водный обмен растений.– М.: Наука, 1989.156с.
4. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений.– М.: Мир,
1986. Т. 1, 2. 344с.
6. Иванов В.Б. Клеточные основы роста растений.– М.: Наука, 1974.
126с.
7. Полевой В.В. Физиология растений.– М.: Высшая школа, 1989.428с.
8. Практикум по физиологии растений / Под ред. В.Б. Иванова. – М.:
Аcadema, 2001. 164с. 1. Медведев С.С. Физиология растений.– С-Пб., 2004.
9. Медведев С.С. Физиология растений.– С-Пб., 2004.
10. Лабораторные работы по физиологии растений часть 1 (сост. И.И.
Согина, Т.А. Мартынова).– Горький: ГГПИ им. М. Горького, 1981. 36с.
11. Лабораторные работы по физиологии растений часть 2 (сост. И.И.
Согина, Т.А. Мартынова).– Горький: ГГПИ им. М. Горького, 1982. 42с.
12. Якушкина Н.И., Бахтенко Е.Ю. Физиология растений (учебник).–
М.: Владос, 2005. 463с.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Реализация дисциплины требует наличия специализированной лаборатории: «Лаборатория физиологии растений» с комплексом оборудования для
проведения лабораторных и практических работ. Технические средства обучения: мультимедийное оборудование.
9. Контроль и оценка результатов освоения дисциплины
ОК-4
тест +
тест +
тест +
тест +
-
-
-
-
-
-
-
коллоквиум
тест
-
контрольн
тест
-
контрольн
тест
-
контрольн
-владеть
самостоятельно проводить исследования, осуществлять естественнонаучный
эксперимент
-
контрольная
контрольн
-уметь
-системным анализом глобальных экологических проблем, вопросов состояния окружающей среды и рационального использования природных ресурсов
тест
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения лабораторных и практических
занятий, тестирования, выполнения индивидуальных заданий.
Формируемые компетенции и используемые оценочные средства
Показатели сформированности
компетенций
Наименование компетенций
1 2 3 4 5 6 7 8 9
- владеет культурой мышления, способен к обобщению,
ОК-1
анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения
-знать
-основные понятия и терминологию
изучаемого курса, биологические законы и явления
-
способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической
обработки информации, теоретического и экспериментального исследования
коллоквиум
коллоквиум
коллоквиум
-
8
-
-
-
9
-
-
-
-
-
презентация
-
реферат
-
коллокв.
-
конспект
-
-
7
-
реферат
-уметь
-анализировать и оценивать результаты
лабораторных и полевых исследований
-
6
-
решение
задач
-
коллокв.
- химические основы биологических
процессов и физиологические механизмы работы различных систем и органов растений
5
-
коллоквиум
коллоквиум
-
решение
задач
решение
задач
решение
задач
- сущность процессов, идущих в растительном организме и их взаимосвязь с
внешним и внутренним строением растений.
коллоквиум
4
коллоквиум
3
коллокв.
- химические основы биологических
процессов и физиологические механизмы работы различных систем и органов растений,
2
коллоквиум
-знать
- об основных закономерностях метаболизма растительного организма на
различных уровнях организации
1
-
-
отчет л/р
отчет л/р
отчет л/р
отчет л/р
отчет л/р
отчет л/р
презентация
способен использовать систематизированные теоретичеПК-11
ские и практические знания для определения и решения
исследовательских задач в области образования
-уметь
1 2 3 4 5 6 7 8 9
- использовать информационные технологии для решения научных и профессиональных задач
-работать с лабораторным оборудованием и приборами.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
-
-
-
отчет по л/з
-
доклад
-
реферат
- владеть
- применять биологические и экологические знания для анализа прикладных
проблем хозяйственной деятельности;
-навыками работы по изучению физиологических процессов растительного организма в полевом
научно - учебном эксперименте.
-навыками
экспериментальнопрактической работы;
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
Физико-химическая организация цитоплазмы. Клетка как коллоидная система.
Растительная клетка как осмотическая система. Водный и осмотический потенциал.
Поступление воды в растение. Доступность разных форм почвенной
воды растению. Корневое давление и его роль.
Транспирация. Виды транспирации и их регулировка. Суточный ход
транспирации. Роль транспираций в жизни растения.
Передвижение воды по растению. Двигатели водного тока. Теория
сцепления.
Водный режим растений разных экологических групп.
Действие недостатка влаги на растение. Засухоустойчивость.
Элементарный состав растений. Роль катионов (К+, Na+, Са2+, Мg2+).
Физиологическая роль фосфора и серы в растениях.
Микроэлементы и их роль в жизни растений.
Усвоение азота растением.
Поступление в растение питательных веществ. Роль корней в поглощении и превращении веществ. Физиологические основы применения удобрений.
Космическая роль зелёных растений. Строение листа как органа фотосинтеза.
Каротиноиды и фикобиллины: химическая организация, свойства,
значение для фотосинтеза.
Энергетика фотосинтеза. Работа Тимирязева.
Фотофизическая фаза фотосинтеза (возбуждение пигментов, уровни
возбуждения, миграция энергии в фотосинтезирующем аппарате).
Фотохимическая фаза фотосинтеза. Фотосинтетическое фосфорилирование.
Реакции темновой фазы фотосинтеза у растений «С3» типа.
Реакции темновой фазы фотосинтеза у растений «С4» типа.
Понятие о двух фотосинтетических системах, их строение и функционирование. Эффект Эмерсона.
-
21. Фотосинтез и урожай. Пути повышения урожая с/х растений.
22. Дыхание и его роль в жизни растения. Влияния внешних условий на
дыхание. Дыхательный коэффициент.
23. Работы Баха, Палладина и Костычева по изучению процесса дыхания.
24. Анаэробный и аэробный этапы дыхания. Энергетический выход.
25. Цепь переноса водорода и электрона (ЭГЦ). Характеристика ферментов ЭГЦ.
26. Митохондрии. Механизм окислительного фосфорилирования.
27. Эволюция окислительных процессов на Земле.
28. Механизм передвижения органических веществ в растении.
29. Рост растений. Три фазы роста клетки. Влияние на рост внешней
среды.
30. Фитогормоны как основные регуляторы роста, применение их в
практике с/х.
31. Движение растений. Типы движений и их природа. Роль в жизни
растений.
32. Развитие растений, его этапы, физиология развития. Яровизация и
фотопериодизм.
33. Покой растений. Виды покоя и их физиологическая характеристика.
Значение покоя.
34. Морозоустойчивость и зимостойкость растений.
35. Причины повреждения и гибели растений от высокой концентрации
солей. Солеустойчивость.
36. Закаливание растений, его физиологические основы.
37. Дыхание и брожение, их сравнительная характеристика.
38. Влияние внешних факторов на фотосинтез.
39. Происхождение кислорода при фотосинтезе. Реакция Хилла.
40. Определение фотосинтеза, общее уравнение. Фазы фотосинтеза.
Строение хлоропласта как органоида фотосинтеза.
41. Биосинтез хлорофилла.
42. Онтогенез пластид, происхождение пластид.
43. Хлорофиллы, строение молекул хлорофилла.
44. 44.Физические свойства хлорофилла. Значение участков солнечного
спектра для фотосинтеза.
45. Химические свойства хлорофилла.
46. Циклический транспорт электронов при фотосинтезе. Циклическое
фосфорилирование.
47. Нециклический транспорт электронов и его значение. Нециклическое фосфорилирование.
48. Лист как орган транспирации.
49. Влияние внешних условий на транспирацию.
50. Энергетический баланс процесса дыхания.
51. Влияние внешних и внутренних факторов на интенсивность дыхания.
52. Особенности прорастания семян.
53. Влияние внешних условий на рост.
54. Гормоны роста растений. Ауксин и гиббереллин.
55. Цитокинины и АБК и их действие на растение.
56. Движение растений: тропизмы и настии.
57. Покой семян и почек, их особенности.
58. Влияние внешних условий на развитие. Яровизация.
59. Фотопериодизм.
60. Стресс и его физиологические основы и реакции.
61. Кусочки одной и той же растительной ткани погружены в несколько
растворов:
а) в 1 М раствор сахарозы;
б) в 1 М раствор глюкозы;
в) в 1 М раствор хлорида натрия.
В каком растворе будет наблюдаться более значительная степень
плазмолиза?
62. В клетках у каких растений осмотическое давление клеточного сока
наибольшее:
а) у гигрофитов;
б) у луговых растений;
в) у степных растений;
г) у галофитов (растений засоленных почв).
63. Поступление воды в растительную клетку определяется величиной
сосущей силы (S) или водным потенциалом. Сосущая сила – разность
между осмотическим давлением клеточного сока (Р) и противодавлением клеточной оболочки (W): S = P – W. В каких случаях величина сосущей силы клеток возрастает:
а) при повышении концентрации клеточного сока;
б) при насыщении клеток водой;
в) при переходе клетки в состояние плазмолиза;
г) при превращении сахара в крахмал;
д) при накоплении в клеточном соке органических кислот.
64. Провести опыт с искусственной «клеточкой Траубе» и дать физиологическое объяснение этому опыту.
65. Определить осмотическое давление клеточного сока плазмолитическим методом. Составить алгоритм проведения опыта.
66. Рассчитать величину осмотического давления клеточного сока, если
изотоническая концентрация раствора сахарозы равна 0,3М при температуре 200С.
67. Определить интенсивность транспирации, если в начале опыта лист
вместе с сосудом с водой весил 10,56 г., а в конце опыта 8,34 г. Время
продолжительности опыта 1 час.
68. Составить алгоритм опыта по определению относительной транспирации с поверхности листовой пластинки листа герани. Какие условия
требуются для постановки этого опыта.
69. Плазмалемма и тонопласт неодинаково проницаемы для растворенных веществ. При помещении клетки в раствор родонида калия возникает колпачковый плазмолиз. С какими свойствами плазмалеммы и тонопласта это связано:
а) плазмалемма менее проницаема для ионов калия, чем тонопласт;
б) плазмалемма более проницаема для ионов калия, чем тонопласт;
в) плазмалемма имеет менее жесткую структуру, чем тонопласт.
70. Водный потенциал чистой воды равен нулю. Присутствие в воде растворенных веществ уменьшает ее способность производить работу, понижает величину водного потенциала. Клеточный сок содержит различные растворенные вещества. При каком состоянии клетки величина водного потенциала клеточного сока может быть равна нулю:
а) в состоянии плазмолиза;
б) при насыщении клетки водой.
71. Хлорофилл способен взаимодействовать с кислотами и щелочами.
Какие из ниже перечисленных веществ образуются в результате реакции
хлорофилла с хлороводородной кислотой:
а) хлорид магния;
б) хлорофиллиновая кислота;
в) фитол;
г) метанол;
д) феофитин.
72. Написать алгоритм получения вытяжки пигментов зеленого листа.
73. Определить величину дыхательного коэффициента, если объем поглощенного кислорода 25 мл, а объем выделившегося в результате дыхания углекислого газа равен 15 мл. Указать какой дыхательный субстрат используется растением для окисления.
74. Вычислить интенсивность дыхания проросших семян, если:
а) количество 0,1н соляной кислоты, пошедшей на титрование контроля 1,3 мл;
б) количество 0,1н соляной кислоты, пошедшей на титрование
опытного варианта 1,7 мл; поправка к титру – 2,2; навеска семян –
5г.; время опыта – 1час (60мин)
75. Какова величина осмотического давления клеточного сока клеток
чешуи лука, если: газовая постоянная – 0,0821 л атм/град моль; абсолютная температура – 2730; изотоническая концентрация – 0,3 моль, изотонический коэффициент – 1?
76. Составить алгоритм опыта по определению дыхательного коэффициента.
77. Определить интенсивность транспирации, если изначальный вес
опытного варианта – 1,256 г, конечный вес опытного варианта -1,136 г.
Площадь листа – 8,6 см2, продолжительность опыта 1час.
78. Составить алгоритм опыта по определению интенсивности транспирации.
79. Вычислить величину относительной транспирации, если интенсивность транспирации 2,8 г/м2 час, а радиус чашки Петри – 4,5 см. Составить алгоритм постановки этого опыта.
80. Составить схему опыта предложенного Саксом.