Дыхание растений - Основные образовательные программы

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г.Ишиме
Физиология растений с основами микробиологии
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов специальности
050103.65 – География с дополнительной специальностью биология
очной формы обучения
1
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ишимский государственный педагогический институт им. П.П. Ершова»
УТВЕРЖДАЮ
Ректор ФГБОУ ВПО «ИГПИ
им. П.П. Ершова»
___________В.М.Кашлач
«___» __________ 200__ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ С ОСНОВАМИ
МИКРОБИОЛОГИИ
050103.65 ГЕОГРАФИЯ С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬЮ БИОЛОГИЯ
Ишим 2009
2
Предисловие
УТВЕРЖДЕНО
На заседании кафедры
_экологии, географии и МП_
Протокол № от «___» ____ 20 __ г.
Зав. кафедрой
УТВЕРЖДЕНО
На заседании УМК факультета
_биолого-географического__
Протокол № от «___» ____ 20 __ г.
Председатель УМК
___________ __В.М. Андреенко___
________ _Л.И. Каташинская_____
роспись
И.О.Ф зав. кафедрой
роспись
И.О.Ф декана
СОГЛАСОВАНО
«___» ______ 20 __ г.
Зав. библиотекой_________ _________
роспись
И.О.Ф зав. библиотекой
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с «_01__» ___09______ 20_09_ г.
РАЗРАБОТАН _Никитиной Н.Н.., к.б.н., доцент
(наименование структурного подразделения (ий), разработавшего (их) документ
или руководитель рабочей группы и ее члены)
РЕЦЕНЗЕНТЫ
О.А.Неверова,д.б.н.,профессор, научный сотрудник ИЭЧ СО РАН
(Ф.И.О., ученая степень, ученое звание, должность)
О.С.Козловцева,к.б.н.,доцент ИГПИ
(Ф.И.О., ученая степень, ученое звание, должность)
Периодичность ПЕРЕСМОТРА _1 раз в год_
3
Содержание
1.
2.
3.
4.
5.
Программа дисциплины
1.1. Выписка из ГОС ВПО
1.2. Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины
1.3. Требования к уровню изучения дисциплины
1.4. Требования к организации дисциплины
Содержание дисциплины
2.1. Разделы дисциплины, виды и объем занятий
2.2. Содержание разделов дисциплины
2.3. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Организация аудиторной и самостоятельной работы студентов
3.1. Организация аудиторной работы студентов
3.2 Организация самостоятельной работы студентов
3.3 Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Материалы входного, текущего и итогового контроля
Терминологический минимум
1.
4
4
5
6
6
6
9
9
12
28
28
28
31
36
61
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
4
1.1 ВЫПИСКА ИЗ ГОС ВПО
Код по
ГОС
ВПО
ДПП
ДПП.Ф.00
ДПП.ДС.
02
Название дисциплины и дидактическое содержание
Трудоемкость
по ГОС ВПО
Физиология растений с основами микробиологии
Особенности структуры и метаболизма растений по
сравнению с животными. Синтетические способности
растений. Физиология растительной клетки. Симбиотическая
теория происхождения пластид и митохондрий. Уникальная
роль процесса фотосинтеза на Земле. Образование энергии
при
фотофизических
и
фотохимических
процессах
фотосинтеза. Ассимиляция СО2 в цикле Кальвина. Подача СО2
у С3- и С4- растений и образование метаболитов. Дыхание
растений как источник энергии и ассимилятов. Водный режим
клетки и целого растения. Минеральное питание.
Поглотительная, проводящая и синтетическая роль корневой
системы. Передвижение веществ. Донорно-акцепторные
взаимоотношения и транспорт ассимилятов. Физиология
роста. Меристемы. Фитогормоны. Периодичность роста.
Покой. Движения растений. Физиология развития: механизмы
прорастания семян, перехода к старению, цветению,
опаданию.
Явление
яровизации,
фотопериодизма.
Фитохромная
система.
Устойчивость
растений
к
неблагоприятным условиям. Интеграция физиологических
процессов и ее связь с продуктивностью растений. Культура
тканей и клеток. Использование ее в селекции и
биотехнологии.
Гибридизация
клеток.
Генная
инженерия.Специфичность прокариотной клетки и методов ее
изучения.
Деление,
размножение,
культивирование
микроорганизмов. Систематика: группы архей и группы
бактерий. Типы питания бактерий. Метаболизм. Способы
обеспечения энергией - брожение, аэробное дыхание,
анаэробное
дыхание,
фотосинтез,
хемосинтез.
Биосинтетические процессы: ассимиляция СО2 автотрофами и
гетеротрофами.
Циклы
рибулезобифосфатный
и
трикарбоновых кислот - источники метаболитов. Азотный
обмен. Синтез биополимеров. Влияние факторов внешней
среды. Биогеохимическая деятельность микроорганизмов:
рудообразование, почвообразование, формирование состава
атмосферы. Взаимодействие с растениями, животными,
человеком. Вирусы. Бактериофаги. Микроорганизмы и
эволюционный процесс. Решение проблем продовольствия,
энергетики, здравоохранения и охраны окружающей среды
современными биотехнологическими производствами на базе
микроорганизмов
200
Программа учебной дисциплины «Физиология растений» составлена в
соответствии с основной образовательной программой подготовки …….
5
ВВЕДЕНИЕ
1.2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Физиология растений с основами микробиологии – раздел ботаники, который занимается
изучением метаболических систем, составляюших основы жизнедеятельности растительного
организма и микромира, обеспечивающих их сушествование в разнообразных условиях
среды.
Такие метаболические системы находятся в сложных взаимоотношениях друг с другом. Объект
физиологии растений – эукариотный организм. Осуществляющий фототрофный образ жизни.
Полнота знаний о нём может быть достигнута при сочетании исследования на различных
уровнях организации системы – субклеточном, клеточном, организменном, биоценотическом.
Разработанные в последние годы методические подходы позволили значительно продвинуться
в понимании принципов функционирования организма как целостной системы Микробиология
изучает морфологию, физиологию, биохимию, рост и развитие, изменчивость и
наследственность микроскопических организмов (микробов), бактерий, актиномицетов,
грибов, некоторых водорослей, а также их систематическое положение в распределении в
природе.
Цели курса:
1.Сформировать у студента естественнонаучное мировоззрение на базе представления как
о своеобразии жизни растений, так и об общих закономерностях организации всего живого;
2.Дать понятия организации метаболизма растения на молекулярном уровне, что лежит в
основе современных курсов во всём мире.
3. Познание закономерностей жизнедеятельности растений
4.Сформировать у студентов представление о специфичности бактериальной клетки и
способности её существования в экстремальных условиях среды.
Задачи курса:
1. Активизировать знания студентов в области химии, физики, биохимии,
ботаники и применять их при изучении жизни растений;
2. Овладение основными понятиями и теориями в физиологии растения;
3. Изучить эволюционные принципы развития отдельных физиологических процессов;
4. Раскрыть сущность процессов, протекающих в растительном организме и установить
их взаимную связь, изменения под влиянием среды, механизмов их регуляции;
5. Овладеть основными понятиями и терминами микробиологии.
6. Изучить деятельность микроорганизмов в процессах разложения органических
веществ, круговороте веществ, жизни и хозяйственной деятельности человека.
7. Сформировать представление о роли изучения микробиологии в подготовке
учителя географии и биологии в средней общеобразовательной школе.
1.3 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения названного курса студенты должны
Изучение названного курса имеет большое значение в образовании учителя географии и
биологии. Физиология растений – наука о функциях растения, и без понимания функциональной
основы всех данных об анатомии и морфологии растений, они не могут быть глубоко осознаны.
Поэтому изучение физиологии растений начинается после познания студентами анатомии
,морфологии и систематики растений.
Изучение физиологии растений является необходимым условием для использования
современных достижений молекулярной биологии в понимании жизни растений, так как
студент должен получить информацию о месте отдельных процессов в метаболизме, их
взаимосвязи в системе регуляции. Физиология растений как дисциплина является
обеспечивающей для изучения цитологии, биохимии, молекулярной биологии, экологии и
практической биологии. В тоже время изучение физиологии растений основано на достижениях
молекулярной биологии и биохимии. Таким образом проследить развитие отдельных
физиологических процессов в целом растительном организме можно на основе общей схемы:
6
ДНК – РНК – белок – фермент – биохимическая реакция – физиологический процесс – свойство
клетки – свойство органа – свойство растительного организма.
Микробиология имеет тесные связи с курсами физиологии растений, биохимии, экологии,
молекулярной биологии и генетики. Это связано с особенностями предмета изучения
микробиологии – бактериями, которые являются самыми распространенными
организмами и играют огромную роль в природе, поэтому изучение основ микробиологии
является важным звеном в подготовке учителя – географии и биолога.
В результате изучения названного курса студенты должны:
Иметь знания на молекулярном, клеточном и организменном уровнях как об отдельных
функциях растительного организма- фотосинтезе, дыхании, минеральном питании, водном
режиме, так и об интеграции этих процессов в росте и развитии растений и механизмах
адаптации к изменяющимся условиям среды.
Знать историю формирования отдельных представлений в области физиологии растений и
описание классических экспериментов.
Морфологию, физиологию, систематику, экологию микроорганизмов.
Микробиологические процессы и особенности их протекания в природе.
Биологические характеристики патогенной микрофлоры.
Методы микробиологических исследований.
Уметь использовать методики постановки опытов по физиологии растений и навыкам
исследовательской работы.
Приготовить питательную среду, препараты для микроскопирования, обращаться с
лабораторным оборудованием.
Студент должен иметь навыки к опытной работе и микроскопированию.
1.4 ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной деятельности
Всего
часов
Таблица 1
Распределение по
семестрам в часах
семестр
I
Общая трудоёмкость дисциплины
200
Аудиторные занятия
100
Лекции (Л)
66
8
II
20
Практические занятия (ПЗ), семинары (С
-
Лабораторные работы (ЛР), другие виды
аудиторных занятий
34
4
18
Самостоятельная работа (СРС)
100
6
45
Курсовые работы, рефераты
2
Защита
рефератов
Вид итогового контроля: экзамен
7
2 Содержание разделов дисциплины
2.1 Разделы дисциплины, виды и объем занятий
Разделы дисциплины, виды и объем занятий
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Наименование разделов и тем
Раздел1
Физиология растительной клетки
Тема1 Клетка как целостная система
Специфические особенности растительной
клетки.
Особенности структуры и метаболизма
растений по сравнению с животными.
Синтетические способности растений
Тема 2 Симбиотическая теория
происхождения пластид и митохондрий.
Таблица 2
Объем в часах по видам
Всего
Л
ЛЗ
СРС
200
66
34
100
10
4
2
4
2
2
2
2
Раздел 2
Водный режим растений
Тема1 Содержание воды в растениях
Транспирация
12
Раздел 3
Углеродное питание растений (фотосинтез)
Тема 1Уникальная роль процесса фотосинтеза
на Земле
Тема 2 Пигментный аппарат фотосинтеза
Тема 3 Фотофизические и фотохимические
процессы фотосинтеза
Тема 4 Ассимиляция СО2 в цикле Кальвина.
Подача СО2 у С3 и С4- растений и
образование метаболитов.
24
Раздел 4
Дыхание растений как источник энергии и
ассимилятов
Тема1 Дыхательный обмен и его пути.
Электронный транспорт и синтез АТФ.
Тема 2 Дыхание в фотосинтезирующей клетке
18
Раздел 5
Минеральное питание
Тема 1 Роль корневой системыпоглотительная, проводящая и синтетическая.
Передвижение веществ. Донорноакцепторные взаимоотношения и транспорт
ассимилятов
Тема 2 Физиологическая роль элементов
питания
.
Раздел 6
Физиология роста и развития
14
2
4
6
2
2
2
2
4
8
4
12
2
2
2
4
2
2
4
4
2
4
4
2
12
2
2
6
2
6
4
4
6
2
2
4
2
2
2
8
2
18
8
8
Тема1 Физиология роста Меристемы,
Фитогормоны, Периодичность роста.
Тема 2 Фитогормоны и их роль
Тема 3 Физиология покоя и движение
растений
Тема 4 Физиология развитие растений:
механизмы прорастания семян, перехода к
цветению, старению, опаданию. Явление
яровизации, фотопериодизма. Фитохромная
система.
2
2
2
Раздел 7
Устойчивость растений. Иммунитет.
Интеграция физиологических процессов в
растениях и уё связь с продуктивностью
8
2
Раздел 8 Генная инженерия
Культура тканей и клеток, использование её в
селекции и биотехнологии
Гибридизация клеток.
Раздел 8
16
Структурная организация
прокариотической клетки
Тема 1.Структуры бактериальной клетки.
Морфология,
и
макромолекулярная
организация
клеток прокариот.
Тема 2. Движение, деление клетки и способы
размножения микроорганизмов.
10
11
12
13
Раздел 10
Систематика прокариот.
Тема 1.Классификация,номенклатура
микробов.
Тема 2 Строение и классификация грибов и
простейших
2
2
2
2
2
7
9
2
2
14
2
2
4
4
8
2
2
4
2
2
4
4
2
2
8
4
2
2
4
12
Раздел 11
Микроорганизмы и эволюционный процесс
Решение проблем продовольствия, энергетики
и
здравоохранения,
охраны
среды
современными
биотехнологическими
производствами на базе микроорганизмов
16
Раздел 12.Физиология прокариот
Тема 1 Питание прокариот.
Тема 2 Метаболизм прокариот.
4
8
2
4
2
4
8
4
4
4
2
2
4
2
2
Раздел 13
Прокариоты и окружающая среда.
Тема 1 Распространение микроорганизмов в
природе. Микрофлора почвы, воды, воздуха.
Тема 2 Участие микроорганизмов в процессах
трансформации биогенных элементов.
4
2
8
2
2
4
14
2
4
9
14
15
10
Раздел 14 Экология
микроорганизмов.
Тема
1.Биогеохимическая
деятельность
микробов.
Тема 2. Взаимодействие с растениями и
животными
Раздел 15.
Основы
вирусологии.
18
Тема 1 История открытия вирусов. Общие
сведения
организации
вирусов.
Классификация вирусов
Тема 2.Пути распространения вирусных
инфекций.
Тема 3.Бактериофаг.
Итого по дисциплине
200
4
2
2
4
2
2
2
2
6
2
10
2
2
2
66
4
2
34
4
2
100
2.2 Содержание разделов дисциплины
Усвоение содержания курса «Физиологии растений с основами микробиологии»
организованно с преобладанием форм и методов контекстного обучения, проблемных
лекций, лабораторных занятий и внеаудиторной самостоятельной работы студентов,
научно-исследовательской работы, полевой практики.
Раздел 1. Физиология растительной клетки.
Специфические особенности клеток растений. Специфические особенности
растительных клеток по сравнению с бактериями и клеток животных. Функциональная
роль отдельных органоидов клеток. Симбиотическая теория происхождения пластид и
митохондрий. Клетка как целостная система. Необходимый набор синтетических
процессов для поддержания жизни клетки. Значение структурной организации клетки и
цитоскелет. Компартментация метаболизма в клетке.
Уровни регуляции
метаболизма.Физиологическая роль мембран и проницаемость клеток.
Клетка как осмотическая система. Водный потенциал клетки. Пассивное и активное
поступление в клетку соединений.
Раздел 2 Водный режим растений
Содержание воды в растениях.Состояние воды в растениях, поглощение ее корнем,
корневое давление, гуттация. Передвижение воды по стеблю.
Транспирация.Типы транспирации. Влияние внешних условий на транспирацию, ее
суточный и сезонный ход. Значение транспирации.
Раздел 3.Углеродное питание (фотосинтез).
Уникальная роль процесса фотосинтеза на Земле.Фотосинтез как процесс питания
растений. Значение фотосинтеза в круговороте углерода и кислорода на Земле, в жизни
биосферы. Значение изучения механизма фотосинтеза. История открытия и изучения
фотосинтеза Пигментный аппарат фотосинтеза. Химические и оптические свойства
пигментов. Онтогенез и структура хлоропластов. Фотофизические процессы в
фотосинтезе. Передача поглощенной энергии фотона между молекулами пигментов.
Фотосинтетическая единица, фото-системы и реакционные центры. Эффект
Эмереона.Фотохимические процессы фотосинтеза. Z-схема, фотосинтетическое
фосфорилирование, циклическое и нециклическое. Теория Митчела.Образование
кислорода при фотосинтезе.Темновая фаза фотосинтеза. Цикл Кальвина, его этапы. Подача
СО2 у С3 и Q растений. Влияние внешних условий на фотосинтез.
Световая кривая. Влияние концентрации СО2, температуры, водоснабжения и
минерального питания. Продуктивность фотосинтеза.
10
Раздел 4. Дыхание растений.
Дыхательный обмен. Значение дыхания. АТФ. Структура и функции. Окислительновосстановительные процессы. Субстраты дыхания. Пути дыхательного обмена.
Гликолитический и пентозофосфатный путь дыхательного обмена. Электронный траспорт
и синтез АТФ. Электрон – транспортная цепь дыхания.Перенос электрона от НАДН на
кислород. Скорость электронного транспорта. Дыхательный контроль. Дыхание в
фотосинтезирующей клетке. Дыхание роста и поддержания. .Локализация в клетке
реакций дыхательного обмена.
Регуляция дыхания. Взаимосвязь с другими
процессами обмен
Раздел 5. Минеральное питание растений.
Физиологическая роль элементов минерального питания. Потребность растений в
минеральных элементах. Признаки голодания. Антогонизм ионов. Поступление
минеральных солей через корневую систему. Особенности поступления солей в корневую
систему. Влияние внешних условий и внутренних факторов. Роль корневой системы
(поглотительная, проводящая и синтетическая). Передвижение питательных веществ по
растению. Передвижение ассимилятов. Внутриклеточный транспорт. Донорноакценторные взаимоотношения. Межклеточный паренхимный транспорт. Флоэмный
транспорт.
Раздел 6. Физиология роста и развития.
Физиология роста растений. Своеобразие роста растений. Меристемы и их организация.
Фазы деления и растяжения.Фитогормоны. История открытия. Химическая
природа,
физиологическое
действие. Физиология покоя растений. Периодичность роста. Виды
покоя, условия выхода из состояния покоя. Адаптивная роль покоя. Движение растений.
Физиология развитие растений.
Типы онтогенеза. Явление яровизации, фотопериодизм. Гормональная теория цветения.
Фитохромная система.
Раздел 7 Устойчивость растений. Иммунитет.
Фазы стрессовой реакции растений. Механизмы устойчивости к факторам внешней среды.
Адаптация . Интеграция физиологических процессов в растениях.
процесс растения и интеграция в нем разных функций. Взаимодействие органов
растения, корреляция, корне- листовая связь. Методы повышения продуктивности и
устойчивости растений.
Раздел 8 Генная инженерия
Культура тканей и клеток, использование её в селекции и биотехнологии
Гибридизация клеток.
Раздел 9. Структурная организация прокариотической клетки.
Структуры бактериальной клетки. Морфология, и макромолекулярная организация клеток
прокариот.Принципиальное отличие генетического аппарата прокариот от эукариот.
Внехромосомные элементы наследственности – плазмины.. Рост и размножение бактерий.
Амитоз. Почкование. Скорость размножения прокариот. Рост бактериальной популяции в
статической культуре. Фазы роста. Покоящиеся формы бактерий. Типы спор (эндоспоры,
экзоспоры, цисты). Этапы и биологический смысл спорообразования. Строение споры.
Кортес. Автолиз. Прорастание спор. Движение бактерий. Классификация бактерий по
типу жгутикования. Строение и химический состав жгутиков. Передвижение с помощью
жгутиков. Другие типы передвижения бактерий. Движение спирохет, микобактерий,
микоплазм, серобактерий, цианобактерий. Скользящий тип движения. Таксисы. Фимбрии.
Строение фимбрий, их типы и функции.
Раздел 10. Систематика прокариот.
Общие принципы классификации прокариот. Естественная (филогенетическая) и
искусственная классификация. Основные группы признаков, используемые для
классификации бактерии: морфологические, биохимические, экологические и др.
Изучение генотипического родства бактерий по нуклеотидному составу молекулы ДНК,
размеру биома, гомологии ДНК.
11
Международная классификация бактерий по определителю Д.Х. Берги 1974 год.
Общая характеристика групп.
1. Фототрофные бактерии.
2. Скользящие бактерии.
3. Хламидобактерии.
4. Почкующиеся и стебельковые бактерии.
5. Спирохеты.
6. Спиралевидные и изогнутые бактерии.
7. Грамотрицательные аэробные палочки и кокки.
8. Грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки.
9. Грамотрицательные анаэробные бактерии.
10. Грамотрицательные кокки и коккобациллы.
11. Грамотрицательные анаэробные кокки.
12. Грамотрицательные хемолитотрофные бактерии.
13. Метанобразующие бактерии.
14. Грамположительные кокки.
15. Грамположительные аспорогенные палочковидные бактерии.
16. Палочки и кокки, образующие эндоспоры.
17. Актиномицеты и родственные организмы.
18. Риккетсии.
19. Микоплазмы.
20.Археорганизмы.
Раздел 11.. Физиология прокариот
Химический состав прокариотической клетки. Пищевые потребности прокариот.
Механизм поступления питательных веществ в клетку: пассивная диффузия, облегченная
диффузия, активный транспорт. Типы питания прокариот. Фотолитоавтотрофы.
Бактериальный фотосинтез, его отличия от фотосинтеза растений. Хемолитоавтотрофы.
Хемоорганогетеротрофы. Особенности гетеротрофного питания прокариот.Метаболизм
прокариот.Общая характеристика обмена веществ микроорганизмов. Основные этапы
обмена веществ. Ферменты прокариотической клетки: химическая природа, свойства,
классификация. Экзоферменты. Механизм действия ферментов. Анободизм: биосинтез
белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот. Катоболизм: общая характеристика
процессов брожения. Пути превращения глюкозы в пировиноградную кислоту: гликолиз,
схема Этнера_- Дудорова, пентозофосфатный путь. Спиртовое брожение. Промышленное
производство: пивоварение, виноделие, хлебопечение, производство спирта. Гомо - и
гетероферментативное молочнокислое
брожение. Характеристика молочно-кислых
бактерий. Производство молочно-кислых продуктов. Маслянокислое брожение.
Характеристика маслянокислых бактерий. Ацетоно – бутиловое брожение. Аэробное
окисление органического субстрата. Цикл Кребса. Неполное окисление органических
веществ. Хемолитоавтотрофные бактерии. Анаэробное окисление. Денитрифицирующие и
сульфатвосстанавливающие бактерии. Значение различных способов получения энергии в
эволюции прокариот.
Раздел 12 Прокариоты и окружающая среда.
Способность прокариот к рассеиванию в окружающей среде. Влияние физических и
химических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов. Влияние температуры.
Психрофилы, мезофиллы, термофилы. Влияние влажности, радиации, ультразвука.
Осмотолерантные и осмофильные бактерии. Отношение прокариот к кислороду.
Облигатные и факультативные аэробы и анаэробы. Аэроталирантные бактерии. Влияние
реакций среды на микроорганизмы. Нейтрофилы, ацидофиллы, и алкофиллы.
Антисептики, и бактерицидные действия. антибиотиков. Процессы трансформации
органических
и
неорганических
соединений
фосфора.
Минерализация
фосфорорганических
веществ
растительного
и
животного
происхождения.
12
Трансформация неорганических соединений фосфора.Процессы трансформации
органических и неорганических соединений серы. Распространение серы в природе
(минерализация
серосодержащих
органических
веществ).
Сульфофикация.
Десульфофикация. Процессы трансформации соединений железа. Распространение
соединений железа в природе. Специфические и неспецифические железобактерии.
Участие железобактерий в трансформации соединений железа. Взаимоотношения
микроорганизмов с растениями. Микрофлора ризосферы. Эпифитная микрофлора
растений. Фитопатогенные бактерии. Процессы трансформации углеродсодержащих
веществ. Разложение целлюлозы, глюкозы, лигнина, пектина, трансформация
углеводородов. Процессы трансформации азотсодержащих веществ. Аммонификация.
Нитрификация. Денитрификация. Биологическая фиксация молекулярного азота.
Свободноживущие и симбиотические азотофиксаторы. Гипотеза химизма фиксация азота.
Значение азотофиксации в азотном балансе экосистем.
Раздел 13.Экология микроорганизмов.
Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Взаимоотношения
микроорганизмов с человеком и животными. Нормальная микрофлора человека и
животных. Гнотобионты патогенные микроорганизмы. Инфекция. Иммунитет.
Профилактика инфекционных заболеваний. микрофлора воды, воздуха, почвы. Вода
природных источников. Роль микроорганизмов в процессах самоочищения воды.
Санитарные показатели питьевой воды. Современная система очистки воды. Микрофлора
почвы. Микрофлора рассеянная, зимагенная, автохтонная. Численность и динамика
микроорганизмов различных типов почв. Структура микробиоциноза. Влияние
агротехнических мероприятий на микрофлору почвы. Влияние биологических факторов
на микроорганизмы. Взаимоотношения между микроорганизмами. Ассоциативные
отношения:
метабиоз,
симбиоз,
комменсализм,
сателлизм.
Конкурентные
взаимоотношения: антагонизм, антибиоз, паразитизм. Антибиотики. Продуценты
антибиотиков. Механизм и спектр действия антибиотиков.Роль микроорганизмов в
круговороте веществ в природе. Взаимоотношения микроорганизмов с человеком и
животными. Нормальная микрофлора человека и животных. Гнотобионты патогенные
микроорганизмы. Инфекция. Иммунитет. Профилактика инфекционных заболеваний.
микрофлора воды, воздуха, почвы. Вода природных источников. Роль микроорганизмов в
процессах самоочищения воды. Санитарные показатели питьевой воды. Современная
система очистки воды. Микрофлора почвы. Микрофлора рассеянная, зимагенная,
автохтонная. Численность и динамика микроорганизмов различных типов почв.
Структура микробиоциноза. Влияние агротехнических мероприятий на микрофлору
почвы. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Взаимоотношения между
микроорганизмами. Ассоциативные отношения: метабиоз, симбиоз, комменсализм,
сателлизм. Конкурентные взаимоотношения: антагонизм, антибиоз, паразитизм.
Антибиотики. Продуценты антибиотиков. Механизм и спектр действия антибиотиков.
Раздел 14. Микроорганизмы и эволюционный процесс
Решение проблем продовольствия, энергетики и здравоохранения, охраны среды
современными биотехнологическими производствами на базе микроорганизмов
Раздел 15
Основы вирусологии.
Вирусы. Форма, размеры. Особенности строения. Капсид, строение капсида,
пространственная структура. ДНК и РНК содержащие вирусы. Вирусы – облигатные
паразиты. Проникновение вируса в клетку, специфичность вирусов. Размножение
вирусов. Происхождение вирусов. Бактериофаги. Значение вирусов.
2.3 Материально- техническое оснащение дисциплины
Используемые в процессе изучения ТСО: мультимедийная установка, телевизор,
видеомагнитофон, видеофильмы из серии «жизнь растений», компьютер, компьютерные
программы тестирования, плакаты и таблицы. Лаборатория физиологии растений с
13
оборудованием: микроскопы, центрифуга, весы, термостаты, рефрактометр, спектрометр,
Фотоэлектроколориметр, термометры, лабораторная посуда,реактивы, Учебно – опытный
участок, экспериментальная лаборатория.
3 Организация аудиторной и самостоятельной работы студента
3.1 Организация аудиторной работы студента
Планы лабораторных и практических занятий и методические рекомендации
к ним
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 Тема: ФИЗИОЛОГИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ.
АКТУЛИЗААЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ.
1. Вспомнить явление полупроницаемости.
2. Дайте характеристику полупроницаемых мембран.
3. Что такое водный потенциал в клетке?
ЗАДАНИЕ №1. Получить искусственную клеточку "Траубе". Опыт ставится с
целью
моделирования основных осмотических свойств живой клетки.
ЦЕЛЬ ЗАДАНИЯ. Дать понятие, что передвижение (диффузия) воды через мембраны всегда
идёт по градиенту водного потенциала от большего к меньшему.
ХОД РАБОТЫ.Налить
в пробирку раствор медного купороса, концентрация 1,5м. Опустить
кристаллик жёлтой кровяной соли. В результате химического взаимодействия образуется
мешочек из железисто-синеродистой меди, в которой активно разыгрываются
осмотические процессы переноса воды. Вследствие неравномерности поступления
воды и непрочности полупроницаемой перепонки могут происходить многократные её
разрывы. Химический и последующий осмотический процесс вновь и вновь повторяются.
Описать происходящее, записать уравнения реакций, зарисовать, сделать выводы.
ЗАДАНИЕ №2. Изучить явления плазмолиза и деплазмолиза.
При погружении ткани в раствор плазмолитика (обычно гипертонический раствор
неядовитых веществ) из клеток в качестве градиента водного потенциала выходит вода.
Объём клеток уменьшается и после полной потери тургора цитоплазма отстаёт от
клеточной стенки, и наблюдаются отдельные стадии плазмолиза: уголковый, вогнутый,
затем выпуклый. Плазмолиз - обратимый процесс, происходящий только с живыми
клетками.
ХОД РАБОТЫ Срезать бритвой кусочек эпидермиса, клетки которого содержат антициан.
Поместить срез в каплю, воды на предметное стекло и рассмотреть в микроскоп клетки с
окрашенным клеточным соком.Заменить воду 1м раствором сахарозы (для этого с
покровным стеклом нанести большую каплю раствора и кусочком фильтрованной
бумаги отсосать воду с другой стороны стекла, повторить это 2-3 раза). Проследить в
микроскоп, что происходит в клетке. Сделать схематические рисунки клеток в состоянии
тургора, плазмолиза, обозначив основные части клетки. Заменить раствор 2-3 капли,
пронаблюдать явление деплазмолиза (обратить внимание на скорость этого процесса,
сравнить с плазмолизом, отметьте в записях). После окончания деплазмолиза убить клетки,
держа края предметного стекла пинцетом и осторожно нагревая препарат на пламени
спиртовки, не допуская попадания воды. Заменить воду на 1м раствор сахарозы и рассмотреть
препарат в микроскоп, установить происходит ли плазмолиз.
Записать наблюдения и сделать вывод.
ЗАДАНИЕ №3. Определить осмотический потенциал клеточного сока методом плазмолиза.
Метод основан на такой концентрации наружного раствора, которая вызывает начальные стадии
плазмолиза. Эта концентрация примерно равна концентрации клеточного сока объекта. В
14
качестве веществ, вызывающих плазмолиз (рлазмалитиков) берут осмотически деятельные
вещества, не ядовитые для клетки, например: сахароза, и др.
ХОД РАБОТЫ.Из 1м раствора КаС1 для сахарозы приготовить по 10 мл. раствора следующих
концентраций: 1,0; 0, 8; 0,5; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1м в 1л. Колбочки с раствором ставят в один ряд
по убывающей концентрации. Приготовить кусочек эпидермиса чешуи лука (синего). В
каждую колбочку, начиная с большой концентрации, погружают по 2 среза.- Через 30 мин.
Срез исследуют в капле раствора под микроскопом, определяя степень плазмолиза. Затем через
каждые 3 мин. наблюдают срез из последующих колбочек. Результаты опыта занести в таблицу..
Определяют степень плазмолиза (сильный - сп., умеренный начало плазмолиза - нп.,
отсутствие его - о). Изотопическую концентрацию находят как среднее арифметическое
между концентрацией, при которой плазмолиз только начинается в той, которая уже не
вызывает плазмолиза. Величину потенциального осмотического давления рассчитывают по
формуле: Р=RTLI , где; R - газовая постоянная (0,0821л., атм., град., моль); Т - абсолютная
температура (273 С+комн.); L - изотопическая концентрация в молях; I - изотопический
коэффициент Ван-Гоффа (для сахарозы =1).
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Тема: ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ.
Задание №1 Изучить влияние внешних условий на процесс гуттации.
ПОЯСНЕНИЕ:Корневая система не только отсасывает воду из почвы, но и активно
нагнетает её в стебель с определённой силой, называемой корневым давлением. Если
количество нагнетаемой корнями воды больше количества воды, испаряемой наземными
органами, то наблюдается гуттация - выделение капель на кончиках листьев.
ХОД РАБОТЫ. Взять 4 сосуда с проростками. Один сосуд поставить в чашку со
льдом вторую - в чашку с водой комнатной температуры (уровень воды должен быть
ниже края сосудов), третий - в чашку с водой, нагретой до +35, четвёртый - оставить
на столе. Удалить кусочками фильтровальной бумаги, имеющиеся на проростках капли,
после чего закрыть три первых сосуда стеклянными колпаками.
Провести наблюдение за скоростью выделения капель на концах проростков. Для
большей точности рекомендуется после появления капель снять их через отверстие вне
колпака фильтровальной бумагой, прикреплённой к концу проволоки, и отметить, через
какой промежуток времени образуются новые капли.Результаты запишите в таблицу.
В выводах объяснить, почему интенсивность гуттации не одинакова в разных
вариантах, сопоставляя:
1) варианты 1,2,3;
2) варианты 2 и 4.
вопросы для самопроверки:
1. Какое явление называется гуттацией растений?
2. Какие растения хорошо гутируют?
3. Как связан процесс гуттации с нормальной жизнедеятельностью растений?
4. В чём заключается физиологическое значение гуттации?
5.От каких факторов зависит интенсивность гуттации?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. Тема: ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ.
Задание
№1. НАБЛЮДЕНИЕ ЗА УСТЬИЧНЫМИ ДВИЖЕНИЯМИ ПОД
МИКРОСКОПОМ.
ПОЯСНЕНИЕ Газообмен между межклеточниками листа и наружной атмосферой
регулируются устьицами. Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток, у
которых стенки, примыкающие к устьичной щели, сильно утолщена, тогда как
наружные части-оболочки остаются тонким. Неодинаковая толщина наружных и
внутренних стенок замыкающих клеток приводит к тому, что при изменении тургора
15
замыкающие клетки способны искривляться или распрямляться, открывая или закрывая
при этом устьичную щель.
ХОД РАБОТЫ.Приготовить срез эпидермиса листа какого-либо растения, поместить в
кашпо 5% раствора глицерина на предметное стекло, закрыть покровным стеклом и
сразу начать наблюдение под микроскопом. Наблюдать явление плазмолиза, как в
замыкающих клетках, так и в остальных клетках эпидермиса. Устьичные щели при
этом закрываются. Через некоторое время (минут через 15), вследствие того, что
глицерин начинает проникать через протоплазму в клеточный сок, наступает
деплозмолиз, и устьица открываются. Заменить глицерин водой. При этом устьица
откроются ещё шире, чем это было в начале опыта, так как вследствие проникновения
глицерина в клеточный сок осмотическое давление в замыкающих клетках повысилось.
Зарисовать устьица в закрытом и открытом состоянии. В выводах объяснить причины
устьичных движений.
Задание №2. Провести наблюдение за состоянием устьиц.
ПОЯСНЕНИЕ. Межклетники листа обычно бывают заполнены воздухом, благодаря
чему при рассматривании на свет лист представляется матовым. Если произойдёт
явление инфильтрации, то есть заполнение межклетников какой -либо жидкостью,
то соответствующие участки листа становятся. Определение состояния устьиц методом
инфильтрации основана на способности жидкости, смачивающих клеточные оболочки,
проникать в силу капиллярности через открытые устьичные щели в ближайшие
межклетники, вытесняя из них воздух, в чём легко убедиться по появлению на листе
прозрачных капель. Разные жидкости способны проникать в устьичные щели,
открытые в различной степени: ксилол легко проникает через слабо открытые устьица,
бензол - через устьица, открытые средне, а этиловый спирт способен проникать только
через широко открытые устьица.
Ход работы На нижнюю поверхность листа нанести отдельно маленькие капли ксилола,
бензола и этилового спирта. Выдержать лист в горизонтальном положении до полного
исчезновения капель, которые могут испаряться, либо проникать внутрь листа, и
рассмотреть лист на свет. Результаты записать в таблицу, отмечая проникновение
жидкости знаком +, а отсутствие проникновения знаком -.
Сделать выводы о влиянии внешних условий на устьичные движения.
вопросы и задачи для самопроверки по теме
1. Что такое доступная вода в почве?
2.Какие формы воды для растений по доступности различают в почве?
3.Как зависит коэффициент завядания от типа почвы?
4. В сосуде с почвой выращено растение. После прекращения полива оно
перешло в состояние устойчивого завядания. Затем из сосуда взяли пробу почвы весом в
5,16 гр. и высушили до постоянного веса при 100° С. Вес почвы стал 4,82 гр.
Определить коэффициент завядания.
5. Что такое "Плач" растений и каковы физические и физиологические основы
этого явления?
6. У некоторых растений перед дождём появляются капли воды на кончиках
листьев. Как объяснить это явление?
7. Как влияют на гуттацию и плач растений влажность воздуха, почвы,
температура и некоторые внутренние условия?
8. Почему корневое давление связывают с активным поглощением воды?
9. Ветка ивы срезана с дерева, поставлена в банку с водой и накрыта
стеклянным колпаком. Будет ли наблюдаться гуттация?
10. Почему растения, не имеющие развитой сосудистой системы, обычно
небольших размеров?
11. Каково значение транспирации в жизни растений. Почему К.А.Темирязев
назвал транспирацию необходимым злом?
12. Где происходит переход воды в пар при устьичной и кутикулярной
16
транспирации? Когда на долю кутикулярной транспирации приходится 'большой
процент испаряемой воды?
13. Как происходит устьичная и неустьичная регулировка транспирации?
14. Что характеризует транспирацию как физиологический процесс?
15. Что такое относительная транспирация? Сравните по этой величине
ксерофитные и мезофитные растения.
16.Облиственный побег сразу после срезания имел вес 20,52 гр., а через 3 мин.
20,34 гр. Поверхность листьев составляла 480см. Чему равна интенсивность
транспирации?
16. За вегетационный период дерево накопило 4,2 кг. сухого органического
вещества и испарило за это время 1050 кг. воды. Определить продуктивность
транспирации и транспирационный коэффициент.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. Тема: ФОТОСИНТЕЗ.
Актуадизация опорных знаний.
1. Характеристика химических свойств хлорофилла.
2. Условия образования хлорофилла.
Физическая роль хлорофилла.
Задание №1 провести исследование пигментов зелёного листа
ПОЯСНЕНИЕ. Фотосинтез, т.е процесс. образование органических веществ из
углекислоты и воды за счёт световой энергии, происходит в зелёных пластидах,
хлоропластах. В состав хлоропластов входят: белково-дипоидноя плазматическая основа
(строма) и следующие пигменты:Хлорофилл а) С55Н72О5N4Мg - зелёный с синеватым
оттенком. Хлорофилл б) С55Н70ОбN4Мg - зелёный с желтоватым оттенком.
Каротин
С40Н56 - жёлто-оранжевый. Ксантофилл С40Н56О2 - золотисто-жёлтый.
Все эти пигменты нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях
(спирте, ацетоне и др.).
Задачей данной работы является получение спиртовой вытяжки из зелёных листьев
и ознакомление с некоторыми свойствами пигментов.
ХОД РАБОТЫ. Свежие или сушёные листья измельчить ножницами, отбросив
крупные жилки и черешки, поместить в ступку, добавить на кончике ножа СаСОз (для
нейтрализации кислот клеточного сока) и немного чистого кварцевого песка. Тщательно
растереть, приливая понемногу этилового спирта, смазать носик ступки с наружной стороны
вазелином и слить полученный тёмно-зелёный раствор по палочке в воронку с фильтром. Налить
полученную вытяжку по 2-3 мл. в 4 пробирки и проделать следующие опыты:
а) РАЗДЕЛЕНИЕ ПИГМЕНТОВ ПО КРАУСУ.
Добавить к спиртовой вытяжке пигментов, несколько больший объём бензина и 2-3 капли
воды (чтобы спирт не смешивался с бензином). Закрыть пробирку большим пальцем, несколько
раз сильно встряхнуть и дать отстоятся. Если разделение пигментов будет недостаточно чётким
(оба слоя окрашены в зелёный цвет), то необходимо прилить бензина и продолжать
взбалтывание. Помутнение нижнего слоя (от избытка воды) можно устранить, добавляя
немного спирта. Отметить окраску нижнего спиртового слоя и верхнего бензинового (сделать
рисунок). Сделать выводы с различной растворимости пигментов в спирте и бензине. При
этом нужно учесть, что ксантофилл, будучи двухосновным спиртом, почти нерастворим в
бензине. В отношении каротина правильный вывод можно будет сделать, сопоставив результаты
данного опыта и следующего.
б) Омыление хлорофилла щелочью
К 2-3 мл. спиртовой вытяжки пигментов добавить 4-5 капель 20% раствора щёлочи и взболтать.
Прилить в пробирку равный объём бензина, сильно встряхнуть и дать отстоятся. Отметить
окраску спиртового бензинового слоев (зарисовать).
В выводах записать реакцию омыления хлорофилла, в результате которой происходит
отщепление спиртов - метилового и фитола, а двухосновная кислота хлорофиллин даёт соль
17
Соли хлорофиллионов имеют зелёную окраску, но отличаются от хлорофилла своей
нерастворимостью в бензине.Указать какие вещества растворены в спирте и какие в бензине,
имея в виду, что жёлтые пигменты со щёлочью не реагируют.
в)Получение фиофетина и восстановление металлической связи
Взять 2 пробирки со спиртовой вытяжкой пигментов и добавить в обе пробирки по 2-3 капли
10% соляной кислоты. Получается буровато-оливковый феофетин - продукт замещения
магния в хлорофилле двумя атомами водорода:
Прибавить в одну из пробирок несколько уксуснокислого цинка и нагреть до кипения. Отметить
изменение окраски благодаря восстановлению металлорганической связи (атом цинка
становится на то место, где раньше был магний). Написать уравнение этой реакции.
Вопросы для самопроверки:
1. В результате, какой реакции у хлорофилла происходит отщепление метилового и
фетилового спирта?
2. Какая соль получается при омылении хлорофилла?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5.Тема. ФОТОСИНТЕЗ.
Задание №1. Провести качественного разделения пигментов быстрым способом
Актуализация опорных знаний.
1. Краткая характеристика пигментов.
2. Физиологическая роль пигментов.
3. Формула и свойства хлорофилла а.
4. Формула и свойства хлорофилла б.
5. Формула и свойства пигментов хромопластов.
ХОД РАБОТЫ.1 .Приготовляют ацетоновую вытяжку из свежих листьев любых
растений. Навеска растительного материала должна составлять 2-3 гр., объём
ацетонового экстракта 25 мл. (100% ацетон).
2. Из фильтровальной бумаги вырезают полоску шириной 1,5-2 см., длиной 20 см.
Держа бумажную полоску вертикально, кончик её на несколько секунд опускают в
вытяжку пигментов, налитую в бюкс. При кратковременном погружении вытяжка
поднимается по бумаге на 1-1,5 см. Затем бумагу высушивают в токе воздуха и снова
погружают в раствор пигментов. Эту операцию повторяют 5-7 раз до тех пор,
пока
у
верхней
границы
распространения пигментов на бумаге не образуется яркая зелёная полоска. После
этого нижний конец бумажной полоски на несколько секунд опускают в чистый
ацетон, чтобы все пигменты поднялись на 1-1,5 см. Таким образом. На фильтровальной
бумаге получают окрашенную зону (в виде зелёной полоски), где
сконцентрированная смесь пигментов, которая должна быть разделанной.
3. Хорошо высушив полоску бумаги в токе воздуха (до исчезновения запаха
ацетона), помещают её в строго вертикальном положении, на дне которого петролейный
эфир или бензин с точкой кипения 80- 120°, так чтобы растворитель не касался зоны
пигментов. Цилиндр герметично закрывают хорошо подобранной пробкой. Через
5-15 мин. растворитель поднимается на 1012см. Смесь пигментов при этом разделяется
на сложные компоненты в виде полос, которые располагаются в следующем
порядке: снизу - хлорофилл б, под ним - хлорофилл а, затем ксантофилл.
Каротин продвигается вместе с фронтом растворителя быстрее других компонентов, и
зона его на бумаге располагается выше всех других пигментов.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6. Тема. ФОТОСИНТЕЗ.
Задание №1 Изучить влияние внешних условий на процесс ассимиляции углерода.
Актуализация опорных знаний.
1. Какая часть солнечной энергии, поглощённая хлорофиллом, используется на
процесс фотосинтеза?
2. Какие условия необходимы для образования хлорофилла?
18
3. Как влияет интенсивность света на процесс фотосинтеза?
4. Одинаково ли относятся разные растения к возрастанию интенсивности света?
5. Оказывает ли влияние температура на процесс фотосинтеза и почему?
ПОЯСНЕНИЕ.Из методов наблюдения процесса ассимиляции наиболее простым и
приемлемым в школьной практики является метод счёта пузырьков. Метод счёта пузырьков
состоит в следующем: побег водного растения (элодея) длиной 3-4 см. с неповреждённой
почкой помещают узкий цилиндр с водой срезанным концом вверх. Воду берут из
водопровода и обогащают углекислотой (перед погружением побега бросить в воду
немного двууглекислой соли и разболтать). Чтобы побег не всплывал, его привязывают
тонкой ниткой к стеклянной палочке. Уровень воды в цилиндре должен быть выше побега
на 2-3 см., перед началом опыта верхний срезанный конец ещё раз подрезается под водой
острым пинцетом. Выставляя подготовленную таким образом на свет, можно заметить
через 2-3 мин. выделение пузырьков газа из срезанного конца. Быстрота выделения
пузырьков будет меняться в зависимости от различных условий от силы и качества света,
температуры и т.п. Выделение газа из надземных водных растений можно объяснить так:
кислород, образующийся в процессе фотосинтеза в равном объёме с поглощённым
углекислым газом диффундирует в окружающую растение воду значительно медленнее, чем
поступает углекислота, и потому скапливается в межклетках. При срезании стебля избыток
газа начинает выделяться в виде непрерывного потока пузырьков, быстрота образования
которых зависит от энергии процесса ассимиляции.
ход работы. При изучении влияния силы света на процесс ассимиляции помещают одну
и ту же веточку на различном расстоянии от источника света (берётся обычно
электролампа мощностью 200-300 ватт) и сравнивают кол-во выделенных пузырьков за
один и тот же промежуток времени (за 1 мин.) патером регулировать световой поток.
Составить графики скорости фотосинтеза.
Задание 2: Изучить влияние различных лучей спектра на процесс ассимиляции углерода.
ХОД РАБОТЫ. Чтобы показать, в каких лучах спектра процесс ассимиляции идёт
энергичнее, цилиндр с веточкой помещают на расстоянии 50 см. от источника света на
пути ставят экраны различной окраски. Такими экранами могут служить: 1% раствор
двухромого-кислого калия, который поглощает сине-фиолетовую часть спектра и
пропускает красную: 4% раствор серно-аммиачно-медной соли (раствор медного
купороса насыщается аммиаком до сине-фиолетовой окраски), поглощающий красную
половину спектра и пропускающий сине-фиолетовую. Экраны чередуют. Сравнивая
кол-во пузырьков, выделяющихся за 1 мин., определяют; в каких лучах спектра процесс
идёт энергичнее. Прежде, чем провести отсчёт кол-ва пузырьков, выделенных за 1 мин.
в том или ином экране, выжидают, чтобы установился равномерный ток пузырьков.
Затем производят отчёт.
Задание №3 Изучить влияние температуры на процесс ассимиляции.
ХОД РАБОТЫ. При исследовании влияния температуры на процесс ассимиляции
применяют ту же методику что и в задании 2 с той лишь разницей, что вместо
цветных растворов используют воду различной температуры. Наблюдения производят
на одном и том же расстоянии от источников света. Порядок наблюдения: комнатная
температура (18° С), низкая температура (4° С), опять комнатная температура (18° С).
Сравнивая кол-ва пузырьков, выделенных за 1 мин. определяют, при какой температуре
ассимиляция идёт быстрее.
вопросы для самопроверки
1. Как влияет содержание углекислоты в воздухе на интенсивность
процесса фотосинтеза?
2. Как влияет на процесс фотосинтеза одновременное увеличение
содержания углекислоты в атмосфере и интенсивности света?
3. Почему процесс фотосинтеза наиболее быстро протекает в красных лучах?
19
4. Каково происхождение кислорода, выделяемого при фотосинтезе?
На какие группы разделяются организмы по способу усвоения углерода?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№7 Тема: МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ.
Задание №1. Провести микрохимический анализ золы растений.
Для обнаружения ионов хлора и калия приготовить водный раствор, прибавив к
небольшому кол-ву золы 3 мл. дистиллированной воды.
Для обнаружения остальных элементов к оставшемуся кол-ву золы прибавить 3 мл. 10%
соляной кислоты. Растворы отфильтровать через маленькие фильтры в 2 пробирки.
Провести на предметных стёклах реакции на кальций, магний, фосфор и др.
Отметить в тетради, какие элементы обнаружены в золе исследуемого материала.
ХОД РАБОТЫ. Взять 2-3 гр. исследуемого материала (листьев), для этого предварительно
взвесить пустой тигель, а потом с навеской листьев. Поставить тигель в горячую
муфельную печь для озоления, исследуемого материала. Сжигание можно ускорить, если
предварительно обжечь материал в сушильном шкафу, добавив в тигель около 1 мл.
спирта. В муфельной печи сжигание заканчивается через 25-30 мин. По истечению этого
срока вынуть тигель из муфельной печи, охладить его и снова взвесить. Вычислить, какой
% золы содержится в исследуемом материале. Пока происходит сжигание материала,
провести контрольные определения на обнаружения элементов калия, кальция, магния,
железа, серы, фосфора, хлора, используя в качестве контроля готовые растворы солей,
содержащих эти элементы.. На педметное стекло помещают рядом 2 капли исследуемого
раствора и необходимого реактива. Затем заострённым концом стеклянной палочки
соединить капли дугообразным каналом. В месте соединения произойдёт реакция. Следует
избегать полного перемещения капель, так как это вызовет быструю кристаллизацию
(выпадут мелкие кристаллы). При медленной кристаллизации образуются крупные,
правильно оформленные кристаллы. Препарат следует слегка подсушить над пламенем
горелки и потом рассматривать под микроскопом без покровного стекла. Этим методом
можно провести качественные реакции на многие зольные элементы. В настоящей работе
рекомендуется исследовать наличие в золе элементов: калий, кальций, магний, железо,
фосфора, серы, хлора.
Обнаружение кальция.
а)
Реактивом на ион кальция служит 1% серная кислота. В результате этой
реакции выпадают игольчатые, напоминающие снежинки кристаллы гипса (СаSО4-2Н2О).
б)
Для обнаружения кальция в каплю испытуемого раствора вносят кристаллик
щавельной кислоты, в результате выпадут кристаллы щавелевокислого калия
(СаС2О4·ЗН2О) в виде октаэдров, кубиков, иногда крестов.
Обнаружение железа.
Ионы железа обнаруживаются при взаимодействии этих ионов с железистосинеродистым калием (1% раствор жёлтой кровяной соли). В результате образуется тёмносиний осадок берлинской лазури Fe[Fe(СN)6]3.
Этот препарат рассматривают без микроскопа на фарфоровой пластинке или на
предметном стекле, положив под него лист белой бумаги.
Обнаружение фосфора.
а)
Для обнаружения фосфора капельку раствора соединяют с 1% раствором
молибденово-кислого аммония в 1% азотной кислоте. В результате выпадают зеленоватожёлтые мелкие кристаллы фосфорно-молибденового аммония.
б)
Для обнаружения фосфора капельку раствора соединяют с 1%
азотнокислой ртутью Нg(NOЗ)2. Выпадает кристаллический осадок фосфорнокислой ртути
НgРО4 в виде розеток или пучков .
Обнаружение серы.
а)
Серу в растворе можно обнаружить осаждением её из раствора
уксуснокислым свинцом (СНзСОО)2Nо. Выпадают очень мелкие кристаллы
сернокислого свинца в виде длинных игл, звёзд и ромбов.
20
б)
В присутствии азотнокислого серебра АgNo3 осаждают кристаллы
сернокислого серебра Аg2Sо4 в форме вытянутых шестиугольников и ромбов.
Обнаружение магния.
Чтобы открыть магний, капельку испытуемого раствора нейтрализуют аммиаком,
а затем уже соединяют с капелькой реактива, которым служит 1% раствор
фосфорнокислого натрия. При медленной кристаллизации выпадают кристаллы
фосфорно-аммиачно-магнезиальной соли в виде трапеций, призм и октаэдров. При,
быстрой кристаллизации в виде звёзд, крестов и ветвящихся образований.
Обнаружение хлора.
В водном растворе обнаруживают растворимые в воде хлориды. Реактивом на
хлориды служит сернокислый таллий и азотнокислый таллий. При взаимодействии хлора
с одним из этих реактивов выпадают кристаллы хлористого таллия в виде
крестообразных или мечевидных чёрных кристаллов.
Обнаружение калия.
а)
Реактивом на калий может быть кислый виннокислый натрий
NаНС4H4О6 который с нейтральным раствором солей калия даёт кристаллы
кислого виннокислого калия КНС4H4О6 в виде крупных призм и пластинок.
Исследуемые растворы предварительно следует нейтрализовать, так как кристаллы
кислого виннокислого калия хорошо растворяются в кислотах и щелочах.
б)
Калий можно обнаружить также с помощью раствора хлористой платины
РtС14. В этом случае выпадают желтоватые кристаллы хлороплатината калия в
виде тетраэдров, октаэдров и кубов (К2[РtС16]).
в)
Калий можно обнаружить, применяя раствор комплексной соли
Nа2РbСu(NО2)6. Реакция пойдёт с образованием свинцово-медного азотистого калия.
Методика определения такова: каплю водной вытяжки золы на предметном стекле
высушивают на спиртовке, затем после остывания стекла на высушенный остаток
наносят кашпо реактива. Через несколько минут рассматривают под микроскопом. При
наличии
калия
обнаруживается
свинцово-чёрные
и
тёмно-коричневые кристаллы.
вопросы для самопроверки
1. Почему разные органы растений содержат неодинаковое кол-во золы?
2. Какие элементы чаще всего и в каком кол-ве встречаются в золе?
3. Почему для исследовании золы готовят водную и соляно кислую вытяжки?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8 Тема: МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ.
Задание №1.Исследовать поступление минеральных веществ в растение.
Часть одно и двухнедельных проростков гороха, фасоли поместить в 1% раствор СuSo4 (за
сутки до опыта). Другую часть проростков оставляют в дистиллированной воде для
контроля.
ХОД РАБОТЫ. Извлечь опытное растение из раствора, отмыть корни водой и поместить в
5% раствор жёлтой кровяной соли на 2-3 минуты. Произойдёт яркое красновато-розовое
окрашивание (в результате взаимодействия реактива с солью). То же самое проделать с
контрольным растением. При рассмотрении результатов опыта оба растения поместить
корнями в чистую воду. Затем сделать поперечный срез, перенести его в воду для
восстановления тургора. Срезы брать не очень тонкие 1/2-1/3 мм., рассматривая срез,
убедиться в характере распределения красящего вещества (отличие поглощение корнем от
простого физического поглощения пористым телом). Вещество, которое поглотилось,
будет сильнее распределяться в центральной части корня.
Поступление в корни железа.
В стакан ёмкостью 100 мл. наливают 20 мл. 0,15% раствора сернокислого железа
(закисного), помещают в него 40 шт. проростков, корнями в раствор. Через 10-15 мин. из
исходного раствора и из стакана берут по 2 мл. переносят в 2 пробирки и в каждую
добавляют по 3 капли 0,3% раствора жёлтой кровяной соли. Сравнить интенсивность
окрашивания.
Поступление в корни солей аммония.
21
Готовят 0,003% раствора сернокислого аммония. Реактивом служит реактив Неслера. С
ионами аммония он даёт жёлто-коричневое окрашивание. Опыт с проростками проводят, так
же как и предыдущий.
Поступление в корни нитратов.
За день до проведения опыта в пробирку наливают 0.025% раствора КNОз и сюда же
помещают 5-8 проростков. Опыт проводят так: стеклянной палочкой берут каплю
раствора, в котором находились корни и наносят её в виде мазка на фарфоровую пластинку и
добавляют каплю 1% раствора дифениламина в крепкой серной кислоте. То же
проделывают с контрольным раствором. Наблюдают за окраской.
Задание № 2
Определить значение аэрации корневой системы для поступления
минеральных веществ
Ход работы. Используя растворы солей железа и аммония той же концентрации. В 3
стакана наливают по 20мл. того и другого раствора. В 2 стакана помещают проростки. В
одном из стаканов с проростками при помощи груши через раствор непрерывно продувают
струю воздуха. Через 10 мин. соответствующими растворами констатируют более активное
потребление ионов солей корнями в стакане с раствором, через который продували струю
воздуха. Контролем служит раствор без проростков.
Вопросы для самопроверки
1. Какие элементы входят в состав растений?
2. Какие элементы минерального питания нужны растениям?
3. Какие соединения азота усваиваются растением?
4. Как влияют факторы среды на процессы усвоения минеральных элементов
растением?.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 Тема: МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ.
Задание №1 Провести анализ на присутствие нитратов в растениях.
ПОЯСНЕНИЕ: Соли азотной кислоты (нитраты) поглощённые корнями из почвы,
восстанавливаются в растение до аммиака через ряд этапов, каждый из которых
катализирует
особый
фермент
нитратредуктаза.
Аммиак
связывается
кетокислотами (в кетоглутаровой, щавелево-уксусной и пировиноградной), образуя
в процессе восстановительного аминирования первичные аминокислотыглутаминовую, аспарагиновую и алакин. Другие аминокислоты образуются путём
трансаминирования или ферментативного превращения аминокислот. Можно
представить в виде схемы: Noз→No2-→NHз - аминокислоты.
При достаточном содержании растворимых углеводов и высокой активности
соответствующих ферментов, перечисленные биохимические процессы происходят в
корнях. Однако часть нитратов (нередко весьма значительная) может пройти через
паренхиму корня в неизменном виде. В этом случае нитраты попадают в сосуды ксилемы
и поднимаются с восходящим током к листьям, где и происходит их восстановление.
Для восстановления нитратов требуется АТФ, образующаяся в процессе фото или
окислительного фосфорилирования. Определение содержания нитратов в соке, отжатом
из стеблей или черешков, позволяет судить о восстановлении нитратов в корнях: чем
меньше обнаруживается ионов N03 - в соке, тем полнее происходит этот процесс в
клетках корня. Сопоставление содержания нитратов в черешках и листовых
пластинах, даёт представление о нитратредуктазной активности клеток мезофилла.
Для обнаружения нитратов можно использовать реакцию с дифениламином,
который в присутствии иона N0 3 - образует синюю анилиновую краску. По
интенсивности посинения можно судить о кол-ве нитратов в исследуемом объекте.
ХОД РАБОТЫ. Поместить на белую тарелку отдельно кусочки черешка и листовой
пластины какого-либо растения. Размять эти кусочки стеклянной палочкой (палочку
каждый раз споласкивать чистой водой и вытирать) и добавлять по 2 капли раствора
дифениламина в крепкой серной кислоте. Оценить интенсивность синего окрашивания
через 1,5-2 мин. (в дальнейшем окраска может изменяться). Исследовать 3-4 растения
разных видов. Результаты записать в таблицу, оценивая посинение по пятибалльной
шкале:
22
Вопросы самопроверки:
1. В каких органах исследованных растений восстанавливались нитраты?
2. Как влияют внешние условия на содержание нитратов в листьях?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10. Тема. ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ.
Задание А №1 Определить интенсивность дыхания прорастающих семян
Ход работы. В данном случае интенсивность дыхания определяют по кол-ву СО2,
выделенного 100 гр. сырой навески растительного материала за 1 час. Берут стеклянную
банку на 300 мл., закрытую корковой пробкой, с крючком внутри для подвешивания
марлевого мешочка с прорастающими семенами. Наливают из герметично закрытого
сосуда 25 мл. раствора барита - Ва(ОН)2 в концентрации 7 г чистого гидрата окиси на 1л
дистиллированной воды, предварительно несколько суток настоянного. В мешочке из
марли отвешивают 10 гр. проросших семян или зелёных органов растений и закрепляют на
крючке над раствором барита. После этого оставляют баночку при комнатной
температуре на 20-30 мин. В течение этого времени надо осторожно взбалтывать барит,
не обжигая им семена, для разрушения образующейся при этом плёнке ВаСОз,
препятствующей полноте поглощения С02. По окончании опыта быстро вынимают мешочек
с семенами и титруют этот раствор щавелевой кислотой в присутствии 2-3 капель
фенолфталеина до появления не исчезающего слабо-розового окрашивания (титр Н2С2О4 2,8695 гр. на 1л. дистиллята, 1мл. этого раствора пошедшего на титрирование, как раз
соответствует 1мг. СО2).
Для определения интенсивности дыхания при других условиях параллельно ставят баночки
в сосуды с термостатированной водой (+30° и +4° С, вода со льдом). Одновременно
закладывают контрольный опыт с баритом, но без семян. Если анализируются
объекты, содержащие хлорофилл, то их на всё время опыта помещают в темноту для
исключения фотосинтеза. Составить таблицу и занести в неё результаты.
Разность кол-ва мл щавелевой кислоты, пошедшей на титрование контрольной и опытной
колб, даёт величину СО2 в мг., которую выражают на 100г навески в час. Вычисление ведут
по формуле:
И.Д.= (а. - в .) • 100г •60 мин.
Мин. • д г
а - кол-во мл. кислоты в контрольном опыте. д - взятая навеска.
в - кол-во мл. Н2С2О2, пошедшей на титрорование в опытной колбе.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое дыхание растений и его суммарное уравнение?
2. Что такое дыхательный коэффициент?
3. Какова зависимость величины дыхательного коэффициента от внутренних и
внешних условий?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11. Тема: ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ.
Задание №1 Провести обнаружение редактирующих ферментов при дыхании
ХОД РАБОТЫ.10 проросших семян гороха очищают от кожуры и разделяют на семядоли.
Половину всех семян семядолей помещают в колбочку с водой и кипятят 3 мин., считая после
закипания, чтобы убить ферменты. Затем обе порции семядолей помещают в 2 пробирки с раствором
метиленовой синьки и оставляют на несколько минут до посинения поверхности семядолей.
Семядоли отмывают водопроводной водой и заливают дистиллированной водой в пробирке так,
чтобы слой воды был выше семян на 2 см, помещают на водяную баню с температурой 30-35° С.
Через несколько мин. наблюдают исчезновение окраски у семядолей, не подвергавшихся
кипячению вследствие превращения метиленовой синьки в бесцветное лейкосоединение.
В данном опыте метиленовая синька выступает в роли акцептора водорода:
Подобный эксперимент можно проводить и с зелёными частями высших растений,
например с элодеей, пеларгонией, колеусом и др. Здесь чётко прослеживается взаимосвязь
восстановительной активности с возрастом растений. В практической агрономии этот
метод используется для определения жизнеспособности семян в отдельных органов
растений
Задание №2 Обнаружение дегидраз при спиртовом бражении.
23
В нормальных условиях спиртового брожения образовавшийся в процессе
декарбоксилирования пировиноградной кислоты уксусный альдегид. Если ввести второй
акцептор водорода, например, метиленовую синьку, то последняя; присоединяя водород,
будет переходить в лейкосоединение и раствор обесцветится.
Ход работы. Убедиться в наличие дегидраз при спиртовом брожении можно следующим
образом. В колбу ёмкостью 100 мл., внести 2 г. прессованных дрожжей и прилить 20-3Омл.
3% сахара хорошо разболтать. Затем прилить ещё 40-50мл. раствора и снова разболтать.
Взять 2 пробирки, одну из них заполнить почти до верху раствором с дрожжами
Оставшийся раствор в колбе прокипятить в течение 3 мин., остудить и налить во 2-ую
пробирку (контрольную). В обе пробирки внести 3-5 капель раствора метиленовой синьки и
закрыть ватными пробками. Поместить в водяную баню с температурой около 35° С.
Восстановление метиленовой синьки начнётся в опытной пробирке через несколько мин. и
вскоре раствор полностью обесцвечивается (20-25 мин.). Раствор в контроле остаётся без
изменений. Если, вынув ватную пробку из опытной пробирки, хорошо взболтать раствор, то
синяя окраска снова возвращается вследствие окисления кислородом воздуха
образовавшегося лейкосоединениями.
Вопросы для самопроверки.
1. Определение дыхания Развитие учения о дыхании (кратко).
2. Суммарное уравнение дыхания.
3. Значение дыхания в жизни растений, биологическая сущность его.
4. Химизм дыхания.
5. Анаэробный путь дыхания (гликолиз).
6. Аэробная стадия дыхания (цикл Кребса).
7. Ферменты дыхания.
8. Путь электрона и водорода субстрата. Окислительно-восстановительный потенциал.
9. Окислительное фосфоррилирование, его виды.
10. Энергетика дыхания.
11. Связь дыхания с фотосинтезом и с обменом веществ.
12. Интенсивность дыхания. Дыхательный коэффициент.
13. Влияние внешних условий на дыхание.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12 Тема:
Устойчивость растений к неблагоприятным внешним условиям
Задание №1 Исследовать криопротекторное действие углеводов на цитоплазме.
ПОЯСНЕНИЕ. При взаимодействии отрицательных температур на растительные ткани
в межклетниках образуется лёд, оттягивая воду из клеток, обезвоживающий протоплазму.
При определённой степени обезвоживания, индивидуального для каждого растительного
организма, протоплазма коагулирует. Кристаллы льда, образующиеся непосредственно в
клетках, оказывают механическое воздействие, в результате чего нарушается внутренняя
структура протоплазмы, резко повышается её проницаемость, а при длительной
экспозиции на морозе наступает отмирание. Скорость отмирания протоплазмы клеток
зависит как от температуры и времени экспозиции, так и от водоудерживающей
способности самой клетки. Увеличение кол-ва растворимых Сахаров в зимующих органах
растений повышает водоудерживающую способность тканей.
ХОД РАБОТЫ. Из поперечного среза красной свеклы толщиной 0,5 см. при помощи
пробочного сверла диаметром 5-6 мм. делают высечки. Тщательно ополаскивают их водой и
помещают в 3 пробирки по 3-4 высечки в каждую.
В первую пробирку наливают 5 мл. дистиллированной воды, во вторую 0,5М раствора
сахарозы, в третью - 5 мл. 1М раствора сахарозы. Пробирки на 20 мин. погружают в
охладительную смесь, состоящую изо льда или снега и поваренной соли в соотношении
24
З:1. Затем пробирки вынимают из охладительной смеси и размораживают в стакане воды
комнатной температуры.
Отмечают различие в интенсивности окрашивания жидкостей в пробирках и
объясняют их. Из листьев готовят тонкие срезы и рассматривают под микроскопом при
малом увеличении в капле того же раствора, в котором они находились. Подсчитывают
общее кол-во клеток в одном поле зрения и число обесцвеченных, из которых вышел
антоциан.Результаты опыта занести в таблицу.
Вопросы для самопроверки
1. Как можно сделать растение более устойчивым к морозу?
2. Что такое выпревание и выпирание растений?
3.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13.
Тема: Методы микроскопического исследования микроорганизмов.
Задание № 1. Освоить технику приготовления микроскопических препаратов.
Микроскопические наблюдения за микроорганизмами можно осуществлять, рассматривая
их как в живом состоянии, так и в мертвом, в специально приготовленных препаратах.
Изучение микробов в живом виде представляет то преимущество, что мы наблюдаем
живой организм в его естественном состоянии. Однако ввиду незначительных размеров
микробов не все детали их строения можно рассмотреть в живом состоянии. Для этого
необходимо использовать специальные красители, с помощью которых можно выяснить
такие структуры, как оболочку, жгутики и разные включения бактериальной клетки.
Приготовление окрашенного препарата (постоянного препарата). В постоянном
препарате микроорганизмы должны быть зафиксированы, т.е. убиты и приклеены к
стеклу, после чего производится их окраска. Приготовление препарата состоит из ряда
операций:
1. Обезжиривание стекол. Для приготовления постоянного препарата необходимо
использовать только обезжиренные стекла (размазанная по такому стеклу капля воды
свободно растекается, а не собирается, как на жирных стеклах). Обезжиривание стекол
производится заранее, для чего их кипятят в растворе соды, отмывают чистой водой и
хранят в склянке с притертой крышкой в спирте. Если стекла плохо обезжирены, их
протирают смесью Никифорова (смесь спирта с эфиром 1:1).
2. Приготовление мазка. На предметное стекло в каплю воды вносят культуру
микроорганизмов и с помощью иглы равномерно распределяют тонким слоем по площади
стекла. Можно приготовить мазок, распределяя его при помощи другого предметного
стекла (примерно 1 см2).
3. Высушивание мазка. Эта операция проводится на воздухе или высоко над
пламенем горелки. Высушивание надо производить осторожно, не допуская перегрева
мазка, т.к. при этом может произойти коагуляция белков цитоплазмы и нарушение
структуры клетки..
4. Фиксация препарата. Высушенный препарат фиксируется. Фиксация преследует
три цели: убить микроорганизмы, приклеить их к стеклу, сделать более восприимчивыми
к окраске. Существует много способов фиксации. Лучшими из них являются те, которые
действуют быстро и оказывают возможно меньшие нарушения структуры клетки.
Простейшим способом является фиксация пламенем. Для этого препарат медленно
несколько раз проводят через пламя горелки. Достаточность нагревания определяется
путем прикладывания предметного стекла к тыльной стороне руки: если при
соприкосновении ощущается легкий ожог, препарат считается фиксированным. В ряде
случаев применяются химические фиксаторы: осмиевая кислота, метиловый и этиловый
спирт, формалин, уксусная кислота и др.
5. Окраска препарата. После фиксации препарат охлаждается и окрашивается
раствором метиленовой синей или фуксина. Окрашивание длится 3-5 минут, при этом
краска не должна подсыхать. Затем краска смывается водой из промывалки.
6. Высушивание препарата. После промывки препарат высушивают на воздухе или
слегка промокая фильтровальной бумагой.
25
7. Микроскопирование. Высушенный препарат рассматривают без покровного стекла
с иммерсионным объективом.
Работа № 2. Микрофлора слизистой полости рта и зубного налета.
Полость рта богата разнообразной микрофлорой. Постоянная температура, обилие пищи,
щелочная реакция – все это создает благоприятные условия для развития
микроорганизмов. Обнаружено больше 100 видов микроорганизмов, обитающих в
полости рта. К ним относятся разнообразные стрептококки, стафилококки, микобактерии,
споровые и бесспоровые, аэробные и анаэробные палочки, ацидофильные
микроорганизмы, вибрионы, спириллы, спирохеты, дрожжи, реже – актиномицеты.
Наибольшее число микробов обнаруживается в зубном налете и в поврежденных
(кариозных) зубах. В 1 мл слюны находятся миллионы бактерий, среди которых могут
встречаться и патогенные. От заражения предохраняет многослойный эпителий,
покрывающий слизистую оболочку. Большая роль в очищении от попавших из внешней
среды микробов принадлежит лизоциму – ферменту, содержащемуся в слюне. Наиболее
постоянными обитателями полости рта являются: длинные тонкие нитевидные формы,
толстые крупные палочки, мелкая спирохета, крупная спирохета, диплококки,
стрептококки, микрококки, дрожжи.
Ход работы: Стерильной петлей осторожно берут небольшой кусочек зубного
налета, переносят в каплю воды и тщательно размешивают, делают мазок. Затем его
окрашивают метиленовой синей или ауксином, и рассматривают с иммерсионным
объективом.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14
Тема: Питательные среды, их приготовление, разлив, способы стерилизации.
Работа: Приготовление питательных сред. Стерилизация.
Питательные среды – это различные субстраты, применяемые в микробиологической
практике для выделения, выращивания и сохранения микроорганизмов. Питательная
среда должна содержать в своем составе все необходимые для микроорганизмов
элементы. Различные микроорганизмы используют в качестве питательных веществ
самые разнообразные соединения углерода, азота и фосфора. Соединения, необходимые
для роста одних микроорганизмов, являются совершенно непригодными для других.
Поэтому универсальной питательной среды, удовлетворяющей потребности всех
микроорганизмов, не существует. Состав питательной среды
определяется
особенностями, разнообразием обмена веществ микроорганизмов. Важное значение имеет
и кислотность среды. Некоторые формы микроорганизмов требуют для своего развития
щелочных условий.
По составу питательные среды разделяют на две группы: натуральные и
синтетические. Натуральные (естественные) среды состоят из продуктов животного или
растительного происхождения (молоко, овощи, дрожжи, отвары мяса и рыбы). Они имеют
определенный химический состав и мало пригодны для изучения физиологии обмена
веществ микроорганизмов. Синтетические среды – среды, в состав которых входят только
определенные химические соединения в определенной концентрации. Они наиболее
удобны для исследования обмена веществ микроорганизмов. К таким средам относятся
среда Виноградского для выращивания нитрифицирующих бактерий, среда Эшби для
выделения азотобактера и др. Существует группа сред, называемых полусинтетическими.
В их состав входят натуральные продукты и химические вещества (МПА – мясопептонный агар, МПЖ – мясо-пептонный желатин), картофельная среда с добавлением
глюкозы и пептона. По консистенции среды разделяются на жидкие и плотные. К жидким
относятся МПБ (мясо-пептонный бульон), молоко, отвары овощей и т.д. Для уплотнения
сред применяют агар-агар и желатин.
Ход работы:
1. Приготовление МПБ. 500г мелко нарубленного свежего мяса заливают водой (1л)
и оставляют настаиваться на 12 часов при температуре 150С. После этого процеживают
через марлю и полученную жидкость нагревают до кипения в течение 30 минут. Затем
26
жидкость фильтруют. К полученному мясному бульону добавляют 10г пептона, 5г
поваренной соли и нагревают до полого растворения пептона. После остывания
устанавливают по лакмусу нейтральную реакцию. Для приготовления МПБ можно
воспользоваться готовыми бульонными кубиками.
2. Приготовление МПА. К полученному МПБ добавляют 1-2% агар-агара (10-20г на
1л МПБ) и нагревают до полного расплавления агара. Для приготовления МПЖ к мясопептонному бульону добавляют 10-12% желатина. Расплавленный МПА доводят до
слабощелочной среды при помощи 1 Н раствора карбоната натрия и фильтруют.
Отфильтрованный МПА разливают по пробиркам, не давая остынуть (температура
застывания 400С). Для выращивания аэробных форм бактерий питательную среду
наливают на 1/3 объема пробирки. Затем пробирки закрывают ватными пробками и
подвергают стерилизации.
3. Приготовление естественной картофельной среды для выращивания. Клубни
картофеля очищают от кожуры. Пробочным сверлом с диаметром равным диаметру
пробирки вырезают из клубня цилиндр и разрезают его по диагонали на 2 части. На дно
пробирки кладут кусочек ваты и вставляют в нее ½ цилиндра картофеля срезом вверх.
Закрывают ватной пробкой и стерилизуют в автоклаве в течение 30 минут.
4. Стерилизация питательных сред и другие способы стерилизации. Стерилизацией
называется уничтожение бактерий в какой-либо среде. Стерилизация питательных сред
производится или в автоклаве насыщенном паром под давлением, или текучим паром в
аппарате Коха. Стерилизация в автоклаве самый надежный способ стерилизации под
давлением в 1 атм. В нем поддерживается температура 1210С. При таких условиях
микроорганизмы и их споры погибают через 15-20 минут. Таким образом стерилизуют
питательные среды, воду, одежду. Стерилизация текучим паром производится в течение
3х дней подряд по 1 часу ежедневно (дробная стерилизация). Стерилизация ведется в
аппарате Коха или в обычной кастрюле с небольшим слоем воды. Смысл дробной
стерилизации заключается в следующем: при кипячении питательных сред в первый день
(температура 1000С) погибают все вегетативные тела бактерий и часть менее устойчивых
к нагреванию спор. В оставленной на сутки питательной среде уцелевшие споры
прорастают, и выросшие из них клетки погибают во время второго кипячения.. для
полной гарантии стерилизацию проводят в третий раз. К другим методам стерилизации
питательных сред и посуды относятся прокаливание на огне (для петель, игл), кипячение
(для шприцев), стерилизация сухим жаром в сушильном шкафу при температуре 160-1700
(для посуды), пастеризация при температуре 50-600 в течение 15-30 минут (для молока,
вина), стерилизация фильтрованием через специальные пористые фильтры (для сред не
выдерживающих нагревание).
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15.
Тема: Выделение микроорганизмов в элективную культуру.
Элективные (накопительные) культуры были введены в микробиологию С.В.
Виноградским. Элективными называют такие культуры, в которых преобладают
представители одного вида микроорганизмов, но наряду с этим присутствуют и другие.
Это достигается тем, что создаются элективные условия, благоприятные для размножения
того вида, который желают выделить. Для этого необходимо учитывать особенности
обмена веществ выделяемого микроорганизма. Нужно заметить, что элективные культуры
намного облегчают выделение бактерий в чистую культуру.
Задание №1: Получение элективной культуры сенной палочки.
В основе выделения элективной культуры сенной палочки лежит устойчивость спор ее к
длительному кипячению. Для создания благоприятных условий необходимо также
снабдить культуру питательными веществами и обеспечить избыточную аэрацию, т.к.
сенная палочка является аэробной формой. Удаление из среды других микроорганизмов
достигается кипячением среды в течение времени, достаточного для того, чтобы убить в
среде все вегетативные тела бактерий и споры менее устойчивых видов, но не
достаточного для того, чтобы убить споры сенной палочки.
27
ХОД РАБОТЫ: В колбу помещают 10г мелко нарезанной соломы, вносят щепотку мела
для нейтрализации среды, доливают 200 мл воды и кипятят в течение 15-20 минут. Затем
отвар профильтровывают через вату, вложенную в воронку и разливают в колбы
Эрленмейера слоем 1-2 см для создания аэрации. Колбы закрывают ватной пробкой,
помещают в водяную баню и кипятят еще 20 минут. При этом отмирает большинство
неспоровых и часть споровых микроорганизмов. После кипячения заражают среду
кусочками свежего сена. Колбы помещают в термостат при температуре 28-300С. через
сутки во взятой из колбы пробы обнаруживаются подвижные формы сенной палочки. В 2х
суточной культуре на поверхности образуется пленка (зооглея), состоящая из палочек,
соединенных в нити. В более старых культурах (6-7 дневных) наблюдается образование
спор.
Лабораторная работа № 4.
Работа: Определение числа бактерий в свежем и несвежем молоке.
Целью работы является определение влияния суточного хранения молока при комнатной
температуре на его качество, и выяснение причин скисания. Молоко – это почти
полноценная пища для людей, а также превосходная культурная среда для целого ряда
бактерий.
Для проведения работы необходимы четыре чашки Петри с питательным агаром,
микробиологическая петля, бунзеновская горелка, несмываемые чернила или восковый
карандаш, свежее пастеризованное молоко, несвежее молоко (молоко, простоявшее 24
часа при комнатной температуре), термостат, настроенный на температуру 350С.
Ход работы:
1. Простерилизуйте микробиологическую петлю, введя ее в пламя горелки
(подержите ее там, пока она не покраснеет).
2. Дайте петле остыть и окуните ее в пробу свежего молока (молоко предварительно
хорошо взболтайте).
3. Слегка приподнимите крышку стерильной чашки с агаром и осторожно
распределите содержимое петли по поверхности агара.
4. Закройте крышку и снова прокалите петлю в пламени горелки.
5. Пометьте чашку снизу несмываемыми чернилами.
6. Повторите процедуру со второй чашкой и другой пробой свежего молока.
7. Простерилизуйте петлю снова и, дав ей остыть, окуните ее в пробу несвежего
молока.
8. Распределите содержимое петли по поверхности третьей чашки, и затем закройте
крышку.
9. Пометьте чашку снизу несмываемыми чернилами.
10. Повторите всю процедуру с четвертой чашкой и второй пробой несвежего
молока.
11. Поставьте ваши четыре чашки в термостат при 350С на 3 суток. Прежде, чем
ставить чашки в термостат, переверните их вверх дном, чтобы капли конденсата не падали
сверху на культуру. После инкубации склейте половинки каждой чашки липкой лентой,
чтобы культура не пропала.
12. Опишите внешний вид колоний.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16-17
Задание№1.Провести исследование
микрофлоры почвы. Провести
выделение и
количественный учет микроорганизмов почвы.
Почва является наиболее благоприятным субстратом для развития микроорганизмов.
Этому способствуют такие условия, как наличие питательных веществ, влаги и
защищенность от солнечного света. Видовой состав почвенной микрофлоры очень богат.
Здесь обитают разнообразные микроорганизмы, относящиеся к разным группам
животного и растительного происхождения: инфузории, амебы, грибы, водоросли,
актиномицеты и бактерии. По данным С.Н. Виноградского, бедные почвы содержат 200500 млн бактерий на 1 г почвы (до 1 млрд), а почвы богатые – до 2 млрд и выше.
28
ХОД РАБОТЫ: Готовят почвенную болтушку в разведении 1:10, для чего 5г почвы
высыпают в мерную колбу и тщательно размешивают с 50 мл стерильной воды. Хорошо
взбалтывают содержимое и дают отстояться в течение 5 минут. Затем с помощью
стерильной пипетки берут 0,01 мл и распределяют каплю равномерно на предметном
стекле на площади 4 см2. После просушивания препарата мазок фиксируют абсолютным
спиртом 20 минут. И окрашивают в течение 30 минут. Через 30 минут краситель сливают,
препарат просушивают и рассматривают с иммерсионной системой микроскопа.
Работа № 2. Микрофлора воздуха. Микробиологический анализ воздуха.
Воздух не является благоприятной средой для развития микроорганизмов. Несмотря на
это, микрофлора в нем присутствует постоянно, попадая с поверхности почвы, с пылью, с
различных предметов.
Количественный учет микроорганизмов воздуха: часто для учета количества
микроорганизмов в воздухе пользуются чашечным методом Коха (метод оседания Коха).
Чашечный метод основан на оседании из воздуха пылинок, несущих микроорганизмы, на
поверхность агаровой пластинки.
ХОД РАБОТЫ: Стерильный МПА в пробирках расплавляют на водяной бане и
разливают в простерилизованные чашки Петри, слегка приоткрывая крышку чашки.
Распределяют среду равномерным слоем и оставляют на ровной поверхности стоять до
застывания.
Произвести посев из воздуха в одних и тех же условиях в четыре чашки Петри. Одну
из них оставить для контроля, в другую влить 1 мл пенициллина или бактериофага, в
третью положить немного растертой кашицы лука или чеснока (фитонциды), а четвертую
в раскрытом виде подвергнуть облучению УФ-лучами под кварцевой лампой (расстояние
от лампы 20-30 см, время облучения – 20 минут). Под действием УФ-лучей гибнут
микроорганизмы, но не их споры.
Через 5 минут чашки закрывают и на боковой поверхности крышки восковым
карандашом отмечают, кто и где производил посев. Все чашки помещают в термостат на 7
дней при температуре 23-260С. в термостате чашки Петри держат крышками вниз, чтобы
конденсирующаяся влага не смачивала посева. Подсчитывают число выросших колоний и
определяют число микроорганизмов в 1 см3 воздуха.
Пример расчета: Предположим, что на чашку Петри диаметром 9 см за 5 минут
осело 43 микроорганизма (выросло 43 колонии). Площадь чашки:
S = П42 = 3,14 * 4,52 = 63,6 см2.
На площадь чашки 63,6 см2 осело 43 микроорганизма, а на 100 см2 – х микроорганизмов.
Отсюда:
43 * 100
Х = 63,6
= 67 микроорганизмов.
По В.Л. Смелянскому на площадь 100 см2 за 5 суток оседает приблизительно столько
микроорганизмов, сколько их содержится в 3х литрах воздуха. Нам нужно узнать сколько
микробов оседает на 1 м3 воздуха или из 1000 литров. Из 3х литров воздуха осело 67
микробов, из 1000л – х.
67 * 1000
Х=
3
= 22333 микроорганизма.
Таким образом, в 1 м3 воздуха содержится 22333 микроорганизма.
Чтобы судить о степени загрязненности воздуха, можно воспользоваться следующей
таблицей:
Критерии для санитарной оценки воздуха жилых помещений
(число микроорганизмов в 1м3 воздуха по А.И. Шарифу).
Оценка воздуха
Летний режим
Зимний режим
Чистый
Менее 1500
Менее 4500
Грязный
Более 2500
Более 7000
3.2 Организация самостоятельной работы студента
29
Самостоятельная работа студентов очной формы обучения предполагает
выполнение заданий в различных аудиторных и внеаудиторных формам, представленных
в таблице 3.
1. по физиологии растений
№ Наименование раздела.
п
Темы для
п самостоятельного
изучения. Вопросы темы.
.
Кол-во
часов
Форма
контроля
Сроки
выполнен
ия
Методическое
обеспечение
1
Физиология
растительной клетки.
Тема:Растительные
митохондрии.:
Строение растительных
митохондрий.Геном
митохондрий высших
растений.Белоксинтезиру
ющий аппарат
растительных
митохондрий.Транспорт
цитозольных белков в
митохондрии.Фунции
митохондрий растений.
4
Конференци
яе
Ноябрь,
5семестр.
Методическое
пособие.
2
Водный
режим
растений.
Тема 1.Движение воды в
целом растении.
Тема2. Водный режим
луговых растений
6
3
Углеродное
питание.
История
открытия
и
изучения
фотосинтеза. Значение
работ К. А. Тимирязева.
Хромотическая
адаптации растений к
условиям освещения.
Анатомическая
структура листьев С4»растений. Фотосинтез и
продуктивность растений.
САМ-путь фотосинтеза.
12
коллоквиум
Семестр 5
Метод.пособие,
видиофильм, схемы и
описание к ним.
4
Дыхание
растений
Тема. Генетическая
связь брожения и
дыхания. Работы С. П.
Костычева. Механизм
мембранного
12
Решение
расчетных
задач
Семестр 5
Метод.реком.по
физиологии.
Контрольна
я работа.
Семестр 5
Декабрь
Методические
рекомендации.
Семинар
30
фосфорилирования.
Теория Митчелла.
Влияние внешних и
внутренних факторов на
процесс дыхания
5
Минеральное
питание
Тема. Растения с
уклоняющим типом
питания.
Физиологические основы
применения удобрений.
Значение
почвенных
микроорганизмов
в
минеральном питании.
6
тесты
Семестр 5
Метод. рук-во
изучению темы.
к
6 и развитие
Рост
растений
Тема. Природные
ингибиторы роста
растений. Практическое
использование
фитогормонов в
растениеводстве. Работы
М. Чайлахяна. Роль
фитохрома в
фотопериодизме.
Физиология
растительного покрова.
8
Зашита
рефератов.
Семестр 5
Видиотека
по
физиологии,научные
журналы,
статьи,информацион
ные подборки темы.
Устойчивость растений.
Тема Иммунитет,
2
собеседован
ие
Семестр 5
2.по микробиологии
Тема
Морфология прокариот.
Движение.
Размножение.
Изучаемые вопросы темы
Морфологическое разнообразие
.Структурные различия грам+ и
грам-.
Механизм
скользящего
и
ползающего движения.
Клеточные циклы бактерий.
Классификация.
Экологические
признаки
и
классификации.
Основные
филогенетические
группы бактерий.
Перспективы
генной Рекомбинация
генетического
инженерии
материала
Рост
и
культивирование Рост
популяций
в
микробов
периодической и неприрывной
культурах.
контроль
Кол-во
часов
Тесты
2
Тесты
2
Тесты
4
4
Собеседование
4
Собеседование
4
Проведение
опытов и отчёт
4
31
Влияние внешних
среды
Экология микробов
Вирусы.
условий Устойчивость к высушиванию и Проведение
рН
опытов и отчёт
Взаимодействие с растениями
Проведение
опытов
по
своей методике.
Возбудители вирусных
конференция
Инфекций.
8
4
10
3.3 Учебно - методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература
1.Физиологические основы качества продукции цветоводства : учебное пособие
[Электронный ресурс]/ Е.И.Кошкин, В.Н.Адрианов, О.Ф.Панфилова, Н.В.Пильщикова ;
под ред. Е.И. Кошкин. - М.: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012. 296 с. - URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=200549
2. Волынец, А.П. Фенольные соединения в жизнедеятельности растений / А.П.Волынец ;
под ред. Т.С. Климович. - Минск: Белорусская наука, 2013. - 284 с. URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=142423
3. Шуканов, В.П. Гормональная активность стероидных гликозидов растений
[Электронный ресурс]/ В.П.Шуканов, А.П.Волынец, С.Н.Полянская ; под ред. Л.Л. Божко.
- Минск: Белорусская наука, 2012. - 245 с. URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=143072
4. Молекулярно-генетические и биохимические методы в современной биологии растений
[Электронный ресурс]/ под ред. В.В. Кузнецов, В.В. Кузнецов, Г.А. Романов. - М.:
БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 500 с. URL:http:/biblioclub.ru/index.php?page=book&id=214161&sr=1
Дополнительная литература:
1.Физиология растений [Текст]: учебник для вузов / под ред. И.П. Ермакова. - М.:
Академия, 2005. - 640 с. (10)
2.Якушкина, Н.И. Физиология растений [Текст]: учебник для вузов / Н. И. Якушкина;
Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005. - 463 с. (49)
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
Методические руководства к выполнению лабораторных работ
Учебно-методический комплекс по курсу «Физиология
растений с основами
микробиологии»
Учебно-методический комплекс « Самостоятельная работа студентов»
Презентации к лекциям и практическим занятиям
Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1.
Электронно-библиотечная система elibrary http://elibrary.ru
2.
Универсальная справочно-информационная полнотекстовая база данных “East
View” ООО «ИВИС» http://www.eastview.com
3.
лектронный справочник «Информио» http://www.informio.ru
4.
Автоматизированная библиотечная информационная система МАРК-SOL 1.10
(MARC 21).
5.
Электронно-библиотечная система "Университетская библиотека онлайн"
http://www.biblioclub.
6.
Российская государственная библиотека http://www.rsl.ru/
7.
Российская национальная библиотека http://www.nlr.ru
8.
Российская государственная библиотека для молодежи http://www.rgub.ru/
32
9.
Государственная научная педагогическая библиотека им. К.Д.Ушинского
http://www.gnpbu.ru/
10.
Библиотека Российской Академии наук (БАН) http://www.rasl.ru/
11.
Международная федерация библиотечных ассоциаций и учреждений (ИФЛА)
http://www.ifla.org/
12.
Российская библиотечная ассоциация (РБА) http://www.rba.ru
13.
Национальный информационно-библиотечный центр "ЛИБНЕТ" http://www.nilc.ru
14.
Ассоциация
региональных
библиотечных
консорциумов
(АРБИКОН)
http://www.arbicon.ru/
15.
Российский информационно-библиотечный консорциум (РИБК) http://www.ribk.net/
16.
СИГЛА http://www.sigla.ru/
17.
Национальный
электронно-инфомационный
консорциум
(НЭИКОН)
http://www.neicon.ru/
18.
Международная Ассоциация пользователей и разработчиков электронных
библиотек и новых информационных технологий (ЭБНИТ) http://www.elnit.org
19.
Российская ассоциация электронных библиотек http://elibra.ru/
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЮ
Физиология растений и микробиология традиционно рассматриваются в качестве
разделов биологии. В данном курсе рассматривается морфология и физиология растений и
микроорганизмов. При изучении данной дисциплины студенты и преподаватель должны
опираться на знания, полученные при изучении курсов ботаники, почвоведение, химии
(общей, органической, биохимии, физиологии человека..
Изучение курса начинается с вводной части, основная задача которой – установление
места физиологии растений и микробиологии в ряду других естественных наук и
рассмотрение некоторых вопросов из смежных дисциплин. В
разделах курса
рассматриваются физиологические процессы в растительном и микробном организмах,
специфичности их клнток.. Раздел «Систематика: группы архей и группы бактерий»
посвящён рассмотрению общих принципов классификации и метаболизма прокариот
Отдельно рассматривается метаболизм азота, а также его круговорот в природе и роль
микроорганизмов в усвоении этого микроэлемента. "Взаимодействие с растениями,
животными, человеком» – раздел, направленный на изучение основных закономерностей
распространение микроорганизмов в природе. Раздел курса – " Основы вирусологии"
посвящён изучению истории открытия вирусов, общим сведениям организации и
классификация вирусов. В конце курса рассматриваются вопросы роли микробов в
эволюционных процессах и о применение результатов деятельности микроорганизмов в
различных отраслях народного хозяйства
Основными формами обучения в данном курсе являются лекционные занятия и
лабораторные.
Лекционные занятия проводятся в основном в традиционной форме с применением
наглядно-иллюстративного метода (мультимедиа). В лабораторном практикуме
представлена тематика и содержание лабораторных занятий, подобранных в соответствии
с основными разделами учебной программы по микробиологии. Работа студентов
происходит индивидуально. Перед каждым занятием студент должен изучить
теоретические основы данной темы, используя конспекты лекций, основную и
дополнительную литературу, а также привлекая знания из смежных биологических
дисциплин.
При выполнении практических заданий студент работает с объектами, указанными в
разделе "Материалы и оборудование" каждой лабораторной работы. Задания выполняются
по форме, указанной в методическом пособии. В конце занятия студент должен проверить
свои знания, используя вопросы и задания для самоконтроля. Лабораторный практикум
является итоговым документом практических занятий. Задания считаются выполненными
в том случае, если студент:
 осмыслил и свободно воспроизвел теоретический материал к данной работе;
33

индивидуально выполнял работу, аккуратно оформляя необходимые таблицы,
выводы;
 сдал работу преподавателю.
Оценка успешности усвоения студентами учебного материала осуществляется в ходе
защиты студентами результатов лабораторных работ, при помощи тестов, экзамена
(завершение курса; 7 семестр). Для оценки знаний студентов можно использовать
традиционную или балльно-рейтинговую систему оценки знаний студентов.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы
Целью лабораторных занятий является закрепление знаний о течении метаболических
процессов в микроорганизмах и растениях , выработка биологического мышления и
целостного подхода к метаболизму. При изучении физиологии растений и микробиологии
следует опираться на знания, полученные из изученных ранее учебных курсов: ботаники,
экологии, почвоведения, химии (общей, органической, биохимии), физики.
Неотъемлемой частью изучения физиологии растений с основами микробиологии
являются лабораторно-практические занятия, на которых происходит практическая
демонстрация основных закономерностей метаболизма микробов. Основные задачи
лабораторных работ: проверка понимания содержания курса; дополнительная проработка
наиболее сложных мест лекционного курса; развитие видения метаболизма растений и
микробов. Использование лабораторных занятий повышает качество обучения, усиливает
практическую направленность преподавания данного курса, способствует развитию
познавательной активности. Кроме того, проведение лабораторных занятий способствует
формированию общеучебных и специальных умений. Данное обстоятельство помогает
лучше понять изучаемый теоретический материал и затем более доступно излагать его в
школе во время прохождения педагогической практики. Лабораторные занятия ведутся
при помощи лабораторного практикума по физиологии растений и микробиологии. В
настоящем пособии представлена тематика и содержание практических занятий,
подобранных в соответствии с основными разделами учебной программы. На
лабораторно-практических занятиях предпочтение отдаётся групповой работе, когда
несколько человек совместно выполняют одно и то же задание. Индивидуально
происходит защита результатов практической работы.
При подготовке к занятиям следует также изучить основную литературу и
ознакомиться с дополнительной. Работа с литературой предполагает дорабатывание
лекционного материала и работу по вопросам для самостоятельного изучения.
Дополняется конспект лекции, делаются соответствующие записи из литературы,
рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой.
Требования для студентов по выполнению заданий по курсу "Физиология растений с
основами микробиология".
Перед каждым занятием студент должен изучить теоретические основы данной
темы, используя основную и дополнительную литературу, а также привлекая знания из
смежных биологических дисциплин (биохимия, экология, ботаника и т.д.). На это
ориентирует перечень основных теоретических вопросов в лабораторном практикуме.
При выполнении заданий происходит работа с объектами, указанными в разделе
"Материалы и оборудование". Задания выполняются по форме, указанной в лабораторном
практикуме.
В начале работы необходимо:
 внимательно прочитать название работы, ее цель и условия выполнения;
 проверить наличие оборудования и материалов для работы;
 ознакомиться с основными этапами проведения работы и уточнить у
преподавателя неясные места. В случае, когда работа проводится группой,
четко распределите обязанности каждого участника.
 в ходе работы все записи, ответы на вопросы, заполнение таблиц
выполняются в практикуме;
34

в заключении формируются выводы и рекомендации на основе результатов
проделанной работы.
В конце занятия студент должен проверить свои знания, используя вопросы для
анализа изученного материала. Лабораторный практикум является итоговым документом
практических занятий. Задания считаются выполненными в том случае, если студент:
 осмыслил и свободно воспроизвел теоретический материал к данной работе;
 индивидуально выполнял работу, аккуратно оформляя необходимые таблицы,
выводы;
 сдал работу преподавателю.
Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы
Оболочка растительной клетки, ее строение, химический состав и функции.
Плазмолиз и циторриз, их сходства и различия
Поступление солей в растительную клетку. Пассивный и активный транспорт.
Нижний концевой двигатель водного тока, доказательства его существования,
принцип и механизм действия, роль для растений.
5. Особенности водного обмена у растений различных экологических групп.
6. Физиологические основы орошения.
7. Физиология поливного растения. Значение полива по физиологическим признакам.
8. Лист и хлоропласт как орган фотосинтеза.
9. Хлорофилл, его физические и химические свойства.
10. С3- путь фотосинтеза или цикл Кальвина.
11. Транспорт органических веществ по растению.
12. Влияние внешних и внутренних факторов на фотосинтез.
13. Фотосинтез и урожай. Пути повышения интенсивности и продуктивности
фотосинтеза.
14. Физиологическая роль макроэлементов: ионов К, Nа, Мg, Са, Fe.
15. Физиологические основы применения удобрений.
16. Сера и фосфор, их превращения в растениях и круговорот в природе.
17. Геотропизм, его значение для растений и механизм действия силы тяжести.
18. Стимуляторы роста растений и их физиологическая роль.
19. Методы измерения роста, закон большого периода роста. Ростовые корреляции.
20. Типы роста органов растений.
21. Какой ученый дал первое научное описание микроорганизмам?
22 Кто является автором химической теории брожения, в чем ее сущность?
23. Какой вклад внес Л. Пастер в развитие микробиологии?
24. Какой вклад внесли русские ученые в развитие микробиологии в 19 – 20 вв?
25. Что такое генотипическая и фенотипическая изменчивость, чем они отличаются?
26. Мутации микроорганизмов, в чем их значение?
27.
Назовите и охарактеризуйте основные виды рекомбинации наследственного
материала
28. Дайте характеристику молочнокислым бактериям и молочнокислому брожению.
29. Спиртовое брожение: механизм протекания, использование спиртового брожения.
30. Аэробное и анаэробное окисление веществ, сходства и отличия этих процессов.
31. Роль микроорганизмов в круговороте элементов в природе.
32. Какие процессы составляют круговорот азота в природе, их сущность?
33. Какие микроорганизмы называются патогенными, их значение для человека?
34. В чем заключается геологическая роль микроорганизмов?
35. В каких отраслях промышленности идет использование микроорганизмов?
36 .Как используются микроорганизмы в сельском хозяйстве?
37 .Микробиологические процессы при сушке и консервировании.
38. Какие направления биотехнологии развиваются на современном этапе?
39. Дать понятие о фототрофныех бактериях.
40. Какие бактерии называют скользящими?
41. Охарактеризовать : хламидобактерии,
1.
2.
3.
4.
35
42. Почкующиеся и стебельковые бактерии.
43. Актиномицеты и родственные организмы.
44. Риккетсии.
45. Микоплазмы.
46. Вирусы.
.47 Дрожжи: виды, особенности жизнедеятельности.
48. Молочнокислые бактерии.
49 Азотофиксаторы.
50…Патогенные бактерии.
Темы рефератов
Механизмы питания и пищевые потребности микроорганизмов.
Превращение энергии в клетках микроорганизмов.
Участие микроорганизмов в процессе брожения.
Процесс дыхания у микроорганизмов.
Источники конструктивного и энергетического обмена у микроорганизмов.
Участие микроорганизмов в спиртовом брожении.
Участие микроорганизмов в молочнокислом брожении.
Участие микроорганизмов в пропионовом брожении.
Разложение микроорганизмами углеродсодержщих веществ растительного
происхождения.
10. Превращение микроорганизмами органических и минеральных соединений азота.
11. Симбиотическая фиксация азота.
12. Химизм фиксации микроорганизмами молекулярного азота.
13. Микробиологические превращения соединений серы.
14. Микробиологические превращения соединений фосфора.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
15. Микробиологические превращения соединений фосфора.
16. Микробиологические превращения соединений железа.
17. Окисление восстановленных и восстановление окисленных соединений железа
микроорганизмами.
18. Роль микроорганизмов в образовании почвы.
19. Методы определения состава микроорганизмов почвы.
20. Факторы среды, определяющие развитие микробного ценоза почвы.
21. Значение почвенной биологии при химизации земледелия.
22. Действие минеральных и органических удобрений на почвенные
микроорганизмы.
23. Регулирование микробиологических превращений питательных веществ для
растений в почве.
24. Влияние пестицидов на почвенную микрофлору.
25. Микрофлора зоны корня и ее влияние на растения.
26. Микробы – антагонисты и их использование для защиты растений.
27. Процессы, происходящие при сушке сена и других кормов.
28. Ризоторфин и его эффективность в условиях Тюменской области
29. .Эффективность разных штаммов клубеньковых бактерий гороха
30. .Влияние ризоторфина, разных доз минерального азота и их совместного
действия
31. Влияние микроэлементов на эффективность искусственной инокуляции бобовых
32. Клубеньковая бактерия в ризосфере и ткани бобового растения
33. Клубеньковые бактерии, их анатомо-морфологические особенност
34. Актинориза и ее роль в биологической азотфиксации
35. Азотфиксирующие цианобактерии и их экология в пахотных почвах умеренной
зоны.
36
36. Структура и химический состав фотосинтетического аппарата.
37. Фотосинтетическая фиксация СО2.
38. Преобразование энергии в процессе фотосинтеза.
39. Физиология фотосинтеза высших растений.
40. Транспорт воды в растении и его эндогенная регуляция.
4.МАТЕРИАЛЫ ВХОДНОГО, ТЕКУЩЕГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ
Методика проведения контрольных мероприятий
Контрольные мероприятия включают:
1) Контрольные срезы - проводятся в сроки полусеместровой аттестации на очном
отделении и в период учебно-экзаменационной сессии у студентов заочного отделения
2) Проверка конспектов осуществляется - в течение семестра
3) Проверка заданий для самостоятельной работы осуществляется - в течение
семестра и на сессии у заочников
4) Проверка рефератов - в течение семестра и на сессии у заочников
5) Проведение консультаций - в течение года
6) Проведение тестирования – в конце семестра
Формами отчетности студентов являются:

выполнение заданий для самостоятельной работы;

рефераты или доклады с последующей их защитой на учебных занятиях;
сдача экзамена.
Методические указания по содержанию контрольных мероприятий:
1)
Контрольные срезы могут включать задания в виде тестов по изучаемому
разделу дисциплины, терминологический диктант, теоретические вопросы и
ситуационные задачи.
2)
Проверка конспектов заключается в контроле над ходом изучения
студентами научной литературы. К конспектированию предлагаются некоторые
источники, входящие в задания для семинаров и самостоятельной работы.
3)
Проверка заданий для самостоятельной работы направлена на выявление у
студентов навыков самостоятельной работы и способствует их самообразованию и
ориентации на глубокое, творческое изучение методологических и теоретических основ
дисциплины.
Формы и методы самостоятельной работы студентов и её оформление:

Аннотирование литературы - перечисление основных вопросов, рассматриваемых автором в той или иной работе. Выделение вопросов, имеющих прямое
отношение к изучаемой проблеме

Конспектирование литературы - краткое изложение какой-то статьи,
выступления, речи и т.д. Конспект должен быть кратким и точным, обобщать основные
положения автора.

Подготовка реферата или доклада.

Реферативные работы или научный доклад могут быть трех видов:
а) критическая рецензия на научную работу,
б) аналитический обзор исследований по теме,

Учебно-исследовательская работа - формулирование задач наблюдения или
экспериментального
исследования.
Нахождение
экспериментальной
методики,
составление плана наблюдения, проведение наблюдения или эксперимента, анализ и
обобщение полученных данных (во время прохождения педагогической и
государственной практики).
4) Проверка рефератов включает оценивание уровня выполнения по соответствию
содержания теме, полноте освещения темы, наличия плана, выводов, списка литературы.
37
5) Проведение консультаций включает обсуждение вопросов, вызывающих
трудности при подготовке к семинарским занятиям и при выполнении заданий для
самостоятельной работы.
6) Проведение тестирования включает тестовые задания по всем разделам
дисциплины.
МАТЕРИАЛЫ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ
Входной контроль осуществляется на первом занятии по дисциплине в форме
письменного мини-опроса или тестирования
Вопросы входного контроля знаний
Варианты тестов входного контроля знаний
Вариант 1.
Решите, правильно или неправильно то или иное суждение. Выпишите цифры, после
которых даны правильные суждения.
1. Самый простой увеличительный
16.
Сваренные
клубни
картофеля
прибор — ручная лупа.
становятся рассыпчатыми, потому что
2.
Увеличительное
стекло
лупы
при высокой температуре разрушаются
двояковогнутое.
оболочки клеток.
3. С помощью лупы можно увидеть в
17. Между клетками могут быть
клетке ядро, хлоропласты и вакуоли.
пространства, заполненные воздухом, —
4. Главные части светового микроскопа
межклетники.
— объектив и окуляр, ввинченные в
18. Каждая живая клетка точек роста
зрительную трубу-тубус.
питается, растет, дышит и делится.
5. Тубус микроскопа прикреплен к
19. При делении клеток каждая из двух
штативу.
молодых клеток получает столько же
6. Предметный столик с рассматхромосом, сколько имелось в делящейся
риваемым объектом можно приблизить к
материнской клетке.
объективу или отдалить от него при
20. Хромосомы находятся в цитоплазме.
помощи винта.
21. Старые (зрелые) клетки не способны
7. Растительная клетка имеет плотную
делить
прозрачную оболочку.
8. Цитоплазма клетки — бесцветное,
вязкое вещество.
9. В клетке кожицы чешуи лука имеется
два ядра: большое и маленькое
(ядрышко).
10. Вакуоли растительной клетки
заполнены воздухом.
11. В цитоплазме растительной клетки
имеются тельца, называемые пластидами.
12. Зеленые пластиды называются
хлоропластами.
13. Окраска тех или иных частей
растения зависит только от цвета
пластид.
14. Цитоплазма и ядро в зрелой клетке
оттеснены
к
оболочке
крупной
центральной вакуолей.
15. В цитоплазме клетки пластиды не
перемещаются.
38
Вариант 2
1. Пеницилл относится к:
а) плесеням;
б) дрожжевым грибам;
в) ржавчинным хлебам.
2. Дрожжи размножаются:
а) только делением;
б) только почкованием;
в) делением и почкованием.
3. Пекарские дрожжи в природе:
а) не известны;
б) встречаются часто в нектаре, соке плодов;
в) встречаются, но очень редко.
4. К дрожжам относятся:
а) только пекарские дрожжи;
б) дрожжи нескольких сотен видов;
в) дрожжи нескольких десятков видов.
5. Плодовые тела из пенька и шляпки имеют:
а) все съедобные шляпочные грибы;
б) все съедобные шляпочные грибы, за исключением трюфелей, сморчков и
строчков;
в) все съедобные шляпочные грибы, за исключением валуев.
6. Шляпочные грибы в природе размножаются:
а)спорами;
б) разрастанием и делением грибницы;
в) спорами, разрастанием и делением грибницы.
7. Шляпочные грибы питаются:
а) органическими веществами и минеральными солями, которые они всасывают
вместе с водой из корней деревьев и влажной почвы;
б) органическими веществами, которые всасывают гифами грибницы из корней
деревьев;
в) минеральными веществами, которые они всасывают грибницей из лесной почвы.
8. Корни деревьев и гифы грибницы многих шляпочных грибов образуют:
а) мицелий;
б) микоризу;
в) и мицелий, и микоризу.
9. Грибница мукора — это:
а) сильно разросшаяся клетка с цитоплазмой и одним ядром;
б) сильно разросшаяся клетка с цитоплазмой и множеством ядер;
в) ветвящиеся нити, образованные клетками, каждая из которых имеет цитоплазму
и ядро.
10. Пушистый белый налет мукора через некоторое время становится черным, потому что:
а) его нити погибают и загнивают;
б) с возрастом в нитях грибницы образуются вещества черного цвета;
в) в его головках образуются споры.
11. Настоящий, или осенний, опенок по способу питания:
а) чаще всего сапрофит на отмершей древесине;
39
б) вначале сапрофит, а затем паразит;
в) паразит.
12. У злаковых растений, пораженных головней, соцветия выглядят обгорелыми, потому
что:
а) разрушенный эндосперм зерновок становится черным;
б) ткани несформировавшихся соцветий разрушаются
образующим споры;
в) пораженные соцветия засыхают и чернеют.
13. Грибница головни развивается, когда:
мицелием
гриба,
а) у злаков происходит образование цветков;
б) при прорастании зерновок;
в) после отцветания в образующихся зерновках.
14.К редуцентам относятся:
а) растения;
б)животные;
в)микробы.
15. Гриб фитофтора сильно поражает посадки картофеля во время:
а) всходов;
б) цветения;
в) влажной погоды и пониженной температуры (ближе к осени).
16. Гриб фитофтора поражает у картофеля:
а) только листья;
б) листья и стебли;
в) все растение, в том числе и клубни.
17. Грибница-гриба-трутовика разрушает:
а) кору дерева;
б) древесину;
в)сердцевину.
18. Шампиньоны можно выращивать на навозе, потому что они:
а) не образуют микоризу;
б) почвенные паразиты;
в) могут жить как почвенные сапрофиты и в сожительстве с корнями деревьев.
19. Отношения между грибом и водорослью в едином организме лишайника основаны:
а) на паразитизме, особенно сильном со стороны гриба;
б) на взаимовыгодном существовании: гриб «снабжает» водоросль водой и
неорганическими солями, а водоросль «снабжает» гриб органическими
веществами;
в) на паразитизме, особенно сильном со стороны водоросли.
МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
Формы текущего контроля: тестирование, ответы на семинарах, выполнение
заданий на лабораторно-практических занятиях, промежуточный зачёт.
ОБРАЗЦЫ ТЕСТОВ
В заданиях, в которых необходимо выбрать один или несколько правильных
ответов из предложенных, верные варианты отмечены звёздочкой (*). Задания,
предлагающие расставить предложенные варианты в определённом порядке или указать
соответствие их друг другу, приведены в верной расстановке.
40
Строение и физиология растительной клетки
1. Какие органеллы свойственны только растительным клеткам?
Митохондрии, аппарат Гольджи, хлоропласты *, ЭПР
2. Из перечисленных органелл мембран не имеют-хлоропласты, рибосомы
*,вакуоли,ЭПР
3. Помимо ядра, собственным геномом обладают пероксисом. Пластиды,*аппарат
Гольджи,
рибосомы
4. Верно ли следующее утверждение:Основу плазмалеммы составляют фосфолипиды.
(верно)
5. Верно ли следующее утверждение:Периферийные белки мембран встроены в двойной
липидный бислой и растворимы в воде. (неверно)
6. Целлюлоза в составе клеточной стенки выполняет преимущественно скелетную
функцию,*сигнальную функцию,секреторную функцию, функцию сохранения
наследственной информации
7. Внутри ядра не содержится ДНК, гистонов, РНК,протеолитических ферментов *
8. Перечисленные органеллы выполняют следующие функции:
1.ядро
1.хранение и передача наследственной информации
2.вакуоль
2.поддержание гомеостаза клетки
3.аппарат Гольджи 3.синтез липидов
3.хлоропласт
3.фотосинтез
9. Внутренняя мембрана митохондрий имеет впячивания, называемые
кристами ,*гранулами, полисомами, тилакоидами
10. Укажите для каждого из видов пластид соответствующее описание
1.пропластиды
1.из них образуются пластиды основных типов
2.амилопласты
2.внутри накапливают крахмальные зёрна
3.хромопласты
3.имеют окраску от жёлтой до красной
4.хлоропласты
4.являются основными органеллами фотосинтеза
11. Тотипотентностью называют способность
1.клеток растений синтезировать углеводы из СО2 и Н2О
2.растений увеличивать свои размеры на протяжении всей жизни
3.клеток полностью реализовывать заложенную в них наследственную
информацию *
4.растений приспосабливаться к изменяющимся условиям среды
12. Под теорией двойного симбиоза подразумевается теория, описывающая
1.взаимоотношения между грибами-микоризообразователями и растениями
2.использование животными кислорода, выделяемого растениями при фотосинтезе
3.происхождение митохондрий и хлоропластов путём интеграции в растительную
клетку бактерий *
13. Наличие плазмодесм свойственно животным, грибам, растениям, *грибам и растениям
14. Укажите соответствие между органеллами растительных клеток и выполняемыми
функциями
1.пероксисомы
1.предохранение клеточных структур от токсичных форм
кислорода
2.рибосомы
2.синтез белков
3.вакуоли
3.регуляция внутренней среды клетки
15. Верно ли следующее утверждение:
Ферменты являются биологическими катализаторами белковой природы (неверно)
16. Верно ли следующее утверждение:
41
Простетическими группами называются кофакторы, прочно связанные с
ферментом, в отличие от коферментов, соединённых с ним слабыми
взаимодействиями (верно)
17. В качестве коферментов могут выступать
Гормоны, водорастворимые витамины, *спирты, полиненасыщенные жирные
кислоты, ионы металлов *
18. Ферменты … энергию активации
уменьшают * или увеличивают
19. Субстратной специфичностью называют свойство ферментов катализировать реакции
протекающие только в определённых условиях среды
только с участием некоторых веществ *
только под влиянием специфических воздействий со стороны организма
20. Укажите соответствие между классами ферментов и катализируемыми реакциями:
1.оксидоредуктазы реакции окисления и восстановления
2.трансферазы
перенос атомных группировок от одного соединения к
другому
3.гидролазы
гидролиз органических соединений
4.лиазы
присоединение или отщепление атомных группировок
без участия воды
5.изомеразы
внутримолекулярные перестройки с образованием изомеров
6.лигазы
синтез органических соединений, происходящий с затратой энергии АТФ
21. Активный центр фермента – это
органелла, в которой проходит катализируемая им реакция
совокупность условий, в которых проходит реакция
совокупность функциональных групп молекулы фермента, непосредственно
участвующих в ферментативной реакции *
22. Зависимость скорости реакции от концентрации фермента имеет … характер
гиперболический
параболический
линейный *
сигмовидный
U-образный
23. Зависимость скорости реакции от концентрации субстрата описана
Шванном и Шлейденом
Мечниковым и Пастером
Уотсоном и Криком
Михаэлисом и Ментен *
24. Конкурентным называют ингибитор
препятствующий распаду фермент-субстратного комплекса
взаимодействующий с ферментом в области активного центра *
взаимодействующий с ферментом вне области активного центра
25. Верно ли следующее утверждение:
Пассивным поглощением веществ клеткой называется поглощение, не требующее
затрат энергии (верно)
26. Активное поглощение обеспечивается энергией за счёт
АТФ *
НАДФН
углеводов
липидов
27. В процессе облегчённой диффузии веществ через мембрану участвуют следующие
белки:
42
транслоказы *
гистоны
каналообразующие белки *
глобулины
трансферазы
28. Укажите соответствие между механизмами транспорта веществ и их описаниями
1.унипорт
1.за одно действие транспортируются молекулы только одного
вещества
2.симпорт
2.в одном и том же направлении одновременно или
последовательно переносятся два вещества
3.антипорт
3.одновременно переносятся два вещества в разных
направлениях
Водный обмен растений
1. Осмос – это
ток растворителя через полупроницаемую мембрану в сторону раствора, где выше
концентрация растворённых веществ *
процесс, ведущий к равномерному распределению молекул растворённого
вещества и растворителя
перемещение растворителя из области с более высокой концентрацией в область с
более низкой
2. Водный потенциал клетки в норме … нуля
больше
меньше *
3. Противодавление клеточной стенки на содержимое клетки называется …
давлением
клеточным
осмотическим
тургорным *
диффузионным
4. Транспирация – это процесс
поступления воды из почвенного раствора в корень
испарения воды листьями *
транспорта воды по стеблю
5. Растение стремится свести к минимуму … транспирацию
кутикулярную *
устьичную
6. Укажите соответствие между показателями транспирации и их описаниями
1.интенсивность транспирации 1.количество воды, испаряемой растением за
единицу времени
2.транспирационный коэффициент
2.отношение интенсивности транспирации
к интенсивности испарения со свободной водной
поверхности при тех же условиях
3.экономность транспирации
3.отношение количества испарённой за 1 ч воды
к общему её количеству в растении
4.относительная транспирация
4.количество воды, затраченное на образование 1
г сухой массы
7. Пояски Каспари образуются в … корня
эндодерме *
ризодерме
43
коре
ксилеме
8. Симпласт – это
система плазмодесм, объединяющих растительные клетки в единое целое *
система межклеточных полостей и клеточных стенок
9. Нижний концевой двигатель – это механизм перемещения воды под действием
транспирации
осмоса
корневого давления *
активного транспорта
10. При перемещении из почвенного раствора в ткани растения ионы преодолевают
пояски Каспари
по симпласту *
непосредственно
по апопласту
не преодолевают
11. Расставьте различные формы воды в порядке уменьшения их доступности для
растения
капиллярная
плёночная
гигроскопическая
12. Поступление ионов в корень обеспечивается преимущественно … транспортом
активным *
пассивным
13. Расставьте по порядку ткани корня, через которые вода поступает в стебель из
почвы
ризодерма
кора
эндодерма
ксилема
14. Наиболее активно всасывание воды корнями происходит в зоне
роста
ветвления
корневых волосков *
растяжения
Минеральное питание растений
1. Микроэлементами считаются элементы, содержащиеся в организме растений в
концентрации
0,1% и менее
0,01% и менее
0,001% и менее *
0,0001% и менее
2. Азот в организме растений … менять степень окисления
не может
может *
3. Фосфор является обязательным компонентом
аминокислот
алкалоидов
пигментов
АТФ *
нуклеиновых кислот *
44
4. Соединения фосфора образуют
пиррольное кольцо
дисульфидные мостики
макроэргические связи *
5. Сера способствует формированию третичной структуры белков благодаря
влиянию на образование водородных связей
усилению гидрофобных взаимодействий
образованию дисульфидных мостиков *
6. Кальций поступает в организм растений в виде
двухвалентного аниона
одновалентного катиона
одновалентного аниона
двухвалентного катиона *
7. Магний входит в состав
протонных помп
хлорофилла *
гистонов
ненасыщенных жирных кислот
8. Для большинства микроэлементов-металлов общим является
поступление в организм растений только совместно с азотом
участие в ряде ферментативных реакций в качестве кофакторов *
неспособность их изменять в организме растений свою степень окисления
9. Верно ли следующее утверждение:
Потребность разных видов растений в микроэлементах различна (верно)
10. Верно ли следующее утверждение:
Основная часть азота, присутствующего на Земле, приходится на азот атмосферы
(верно)
11. Большинству видов растений доступен только
органический азот почвы
азот воздуха
неорганический азот почвы *
12. Биологической фиксацией азота называется
восстановление прокариотами N2 до NH4+ при обычных температуре и давлении *
поглощение растениями азота непосредственно из воздуха
усвоение минерального азота почвы
13. Наиболее значимым с биологической точки зрения является симбиоз
голосеменных с цианобактериями
небобовых покрытосеменных с актиномицетами
бобовых с бактериями-азотфиксаторами рода Rhizobium *
14. Роль леггемоглобина в клубеньках бобовых растений заключается
в создании анаэробных условий, необходимых для фиксации азота бактериями *
в фиксации необходимого для жизнедеятельности бактерий кислорода
ни в чём; леггемоглобин является побочным продуктом жизнедеятельности
растения
15. Верно ли следующее утверждение:
Бактерии-азотфиксаторы способны существовать только в симбиозе с растениями;
свободноживущие виды среди них отсутствуют (неверно)
16. При фиксации атмосферного азота образуется
азотная кислота
оксид азота
аминокислоты
белки
45
аммиак *
17. Для нормального хода азотфиксации растению необходимы
железо *
бор
молибден *
кремний
18. Верно ли следующее утверждение:
Включение нитрата в метаболизм растений происходит после его восстановления
до нитрита (неверно)
19. Растения быстрее поглощают … форму азота
нитратную
аммонийную *
20. Основная реакция включения аммония и нитрата в метаболизм – это аминирование
щавелеуксусной кислоты с образованием аспарагиновой кислоты
пировиноградной кислоты с образованием аланина
α-кетоглутаровой кислоты с образованием глутаминовой кислоты *
21. Незаменимые аминокислоты – это аминокислоты, образующиеся
только в организмах растений, но не животных *
в ходе реакций переаминирования
в результате аминирования растениями органических кислот
22. Фотосинтез и усвоение неорганического азота
конкурируют друг с другом
усиливают друг друга *
23. Верно ли следующее утверждение:
Запасы питательных веществ в почве достаточно велики, чтобы полностью
удовлетворять потребности растений, но основная их масса находится в
недоступной для растений форме (верно)
24. Укажите соответствие между растениями и типами их питания:
1.росянка
1.насекомоядное растение
2.заразиха
2.паразит
3.сосна
3.микотроф
25. Растения-паразиты находят корни растений-хозяев под воздействием
геотропизма
хемотропизма *
гелиотропизма
26. Укажите соответствие между минеральными элементами и симптомами их
недостатка в организме растения:
1.азот, сера, магний
1.хлороз
2.калий
2.краевой запал
3.фосфор
3.некроз
4.бор
4.остановка роста, цветения и плодоношения
27. К органическим удобрениям относятся
аммиачная селитра
аммофоска
навоз *
компост *
поташ
28. Укажите соответствие между минеральными удобрениями и входящими в их
состав минеральными элементами:
1.мочевина
1.азот
2.суперфосфат
2.фосфор
3.поташ
3.калий
46
29. Верно ли следующее утверждение:
Комплексными минеральными удобрениями называют такие, которые содержат в
своём составе 2-3 питательных элемента (верно)
30. Под бактериальными удобрениями понимают
органические вещества, подвергшиеся минерализации под воздействием бактерий
культуры азотфиксирующих бактерий *
бактерий, искусственно разводимых на органических субстратах и вносимых в
почву после их гибели
Фотосинтез
1. Связь между энергетической характеристикой отдельных лучей электромагнитного
спектра, активностью поглощения их пигментами и интенсивностью фотосинтеза
была установлена
Пристли
Кальвином
Тимирязевым *
2. Наибольшая эффективность листа как органа фотосинтеза (в сравнении с другими
зелёными органами) обеспечена
наличием хлоропластов
развитой системой межклетников *
наличием кутикулы
небольшой толщиной *
надземным расположением
3. Мембраны, пронизывающие внутреннее пространство хлоропластов, называются
стромой
тилакоидами
ламеллами *
гранами
4. При фотосинтезе одна молекула глюкозы синтезируется из
шести молекул СО2 и шести Н2О *
трёх молекул СО2 и трёх Н2О
трёх молекул СО2 и шести Н2О
шести молекул СО2 и трёх Н2О
5. Расставьте стадии фотосинтеза в том порядке, в котором они протекают:
физическая
фотохимическая
реакции транспорта электронов
реакции поглощения и восстановления углекислоты
6. Расставьте возбуждённые состояния молекулы хлорофилла порядке уменьшения
энергетики:
второе синглетное
первое синглетное
первое триплетное
7. Красный участок спектра находится в промежутке … нм
400 – 424
647 – 740 *
550 – 585
8. Переход молекулы хлорофилла во второе синглетное состояние связан
с поглощением кванта красного света
с поглощением тепловой энергии
47
с расходом АТФ
с поглощением кванта синего света *
9. Флуоресценция – это испускание света
с большей длиной волны, чем поглощённый *
с меньшей длиной волны, чем поглощённый
с затратами энергии
10. Верно ли следующее утверждение:
Длина световой волны и частота её колебаний обратно пропорциональны друг
другу (верно)
11. Верно ли следующее утверждение:
Практически все молекулы хлорофилла задействованы непосредственно в реакциях
фотосинтеза, а за сбор энергии и передачу её в реакционный центр отвечают
каротиноиды и фикобилины (неверно)
12. Светособирающие комплексы представляют собой
пигмент-белковые комплексы *
растворы пигментов
группы молекул хлорофиллов и каротиноидов, интегрированные в мембрану
листья, находящиеся в непосредственной близости друг от друга
13. "Возбуждённые электроны переходят от пигментов, поглощающих волны меньшей
длины, к пигментам, поглощающим волны большей". Это описание соответствует
… механизму передачи энергии между молекулами пигментов
обменно-резонансному *
экситонному (индуктивно-резонансному)
14. Основным хлорофиллом высших растений является хлорофилл
a*
b
c
d
15. По своей химической природе хлорофилл является
сложным эфиром *
аминокислотой
ферментом
рибонуклеиновой кислотой
16. Структура фотоактивной части молекулы хлорофилла по строению близка к
АТФ
целлюлозе
ДНК
гемоглобину *
17. Максимум поглощения хлорофиллов находится в
красной части спектра
зелёной части спектра
красной и синей частях спектра *
желтой и зелёной частях спектра
ультарфиолетовой части спектра
18. Непосредственным предшественником хлорофилла является
протохлорофиллид
протопорфирин IX
хлорофиллид *
19. Верно ли следующее утверждение:
Для синтеза хлорофилла обязательно необходим свет (верно)
20. Фикобилины являются
белками
48
железопорфиринами
тетрапирролами *
ароматическими углеводами
21. Главный максимум поглощения фикобилинов приходится на … область видимого
спектра
синюю
красную
жёлто-зелёную *
жёлто-оранжевую
22. Верно ли следующее утверждение:
Фикобилины, как и хлорофиллы, способны к флуоресценции (верно)
23. Спектр поглощения каротиноидов находится в … области спектра
сине-зелёной *
ультрафиолетовой
красно-оранжевой
жёлтой
24. Каротиноиды представляют по своей химической природе
тетрапирролы
полиизопреноиды *
хелаты
L-углеводы
25. Верно ли следующее утверждение:
Единственной функцией каротиноидов является сбор энергии света и передача её в
реакционные центры фотосинтеза (неверно)
26. Фотосинтетическая единица – это
структура, обеспечивающая протекание первичных процессов фотосинтеза *
синоним светособирающего комплекса
группа биологически активных молекул, обеспечивающих протекание фотосинтеза
от поглощения кванта света до образования глюкозы
27. У высших растений выделяют … фотосистемы
одну
две *
три
28. Перенос электронов в ЭТЦ фотосинтеза происходит
против градиента окислительно-восстановительного потенциала *
по градиенту окислительно-восстановительного потенциала
29. Циклический транспорт электронов активизируется в условиях
недостатка воды
повышения температуры окружающей среды
подготовки растения к зимовке
голодания по магнию
избытка света *
30. Выделяемый при фотосинтезе кислород образуется при
утилизации побочных продуктов фотосинтеза
превращении АТФ в АДФ
разложении воды *
восстановлении компонентов ЭТЦ
31. Основным путём синтеза углеводов при фотосинтезе является
С4-путь
САМ-путь
С3-путь *
32. Цикл Кальвина – это
49
синоним С3-пути
необходимый этап всех путей синтеза углеводов *
цепь реакций диссимиляции углеводов
33. Укажите соответствие между путями фотосинтеза и местами их протекания:
1.С3-путь
1.все этапы проходят в хлоропластах одной клетки
2.С4-путь
2.частично проходит в хлоропластах клеток мезофилла,
частично – в хлоропластах клеток обкладки
3.САМ-путь
3.частично проходит в хлоропласте, частично – в вакуоли той
же клетки
34. Продуктами фотодыхания являются
вода и углекислый газ
глюкоза
двухуглеродные органические кислоты *
кислород
35. При повышении температуры интенсивность фотосинтеза
возрастает
сначала возрастает, затем снижается *
снижается
Дыхание растений
1. Живые организмы могут использовать следующие виды энергии:
световую *
механическую
ядерную
химическую *
энергию Гиббса
2. Созданию сложной внутренней организации живых организмов способствуют
реакции
эндергонические, протекающие с поглощением энергии *
экзергонические, протекающие с выделением энергии
3. Экзергоническим сопряжением называется
поглощение в ходе одной реакции энергии, выделенной в ходе другой *
использование двумя реакциями одинаковых веществ
одновременное выделение энергии при протекании двух или нескольких реакций
4. Универсальными энергетическими эквивалентами, используемыми для запасания
энергии в организме, являются
АТФ и белки
протонный градиент и углеводы
углеводы и жиры
АТФ и жиры
АТФ и протонный градиент *
5. В состав молекулы АТФ входит три остатка ортофосфорной кислоты, рибоза и
аминокислота
глицин
тирозин
лейцин
аденин *
6. Основная масса АТФ в растении образуется в ходе
фотосинтеза и дыхания *
гликолиза и дыхания
50
гликолиза и фотосинтеза
7. Без затрат энергии перемещение электрона в ЭТЦ возможно в том случае, если
энергия Гиббса … нуля
больше
меньше *
8. В каком порядке следует расставить основные этапы дыхания?
гликолиз
цикл трикарбоновых кислот
окислительное фосфорилирование
9. Дыхание происходит с … энергии
выделением *
поглощением
10. Основным субстратом дыхания является
глюкоза *
белки
крахмал
жиры
11. Гликолиз свойственен
только растениям
растениям и прокариотам
животным и растениям
всем живым существам *
12. Верно ли следующее утверждение:
Реакции гликолиза являются необратимыми (неверно)
13. В цикл трикарбоновых кислот поступает
глюкоза
крахмал
ацетил-СоА *
14. Энергетический выход цикла трикарбоновых кислот принято приравнивать к …
молекулам АТФ
18
32
36 *
44
15. Глиоксалатный цикл является важным этапом
синтеза жирных кислот
конверсии жиров в углеводы *
расщепления глюкозы
синтеза глицерина
16. Энергетически более выгодным является
гликолиз
цикл трикарбоновых кислот *
17. Электронный транспорт и синтез АТФ при дыхании сопряжены посредством
ферментов матрикса митохондрий
водорастворимых ферментов цитоплазмы
К+-каналов вакуолей
протонных помп *
18. Дыхательный контроль – это
влияние интенсивности дыхания на скорость фотосинтеза
зависимость скорости поглощения кислорода митохондрией от концентрации АДФ
*
способность растений произвольно изменять интенсивность дыхания
51
19. Разобщённым транспортом электронов называют
перенос их в ЭТЦ дыхания, не сопряжённый с синтезом АТФ *
существование отдельных ЭТЦ дыхания и фотосинтеза
пространственное разделение веществ, участвующих в ЭТЦ дыхания
20. В настоящее время под термином "точка сопряжения" понимают
участок ЭТЦ, на котором происходит синтез АТФ
комплекс,
выкачивающий
протоны
и
способствующий
трансмембранного потеницала *
накоплению
Рост и развитие растений
1. Верно ли следующее утверждение:
Рост и развитие растений – явления, отличающиеся друг от друга (верно)
2. На кривой роста выделяют … участков
2
3
4
5*
3. Расставьте по порядку этапы развития растений:
эмбриональный
ювенильный (виргинильный)
генеративный
сенильный
4. Регуляция роста и развития растений происходит под влиянием
гормонов *
алкалоидов
аммония и нитрата
пигментов
АТФ
5. Изгиб стебля под воздействием ауксинов происходит в результате
ослабления роста клеток
плазмолиза
усиления деления клеток
усиления роста клеток *
6. Ауксины вырабатываются в
апикальных меристемах корней
апикальных меристемах побегов *
междоузлиях
листьях
почках
7. Подавление роста боковых почек в пользу апикальной меристемы называется
верхним концевым двигателем
ростом растяжением
апикальным доминированием *
дедифференцировкой
8. Верно ли следующее утверждение:
Ауксины стимулируют закладку придаточных корней на стебле и боковых корней
на главном корне (верно)
9. Цитокинины вырабатываются в
апикальных меристемах корней *
апикальных меристемах побегов
52
междоузлиях
листьях
почках
10. Верно ли следующее утверждение:
Цитокинины, в отличие от ауксинов, подавляют апикальное доминирование (верно)
11. Гиббереллины стимулируют рост
боковых корней
верхушечной почки
междоузлий *
цветков
12. По своей химической природе большинство гиббереллинов являются
кислотами *
щелочами
полиизопреноидами
газами
пептидами
13. Абсцизовая кислота (АБК) начинает вырабатываться в клетке в ответ на
воздействие ауксинов
поражение патогенами
водный стресс *
созревание плодов
14. Верно ли следующее утверждение:
АБК – гормон, влияющий на покой семян (верно)
15. Большинство физиологических эффектов этилена связано с
старением растения
болезнями
механическим раздражением *
16. Укажите соответствие между основными гормонами и их физиологическими
эффектами:
1.ауксины
1.отрицательный геотропизм
2.гиббереллины
2.стимуляция цветения
3.АБК
3.закрытие устьиц
4.этилен
4.заживление механических повреждений
5.цитокинины
5.подавление роста боковых корней
17. Фотопериодическая реакция растений – это физиологический ответ на
изменение длины дня *
изменение освещённости
перенос растения из темноты на свет
изменение соотношения лучей разной длины в спектре
18. Стратификацией называют стимуляцию
прорастания семян воздействием низких положительных температур *
цветения воздействием низких положительных температур
прорастания семян механическим воздействием
созревания плодов обработкой этиленом
Устойчивость растений в условиях стресса
1. Верно ли следующее утверждение:
Осмолитами называют высокомолекулярные физиологически активные вещетва,
способствующие снижению приспособленности растений к условиям водного
дефицита (неверно)
53
2. Укажите соответствие между белками водного стресса и их физиологическими
эффектами:
1.шапероны
1.защищают структуру белков от повреждений
2.протеазы
2.гидролизируют повреждённые при стрессе белки
3.аквапорины
3.усиливают трансмембранный ток воды
3. Повреждение клеток растений при солевом стрессе обеспечивается … действием
солей
только осмотическим
осмотическим и токсическим *
только токсическим
4. Высшие солеустойчивые растения приспособлены к произрастанию на засолённых
почвах за счёт способности
функционировать в условиях повышенного содержания ионов в цитоплазме
поддерживать низкое содержание ионов в цитоплазме *
добывать воду из глубинных пластов, не подвергающихся засолению
5. Избыток ионов при засолении выводится из цитоплазмы клетки
во внешнюю среду
в сосуды ксилемы
в вакуоль *
в апопласт
6. Укажите соответствие между формами приспособления растений к изменению
температурных условий и временем, в течении которого они проявляются:
1.акклимация
1.в течении времени жизни растения
2.адаптация
2.в эволюционном масштабе времени
7. При температурном шоке синтезируются десатуразы – ферменты, катализирующие
превращение … связи между атомами углерода в липидах клеточных мембран в …
двойной, одинарную
одинарной, двойную *
8. Верно ли следующее утверждение:
Изменение каталитических свойств ферментов не играет роли в приспособлении
растений к тепловому шоку (неверно)
9. Укажите соответствие между терминами и их определениями:
1.холодостойкость
1.способность переносить низкие положительные
температуры
2.морозоустойчивость
2.способность переносить отрицательные температуры
3.зимостойкость
3.приспособленность к перенесению длительного
сезона отрицательных температур
10. Дегидратация клеток при понижении температуры является
отрицательным последствием понижения температуры
механизмом приспособления к перенесению пониженных температур *
11. Биологическими антифризами называют высокомолекулярные соединения,
препятствующие повреждению клеточных структур при замерзании
тормозящие процесс образования и роста кристаллов льда *
останавливающие отток воды из клеток при охлаждении
12. Верно ли следующее утверждение:
Разные виды растений обладают разной устойчивостью по отношению к дефициту
кислорода (верно)
13. В условиях недостатка кислорода у растений происходит активация
гликолиза *
цикла трикарбоновых кислот
фотосинтеза
14. К активным формам кислорода относятся
54
Н2О2, О3, супероксидрадикал *
О2, Н2О, Н2О2
О3, Н2О, О–
.
КОЛ ЛОКВИУМ ПО ТЕМЕ «ФОТОСИНТЕЗ».
1.Основные этапы развития учения о фотосинтезе.
2.Пигменты растений.
а)Методы разделения пигментов.
б) Хлорофилл а и б, химический состав, строение хлорофилла, каротиноиды.
в) Физические, химические, оптические свойства хлорофилла.
г) Характер связей хлорофилла с другими органическими соединениями в
хлоропласте. Значение связей.
д)Образование хлорофилла, условия образования.
3 .Хлоропласты
а)Эволюция пластид. .
б) Химический состав хлоропласта.
в) Строение хлоропласта, их электронно-микроскопическая структура.
г)Физическое значение ламилярной структуры хлоропластов и
схемы развития её в онтогенезе.
4.Методы обнаружения и учёта фотосинтеза. Единицы измерения-.
5.Основные этапы фотосинтеза по современным представлениям.
а)Участие хлорофилла в первичных процессах возбуждения
б)Что привело к пониманию световых, темновых реакций.
в)Реакция Хилла, фотохимическая активность хлоропластов.
г)Световая стадия фотосинтеза, 2 фотосистемы. Эффект Эмерсона.
Квантовый выход фотосинтеза, фотосинтетическая единица.
.Квантосомы. Фотофосфорилирование циклическое и не циклическое. Схема
фотосинтеза.
6.Темновые реакции фотосинтеза.
а)Исследование темнового фотосинтеза, работы Кальвена, метод меченых
атомов.
б) Использование энергии, аккумулированной в световом цикле темновых
процессах фотосинтеза.
в) Основные реакции темнового фотосинтеза. Цикл Кальвена. Конечный и
циклический характер темновой стадии фотосинтеза. Путь Хетта-Склека,
кооперативный фотосинтез. Сравнение С4 и Сз пути фотосинтеза.
САМ - растения.
7.Продукты фотосинтеза, зависимость их образования от условий.
8. Влияние условий на процесс фотосинтеза.
а) Кол-во качество света.
б)Температура.
в)Концентрация СО2, водный режим, минеральное питание.
г) Суточный ход фотосинтеза.
д) Фотосинтез морских водорослей, теория хроматической адаптации.
Тестовые задания по микробиологии.
1. Микробиология – это:
а). наука, изучающая морфологию и физиологию микроорганизмов и бактерий.
б). наука, изучающая морфологию, рост и развитие микроорганизмов и бактерий
55
в). наука, изучающая физиологию, наследственность и изменчивость
микроорганизмов, бактерий, актиномицетов, грибов, их систематическое
положение и распределение в природе.
г). наука, изучающая морфологию, физиологию, биохимию, рост и развитие,
изменчивость и наследственность микроорганизмов, бактерий, актиномицетов,
грибов, их систематическое положение и распределение в природе.
2. Кто из ученых впервые открыл мир микробов?
а). Левенгук
б). Эренберг
в). Самойлович
г). Линней
3. Ученый, впервые открывший процесс брожения:
а). Либих
б). Пастер
в). Мейсель
г). Бертло
4. При квашении капусты и огурцов осуществляется брожение:
а). спиртовое
б). пропионовокислое
в). маслянокислое
г). молочнокислое
5. Какая органелла отсутствует в бактериальной клетке, но присутствует в
животной и растительной?
а). истинное ядро
б). митохондрии
в). рибосомы
г). аппарат Гольджи
6. Основная функция эндоспоры бактерий:
а). размножение
б). распространение
в). переживание неблагоприятных условий
г). другое мнение
7. В хлебопечении используется брожение:
а). пропионовокислое
б). молочнокислое
в). маслянокислое
г). спиртовое
8. Хемосинтез осуществляют бактерии:
а). молочнокислые
б). нитрифицирующие
в). денитрифицирующие
г). маслянокислые
56
9. Какие микроорганизмы вызывают спиртовое брожение?
а). молочнокислые
б). нитрифицирующие
в). стрептококки
г). дрожжи
10. Данный продукт является результатом совместной работы двух организмов:
молочно – кислых бактерий и дрожжей:
а). кумыс
б). ацидофилин
в). простокваша
г). йогурт
11. Какие бактерии вызывают бомбаж баночных консервов?
а). маслянокислые
б). молочнокислые
в). стафилококки
г). факультативные анаэробы
12. Какие возбудители не вызывают плесневение хлеба?
а). мукоровые
б). пенициллы
в). аспергиллы
г). аскомицеты
13. Размеры бактерий по поперечному сечению составляют:
а). 0,3 – 0,5 мкм
б). 0,5 - 10 мкм
в). 0,5 – 0,8 мкм
г). 0,6 – 0,9 мкм
14. Формой бактерии не является:
а). шаровидная
б). овальная
в). палочковидная
г). извитая
15. Гриб фитофтора поражает:
а). клубни и ботву картофеля
б). листья и ягоды винограда
в). листья табака
г). капустную рассаду
16. Грибок рода пенициллум относится к классу:
а). аскомицеты
б). зигомицеты
в). оомицеты
г). базидиомицеты
17. К классу грибов базидиомицеты относится:
а). спорынья
57
б). мукор
в). фитофтора
г). головневые
18. К классу грибов зигомицеты относится:
а). ольпидиум брассика
б). мукор
в). пенициллум
г). фитофтора
19. Наиболее распространенный способ размножения дрожжей:
а). вегетативно
б). деление
в). почкование
г). спорами
20. Важнейшим отличием вирусов от бактерий является:
а). размножаться только в живых клетках
б). неспособность размножаться вне организма
в). синтезируют свои собственные белки
г). обладают термостабильностью
21. Вирус бактерий называется:
а). бактериофагом
б). микофагом
в). актинофагом
г). вирионом
22. Бактерии не выполняют положительной роли:
а). в антибиотической промышленности
б). в медицине
в). в молочной промышленности
г). при изучении молекулярной биологии и генетики
23. Какие ферменты играют большую роль в процессах брожения и дыхания
микроорганизмов?
а). изомеразы
б). гидролазы
в). лиазы
г). оксиредуктазы
24. Кто из ученых открыл ферменты?
а). Кирхгоф
б). Пастер
в). Либих
г). Левенгук
25. Какие ферменты катализируют реакции расщепления сложных соединений
(белков, жиров, углеводов)?
а). оксиредуктазы
б). гидролазы
в). лигазы
58
г). изомеразы
26. Какие микроорганизмы способны к дыханию без использования свободного
кислорода?
а). аэробы
б). анаэробы
в). аутотрофы
г). гетеротрофы
27. Какие микроорганизмы развиваются как в аэробных, так и в анаэробных
условиях?
а). аутотрофы
б). облигатные
в). факультативные
г). аэробы
28. Как называется величина, при которой лучше всего проявляются отдельные
функции микроорганизмов и его жизнедеятельность в целом?
а). оптимум
б). пороговый эффект
в). минимум
г). максимум
29. Как называется точка действия фактора, когда даже небольшое изменение во
влиянии фактора внешней среды может оказаться критическим?
а). пороговый эффект
б). максимум
в). оптимум
г). минимум
30. Как называются холодолюбивые микроорганизмы, которые хорошо растут при
относительно низких температурах?
а). термофилы
б). мезофиллы
в). галофилы
г). психрофиллы
31. Процесс полного уничтожения микроорганизмов, в том числе и
спорообразующих, под действием высоких температур?
а). пастеризация
б). стерилизация
в). леофильная сушка
г). сублимация
32. Процесс обезвоживания при низкой температуре и высоком вакууме, который
сопровождается испарением воды, быстрым охлаждением и замораживанием?
а). стерилизация
б). пастеризация
в). сублимация
г). леофильная сушка
33. Микроорганизмы, которые развиваются при относительном рН9 и выше:
59
а). алкалофилы
б). нейтрофилы
в). мезофиллы
г). ацидофилы
34. Такой вид взаимоотношений микроорганизмов, когда один организм продолжает
процесс, вызванный другим, освобождая его от продуктов жизнедеятельности и
тем самым создавая условия для его дальнейшего развития:
а). метабиоз
б). синергизм
в). сателлизм
г). антагонизм
35. При этих взаимоотношениях происходит борьба за кислород, пищевые вещества
и местообитания:
а). метабиоз
б). симбиоз
в). синергизм
г). антагонизм
36. Дрожжи – основные возбудители порчи:
а). маринадов
б). винных напитков
в). плодово – ягодных соков
г). мясных продуктов
37. Молочнокислая палочка – основной возбудитель брожения при производстве:
а). квашения овощей и силосования кормов
б). хлебов
в). кисломолочных продуктов
г). в сыроделии
38. Пропионовокислое брожение используется в производстве:
а). фруктовых соков
б). хлебопечения
в). силосования сочных растительных кормов
г). твердых сычужных сыров
39. Маслянокислые бактерии не вызывают:
а). массовую гибель картофеля и овощей
б). прогоркания молока
в). порчу консервированных продуктов
г). увлажнения муки
40. К аэробным гнилостным бактериям относят:
а). кишечную палочку
б). сенную палочку
в). спорогенес
г). путрификус
60
МАТЕРИАЛЫ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ
Проводится в 6 семестра в форме экзамена
Перечень вопросов к экзамену по разделу физиология растений
Оболочка растительной клетки: строение, химический состав, функции.
Биологические мембраны, их строение, химический состав и функции.
Осмос, осмометры, осмотические свойства клетки
Явления тургора и плазмолиза. Избирательная проницаемость цитоплазмы
Сосущая сила клетки. Понятие водного потенциала.
Поступление веществ в растительную клетку: пассивное и активное.
Значение воды в жизни растений. Понятие о свободной и связанной воде.
Общее понятие о водном режиме растений. Пути водного тока.
Двигатели водного тока. Нижний концевой двигатель водного тока, доказательства
его существования, принцип и механизм действия и роль для растений.
10.Верхний концевой двигатель водного тока, доказательства его существования,
принцип и механизм действия и роль для растений.
11.Роль сцепления частиц воды в ее поднятии у деревьев на большую высоту.
12.Почвенная вода и ее доступность для растений.
13.Влияние внешних факторов на всасывающую деятельность корня.
14.Транспирация, ее значение для растений и методы изучения. Единицы измерения
транспирации.
15.Роль устьичного аппарата в транспирации. Механизм движения устьиц.
16.Влияние внешних условий на процесс транспирации. Суточный ход транспирации.
17.Физиологические основы устойчивости растений к засухе.
18.Особенности водного обмена у растений различных экологических групп.
19.Орошение с/х культур.
20.Сущность фотосинтеза и его космическая роль согласно учения К.А. Тимирязева.
21.История изучения фотосинтеза.
22.Лист и хлоропласт как орган фотосинтеза.
23.Пигменты зеленого листа. Структура, состав хлорофилла и его химические свойства.
24.Физические свойства хлорофилла.
25.Биосинтез хлорофилла. Условия образования хлорофилла.
26.Каротиноиды и фикобилины.
27.Энергетика фотосинтеза. Первый и второй законы фотохимии и их применимость к
фотосинтезу.
28.Третий закон фотохимии и его применимость к фотосинтезу.
29.Фотофизический этап фотосинтеза. Понятие о реакционных центрах, ССК и о
фотосистемах.
30.Фотохимический этап фотосинтеза. Две фотосистемы, их состав и функции.
31.Нециклический и циклический транспорт электронов.
32.Фотофосфорилирование: нециклическое и циклическое.
33.Происхождение кислорода, выделяемого при фотосинтезе.
34.Темновая фаза фотосинтеза. С3-путь фотосинтеза или цикл Кальвина.
35.С4- путь фотосинтеза или цикл Хетча и Слэка.
36.Фотосинтез по типу толстянковых или САМ-метаболизм.
37.Фотодыхание.
38.Передвижение органических веществ по растению.
39.Сущность дыхания и его биологическая роль. Субстраты дыхания. Дыхательный
коэффициент.
40.Влияние внешних факторов на интенсивность дыхания.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
61
41.Химический состав растений. Водные культуры и питательные смеси.
42.Сера и фосфор, их превращения в растениях и круговорот в природе.
43.Значение катионов для растений. Антагонизм катионов и уравновешенные растворы.
44.Микроэлементы и их значение в жизни растений, животных и человека.
45.Поступление минеральных веществ в корни растений и их транспорт по растению.
46.Усвоение нитратов растениями. Пути усвоения аммиака.
47.Аспарагин, глутамин и мочевина и их физиологическая роль.
48.Превращения белковых веществ в растениях.
49.Общее понятие о росте и развитии растений и их взаимосвязь.
50.Рост растений. Три фазы роста клеток.
по разделу микробиология
1. Специфичность прокариотной клетки и методов ее изучения
2. Исторический очерк развития микробиологии.
3. Объекты микробиологии. Сравнительная характеристика структурной организации
прокариотической и эукариотической клетки.
4. Деление, размножение, культивирование микроорганизмов
5. Клеточная оболочка бактериальных клеток: химический состав, строение,
функции. Бактериальные капсулы.
6. Метаболизм. Способы обеспечения энергией - брожение, аэробное дыхание,
анаэробное дыхание, фотосинтез, хемосинтез.
7. Биосинтетические процессы: ассимиляция СО2 автотрофами и гетеротрофами
8. Спорообразование бактерий, типы спор. Размножение микроорганизмов.
9. Циклы рибулезобифосфатный и трикарбоновых кислот - источники метаболитов.
10. Движение бактерий, строение жгутиков.
11. Систематика: группы архей и группы бактерий
12. Вирусы: строение, специфичность, проникновение в клетку, происхождение,
значение.
13. Типы питания бактерий.. Азотный обмен. Синтез биополимеров
14. Микроорганизмы и факторы окружающей среды: влияние физических факторов на
микроорганизмы.
15. Микроорганизмы и факторы окружающей среды: влияние химических факторов
на микроорганизмы.
16. Микроорганизмы и факторы окружающей среды: влияние биологических факторов
на микроорганизмы.
17. Взаимоотношение микроорганизмов с растениями. Стимуляция роста растений.
18. Взаимоотношение микроорганизмов с животными и человеком. Нормальная
микрофлора, инфекция, иммунитет.
19. Химический состав клеток и пищевые потребности прокариот. Механизмы
поступления питательных веществ в клетку.
20. Типы питания прокариот: общая характеристика.
21. Автотрофные микроорганизмы: особенности строения, основные представители.
22. Гетеротрофные микроорганизмы: особенности строения, основные представители.
23. Общая характеристика обмена веществ микроорганизмов. Оснрвные этапы обмена
веществ.
24. Ферменты прокариотической клетки: химическая природа, свойства, механизм
действия.
25. Характеристика анаболизма прокариот.
26. Характеристика катаболизма прокариот:
общая характеристика процессов
биологического окисления.
27. Аэробное дыхание микроорганизмов.
28. Брожение: основные особенности, химизм.
62
29. Молочнокислое брожение. Характеристика молочнокислых бактерий.
30. Спиртовое и маслянокислое брожение, их особенности, значение.
31. Биогеохимическая
деятельность
микроорганизмов:
рудообразование,
почвообразование, формирование состава атмосферы.
32. Значение различных способов получения энергии в эволюции прокариот.
33. Микрофлора воздуха.
34. Микрофлора воды.
35. Микрофлора почвы. Микробиологические процессы в почве.
36. Антибиотики: продуценты, механизм и спектр действия.
37. Процессы трансформации углеродсодержащих веществ.
38. Процессы трансформации соединений азота: основные аммонификаторы, значение.
39. Процессы трансформации соединений азота: нитрификация и денитрификация.
40. Процессы трансформации соединений азота: азотофиксация.
41. Процессы трансформации соединений фосфора.
42. Процессы трансформации соединений серы.
43. Процессы трансформации соединений железа.
44. Питательные среды. Способы приготовления питательных сред. Стерилизация
сред.
45. Техника приготовления микропрепаратов.
46. Значение микроорганизмов в жизни и хозяйственной деятельности человека.
47. Значение микроорганизмов в природе.
48. Микробиологические процессы при сушке и консервировании.
49.Вирусы. Бактериофаги. Микроорганизмы и эволюционный процесс
50.Решение проблем продовольствия, энергетики, здравоохранения и охраны
окружающей среды современными биотехнологическими производствами на базе
микроорганизмов
1. ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ МИНИМУМ
Раздел Физиология растений
Автотрофы - организмы, способные самостоятельно синтезировать органическое
вещество из неорганических соединений.
Адаптация - приспособление организма к окружающей среде.
Адгезия – прилипание молекул воды к стенкам сосудов.
Активный транспорт - это транспорт, идущий против электрохимического
градиента с затратой энергии, выделяющейся в процессе метаболизма.
Гемиксерофиты или полуксерофиты - это растения, у которых сильно развиты
приспособления к добыче воды.
Геотропизм – изгибание под действием гравитационного поля Земли вследствие
разной скорости роста клеток противоположных сторон органа.
Гербициды служат для уничтожения растительности. Есть гербициды общего
действия, когда погибают все растения, и селективные для избирательного уничтожения
определенных классов растений.
Гетеротрофы - организмы, использующие для питания органические вещества,
произведенные другими организмами.
Гигрофиты - растения, произрастающие в условиях повышенной влажности и
недостаточной освещенности.
Гидратофиты или гидрофиты - растения, обитающие в воде, погружены в воду
полностью или частично.
Движение – это перемещение организма или его частей в пространстве.
Десиканты вызывают ускоренное высушивание листьев и стеблей, что позволяет
вести сбор семенников бобовых культур и уборку картофеля комбайнами.
63
Дефолианты ускоряют листопад у растений, что активирует созревание семян и
плодов и облегчает механизированную уборку урожая.
Дифференцировка - возникновение качественных различий между клетками,
тканями и органами.
Диффузия - это процесс, ведущий к равномерному распределению молекул газов
или растворенного вещества и растворителя благодаря их постоянному движению.
Дыхание – это окислительный распад органических веществ при участии
кислорода с образованием воды, углекислого газа и макроэргических соединений,
которые используются клетками.
Дыхательный коэффициент – это объемное или молярное отношение
углекислого газа, выделившегося в процессе дыхания, к поглощенному за это же время
кислороду.
Каротиноиды – жирорастворимые пигменты, присутствующие в хлоропластах
всех растений.
Клетка - основной структурный, функциональный и воспроизводящий элемент
живой материи; может существовать как отдельный организм и в составе тканей.
Когезия - сцепление молекул воды друг с другом.
Нутации - это круговые или колебательные движения органов растения,
характерные, в основном, для растущих побегов и корней.
Ксерофиты – растения мест с жарким и сухим климатом приспособленные к
перенесению атмосферной и почвенной засухи.
«Мертвый запас» влаги в почве - это количество воды полностью недоступной
растению.
Морфактины препятствуют прорастанию семян, образованию и росту побегов,
ослабляют апикальное доминирование у побегов и усиливают его у корней.
Настии - это движения растений, обусловленные диффузно действующими
факторами среды и происходящие в результате неравномерного роста клеток
растяжением.
Онтогенезом называют индивидуальное развитие организма от зиготы или
вегетативного зачатка до естественной смерти.
Осмос - процесс проникновения воды через мембрану под давлением за счет
разности концентрации веществ по разные стороны мембраны.
Питательные вещества - это соединения, в которых имеются питательные
элементы.
Питательные элементы - это химические элементы, которые необходимы
растению и не могут быть заменены никакими другими.
Развитие – это качественные изменения в структуре и функциональной активности
растения и его частей в процессе онтогенеза.
Раздражимость - это способность клетки реагировать на действие внешних и
внутренних факторов – раздражителей и передавать возбуждение в другие клетки.
Регенерация – это восстановление организмом поврежденной или утраченной
части тела, что является одним из способов вегетативного размножения и защиты
растений от повреждений.
Реституция - это восстановление исходного состояния после раздражения.
Ретарданты ингибируют рост стебля благодаря торможению растяжения клеток и
подавлению синтеза гиббереллинов.
Ризодерма - это однослойная ткань, покрывающая корень снаружи.
Рост – необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа или всего
организма, обусловленное новообразованием элементов их структур.
Сениканты – смесь физиологически активных веществ, вызывающих ускорение
созревания и старения сельскохозяйственных растений.
64
Система удобрений - это программа применения удобрений в севообороте с
учетом растений-предшественников, плодородия
почвы, климатических условий,
биологических особенностей растений, состава и свойств удобрений.
Стресс - реакция организма на отклонения от нормы.
Транспирация - это испарение воды растением с поверхности листьев через
клеточные стенки эпидермальных клеток и покровные слои (кутикулярная транспирация)
и через устьица (устьичная транспирация).
Тропизмы - это движения растений, обусловленные односторонне действующими
факторами среды.
Тургорное давление - гидростатическое давление, возникающее в клетке
благодаря осмотическому притоку воды.
Ферменты - биологические катализаторы, ускоряющие протекание химических
процессов в клетке.
Физиология растений – это наука о процессах, происходящих в растительном
организме: почвенное, воздушное и гетеротрофное питание, синтез, транспорт и распад
веществ, рост и развитие, движения растений, взаимодействие с патогенами, реакции на
неблагоприятные факторы внешней среды.
Фитогормоны – вещества, образующиеся в процессе обмена веществ растений и
оказывающие в очень малых количествах регуляторное и координирующее влияние на
физиологические процессы в разных органах растения.
Фотодыхание – это активируемый светом процесс выделения углекислого газа и
поглощения кислорода.
Фотосинтез - процесс образования органических веществ, который совершается в
клетках зеленых растений на свету при участии углекислого газа и воды; сопровождается
выделением кислорода и поглощением энергии солнца, накапливающейся в виде энергии
химических связей.
Фототропизм – изгибы растений под влиянием одностороннего освещения.
Хемотропизм – ростовая реакция на химические соединения.
Эуксерофиты или настоящие ксерофиты - это растения, обладающие
способностью резко сокращать транспирацию в условиях недостатка воды.
Раздел Микробиология
Аэробы - организмы, способные жить только в среде, содержащей свободный
молекулярный кислород. К аэробам относятся почти все животные и растения, а также
многие грибы и микроорганизмы
Бактерия - микроскопический, обычно одноклеточный организм, обладающий клеточной
стенкой, но не имеющий оформленного ядра. В природе бактерии выполняют функции
редуцентов.
Биомасса почвы - совокупность живых организмов, обитающих в почве и играющих
ведущую роль в процессе формирования почвы. Почвенные организмы включают в
круговорот веществ биосферы основные химические соединения.
Брожение - процесс превращения углеводов в результате жизнедеятельность грибков,
бактерий и других низших организмов.
Вирус - неклеточная формы жизни, представляющая собой крайне упрощенную
паразитическую структуру, способную проникать в живую клетку и размножаться внутри
нее. Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК) и белковой оболочки.
65
Гниение - процесс брожения; анаэробный процесс распада органических азотсодержащих
веществ. Гниение осуществляется микроорганизмами, использующими в качестве
энергетического субстрата белки.
Девастация – комплекс мероприятий по полному освобождению больших территорий от
возбудителей инфекционных заболеваний человека, животных, растений. Может
включать такие специфические меры, как дезинфекция, дезинсекция, уничтожение
гельминтов и т. п.
Дезинфекция – комплекс мер по уничтожению возбудителей инфекционных заболеваний
человека и животных с применением антимикробных средств.
Денитрификация – микробиол. процесс восстановления окисленных соединений азота
(нитратов, нитритов) до газообразных продуктов (обычно до N2, иногда до N2O, редко до
N0). Происходит в результате жизнедеятельности бактерий родов Pseudomonas, Bacillus,
Paracoccus и др. – факультативных анаэробов, использующих в отсутствие кислорода
нитраты и нитриты в качестве конечных акцепторов электронов (анаэробное дыхание,
нитратное дыхание).
Дрожжи – сборная группа микроскопических грибов (размеры 1,5–2,0 до 10–12 мкм), не
имеющих типичного мицелия.
Дыхание (у микроорганизмов) – процесс биол. окисления органических и
неорганических соединений, сопряженный с синтезом АТФ.
Дыхание анаэробное – способ получения энергии микроорганизмами в бескислородных
условиях, при котором осуществляется фосфорилирование в дыхательной цепи.
Дыхание аэробное – тип энергетического метаболизма, при котором осуществляется
фосфорилирование в дыхательной цепи и в качестве терминального акцептора
электронов (водорода) организмы используют молекулярный кислород
Жгутик – органелла движения у прокариот и ряда водорослей, простейших.
Железобактерии – сборная группа прокариотных микроорганизмов, способных отлагать
(обычно в слизистой капсуле) оксид железа (III).
Зигомицеты – грибы, входящие в отдел Зигомикота – Zygomycota царства Fungi.
Подвижные стадии в цикле развития отсутствуют. Вегетативное тело – обильно
разветвленный неклеточный многоядерный мицелий, субстратный и воздушный.
Зимаза – совокупность ферментов спиртового брожения, образуемых дрожжами.
Обнаруживается в бесклеточном дрожжевом экстракте, вызывает распад углеводов с
образованием этанола и углекислоты. В наст. время термин почти не употребляется.
Зимофаги – вирусы дрожжей рода Saccharomyces. Поражая винные, пекарские,
спиртовые дрожжи наносят существенный вред дрожжевому производству, виноделию.
Инкубация – выдерживание микробной культуры при определенных параметрах
(температурных, кислородных и т. д.) в течение фиксированного времени. Используется,
напр., в исследовательской работе для адаптации культур к условиям эксперимента,
которые могут отличаться от условий их выращивания.
Интерферон – белок, синтезируемый клетками животных в ответ на проникновение в них
двухцепочечной РНК вируса.
Капсид – белковая оболочка вирусной частицы.
Капсула – слой слизи вокруг клеток микроорганизмов.
Кишечная палочка (Escherichia coli) – колибактерия, грамотрицательная бактерия
семейства энтеробактерий. Палочка со слегка закругленными концами (0,4–0,8 х 1–3 мкм),
спор не образует, подвижна, факультативный анаэроб. Сбраживает глюкозу, лактозу и др.
углеводы. К. п. – один из наиболее обычных представителей нормальной кишечной
микрофлоры млекопитающих. Классический объект микробиол. и молекулярно–
генетических исследований. Используется в биотехнологии для получения интерферона,
инсулина и как продуцент некоторых ферментов.
Кокки – бактерии, клетки которых имеют шаровидную форму. В большинстве не
обладают подвижностью. Спор, как правило, не образуют (за исключением рода
66
Sporosarcina). Могут формировать достаточно устойчивые скопления клеток, что является
диагностическим признаком–диплококки, стрептококки, сарцины, стафилококки.
Обычные обитатели почвы, воды, воздуха. Сапротрофы, имеются патогенные виды.
Коли–индекс – количество клеток Escherichia coli в литре воды или килограмме твердого
субстрата (напр., почвы). Показатель загрязнения водоемов, почв хозяйственно–бытовыми
сточными водами. Обратная величина К. – и. – коли–титр. По действующему в нашей
стране стандарту на питьевую воду ее К. – и. должен составлять не более 3, а коли–титр
соответственно – не менее 300.
Коли–титр – см. коли–индекс.
Колифаг – вирус, поражающий клетки кишечной палочки (Escherichia coli).
Колициногенность – способность некоторых штаммов энтеробактерий продуцировать
высокоспецифические антибиотики – белки (колицины), подавляющие жизнедеятельность
др. штаммов того же вида или родственных видов. Определяется присутствием в клетках
особых плазмид, называемых Col–факторами.
Колицины – см. колициногенность.
Колонии – видимые невооруженным глазом скопления клеток или мицелия, образуемые
в процессе роста и размножения микроорганизмов на (или в) плотном питательном
субстрате. Различаются у разных организмов по величине, характеру поверхности,
консистенции, окраске, что, в свою очередь, зависит от размеров клеток, наличия
жгутиков, спор, капсулы. В естественных условиях К. возникают на поверхности
пищевых продуктов, на почве, гниющих остатках растений и т. п. В лаб. условиях К.
получают при посеве микроорганизмов на агаризованные и др. твердые питательные
среды. Характеристика К. учитывается при определении вида микроорганизма.
Колонии вторичные – небольшие выросты, бугорки, наросты, появляющиеся на старых,
закончивших рост, колониях микроорганизмов. Клетки К. в. существенно отличаются от
исходных по морфологическим и физиол. признакам.
Культивирование – обеспечение условий для размножения микроорганизмов в
искусственных условиях (in vitro).
Культура микроорганизмов, культура микробная – клетки определенного вида (видов)
микроорганизма, выращенные in vitro на питательной среде.
Культура чистая – культура, состоящая из микробных клеток одного вида. По способу
получения представляет собой потомство (клон) одной клетки.
Леггемоглобин – гемопротеид, обусловливающий красную окраску клубеньков бобовых
растений, активно фиксирующих молекулярный азот.
Масляно-кислое брожение - брожение, при котором образуется масляная кислота.
вызывает прогорклость коровьего масла и т.п.
Молочно-кислое брожение - брожение, в процессе которого яблочная
кислота,превращается в молочную. Этот тип брожение используется при заквашивании
кормов и капусты, для квасоварения и др.
Мезосомы – внутриклеточные структуры бактерий, образованные впячиванием
цитоплазматической мембраны внутрь клетки..
Мезофилы – микроорганизмы, температурный оптимум которых лежит в пределах от 20
до 42 °C. К М. относится большинство почвенных и водных микроорганизмов.
Свободноживущие М. в холодные сезоны года неактивны.
Метабиоз – характер взаимоотношений между микроорганизмами, при котором продукты
жизнедеятельности одного организма служат источником питания для другого.
Метаболизм, обмен веществ – совокупность процессов катаболизма и анаболизма,
обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их
связь с внешней средой.
Метаболиты – вещества, образующиеся в клетке в процессе метаболизма.
Микоплазмы (Mollicutes) – класс бактерий, лишенных клеточной стенки и
отграниченных только плазматической мембраной.
67
Микориза – симбиоз гриба и корней высшего растения (дословно «грибокорень»). М.
образуют некоторые зигомицеты, аскомицеты и главным образом базидиомицеты.
Микробиота (микрофлора) – совокупность различных видов микроорганизмов,
населяющих определенную среду обитания (М. почвы, воды, воздуха, горных пород.
Микробная трансформация веществ – преобразование веществ микроорганизмами,
основанное на высокоспецифичных процессах окисления, гидрирования, гидролиза,
этерификации, аминирования, декарбоксилирования и др.
Микробостаз – явление прекращения роста микроорганизмов под воздействием хим.
веществ или физ. факторов. М. вызывается, напр., лекарственными препаратами при
лечении больных; использованием консервирующих веществ или высушиванием при
хранении продуктов питания и т. п.
Микробоценоз, микробная ассоциация, микробное сообщество – совокупность
популяций разных видов микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе.
Микробы – то же, что и микроорганизмы.
Микрококки – морфотип грамположительных бактерий, имеющих шаровидную форму.
После деления материнской клетки дочерние расходятся, не образуя групп сцепления, как
это наблюдается у диплококков, стрептококков, сарцин или стафилококков.
Микроорганизм - мельчайший, преимущественно одноклеточный организм, видимый
только в микроскоп. Микроорганизмами являются: бактерии, микоплазмы, риккетсии,
микроскопические грибы, водоросли, простейшие.
Микробиология - биологическая дисциплина, изучающая систематику, морфологию,
физиологию и биохимию микроорганизмов. Создателем микробиологии считается
Л.Пастер (1822-1895).
Палочка болгарская – тривиальное название молочнокислых бактерий Lactobacillus
delbrueckii var. bulgaricus, Lactobacillus bulgaricus, Bacillus bulgaricus, используемых в
молочной пром–ти для получения молочнокислых продуктов.
Палочка сенная – тривиальное название аэробной спорообразующей бактерии Bacillus
subtilis, продуцента полипептидных антибиотиков.
Паразит - организм, живущий за счет особей другого вида и тесно с ними связанный в
своем жизненном цикле.. Паразиты постоянно или временно используют организм
хозяина как территорию своего обитания.
Прокариоты - древнейшие организмы. Прокариоты не обладает четко оформленным
ядром с оболочкой и типичным хромосомным аппаратом. Наследственная информация
передается и реализуется через ДНК. Прокариоты размножаются делением без
выраженного полового процесса. К прокариотам относят вирусы, бактерии, сине-зеленые
водоросли, микоплазмы и др.
Пастеризация – способ уничтожения вегетативных форм микроорганизмов в жидких
средах, пищевых продуктах путем однократного и непродолжительного их нагрева до
температур ниже 100 °C. Обычный режим пастеризации–60—70 °C в течение 15–30 мин.
Применяется для обработки молока, вин, пива и др. При П. погибает большинство
бактерий, грибов, разрушаются ферменты, но сохраняются витамины и вкусовые качества
продуктов. Предложена Л. Пастером.
Патогенность – свойство паразитического микроорганизма образовывать токсины
(экзотоксины и эндотоксины), обладающие высокой активностью по отношению к
отдельным тканям организма хозяина (нервная, мышечная) или широкого спектра
действия, что приводит к возникновению клинической картины болезни различной
68
тяжести, вплоть до смертельного исхода. П. вместе с инфекционностью и инвазивностью
определяют болезнетворность микроорганизма.
Пенициллин – антибиотик грибного происхождения. Открыт А. Флемингом в 1929 г.
Продуценты П. – плесневые грибы пенициллы и аспергиллы.
Плесени, плесневые грибы – тривиальное название микроскопических грибов,
образующих характерные налеты (плесени) на поверхности органических субстратов
(пищевые продукты, бумага, кожа, текстиль и др.). Принадлежат к различным
систематическим группам–зигомицетам (мукор), анаморфным грибам (аспергилл,
пеницилл, три–ходерма и др.). Для них характерен обильно развивающийся воздушный
мицелий. Вызывают порчу продуктов, пром. материалов. Широко распространены в
почве, разрушают органические остатки и участвуют в их минерализации, некоторые –
возбудители болезней растений. Многие используются для получения ферментов,
антибиотиков, органических кислот, витаминов.
Пневмококки – бактерии Streptococcus pneumoniae, вызывающие у человека ряд
заболеваний (чаще всего крупозное воспаление легких).
Поверхностно–активные вещества (пав), детергенты – вещества, снижающие
поверхностное натяжение. Оказывая влияние на пограничные слои клеток, нарушают
функции цитоплазматической мембраны и вследствие этого способны задерживать рост
микроорганизмов и даже вызывать их гибель. Широко используются как моющие
средства, эмульгаторы; в микробиол. – как дезинфицирующие вещества, пеногасители.
Редуценты – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и подвергающие
его минерализации, т. е. разрушению до более или менее простых неорганических
соединений, которые затем используются продуцентами. К Р. относят главным образом
бактерии и грибы. Р. – заключительное звено в пищевой цепи.
Риккетсии (Ricketttsiaceae) – семейство бактерий. Плеоморфные кокковидные или
палочковидные клетки, неподвижные, грамотрицательные, размножаются бинарным
делением, спор не образуют. Облигатные внутриклеточные паразиты членистоногих и
млекопитающих. Возбудители сыпного тифа, лихорадки и др. тяжелых заболеваний
человека и животных.
Сальмонеллы (Salmonella) – род энтеробактерий. Прямые палочки с закругленными
концами, подвижные, грамотрицательные, факультативные анаэробы, гетеротрофы.
Длительное время сохраняются во внешней среде и пищевых продуктах. Синтезируют
эндотоксин. Большинство относятся к патогенным видам, вызывая сальмонеллезы
(тифопаратифозные заболевания, пищевые токсикоинфекции).
Сапрофиты – организмы, питающиеся остатками растений и животных и превращающие
органические вещества в неорганические.
Сарцины (род Sarcina) – бактерии кокковидной формы, которые при делении не
расходятся, а образуют скопления в виде пластин или пакетов. Образование групп клеток
у них связано с тем, что каждое последующее деление клеток происходит с изменением
плоскости деления на 90°.
Спиртовое брожение - процесс превращения (виноградного) сока в вино, при котором
дрожжи и сахар, имеющиеся в соке, вступают в реакцию и образуют спирт.
Уксусно-кислое брожение - брожение, возникающее в фруктовом соке под воздействием
бактерий и грибков, превращающих сахар в уксусную кислоту. Уксуснокислое брожение
используется при производстве уксуса
Эукариоты - высшие организмы, четко оформленные ядра которых обладают оболочкой,
отделяющей их от цитоплазмы. Эукариоты включают царства: грибы, растения и
животные.
69