2. Пән бойынша оқу-әдістемелік материалдар

2.1. Күндізгі бөлімнің тақыптық жоспары

Барлығы: 3 кредит

№	Тақырыптардың атауы	Дәрістер	Зертханалық сабақтар	СОӨЖ	СӨЖ
1.	Өсімдік жасушаның құрылымдық-функционалдық құрылысыы.	2	1	3	3
2.	Өсімдіктердің су алмасу физиологиясы	2	1	3	3
3.	Фотосинтез	2	1	3	3
4.	Фотосинтездің алғашқы процестері	2	1	3	3
5.	Өсімдіктердің тынысалуы	2	1	3	3
6.	Айналымдардың реттелу механизмдері.	2	1	3	3
7.	Минералдық қоректену физиологиясы	2	1	3	3
8.	Қоректенудің негізгі макро- және микроэлементтерінің физиологиялық маңызы	2	1	3	3
9.	Өсімдіктерде заттардың тасымалдануы	2	1	3	3
10.	Өсімдіктердің өсу және даму физиологиясы	2	1	3	3
11.	Өсу процестерінің реттелу механизмдері. Өсімдіктердің өсу және тургорлық қозғалуы.	2	1	3	3
12.	Жоғары сатылы өсімдіктердің тіршілік айналымдары.	2	1	3	3
13.	Өсімдіктердің жағымсыз факторларға төзімділігі	2	1	3	3
14.	Өсімдіктердің температура және су тапшылығына жауап қайтаруы	2	1	3	3
15.	Өсімдіктің топырақтағы тұздың жоғары құрамына реакциясы (өсімдіктің тұзға төзімділігі). Радиотөзімділік.	2	1	3	3
Барлығы (сағат)		30	15	45	45

2.2. Дәрістік сабақтардың тезистері

Тақырып 1. Өсімдік жасушасының құрылымдық-функционалдық жағдайы.

Жасуша – ағза және көпжасушалы ағзалардың қарапайым құрылымы ретінде. Өсімдік және жануарлар жасушаларының ерекшеліктері. Эукариоттық жасушалардың құлылымдық элементтерінің негізгі құрылысы. Ядро, оның құрылымы мен қызметі. Өсімдік жасушасының генетикалық аппараты. Пластидтер және митохондриялар. Жасушалық органеллалардың шығу тегі туралы гипотезалар. Плазмолемма. Эндоплазматикалық тор, Гольджи аппараты, микроденешік (пероксисомалар, глиоксисомалар, лизосомалар және басқалар.), вакуольдер, олардың құрылысы мен негізгі қызметтері. Жасушалық қабықшаның құрылысы, оның химиялық құрамы және негізгі қызметтері (қорғаныштық, тіректік, морфогенездегі, тасымалдаудағы қызметтері және басқа).

Негізгі әдебиеттер: (1, 4, 9, 11)

Қосымша әдебиеттер: (7, 10 ,12, 13, 15)

Тақырып 2. Өсімдіктердің су алмасу физиологиясы.

Өсімдік тіршілігіндегі судың маңызы. Жасушаға судың келуі. Топырақтағы судың түрлері.

Өсімдіктен судың бөлінуі. Гуттация, өсімдіктің «жылауы», транспирация. Бұл процестердің физиологиялық маңызы. Транспирацияның сандық көрсеткіштері: қарқындылық, өнімділік, транспирациялық коэфициент. Устьицалық және кутикулалық транспирация. Устьицалардың құрылысы және олардың қозғалу механизмдері, жарықтың әсері.

Өсімдік бойымен судың қозғалу механизмі. Жақын және алыс тасымалдау жолдары. Өсімдікте судың жоғары ағыс жолының қозғағыш күші. Тамыр қысымы, оның даму механизмі және өсімдік тіршілігіндегі механизмі.

Сыртқы орта факторларының (жарық, температура, ауа және опырақ ылғалдығы) транспирация қарқындылығына әсері. Өсімдіктің су алмасу экологиясы. Әртүрлі экологиялық топтағы (ксерофит, мезофит, гигрофит) өсімдіктердің су алмасу ерекшеліктері және өсімдіктердің су тапшылығына беймделу жолдары.

Негізгі әдебиеттер: (2-4, 8, 10)

Қосымша әдебиеттер: (4, 8, 9, 15, 16)

Тақырып 3. Фотосинтез.

Фотосинтез туралы ілімнің дамуы. Фотосинтездің мәні және мағынасы. Фотосинтездің жалпы теңесуі, оның компоненттері. Өсімдік ағзасындағы энергетикалық және пластикалық алмасу процесінде фотосинтездің рөлі. Фотосинтез химиялық байланыстар энергиясында жарық энергиясының трансформация процесі ретінде.

Фотосинтетикалық аппатарттың құрылымдық жағдайы. Фотосинтез мүшесі ретінде жапырақтың құрылысы, онтогенездегі өзгеруі. Хлоропластардың құрылысындағы (екі қабат жарғақша, матрикс, тилокоидтар, граналар) негізгі элементтер. Хлоропластар онтогенезі.

Фотосинтездеуші ағзалардың пигменттік жүйесі. Хлорофиллдер. Химиялық құрылысы, спектрлік қасиеті. Хлорофиллдер тобының жеке өкілдері. Хлорофиллдердің әртүрлі ағзалар тобының арасында таралуы. Хлорофиллдердің қызметі. Хлорофилл молекулалары биосинтезінің негізгі кезеңдері. Хлорофилл-ақуыздық кешең.

Фикобилиндер. Таралуы, химиялық құрылысы, спектрлік қасиеті. Фотосинтездегі рөлі.

Каротиноидтар. Химиялық құрылысы, қасиеті. Сіңірілу спектрі. Фотосинтездегі қызметі.

Негізгі әдебиеттер: (2, 4, 7, 9, 11)

Қосымша әдебиеттер: (5, 8, 10, 13, 19)

Тақырып 4. Фотосинтездің алғашқы процестері.

Пигменттердің электронды – қозған күйі (синглетті, триплетті). Флуоресценция. Фотосинтетикалық пигменттер жүйесінде энергияның ауысу механизмдері.

Фотосинтездің қараңғы сатысы. СО₂ фотосинтетикалық ассимиляциясының фотохимиялық реакциялармен байланысы. Көмірқышқылының алғашқы акцепторларының табиғаты. Кальвин айналымының реакциялық химизмі, оның кілттік фрагменттері. Фотосинтездің алғашқы өнімдері, олардың өзгеруі. СО₂ акцепторларының регенерациясы. Көмірсулардың алғашқы синтезі. Фототынысалу. Хэтч-Слэк-Карпилов айналымы. С_з- және С₄ - өсімдіктерінің ерекшеліктері және метаболизмнің САМ – типі.

Фотосинтездің экологиясы. Фотосинтездің сыртқы жағдайларға тәуелдігі және ағзаның жағдайы. Фотосинтезге температураның, жарық жағдайының, көмірқышқылының құрамының, минералдық қоректену жағдайының, сумен жабдықталуының әсері.

Негізгі әдебиеттер: (2, 4, 7, 9, 11)

Қосымша әдебиеттер: (5, 8, 10, 13, 19)

Тақырып 5. Өсімдіктердің тынысалуы.

Өсімдік тіршілігіндегі тынысалу және оның маңызы. Тынысалу туралы ілімнің даму тарихы. Тынысалу процесіндегі энергияның бөлінуі. АТФ жасушаның негізгі энергетикалық жүйесі ретінде, оның құрылысы мен қызметі. Тынысалу процесіндегі митохондрияның рөлі. Қышқылдық-қалыптастырушы процестер. Тынысалудың негізгі субстраты ретінде көмірсулардың биологиялық қышқылдануы бойынша А.Н. Баха және В.И. Палладиннің жұмыстары.

Көмірсулардың негізгі ыдырау жолдары. Қышқылданудың гликолитикалық жолы; негізгі сатылары. Ашу және тынысалудың генеттикалық байланысы. Ашу типтері. Тынысалудың анаэробты фазасы (гликолиз).

Глюкоза қышқылдануының пентозомоно – фосфатты жолы және жасушаның конструктивтік алмасуындағы рөлі. Гликолиз. Кребс Айналымы. Глиоксалатты айналым.

Негізгі әдебиеттер: (1-4,9-11)

Қосымша әдебиеттер: (2, 5, 7, 10, 15)

Тақырып 6. Айналымдардың реттелу механизмдері.

Митохондрияның электронтранспорттық тізбегі: құрылымдық жағдайы, негізгі компоненттері, олардың қышқылдық – қалыптастырушы потенциалдары. Электрондарды ауыстырғыштардың кешеңі. Қышқылдық фосфорлану. Тірі табиғатта қарапайым энергетикалық процестердің бірлігі. Субстрат деңгейіндегі және тынысалу тізбегіндегі фосфорлану. Митчелл тартылысының хемиостатикалық теориясының негізгі ережелері. Мембраналар биоэнергетикалық процестердің құрылымдық негізі ретінде. Іргелес мембраналарға энергиялардың тасымалдануы. Фосфорланудың қозғағыш күшінің электро – химиялық потенциялы. Электронды тасымалдану мен фосфорланудың реттелуі.

Тынысалу зат алмасудың орталық доғасы ретінде. Жасушаның басқа қызметтерімен байланысы. Өсу тынысы. Тынысалудың сыртқы және ішкі факторларға тәуелдігі.

Негізгі әдебиеттер: (1-4,9-11)

Қосымша әдебиеттер: (2, 5, 7, 10, 15)

Тақырып 7. Минералдық қоректену физиологиясы.

Тамыр арқылы қоректену процестерін зерттеу тарихы. Өсімдіктердің минералдық қоректену элементтеріне сұранысы. Минералдық элементтердің топырақта және өсімдіктердегі құрамы мен ара салмағы және оларды анықтаушы факторлар. Өсімдіктерге қажетті элементтердің жіктелуі.

Топырақ минералды элементтердің көзі ретінде. Тамыр су және минералдық элементтерді сіңіру мүшесі ретінде, сонымен бірге арнайы синтез орны. «Тамыр – топырақ» өзара әрекет жүйесі. Тамырдың өсуі минералдық элементтердің келуінің негізі ретінде.

Вакуольдың рөлі. Пиноцитоз. Заттардың тамыр арқылы сіңірілу процесінің өсімдіктің басқа қызметтерімен (тынысалумен, фотосинтезбен, су алмасумен, өсумен және т.б) өзара әрекеті.

Негізгі әдебиеттер: (1, 4, 9-11)

Қосымша әдебиеттер: (2, 6, 18, 20)

Тақырып 8. Қоректенудегі негізгі макро - және микроэлементтерінің физиологиялық маңызы.

Өсімдік тіршілігі үшін қажетті минералды қоректену элементтері. Макроэлементтер: азот, фосфор, калий, күкірт, кальций, магний. Микроэлементтер: темір, мыс, марганец, мырыш, молибден, кобальт, бор. Өсімдікте макро – және микроэлементтердің тапшылығынан болатын функционалдық ауытқулар. Өсімдік тіршілігінде фосфор және күкірттің физиологиялық рөлі. Иондар антогонизмі құбылысы. Микроэлементтердің физиологиялық рөлі. Азоттың физиологиялық рөлі. Минералдық қоректену теориясын қалаудағы Д.Н.Прянишников және Д.А. Сабинин жұмыстарының маңызы. Өсімдіктердің азоттық және көміртегілік қоректенуінің өзара байланысы және олардың алмасуы.

Негізгі әдебиеттер: (1, 4, 9-11)

Қосымша әдебиеттер: (2, 6, 18, 20)

Тақырып 9. Өсімдіктерде заттардың тасымалдануы.

Өсімдіктердегі төменгі және жоғарғы ағыс туралы ұғым. Органикалық заттардың қозғалуы. Ассимиляттардың жақын және алыс (флоэмалық) тасымалдануы.

Заттардың тасымалдық түрлері. Флоэмалық тасымалдаудың мүмкін механизмі мен реттелуі. Заттардың тасымалдануының температура, су режиміне, минералдық қоректенуге тәуелдігі.

Тұтас өсімдіктегі физиологиялық қызметтердің интеграциясында донорлы – акцепторлық өзара әрекет және тасымалдық жүйенің рөлі.

Негізгі әдебиеттер: (3-6, 10, 11)

Қосымша әдебиеттер: (2, 6, 7, 11, 18)

Тақырып 10. Өсімдіктердің өсу және даму физиологиясы.

Өсімдіктің «өсу» және «даму» ұғымдарының анықтамасы. Өсудің жалпы заңдылығы, өсімдіктердегі өсудің типтері. Тамыр және сабақ меристемаларының жағдайы. Меристеманың өсуі мен әрекеті. Өсудің жасушалық негіздері. Жасушалардың өсу фазалары және олардың сипаттамасы.

Әрбір фазаның жүруінде морфология және метаболизмнің өзгеруі. Жасушалық айналым туралы ұғым, жасушаның бөлінуіне әртүрлі факторлардың әсері. Созылу фазасында жасушаның өсуі, бұл процеске ауксин әсерінің механизмі.

Өсу процесіне температураның, жарықтың, судың, ауаның газдық құрамының, минералдық қоректену элементтерінің әсері.

Негізгі әдебиеттер: (1-3, 7-9)

Қосымша әдебиеттер: (1, 13, 20, 22)

Тақырып 11. Өсу процестерінің реттелу механизмдері. Өсімдіктердің өсу және тургорлық қозғалуы.

Фитогормондар (ауксиндер, гиббереллиндер, цитокининдер, абсциз қышқылы, этилен), олардың құрылысы, биосинтезі, тасымалдануы, физиологиялық әрекеті. Өсімдіктің өсу ингибиторлары мен гормондар әрекетінің молекулалық негіздері. Әртүрлі гормондар арасындағы өзара әрекет. Синтетикалық реттегіштер және өсу ингибиторлары (гербицидтер, ретарданттар, морфактиндер), олардың практикада қолданылуы.

Тропизмдер (фото-, гео-, электро-, термотропизмдер). Тропизмдердің гормоналдық табиғаты. Настиялар. Сейсмонастикалық қозғалыстар.

Тітіркенгіштік; фитохромдық және криптохромдық жүйелер, электрофизиологиялық процестер.

Негізгі әдебиеттер: (1-3, 7-9)

Қосымша әдебиеттер: (1, 13, 20, 22)

Тақырып 12. Жоғары сатылы өсімдіктердің тіршілік айналымдары.

Онтогенездің негізгі сатылары (эмбриондық, ювенильдік, репродуктивтік, ересек, қартаю), олардың морфологиялық, физиологиялық және метаболиттік ерекшеліктері. Өсімдіктердің тыныштық күйі.

Тыныштық типтері және олардың өсімдік тіршілігіндегі маңызы. Өсімдіктердің морфогенез механизмдері. Өсімдіктердің эмбриогенезінің физиологиялық және молекулярлық негіздері. Морфогенез фазалары ретінде тұқымның өсуі мен пісуі.

Вегетативтік көбейтудің физиологиясы. Түйнек, пиязшық, тамырсабақ, мұртшалар, бұрмалап және қалемшелеу арқылы көбейту.

Негізгі әдебиеттер: (2, 3, 7, 10)

Қосымша әдебиеттер: (1, 13, 20, 22)

Тақырып 13. Өсімдіктердің жағымсыз факторларға төзімділігі.

Төзімділік өсімдіктердің тіршілік ету жағдайына бейімделу ретінде. Өсімдіктердің жағымсыз факторлардың әсеріне жауап реакциясы.

Өсімдіктердің экологиялық күйзеліске бейімделу реакцияларының жалпы қағидалары. Өсімдіктердің төзімділігінің жоғарылау жолдары.

Негізгі әдебиеттер: (4-9)

Қосымша әдебиеттер: (1, 17, 23)

Тақырып 14. Өсімдіктердің температура және су тапшылығына жауап қайтаруы.

Өсімдіктерге төмен қалыпты температураның (өсімдіктің суыққа төзімділігі), төмен кері температураның (өсімдіктің аязға төзімділігі), топырақтық – климаттық факторларының (өсімдіктің қысқа төзімділігі) және жоғары қалыпты температураның (өсімдіктің ыстыққа төзімділігі) әсері. Өсімдіктердің төзімділенуі.

Өсімдіктердің су тапшылығына жауап қайтаруы (өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігі). Атмосфералық және топырақтық құрғау.

Әртүрлі ксерофиттік түрлердің және мезофиттік өсімдіктердің судың төмен потенциалына, гигрофиттердің – гипоксияға бейімделуі. Өсімдіктердің гипо – және аноксияға бейімделу жолдары.

Негізгі әдебиеттер: (4-9)

Қосымша әдебиеттер: (17, 23)

Тақырып 15. Өсімдіктің топырақтағы тұздың жоғары құрамына реакциясы (өсімдіктің тұзға төзімділігі). Радиотөзімділік.

Топарықтың тұздану типтері. Өсімдіктердің топырақтың тұздануына қатынасы бойынша жіктелуі.

Галофиттік организмдердің тұздарға бейімделу механизмдері.

Топырақтың ауыр металдармен ластану ерекшеліктері. Олардың жоғары сатылы өсімдіктер үшін улылығы.

Өсімдіктердің радиотөзімділігі және оның механизмдері. Атмосфераның күкіртті газбен, азот оксидтерімен және көміртегімен, фтордың қосылыстарымен және т.б. ластануы. Олардың өсімдіктерге улы әсері. Газдарға төзімділіктің қалыптасуы.

Негізгі әдебиеттер: (4-9)

Қосымша әдебиеттер: (1, 17, 23)