- •1.Предмет физиологии растений, физико-химический, экологический и эволюционный аспекты физиологии растений; проблемы и задачи современной физиологии растений.
- •2. Объект физиологии растений, его особенности, разнообразие объектов, характеризующихся фототрофным образом жизни.
- •3. Этапы развития физиологии растений, ее связь с общим развитием биологии и практикой.
- •4. Структурная организация клетки – основа ее биохимической активности и функционирования как целостной живой системы; общий план строения растительной клетки.
- •5. Клеточная стенка, эндоплазматический ретикулюм, аппарат Гольджи растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.
- •6. Цитоплазма, ядро, вакуоль растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.
- •7. Пластиды и митохондрии растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.
- •8. Рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, пероксисомы, лизосомы растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.
- •9. Мембранный принцип организации поверхности протоплазмы и органоидов растительной клетки; биохимическая и функциональная разнокачественность мембран, основные функции мембран.
- •Нуклеиновая кислота→ Фермент → Продукт
- •Нуклеиновая кислота→ Фермент → Продукт
- •12. Источники энергии в биологических системах, понятие макроэргической связи, значение макроэргических соединений в метаболизме живого организма.
- •13. Мембрана как структурная основа биоэнергетических процессов, развитие представлений о механизме сопряжения окислительно-восстановительных реакций с образованием макроэргических соединений.
- •14. История развития учения о фотосинтезе.
- •15. Общее уравнение фотосинтеза, принципиальная схема и физико-химическая сущность фотосинтеза;
- •16. Космическая роль зеленого растения в трансформации вещества и энергии, масштабы фотосинтетической деятельности в биосфере.
- •17. Структурная и биохимическая организация фотосинтетического аппарата, строение листа как органа фотосинтеза; оптические свойства листа.
- •19. Хлорофиллы, химическая структура, химические и физические (спектральные) свойства, биосинтез хлорофилла, функциональное и экологическое значение спектрально-различных форм.
- •21. Каротиноиды, химическое строение, свойства, спектры поглощения, функциональное и экологическое значение.
- •22. Поглощение света пигментами, электронно-возбужденные состояния пигментов (синглетное, триплетное), типы дезактивации возбужденных состояний.
- •28. Фотодыхание и метаболизм гликолевой кислоты; с4-путь фотосинтеза, его особенности и характеристика, метаболизм углерода по типу толстянковых (сам-цикл), их экологическая роль.
- •29. Показатели фотосинтеза: интенсивность, фотосинтетический потенциал, индекс листовой поверхности; суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов.
- •31. Развитие представлений о природе механизмов и путях окислительно-восстановительных превращений в клетке, теория дыхания Палладина, перекисная теория окисления Баха.
- •35. Гликолиз, суть его реакций, энергетика, синтез сахаров при обращении гликолиза; цикл ди- трикарбоновых кислот, характеристика основных стадий цикла.
- •36. Цикл Кребса-Корнберга (глоксилатный цикл); Пентозомонофосфатный путь окисления глюкозы и его р оль в метаболизме клетки.
- •37. Электрон-транспортная цепь дыхания: структурная организация, основные компоненты, их окислительно-восстановительные потенциалы; комплексы переносчиков электронов.
- •38. Окислительное фосфорилирование в электрон-транспортной цепи, энергетическая эффективность, субстратное окислительное фосфорилирование.
- •39. Пять состояний дыхательной цепи переноса электронов (по Чансу). Дыхательный контроль. Сопряженность электронного транспорта с синтезом атф.
- •40. Дыхание в фотосинтезирующей клетке, дыхание целого растения, зависимость дыхания от биологических особенностей растений, его физиологического состояния, возраста, вида ткани.
- •41. Влияние на дыхание внешних факторов (температуры, газового состава среды, интенсивности и качества света и др.), количественные показатели газообмена; потери на дыхание при хранении урожая.
- •42. Функции воды, относительное содержание воды в растении; молекулярная структура и физические свойства воды; свободная и связанная вода, физиологическое значение отдельных фракций воды в растении.
- •Биологические функции воды
- •44. Поступление воды в растение, корневая система как орган поглощения воды; корневое давление, его значение и зависимость от действия внешних факторов.
- •47. Количественные показатели транспирации: интенсивность, продуктивность, транспирационный коэффициент; устьичное и внеустьичное регулирование транспирации.
- •48. Водный баланс растений, влияние на растения недостатка и избытка влаги в почве. Орошение как путь повышения продуктивности растений; его физиологические основы.
- •50. История развития учения о минеральном питании.
- •51. Содержание и необходимость элементов, классификация минеральных элементов, необходимых для растений: макроэлементы, микроэлементы.
- •52. Механизм поглощения ионов, роль процессов диффузии и адсорбции, их характеристика, понятие свободного пространства; транспорт ионов через плазматическую мембрану, роль вакуоли, пиноцитоз.
- •54. Источники азота для растений, использование растением нитратного и аммонийного азота, процесс восстановления в растении окисленных форм азота; пути ассимиляции аммиака в растении,
- •Нитрат нитрит нитроксил гидроксиламин аммоний
- •57. Структурообразовательная роль кальция, формы участия магния в метаболизме; современные представления о роли микроэлементов в метаболизме растений.
- •59. Корневое питание как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая сельскохозяйственных растений, классификация удобрений.
- •1. Особенности роста клеток
- •61. Дифференцировка клеток и тканей, процесс детерминации; тотипотентность растительной клетки; экспрессия генома как фактор реализации генетических программ, полярность, ростовые корреляции.
- •62. Явление покоя, его адаптивная функция, типы покоя и факторы его обуславливающие.
- •64. Основные этапы онтогенеза, жизненный цикл растений; термопериодизм, фотопериодизм, фитохромная система, регуляция с участием фитохрома фотопериодической реакции, прерывания покоя, роста листьев.
- •65. Гормональная теория цветения; созревание плодов и семян; процесс старения.
- •66. Границы приспособления и устойчивости, защитно-приспособительные реакции растений, обратимые и необратимые повреждения растений.
- •68. Холодо- и морозоустойчивость, изменения физиологических процессов в тканях при пониженных температурах; закаливание растений, физиологическая природа процесса; зимостойкость растений.
- •70. Влияние на растение избытка влаги (заболоченные, болотные почвы); нарушения обмена веществ растений при переувлажнении; устойчивость к аноксии.
12. Источники энергии в биологических системах, понятие макроэргической связи, значение макроэргических соединений в метаболизме живого организма.
Макроэргические соединения – органические соединения живых клеток, содержащие богатые энергией, или макроэргические связи. Эти соединения образуются в результате фото- и хемосинтеза и биологического окисления. К Макроэргическим соединениям относятся аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и другие вещества, распад которых сопровождается освобождением свободной энергии, используемой клетками для осуществления биосинтеза необходимых веществ или различных видов работы.
АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) – нуклеотид, образованный аденозином и тремя остатками фосфорной кислоты. Во всех живых организмах выполняет роль универсального аккумулятора и переносчика энергии. Под действием специальных ферментов концевые фосфатные группы отщепляются с освобождением энергии, которая идет на синтетические и другие процессы жизнедеятельности.
Аденозиндифосфат (АДФ) – нуклеотид, образованный аденозоном и двумя остатками фосфорной кислоты. Участвует в энергетическом обмене живых организмов.
АДФ получает энергию путем дефосфорилирование фосфоэнолпировиноградной кислоты под действием фермента трансфосфорилазы, которая переносит макроэргическую связь с кислоты на АДФ.
Уридиндифосфорная кислота (УДФ) и ее производные принимают участие во взаимопревращении углеводов.
При биосинтезе гликозидной связи используется уридиндифосфатглюкоза (УДФГ), образующаяся из глюкозы 1 фосфата и уридинтрифосфата (УИФ). Если УДФГ передает глюкозу фруктозе, то образуется сахароза, а если цепочке декстрина – полисахарид. Аналогично образуются гликозиды, гликопротеиды и др.
Взаимопревращение моносахаридов проходит через фосфорные эфиры сахаров или их уридиндифосфатпроизводные (УДФ-производные). УДФ-производные сахаров представляют собой тот или иной сахар, соединенный через два остатка фосфорной кислоты с уридином.
Сахарофосфаты являются источником фосфорного питания растений. Могут быть соли орто-, мета- и пирофосфорной кислоты и органические фосфаты. Лучшие из них – водорастворимые калиевые, натриевые, аммониевые, кальциевые и магниевые соли фосфорной кислоты.
13. Мембрана как структурная основа биоэнергетических процессов, развитие представлений о механизме сопряжения окислительно-восстановительных реакций с образованием макроэргических соединений.
С химической точки зрения дыхание — это медленное окисление. При окислительно-восстановительных реакциях происходит перенос водорода или электрона от донора ДН2 (который окисляется) к акцептору А (который восстанавливается): ДН2+А￫Д+АН2. Для того чтобы судить о направлении движения электронов между какими-либо двумя веществами, вводится понятие стандартного восстановительного потенциала (Е0) — это мера электронного давления. За нуль потенциала условно принят восстановительный потенциал реакции Н2￫2Н++2е-. Чем более отрицательна величина восстанови- тельного потенциала, тем больше способность данного вещества отдавать электроны (окисляться) или служить восстановителем. Наоборот, чем положительнее величина восстановительного потенциала данного вещества, тем больше его способность воспринимать электроны (восстанавливаться или служить окислителем). Восстановительный потенциал кислорода равен +0,81В.
В создании современных представлений о биологическом окислении большое значение имели работы двух крупнейших русских ученых — В. И. Палладина (1859—1922) и А. Н. Баха (1857—1946). Работы А. Н. Баха были посвящены возможности активации кислорода воздуха. Молекулярный кислород — достаточно инертное соединение. Бах выдвинул предположение, что имеются ферменты-оксигеназы, активирующие кислород. Он считал, что процесс активации состоит в том, что происходит образование пероксидных соединений. В. И. Палладии первый стал рассматривать дыхание как ряд ферментативных реакций. Основное значение в процессе окисления он придавал процессу отнятия водорода от субстрата при участии воды. Содержание своей теории В. И. Палладии выразил в виде следующих уравнений:
С6Н12О6 + 6Н2О + 12R → 6СО2 +12 RН2
12 RН2 + 602 ￫ 12R +12Н20
С6Н12О6 + 6О2 -> 6СО2 + 6Н2О
Символом R Палладин обозначал дыхательный пигмент, способный к обратимым окислительно-восстановительным превращениям. Из приведенной схемы вытекают следующие важные положения: 1. Непременным участником дыхания является вода. 2. Вода наряду с окисляемым субстратом выполняет роль донора водорода. 3. В процессе дыхания участвуют специфические активаторы водорода, отнимающие водород от субстрата. 4. Первые этапы дыхания являются анаэробными и не требуют присутствия молекулярного кислорода. 5. Молекулярный кислород используется на заключительном этапе дыхания для регенерации акцепторов водорода с образованием воды. Все указанные положения легли, как мы увидим, в основу современных представлений о процессе дыхания, согласно которым дыхание идет в две фазы — анаэробную и аэробную, и молекулярный кислород используется на регенерацию ферментов за счет Н+ воды и субстрата. В процессе дыхания активируется как водород субстрата, так и кислород воздуха.