- •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.
15. Общее уравнение фотосинтеза, принципиальная схема и физико-химическая сущность фотосинтеза;
роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма.
Балансовое уравнение процесса оксигенного фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями водорослями и цианобактериями, –
СО2 + 2Н2О → (СН2О) + О2 + Н2О,
где (СН2О) – условное обозначение образующегося при фотосинтезе органического вещества (1/6 часть молекулы глюкозы). Акцептором водорода в данном уравнении выступает углекислый газ.
Балансовые уравнения бактериального фотосинтеза различаются. У пигментированных серобактерий донором водорода является сероводород:
СО2 + 2Н2S → (СН2О) + 2S + Н2О (van Niel, 1949).
Когда сероводород в среде почти исчерпан, бактерии начинают окислять серу до сульфатов согласно реакции
3 СО2 + 2 S + 5 Н2О → 3 (СН2О) + 2 Н2SО4.
В минерализованных водах, где распространены пурпурные и зеленые серные бактерии, серная кислота вступает в реакции с ионами металлов, образуя сульфаты. Приведенными уравнениями не исчерпывается многообразие возможных путей восстановления углекислого газа. В качестве донора водорода могут выступать сульфит и тиосульфат. Восстановление углекислого газа серными и несерными пурпурными бактериями может идти при участии молекулярного водорода:
СО2 + 2Н2 → (СН2О) + Н2О (Gaffron, 1935, van Niel, 1936).
Фотосинтез бактерий имеет аноксигенный характер. Ван Ниль предложил общую формулу для процесса усвоения углекислого газа на свету разными организмами
СО2 + 2Н2А → (СН2О) + 2 А + Н2О, где Н2А – универсальный донор водорода.
У водорослей и высших растений основными конечными продуктами фотосинтеза являются углеводы. Углеводы легко вовлекаются в процесс дыхания и таким образом обеспечивают энергетический обмен клетки. Среди продуктов фотосинтеза наиболее распространены сахароза и крахмал. Крахмал накапливается в фотосинтезирующих клетках в виде нелабильных крахмальных зерен. Сахароза может вовлекаться в систему дальнего флоэмного транспорта. Ферментные системы синтеза сахарозы и крахмала конкурируют между собой за субстрат – глюкозо-6-фосфат. Кроме сахарозы и крахмала углерод С14из молекулы углекислого газа обнаруживают в глюкозе и фруктозе. В условиях низких концентраций углекислого газа в атмосфере и высокой инсоляции в хлоропластах активируется гликолатный путь (фотодыхание). С участием митохондрий на этом пути образуются аминокислоты глицин и серин.
Синтез аминокислот (аланина, серина, аспарагиновой, глутаминовой) может осуществляться на основе промежуточных продуктов восстановительного цикла. В синтезе аминокислот участвует фосфоглицериновая кислота, которая превращается в ФЕП, затем – в пируват. Путем β-карбоксилирования идет серия ферментативных реакций превращения четырехуглеродных дикарбоновых кислот (ЩУК, янтарная, яблочная). Фиксация углекислого газа через реакции β-карбоксилирования кетокислот может составлять до 20–30 % от всего ассимилированного углерода. В целом, продукты фотосинтеза относятся к углеводам, органическим кислотам и аминокислотам. Они могут быстро использоваться в реакциях синтеза липидов, белков и нуклеиновых кислот.