Б1.Б.17 Физиология растений

Вопросы для самоподготовки по дисциплине Б1.Б.17 Физиология растений

Тема 1. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ

Основные понятия и термины, обязательные для изучения:

Физиология растений, 4 типа превращения: превращение вещества, энергии, информации, формы; лабораторный, вегетационный, полевой методы исследования; основные компоненты типичной растительной клетки, функции отдельных компартментов. Клеточная стенка, структурный компонент, матрикс, инкрустирующий и адкрустирующий компоненты и их функции, первичная, вторичная и третичная клеточная стенка, их биогенез, эволюция клеточной стенки, вакуоли, тонопласт. Внутриклеточные системы регуляции: ферментативная, генетическая, мембранная, рецепторно-конформационный принцип. Межклеточные системы регуляции: трофическая, гормональная, электро­физиологическая, потенциал покоя, действия. Диффузия и осмос, плазмолиз и его разновидности, осмотические показатели клетки и взаимосвязь между ними.

Контрольные вопросы по теме «Физиология растительной клетки»:

1. Особенности строения растительной клетки, связанные с фотоавтотрофным типом питания.
2. Химический состав и структура клеточной стенки растительных клеток.
3. Функции клеточной стенки растительных клеток.
4. Химический состав и функции вакуолей.
5. Микротельца растительной клетки (глиоксисомы, пероксисомы, олеосомы) и их функции.
6. Перечислите физиологические системы растительного организма с указанием их основных функций.
7. Укажите, какой принцип положен в основу внутриклеточной регуляции процессов. На чём он основан?
8. Ферментативная и генетическая регуляция внутриклеточных процессов. Охарактеризуйте их суть и кратко опишите.
9. Изложите способы передачи внеклеточных сигналов в клетку.
10. Кратко опишите межклеточные системы регуляции.

Пример тестовых заданий по теме «Физиология растительной клетки»:

1.          Раздел физиологии растений, в котором изучается цикл Кальвина

а) дыхание

б) водный режим

в) минеральное питание

г) фотосинтез

д) устойчивость

2.         Основателем физиологии растений как науки считают

а) Я. Шлейдена

б) В. Полевого

в) Ж. Сенебье

г) М. Чайлахяна

д) А. Фаминицына

3.         Основоположники клеточной теории

а) Гаффрон и Вольф

б) Кальвин и Бэнсон

в) Янсон и Левенгук

г) Мальпиги и Бэр

д) Шванн и Шлейден

4. Органоид растительной клетки, с которым наружная мембрана ядра имеет непосредственную связь

а) аппарат Гольджи

б) хлоропласт

в) эндоплазматический ретикулум

г) митохондрия

д) вакуоль

5. «Завод» по строительству элементов плазмалеммы и клеточной стенки с собственным «транспортным средством»

а) эндоплазматический ретикулум

б) ядро

в) аппарат Гольджи

г) рибосома

д) диктиосома

е) центриоль

6. Протопласт-цитоплазма=

а) плазмалемма

б) органоиды

в) гиалоплазма

г) ядро

д) клеточная стенка

е) ничего

7. Какие из перечисленных структур формируют цитоскелет растительной клетки?

а) центриоли

б) микротрубочки

в) микрофиламенты

г) включения

д) клеточная стенка

е) ядро

ж) вакуоль

8. Способный к автономному делению органоид, имеющийся как у растительных, так и у грибных клеток

а) аппарат Гольджи

б) хлоропласт

в) эндоплазматический ретикулум

г) митохондрия

д) центриоль

9. Клеточный органоид, к которому относится наибольшее число терминов из списка: тонопласт, хлорофилл, матрикс, грана, одинарная мембрана, хроматин, диктиосомы, тилакоид, везикулы, нуклеоплазма, кристы, строма, двойная мембрана, микротрубочки, цикл Кальвина, ламелла

а) ядро

б) аппарат Гольджи

в) хлоропласт

г) эндоплазматический ретикулум

д) митохондрия

10. Пластиды растительной клетки, основной функцией которых является накопление запасных веществ

а) хромопласты

б) лейкопласты

в) хлоропласты

г) пропластиды

д) этиопласты

 

Тема 2. ФОТОСИНТЕЗ

Основные понятия и термины, обязательные для изучения:

Хлоропласта, тилакоиды, граны, строма, ламеллы. Фотосинтетические пигменты: хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины; сопряженная система связей, π-электроны, вакантные орбитали, способы дезактивации возбужденного состояния хлорофилла. Хроматическая адаптация. Светособирающие комплексы, реакционные центры, элентрон-транспортные цепи, АТФ-синтазный комплекс, водорасщепляющий комплекс. Фотофизический, фотохимический и энзиматический этапы световой фазы. Фотосистемы: принцип работы, характеристика переносчиков, причины создания протонного градиента. Виды фотофосфорилированиящиклический, нециклический, псевдоциклический.

Темновая фаза фотосинтеза: метод меченых атомов, фиксация углекислого газа, разнообразие путей восстановления СО₂: цикл Кальвина, цикл Хэтча-Слэка, САМ-метаболизм, фотодыхание (линейное и циклическое), причины и условия фотодыхания, преимущество растений С4-типа перед растениями СЗ-типа.

Регуляция световой и темновой фаз: активность рибузодифосфат-карбоксилазы, дополнительный ССК2, геном и пластом, их взаимодействие, взаимодействие хлоропластов и цитоплазмы.

Экология фотосинтеза: спектр действия и ФАР, компенсационные пункты, ассимиляционное число, чистая и валовая продукция, продуктивность растений и пути повышения ее.

Контрольные вопросы по теме «Фотосинтез»:

1. Что такое фотосинтез? И в чём его космическая и планетарная роль?
2. Перечислите основные этапы формирования представлений о природе фотосинтеза.
3. Назовите фотосинтетические пигменты растений, какова их роль? В чём заключается явление хроматической адаптации?
4. На чём основано деление процесса фотосинтеза на световую и темновую фазы?
5. Составьте схему преобразования энергии в процессе фотосинтеза.
6. Дайте определение фотосинтетического фосфорилирования. Какие виды фотофосфорилирования Вам известны?
7. Назовите основные продукты световой фазы фотосинтеза.
8. Что такое темновая фаза фотосинтеза? Как связаны световая и темновая фазы?
9. Какие пути ассимиляции СО₂ в растениях Вам известны?

10. В чём сходство и различие ферментов рибулозодифосфаткарбоксилазы и фосфоенолпируваткарбоксилазы?

 

Пример тестовых заданий по теме «Фотосинтез»:

1. Балансовое уравнение фотосинтеза 6СО₂+6Н₂О=С₆Н₁₂О₆+6О₂ было предложено

а) Тимирязевым

б) Кальвином

в) Буссенго

г) Сенебье

д) Ингенхаузом

2. Фотосинтетический аппарат растительной клетки локализован в

а) клеточных мембранах

б) мембране хлоропластов

в) строме хлоропластов

г) мембране и строме хлоропластов

д) цитоплазме

3. Выделяющийся в ходе фотосинтеза кислород отщепляется от:

а) СO₂

б) Н₂O

в) СО₂ и Н₂О

г) С₆Н₁₂O₆

4. Гипотезу о существовании двух типов фотосистем впервые высказали

а) Эмерсон и Арнольд

б) Пельтье и Каванту

в) Кальвин и Бассэм

г) Тимирязев и Фаминицын

д) Шванн и Шлейден

5. Темновые реакции фотосинтеза протекают

а) на свету

б) в темноте

в) на свету и в темноте

6. Основными продуктами световой фазы фотосинтеза являются:

а) углеводы

б) АТФ

в) углеводы и АТФ

г) углеводы, АТФ и НАДФН₂

д) АТФ и НАДФН₂

7. Первичным акцептором электронов в ФС-1 является:

а) феофитин

б) ферродоксин

в) пластоцианин

г) одна из форм хлорофилла

8. Первичным акцептором электронов в ФС-2 является

а) феофитин

б) ферродоксин

в) пластоцианин

г) одна из форм хлорофилла

9. Передача энергии светового возбуждения от ССК в РЦ фотосистем осуществляется в ходе:

а) фотохимической стадии световой фазы

б) фотохимической стадии темновой фазы

в) фотофизической стадии световой фазы

г) фотофизической стадии темновой фазы

10. Процесс биосинтеза АТФ в ходе световой фазы без участия ФС-2

а) возможен

б) невозможен

 

Тема 3. ДЫХАНИЕ

Основные понятия и термины, обязательные для обучения:

Анаболизм, катаболизм, свободная энергия, переносчики свободной энергии, субстраты дыхания, дыхательный коэффициент, аэробные, анаэробные дегидрогеназы, оксидазы, разнообразие путей дыхания, гликолиз, субстратное фосфорилирование, окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты, цикл Кребса, окислительное фосфорилирование, цианидрезистентное дыхание у растений, анаэробное дыхание, пентозофосфатный путь окисления глюкозы, глиоксилатный цикл, глюконеогенез, немитохондриальные оксидазы, оксигеназы (моно- и ди-), активные формы кислорода, супероксиддисмутаза, каталаза, энергетический выход, центральная роль цикла Кребса в клеточном метаболизме, активные метаболиты, взаимосвязь углеводного, липидного и белкового обменов, анаплеротические реакции, экология дыхания, регуляция.

Контрольные вопросы по теме «Дыхание»:

1. Охарактеризуйте значение процесса дыхания в жизнедеятельности растительного организма.
2. Какие основные пути дыхания различают? В чём их значение?
3. Составьте схему преобразования энергии в процессе аэробного дыхания.
4. В чём сходство и различие субстратного и фосфорилирования мембранного типа как двух форм окислительного фосфорилирования?
5. Перечислите, в какие метаболические пути может включаться конечный продукт гликолиза ПВК.
6. Охарактеризуйте кратко глиоксилатный путь дыхания.
7. Как связано дыхание с азотным обменом растений?
8. Из какого промежуточного продукта дыхания образуются жирные кислоты?
9. Составьте схему процессов, протекающих в растительной клетке. Для этого изобразить некую универсальную клетку, в которой происходят основные метаболические процессы как катаболические, так и анаболические, связанные между собой амфиболическим процессом – циклом Кребса. То есть в центре схемы находится цикл Кребса, которому отводится центральная роль в клеточном метаболизме.

Пример тестовых заданий по теме «Дыхание»:

1. К катаболическим (диссимиляционным) процессам относится

а) фотосинтез

б) трансляция

в) брожение

г) транскрипция

д) азотфиксация

2. Согласно современной теории биологического окисления в процессе дыхания происходит

а) присоединение кислорода к субстрату

б) передача электронов от донора к акцептору

в) передача протонов от донора к акцептору

г) передача протонов и электронов от донора к акцептору

д) высвобождение кислорода из субстрата

3. Балансовое уравнение С₆Н₁₂О₆ + 6СО₂= 6СО₂ + 6Н₂О реально протекающей при дыхании химической реакцией

а) является

б) не является

4. Процесс восстановления кислорода из воды и окисления субстрата до СО₂ в ходе внутриклеточного дыхания:

а) разделены во времени протекания

б) разделены в пространстве

в) разделены во времени и пространстве

г) объединены во времени протекания и в пространстве

5. Макроэргические связи в молекуле АТФ образованы

а) остатками фосфорной кислоты

б) аминогруппой в аденине

в) группами ОН в рибозе

г) связью аденина с рибозой

д) связью рибозы с остатками фосфорной кислоты

6. В процессе дыхания АТФ образуется в результате фосфорилирования:

а) окислительного

б) окислительного и субстратного

в) окислительного, субстратного и фотофосфорилирования

г) восстановительного

7. Основным поставщиком АТФ на восстановительный пентозофосфатный цикл (образование глюкозы) в растительной клетке является

а) дыхание

б) брожение

в) свободное окисление

г) световая фаза фотосинтеза

8. Процесс, являющийся начальной стадией как дыхания, так и брожения:

а) субстратное фосфорилирование

б) окислительное декарбоксилирование ПВК в)гликолиз

г) образование ацетил-КоА

д) образование молочной кислоты

9. Конечными акцепторами электронов и протонов при брожении являются:

а) кислород

б) вода

в) различные органические вещества

г) СO₂

д) коферменты НАД⁺ и НАДФ⁺

10. Аэробную фазу брожения составляет:

а) окислительное фосфорилирование

б) окислительное декарбоксилирование ПВК

в) гликолиз

г) гидролиз сахаров

д) ни один из перечисленных

 

Тема 4. ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ

Основные понятия и термины, обязательные для изучения:

Аномальные физико-химические свойства воды, водородные связи, поверхностное натяжение, адгезия, когезия. Свободная и связанная вода, осмотически связанная вода, коллоидно связанная вода, осмос, набухание биоколлоидов, осмотическое давление, уравнение Вант-Гоффа, тургор, сосущая сила, водный потенциал, матричный потенциал, гравитационный потенциал, осмотический потенциал, капиллярная вода, гравитационная вода, гигроскопическая вода, полевая влагоемкость, влажность завядания, мертвый запас, нижний концевой двигатель, верхний концевой двигатель, плач растений, гуттация, теория водного сцепления, кавитация, транспирация устьичная и кутикуллярная, замыкающие клетки, устьичная регуляция, показатели транспирации, пойкило- и гомойогидрические растения, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Контрольные вопросы по теме «Водный режим растений»:

1. Какова роль воды в растении?
2. Охарактеризуйте основные физические свойства воды.
3. Состояние воды в растении.
4. Какое значение имеют явление осмоса и процесс набухания биоколлоидов в поступлении воды в растение?
5. Какие особенности имеет корневая система растения в связи с поглощением воды из почвы?
6. Что является движущей силой поступления воды в растения?
7. Зависит ли поступление воды от дыхания растения?
8. Какие процессы определяют передвижение воды по растению?
9. Как регулируется процесс поступления и процесс испарения воды растением?
10. Какие типы приспособлений к недостатку влаги вы можете назвать?

Пример тестовых заданий по теме «Водный режим растений»:

1. При растворении солей количество кластеров в жидкой воде

а) уменьшается

б) увеличивается

в) не меняется

2. Соотношение скоростей поглощения и испарения воды растениями называется

а) водный режим

б) водный баланс

в) водообмен

г) водный дефицит

3. Тип связанной воды, наиболее свойственный для оболочек растительных клеток

а) коллоидно связанная

б) осмотически связанная

в) капиллярная

г) пленочная

4. Структура растительной клетки, содержащая наибольшее отношение объемов свободной воды к связанной (Vсвоб/Vсвяз):

а) цитоплазма

б) хлоропласт

в) ядро

г) вакуоль

д) клеточная стенка

5. Поступление воды в корень преимущественно осуществляется в зоне

а) корневого чехлика

б) растяжения

в) активных меристем

г) корневых волосков

д) ветвления

6. Радиальный транспорт воды в корне по апопластному пути происходит от ризодермы до:

а) эндодермы

б) паренхимы

в) перицикл

г) корневых волосков

д) сосудов ксилемы

7. Механизм восходящего тока воды у древесных растений при работе верхнего концевого двигателя объясняет теория:

а) адгезии

б) когезии

в) амнезии

г) гуттации

д) эвапорации

8. Сосущая сила клеток возрастает в системе:

а) корень-стебель-лист

б) лист-стебель-корень

в) стебель-корень-лист

9. Процесс транспирации запускает работу:

а) верхнего концевого двигателя

б) нижнего концевого двигателя

в) обоих механизмов

г) не связан с этими механизмами

10. Через раневые поверхности у лиственных деревьев в весенний период выделяется:

а) флоэмный сок

б) гутта

в) пасока

г) солод

д) вода

 

Тема 5. МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

Основные понятия и термины, необходимые для изучения:

Биогенные элементы, макро-, микро- и ультрамикроэлементы, зольные элементы, органогены, растения - аккумуляторы, отражатели, индикаторы, гуматы, цеолиты, почвенный поглощающий комплекс, контактный обмен, физико-химическая адсорбция, свободные пространства, доннановский электропотенциал, трансмембранный перенос катионов и анионов, АТФ-азы, пирофосфатазы, первичный и вторичный активный транспорт, ближний и дальний транспорт, метаболическая роль тканей корня, коэффициент распределения, синтетическая деятельность корней, аминирование и переаминирование , физиологическая роль макро- и микроэлементов, редукция нитратов, круговороты азота в растениях и в природе, химическая и биологическая азотфиксация, свободно живущие и симбиотические азотфиксаторы, нитрогеназный комплекс, леггемоглобин, бактероиды, Nod-факторы и nod-гены, клубеньки, инфекционная нить, аммонификация, нитрификация, денитрификация, круговорот серы и фосфора, минеральные удобрения, физиологически кислые, основные и нейтральные соли, простые, сложные и комплексные удобрения, микроудобрения, бактериальные удобрения, гидропоника.

Контрольные вопросы по теме «Минеральное питание растений»:

1. Что такое органогены, макро-, микро- и ультрамикроэлементы?
2. Как происходит транспорт ионов в клетку. В чём роль клеточных стенок и мембран?
3. Как происходит транспорт ионов по тканям корня в радиальном направлении?
4. В чём различие ксилемного и флоэмного транспорта?
5. Восстановление нитратов до аммиака в зелёной водоросли хлорелла значительно ускоряется под влиянием света. Каков возможный механизм этого влияния?
6. Проследите биохимические метаболические пути молекул углекислого газа в растении, начиная с атмосферы и заканчивая их появлением в той или иной аминокислоте.
7. Поясок Каспари в эндодермальных клетках может играть роль в поглощении солей ксилемой корня, а также воды в условиях положительного корневого давления. Объясните функцию пояска Каспари в отмеченных явлениях.
8. В чём заключается синтетическая деятельность корней? Приведите примеры.
9. Что такое микориза и в чём её функция?

10.В чём сходство и различие свободноживущих, симбиотических и ассоциативных азотфиксаторов?

Пример тестовых заданий по теме «Минеральное питание растений»:

1. Основоположник теории минерального питания растений:

а) Прянишников

б) Гельмонт

в) Либих

г) Аристотель

д) Пристли

е) Сакс

2. Транспорт кислорода к бактероидам при симбиотическойазотфиксации осуществляет:

а) гемоглобин

б) нитрогеназа

в) леггемоглобин

г) молибден

д) оксигеназа

е) цитохромоксидаза

3. Соединение, присутствующее в составе растительной клетки в небольшом количестве:

а) белок

б) целлюлоза

в) липиды

г) вода

д) минеральные соли

4. Важнейшие органические соединения в растениях, в состав которых не входит азот:

а) хлорофиллы

б) белки

в) АТФ

г) ПВК

д) ФЕП-карбоксилаза

е) АБК

ж) НАДФН₂

з) цитокинины

5. Вид транспорта минеральных веществ, к которому относится загрузка ксилемы и флоэмы:

а) простая диффузия

б) активный транспорт

в) облегченная диффузия

г) диффузия через ионные каналы

6. Форма взаимодействия ионов в растворе, при которой суммарный эффект воздействия на растение много больше суммы каждого эффекта?

а) антагонизм

б) синергизм

в) аддитивное действие

7. Бактерии рода нитробактер участвуют в процессе:

а) симбиотической азотфиксации

б) несимбиотической азотфиксации

в) аммонификации

г) нитрификации

д) денитрификации

8. Нитритредуктаза осуществляет катализ процесса:

а) восстановление NO₃^-

б) восстановление молекулярного азота до аммония

в) восстановление NO₂^-

г) аммонификация

д) аминирование кетокислот

е) окисление аммония до нитратов и нитритов

9. Карбоновые кислоты, участвующие в процессе первичного аминирования в ходе круговорота азота в растении:

а) яблочная

б) фумаровая

в) α-кетоглутаровая

г) изолимонная

д) аспарагиновая

е) глутаминовая

ж) ЩУК

10. Процесс азотного обмена в растениях, требующий затраты НАДФН_2:

а) редукция нитратов

б) редукция нитритов

в) первичное аминирование кетокислот

г) переаминирование

д) образование амидов

е) дезаминирование

 

Тема 6. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

Основные понятия и термины, обязательные для изучения:

Определение понятия рост, развитие, генотип, фенотип, морфогенез, органогенез, эмбриональная фаза роста клетки, фаза роста растяжением, фаза дифференциации клетки, старение и смерть дифференцированной клетки, базальный, апикальный, латеральный, интеркалярный типы роста, кривая роста Сакса: лог-фаза, лаг-фаза, фаза торможения роста, критерии роста, скорость роста, влияние внешних факторов на рост, фитогормоны: ауксины, цитокинины, гиббереллины, абсцизовая кислота, этилен, жасминовая кислота, брассинстероиды, их биогенез физиологические эффекты, место синтеза, транспорт, ростовые движения: тропизмы и настии, циркадные ритмы, сезонная периодичность, глубокий и вынужденный покой растений, скарификация, стратификация, метод теплых ванн. Этапы развития растений: эмбриональный, ювенильный, зрелости и размножения, старости и отмирания как этапы программы онтогенеза, влияние внешних условий на развитие растений - фотопериодизм, яровизация, роль фитохрома, криптохрома, антезина. Детерминация пола у растений.

Контрольные вопросы по теме «Рост и развитие растений»:

1. Различие понятий «рост» и «развитие». Разделены ли эти процессы в жизни растений?
2. Охарактеризуйте эмбриональную фазу развития клетки.
3. Известно, что рост клеток растяжением – это быстрый рост. Чем он достигается? Почему он свойственен только растениям?
4. Что происходит на этапе дифференциации в онтогенезе клетки?
5. Кратко охарактеризуйте гормоны-активаторы.
6. Кратко охарактеризуйте гормоны-ингибиторы.
7. Типы роста растений. На чём основано выделение типов роста?
8. Какую адаптивную роль выполняет покой растений? Чем отличаются вынужденный и глубокий виды покоя?
9. Назовите фазы онтогенеза растений. Чем они отличаются друг от друга?
10. В чём значение фотопериодизма и яровизации?

Пример тестовых заданий по теме «Рост и развитие растений»:

1. Фаза начального медленного роста растений, связанная с процессом первичной адаптации к внешним условиям

а) лаг-фаза

б) лог-фаза

в) экспоненциальная

г) фаза замедления роста

2. Критерии роста растений:

а) увеличение площади листьев

б) увеличение длины и толщины стебля

в) дифференцировка клеток

г) прирост биомассы

д) переход к генеративной фазе

е) увеличение содержания белков в клетках

3. Критерии развития растений

а) увеличение площади листьев

б) увеличение длины и толщины стебля

в) дифференцировка клеток

г) прирост биомассы

д) переход к генеративной фазе

е) увеличение содержания белков в клетках

4. В эмбриональную фазу онтогенеза растительной клетки происходят процессы:

а) роста растяжением

б) митоза

в) подготовки к делению

г) дифференцировки

д) интенсивного увеличения объема

5. В онтогенезе животных клеток, в отличие от растительных, отсутствует фаза:

а) эмбриональная

б) дифференцировки

в) замедления роста

г) роста растяжением

д) старения и смерти

6. В процессе старения растительной клетки цитоплазма:

а) закисляется

б) защелачивается

в) нейтрализуется

г) среда не меняется

7. Термин «многосетчатый рост» характеризует особенности роста:

а) наружной мембраны ядра

б) плазмалеммы

в) клеточной стенки

г) диктиосом аппарата Гольджи

д) цитоскелета

8. Набор хромосом, образующийся в результате слияния спермия с центральной клеткой зародышевого мешка у цветковых растений:

а) диплоидный

б) триплоидный

в) тетраплоидный

г) полиплоидный

9. Рост стебля покрытосеменных растений в длину обеспечивается меристемами:

а) апикальными

б) латеральными

в) интеркалярными

г) инициальными

д) маргинальными

10. Примерами травматической регенерации у растений являются:

а) восполнение отмерших клеток корневого чехлика

б) восстановление утраченных апикальных меристем

в) замена старых элементов флоэмы новыми

г) заживление ран

д) пасынкование и пикировка

 

Тема 7. УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ

Основные понятия и термины, обязательные для изучения:

Стресс, стрессоры, фазы стрессовой реакции у растений, гормоны-ингибиторы, механизмы устойчивости на клеточном, организменном и популяционном уровнях, биологическая и агрономическая устойчивость, холодостойкость, мороустойчивость, криопротекторы, теория закаливания, зимостойкость, выпревание, вымокание, ледяная корка, выпирание, зимняя засуха. Жаростойкость растений, термофилы, тепловой шок. анатомические приспособления, биохимическая адаптация, синтез белков теплового шока, шапероны, убиквитины. Солеустойчивость, гликофиты, галофиты: эугалофиты, нриногалофиты, гликогалофиты, хлоридный, сульфатный и карбонатный типы засоления, промывка почв, гипсование. Гипоксия, аноксия, активация гликолиза, обращение дикарбоновой части цикла Кребса, нитратное и сульфатное дыхание. Газоустойчивость и газочувствительность растений, ряд токсичности газов, кислые газы. Радиоустойчивость, прямое и косвенное воздействие радиации, ионизация молекул, радиолиз воды, теория мишеней, свободные радикалы, радиочувствительные этапы клеточного цикла и онтогенеза растений, радиопротекторы репарантные системы. Устойчивость к инфекционным заболеваниям, видовая и сортовая устойчивость, патогенные вирусы, грибы, бактерии, факультативные паразиты, факультативные сапрофиты, облигатные паразиты, некротрофы, биотрофы, патогенность, вирулентность, горизонтальная и вертикальная устойчивость, конститутивные и индуцированные механизмы устойчивости, фитоалексины, лектины, элиситеры, антиэлиситеры, олигосахарины.

Контрольные вопросы по теме «Устойчивость растений»:

1. Какие механизмы стресса действуют па клеточном уровне? Расскажите о белках теплового шока?
2. Расскажите о механизмах стресса на организменном уровне. Как ведёт себя популяция во время стресса?
3. Какие приспособления имеются у растений для перенесения засухи?
4. Что такое холодостойкость и чем она обеспечивается? Какие особенности характерны для морозостойких растений?
5. Какую роль играет закаливание растений? Как оно протекает?
6. Какие растения называются галофитами? Все ли они одинаково противостоят засолению?
7. Чем определяется устойчивость растений к недостатку кислорода в среде при затоплении?
8. Что такое эксгалаты? Какие различия в токсичности установлены для газов? Охарактеризуйте механизмы устойчивости растений к загрязнению воздуха.
9. Чем опасно радиационное поражение для растений? Как определяется степень радиочувствительности растений? От чего она зависит?
10. Какую роль для растений играет реакция сверхчувствительности?
11. Что вы знаете о теории «ген на ген»?
12. Какую роль в защите растений играют фитоалексины? Какую роль в защите растений играют фитонциды и фенолы?

Пример тестовых заданий по теме «Устойчивость растений»:

1 .Укажите основной стрессовый гормон растений:

а) ауксин

б) цитокинин

в) абсцизовая кислота

г) гиббереллин

2. Что из перечисленного не относится к механизмам стресса на клеточном уровне?

а) синтез стрессовых белков

б) закисление цитоплазмы

в) активизация покоящихся органов

г) увеличение проницаемости мембран

3. Тип засоления, не встречающийся в природе:

а) хлоридный

б) карбонатный

в) нитратный

г) сульфатный

4. Назовите наиболее морозоустойчивую фазу онтогенеза:

а) прорастание

б) ювенильная

в) фаза цветения

г) семена

5. Растения способны избегать перегрева от солнечных лучей благодаря:

а) вертикальной ориентировке листьев

б) сворачиванию листьев

в) листовой мозаике

г) восковому налету

6. Что из перечисленного не относится к биохимической адаптации растений к повышенной температуре?

а) стабильность биомембран

б) синтез БТШ

в) повышение концентрации органических кислот

г) синтез АБК

д) уменьшение размеров листовой пластинки

7. Какой группы галофитов не существует?

а) эугалофиты

б) криногалофиты

в) криогалофиты

г) гликогалофиты

8. Прямое действие радиации не вызывает в молекулах ДНК:

а) разрыв сахаро-фосфатных связей

б) дезаминирование азотистых оснований

в) образование димеров пиримидиновых оснований

г) замену пуриновых оснований на пиримидиновые

9. Назовите фазу клеточного цикла, наиболее устойчивую к воздействию радиации:

а) предсинтетическая

б) синтетическая

в) митотическая

г) цитокинез

10. Функцию радиопротекторов в клетке не выполняют:

а) глутатион

б) цистеин

в) аскорбиновая кислота

г) салициловая кислота

Примерный список вопросов к экзамену:

ВВЕДЕНИЕ

Предмет и объект физиологии растений. Методы физиологии растений. Место зеленых растений в экономике природы. Задачи физиологии растений.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ

1.Особенности строения растительной клетки, связанные с типом питания.

2.Структура и функции одномембранных органелл растительной клетки.

3.Структура и функции двумембранных органелл растительной клетки.

4.Немембранные структуры растительной клетки, их функции.

5.Химический состав клеточных стенок растений, их структура, функции.

6.Вакуоли. Химический состав, биологические функции.

7.Основная стратегия регуляции внутриклеточных процессов. Генетическая регуляция.

8.Ферментативная и мембранная регуляция внутриклеточных процессов.

9.Общее представление о межклеточных системах регуляции.

ФОТОСИНТЕЗ

1.Общее уравнение фотосинтеза, значение этого процесса и история изучения фотосинтеза.

2.Пигменты фотосинтеза. Их структура, классификация и функции. Явление хроматической адаптации.

3.Хлорофилл. Структура и свойства, функции. Схема дезактивации возбужденного состояния хлорофилла.

4.Первичные реакции фотосинтеза (фотофизический и фотохимический этапы). Представление о ССК и РЦ.

5.Эффект усиления Эмерсона. Понятие о фотосистемах.

6.Характеристика основных компонентов фотосинтетической ЭТЦ.

7.Z–схема.

8.Q–цикл и его вклад в создание протонного градиента.

9.Механизм фотофосфорилирования.

1.  Нециклическое, циклическое и псевдоциклическое фотофосфорилирование.
2.  С₃–путь восстановления СО₂.
3.  С₄–путь и САМ-метаболизм.
4.  Фотодыхание (определение, физиологическая роль).
5.  Экология фотосинтеза.

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

1.Определение, значение, общее уравнение. Сходство и различие с фотосинтезом.

2.Гликолиз. Схема процесса, энергетический выход, значение для растений.

3.Цикл Кребса. Схема процесса, энергетический выход, значение.

4.Окислительное фосфорилирование.

5.Цианидрезистентное дыхание, его физиологическая роль.

6.Пентозофосфатный путь окисления глюкозы. Химизм, значение, связь с гликолизом.

7.Глиоксилатный цикл. Химизм, значение.

8.Глюконеогенез. Значение его для растений.

9.Центральная роль цикла Кребса в метаболизме растений.

1.  Экология дыхания.

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

1.Развитие представлений о корневом питании растений (теории водного питания, гумусового, минерального).

2.Почва как субстрат, питающий растения. Формы нахождения питательных веществ в почве.

3.Незаменимые элементы минерального питания растений и их классификация.

4.Поступление минеральных веществ в растения. Роль клеточных стенок в процессах адсорбции минеральных веществ из почвы. Контактный обмен.

5.Метаболическая роль тканей корня. Транспорт веществ по растению.

6.Трансмембранный перенос веществ. Общая характеристика пассивного и активного транспорта. АТФазы, пирофосфатазы, ионные каналы.

7.Синтетическая деятельность корней.

8.Микориза и ее роль в корневом питании растений.

9.Физиологическая роль азота для растений. Форма нахождения N в природе и пути поступления в растения.

1. Аммонификация, нитрификация и денитрификация.
2. Химическая и биологическая азотфиксация. Свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие микроорганизмы.
3. Круговорот азота в природе.
4. Редукция нитратов в растениях.
5. Физиологическая роль P и S в растениях, метаболизм S.
6. 15.  Физиологические основы применения удобрений. Классификация удобрений. Представление о гидропонике.

ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ

1.Физико-химические свойства воды и биологические функции.

2.Формы воды в растительной клетке.

3.Растительная клетка как осмотическая система. Понятие о водном потенциале клетки и ее составляющих.

4.Формы воды в почве и уровни водообеспеченности почвы.

5.Строение корня как органа поглощения воды.

6.Ближний и дальний транспорт воды в растениях. Нижний и верхний концевые двигатели.

7.Транспирация и её регуляция.

8.Значение транспирационного тока. Показатели транспирации.

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

1.Фитогормоны – стимуляторы роста (ауксины, гиббереллины, цитокинины).

2.Фитогормоны – ингибиторы (абсцизовая кислота, этилен).

3.Основные представления о росте и развитии.

4.Онтогенез растительной клетки.

5.Типы роста и его параметры.

6.Периодичность роста. Понятие о покое. Управление покоем.

7.Этапы индивидуального развития растений. Эмбриональный и ювенильный этапы.

8.Этапы зрелости и старения.

9.Факторы внешней среды, регулирующие развитие растений. Яровизация. Фотопериодизм.

Устойчивость растений

1.представление о стрессе, надежности, адаптации у растений.

2.Засухоустойчивость растений. Характеристика ксерофитов.

3.Устойчивость растений к низким  и высоким температурам.

4.Солеустойчивость и устойчивость к недостатку кислорода.

5.Газоустойчивость.

6.Радиоустойчивость.

 

Литература

а) основная литература

1. Ботаника : учебник для вузов: В 4 т.: Пер. с нем. / П. Зитте [и др.]. - 35-е [нем.] изд. - М. : Академия, 2007 - . - 24 см. - ISBN 978-5-7695-2741-8. Т.2 : Физиология растений / ред. В. В. Чуб. - 2008. - 496 с. : ил. - Библиогр.: с. 460-476. - ISBN 978-5-7695-2745-6. (49 экз).
2. Биология [Текст] : учебник : [учебник] / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. - Москва : Лаборатория знаний (ранее "БИНОМ. Лаборатория знаний"), 2013. - Режим доступа: ЭБС "Издательство "Лань". - Неогранич. доступ. - Пер. изд. : Biological science 1 & 2 / Taylor, Green. - [S. l.], [cop. 1997]. - ISBN 978-5-9963-2199-5 : Б. ц.

 

б) дополнительная литература

1. Медведев С. С. Физиология растений [Текст] : учебник / С. С. Медведев. - СПб. : БХВ- Петербург, 2013. - 496 с. : ил. ; 24 см. - (Учебная литература для вузов). - Библиогр.: с. 483-486. - ISBN 978-5-9775-0716-5. (1 экз).
2. Биохимия растений [Текст] : учебник / Г. -В. Хелдт ; пер. с англ. М. А. Брейгиной [и др.] ; ред.: А. М. Носов, В. В. Чуб. - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2011. - 471 с. - ISBN 978-5-94774-795-9. (3 экз).
3.  Физиология растений [Текст] : метод. указ. / Иркутский гос. ун-т, Науч. б-ка ; сост. А. А. Батраева и др. - Иркутск : ИГУ, 2008. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM) ; 12 см. - (Труды ученых ИГУ). - Б. ц.