Тема 28 Механизмы регуляции ростовых процессов, фитогормоны

Номер раздела, темы, занятия

Название раздела, темы, занятия;

перечень изучаемых вопросов

Всего часов

Количество

аудиторных часов

Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)

Литература

Формы контроля знаний

лекции

практические

(семинарские)

занятия

лабораторные

занятия

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1.

Физиология растений – наука о функциях растительного организма

1 Предмет физиологии растений.

2 Объект физиологии растений, его особенности.

3 Проблемы современной физиологии растений.

4 Этапы развития физиологии растений, ее связь с общим развитием биологии и практикой.

Самостоятельное изучение

2.

Структура, функции и взаимодействие отдельных компонентов и органоидов растительной клетки

1. Структурная организация клетки – основа ее биохимической активности и функционирования как целостной живой системы.

2 Структура, функция отдельных компонентов и органоидов клетки, особенности их строения в связи с их биологическими функциями.

3 Мембранный принцип организации поверхности протоплазмы и органоидов растительной клетки.

Самостоятельное изучение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

3.

Основные принципы действия регуляторных механизмов и энергетика клетки

1 Основные принципы действия регуляторных механизмов клетки.

2 Компартментация каталитических систем и метаболических фондов протопласта, регуляторная роль мембран.

3 Физико-химические свойства протоплазмы, их физиологическое значение и роль во взаимодействии растения с внешней средой.

4 Принципы регулирования физиологических процессов клеткой.

6

2

–

4

Компьютерная

презентация,

методические

указания

[1,3, 5,8, 19,21]

Защита отчетов по лабораторной работе

4.

Энергетический обмен в растительной клетке

1 Источники энергии в биологических системах.

2 Понятие макроэргической связи, значение макроэргических соединений в метаболизме живого организма.

3 Мембрана как структурная основа биоэнергетических процессов.

4 Развитие представлений о механизме сопряжения окислительно-восстановительных реакций с образованием макроэргических соединений.

Самостоятельное изучение

5.

Фотосинтез как основа энергетики биосферы

1 История развития учения о фотосинтезе.

2 Общее уравнение фотосинтеза, принципиальная схема, физико-химическая сущность фотосинтеза.

3 Роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма.

4 Космическая роль зеленого растения в трансформации вещества и энергии, масштабы фотосинтетической деятельности в биосфере.

Самостоятельное изучение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6.

Фотосинтетический аппарат

1 Структурная и биохимическая организация фотосинтетического аппарата.

2 Строение листа как органа фотосинтеза.

3 Элементы ультраструктуры хлоропластов.

4 Биогенез хлоропластов.

Самостоятельное изучение

7.

Пигментные системы: хлорофиллы, билихромопротеины, каротиноиды

1 Хлорофиллы.

2 Билихромопротеиды.

3 Каротиноиды.

6

2

–

4

Компьютерная

презентация,

методические

указания

[1,3, 5, 9,12-16, 24]

Защита отчетов по лабораторной работе

8.

Первичные процессы фотосинтеза, фотосистемы

1 Поглощение света пигментами, электронно-возбужденные состояния пигментов.

2 Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов, преобразование энергии в ре­акционном центре.

3 Структура и функционирование фотосистем ФС I и ФС II, структура электронтранспортной цепи фотосинтеза.

4 Реакции, связанные с выделением кислорода в фотосинтезе.

6

2

–

4

Компьютерная

презентация,

методические

указания

[1,3, 5, 9,12-16,25]

Защита отчетов по лабораторной работе

9.

Фотофосфорилирование

1 Фотоэнергетические реакции хлоропластов, фотосинтетическое фосфорилирование.

2 Характеристика и физиологическое значение основных типов фотофосфорилирования.

3 Сопряжение электронного транспорта с формированием трансмембранного градиента электрохимического потенциала.

4 Организация и механизм работы АТФ-синтазного комплекса.

Самостоятельное изучение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10.

Ассимиляция углерода

1 Классификация растений по метаболизму СО₂ в фотосинтезе, С₃-путь фотосинтеза.

2 С₂-путь, фотодыхание.

3 С₄-путь фотосинтеза

4 Метаболизм углерода по типу толстянковых.

Самостоятельное изучение

11.

Экология фотосинтеза

1 Показатели фотосинтеза: интенсивность, фотосинтетический потенциал, индекс листовой поверхности.

2 Суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов.

3 Зависимость фотосинтеза от факторов окружающей среды.

4 Эндогенная регуляция фотосинтеза.

Самостоятельное изучение

12.

Особенности дыхания растений

1 Значение дыхания в жизни растений.

2 Развитие представлений о природе механизмов и путях окислительно-восстановительных превращений в клетке

3 Пути окисления органических вещств в клетке.

4 Унификация, механизм активации субстратов дыхания и пути их включения в процессы биологического окисления.

Самостоятельное изучение

13.

Каталитические системы дыхания

1 Ферментные системы дыхания, альтернативность каталитических механизмов биологического окисления.

2 Механизмы активации водорода субстрата и молекулярного кислорода, механизмы участия кислорода в метаболизме.

3 Активные формы кислорода и их значение в жизнедеятельности растительной клетки.

4 Эволюция энзиматических систем, участвующих во взаимодействии клеток с кислородом.

2

2

–

–

Компьютерная

презентация

[1,3, 5, 24,26]

–

1

2

3

4

5

6

7

8

9

14.

Химизм дыхания

1 Пути диссимиляции углеводов, гликолиз, синтез сахаров при обращении гликолиза.

2 Цикл ди- и трикарбоновых кислот, конверсия жиров в углеводы.

3 Цикл Кребса-Корнберга (глоксилатный цикл).

4 Пентозомонофосфатный путь окисления глюкозы и его роль в метаболизме клетки.

2

2

–

–

Компьютерная

презентация

[1,3, 5, 12, 24]

–

15.

Окислительное фосфорилирование

1 Митохондрии, их структура и функции.

2 Электрон-транспортная цепь дыхания, комплексы переносчиков электронов.

3 Окислительное фосфорилирование, сопряженность электронного транспорта с синтезом АТФ.

4 Пять состояний дыхательной цепи переноса электронов (по Чансу), дыхательный контроль.

Самостоятельное изучение

16.

Экология дыхания

1 Дыхание в фотосинтезирующей клетке и целого растения.

2 Зависимость дыхания от внутренних и внешних факторов.

3 Количественные показатели газообмена, потери на дыхание при хранении урожая.

4 Аноксия и адаптация к ней дыхательных систем.

Самостоятельное изучение

17.

Молекулярная структура, физико-химические свойства воды и ее физиологическое значение в растении

1 Молекулярная структура и физические свойства воды.

2 Свободная и связанная вода, физиологическое значение отдельных фракций воды в растении.

3 Термодинамические основы водного обмена растений.

4 Основные закономерности поглощения воды клеткой.

2

2

–

–

Компьютер-

ная презентация

[5, 6,7, 14]

–

1

2

3

4

5

6

7

8

9

18.

Закономерности поступления и передвижения воды

1 Корневая система как орган поглощения воды.

2 Корневое давление, его значение и зависимость от действия внешних факторов.

3 Пути ближнего и дальнего транспорта.

4 Механизм передвижения воды по растению.

Самостоятельное изучение

19.

Транспирация, количественные показатели

1 Гуттация, ее суть и значение, «плач» растений.

2 Транспирация, физиологическое значение, виды, механизм, количественные показатели.

3 Строение устьиц и механизмы их движений, устьичное и внеустьичное регулирование транспирации.

4 Влияние внешних факторов на интенсивность транспирации, суточный ход транспирации.

Самостоятельное изучение

20.

Экология водного обмена

1 Водный баланс растений.

2 Влияние на растения недостатка и избытка влаги в почве.

3 Особенности водообмена у растений разных экологических групп.

4 Орошение как путь повышения продуктивности растений; его физиологические основы.

Самостоятельное изучение

21.

Потребность растений в элементах минерального питания

1 История развития учения о минеральном питании.

2 Содержание и необходимость элементов.

3 Классификация минеральных элементов, необходимых для растений.

4 Структурная и каталитическая функция ионов в метаболизме, взаимодействие ионов.

Самостоятельное изучение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

22.

Механизмы поступления и передвижения минеральных элементов в растении

1 Роль процессов диффузии и адсорбции, их характеристика, понятие свободного пространства.

2 Транспорт ионов через плазматическую мембрану: пассивный и активный транспорт.

3 Значение мембранного потенциала для процессов поступления ионов в клетку.

4 Роль вакуоли, пиноцитоз.

Самостоятельное изучение

23.

Транспорт ионов в растении

1 Ближний (радиальный) транспорт ионов в тканях корня, симпластический и апопластический пути.

2 Дальний транспорт: восходящий и нисходящий ток веществ.

3 Взаимосвязь процессов поглощения веществ корнем с другими функциями растения.

4 Поглощение и отток ионов в листьях, перераспределение и реутилизация веществ в растении.

Самостоятельное изучение

24.

Азотное питание растений

1 Источники азота в питании растений.

2 Использование растением нитратного и аммонийного азота.

3 Современные представления о механизме восстановления молекулярного азота.

4 Организмы, осуществляющие азотфиксацию, симбиотическая фиксация молекулярного азота.

Самостоятельное изучение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

25.

Физиолого-биохимическая роль основных элементов питания

1 Источники серы для растений, основные соединения серы в растении, их функциональное значение, механизм восстановления сульфатов.

2 Поступление и включения фосфора в обмен в растительной клетки, значение калия в обмене растительного организма.

3 Структурообразовательная роль кальция, формы участия магния в метаболизме.

4 Современные представления о роли микроэлементов в метаболизме растений.

2

2

–

–

Компьютерная

презентация

[5,8,9, 19,24]

–

26.

Физиологические основы применения минеральных удобрений

1 Почва как источник минеральных элементов.

2 Питательные смеси, беспочвенные методы выращивания растений.

3 Корневое питание как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая сельскохозяйственных растений.

4 Классификация удобрений.

Самостоятельное изучение

27.

Общие закономерности роста и развития растений, клеточные основы роста

1 Общие закономерности роста растений, клеточные основы роста и развития.

2 Дифференцировка клеток и тканей, процесс детерминации, тотипотентность растительной клетки.

3 Полярность, ростовые корреляции, ритмы и скорость роста, большая кривая роста.

4 Влияние внешних факторов на интенсивность роста.

Самостоятельное изучение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

28.

Механизмы регуляции ростовых процессов, фитогормоны

1 Явление покоя у растений.

2 Фитогормоны как факторы роста и развития растений.

3 Синтетические регуляторы роста.

4 Движения растений.

Самостоятельное изучение

29.

Физиология развития растений, фитохром и его роль в регуляции фотопериодической реакции

1 Основные этапы онтогенеза. Жизненный цикл растений.

2 Термопериодизм и фотопериодизм, фитохромная система.

3 Физиология морфогенеза, гормональная теория цветения.

4 Созревание плодов и семян, процесс старения.

2

2

–

–

Компьютерная

презентация

[1,2,5, 8,17-19, 23,22]

–

30.

Тема 30 Приспособление растений

1 Границы приспособления и устойчивости, защитно-приспособительные реакции растений.

2 Обратимые и необратимые повреждения растений.

3 Изменение физико-химических и функциональных свойств растительных клеток и тканей при повреждении и процессы адаптации.

4 Общие принципы адаптивных реакций растений на экологический стресс, стресс-белки.

Самостоятельное изучение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

31.

Устойчивость растений к действию температуры и влажности

1 Холодо- и морозоустойчивость, закаливание растений, зимостойкость растений.

2 Засухоустойчивость растений, почвенная и атмосферная засуха.

3 Нарушения физиолого-биохимических процессов в тканях растений в условиях водного дефицита, орошение.

4 Влияние на растение избытка влаги, устойчивость к аноксии.

Самостоятельное изучение

32.

Устойчивость растений к химическим факторам, микропатогенам и радиации

1 Солевой стресс, виды засоления, группы растений по устойчивости к засолению.

2 Газоустойчивость растений.

3 Действие пестицидов на растения.

4 Физиолого-биохимические основы устойчивости высших растений к патогенным микроорганизмам.

Самостоятельное изучение

Всего часов

28

16

–

12