Информационно-методическая часть

Примерный перечень лабораторных работ

1. Лабораторная работа 1 Основные принципы действия регуляторных механизмов и энергетика клетки.

1) Определение структурной вязкости протоплазмы клеток элодеи. Варианты: клетки основания и верхушки листа, верхушечные листья и листья нижней части побега.

2) Определение изоэлектрической точки клеток различных тканей (ИЭТ). Варианты: черешок герани, корешок фасоли, люпина.

2. Лабораторная работа 2 Пигментные системы: хлорофиллы, билихромопротеины, каротиноиды.

1) Получение спиртовой вытяжки из листьев. Варианты: крапива, герань.

2) Омыление хлорофилла.

3) Получение феофетина и обратное замещение в нем водорода атомом металла.

3. Лабораторная работа 3 Первичные процессы фотосинтеза, фотосистемы, фотофосфорилирование.

1) Разделение смеси фотосинтетических пигментов по Краусу.

2) Исследование оптических свойств пигментов листа: спектры поглощения.

3) Наблюдение флуоресценции хлорофилла.

4) Демонстрация фотосенсибилизирующей активности хлорофилла в модельном опыте.

Рекомендуемые формы контроля знаний

1. Контрольная работа.

Рекомендуемые вопросы контрольных работ

Раздел 1 Физиология растительной клетки

1. Строение и основные функции биологических мембран.

2. Мембранный принцип организации поверхности протоплазмы и органоидов растительной клетки. Биохимическая и функциональная разнокачественность мембран.

3. Структура, функции отдельных компонентов и органоидов клетки и их функциональное взаимодействие.

4. Принципы регулирования физиологических процессов клеткой. Компартментация каталитических систем и метаболических фондов протопласта, как один из механизмов регуляции клеточного метаболизма.

5. Физико-химические свойства протоплазмы (проницаемость, вязкость, эластические свойства, раздражимость, движение цитоплазмы и органоидов и т.д.) и их физиологическое значение и роль во взаимодействии растения с внешней средой.

6. Источники энергии в биологических системах. Общий энергетический цикл клетки. Понятие макроэргической связи. Значение макроэргических соединений в метаболизме живого организма.

7. Развитие представлений о механизме сопряжения окислительно-восстановительных реакций с образованием макроэргических соединений. Мембрана как структурная основа биоэнергетических процессов.

Раздел 2 Фотосинтез

8. Сущность и значение фотосинтеза. Общее уравнение фотосинтеза, его компоненты.

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

10. Масштабы фотосинтетической деятельности в биосфере.

11. Строение листа как органа фотосинтеза.

12. Хлоропласты: элементы ультраструктуры хлоропластов (двойная мембрана, матрикс, тилакоиды, граны); онтогенез хлоропластов.

13. Эволюция структуры фотосинтетического аппарата.

14. Хлорофиллы. Химическая структура, спектральные свойства.

15. Билихромопротеиды. Распространение, химическое строение, спектральные свойства. Роль в фотосинтезе.

16. Каротиноиды. Химическое строение, свойства. Спектры поглощения. Функции в фотосинтезе.

17. Функциональное и экологическое значение спектрально-различных форм пигментов у фотосинтезирующих организмов.

18. Поглощение света пигментами. Электронно-возбужденные состояния пигментов (синглетное, триплетное) и типы дезактивации возбужденных состояний.

19. Представление о фотосинтетической единице. Преобразование энергии в ре­дакционном центре. Окислительно-восстановительные превращения хлорофилла реакционного центра.

20. Компоненты электронтранспортной цепи фотосинтеза. Циклический и нециклический транспорт электронов.

21. Представление о совместном функционировании двух фотосистем, их характеристика, функции.

22. Реакции, связанные с выделением кислорода в фотосинтезе.

23. Характеристика основных типов фотофосфорилирования: циклического, нециклического, псевдоциклического.

24. Связь фотосинтетической ассимиляции СО₂ с фотохимическими реакциями. Природа первичного акцептора углекислоты.

25. Химизм реакций цикла Кальвина.

26. Первичные продукты фотосинтеза, их превращения.

27. Стабильные продукты фотосинтеза, их природа. Первичный синтез углеводов.

28. Фотодыхание.

29. Цикл Хетча-Слэка-Карпилова и его экологическая роль.

30. САМ-типы метаболизма и их экологическая роль.

31. Влияние на фотосинтез температуры, условий освещения (интенсивности, спектрального состава света), содержания углекислоты, условий минерального питания, водоснабжения.

32. Суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов.

33. Компенсационная точка, ассимиляционное число.

34. Регуляция фотосинтеза.