- •1.Задачи физиологии растений. Теоретическая и практическая значимость физиологии растений.
- •10. Методы учёта транспирации. Единицы измерения транспирации: интенсивность, экономичность, продуктивность транспирации, относительная транспирация. Транспирационный коэффициент.
- •11. Особенности суточного хода движения устьиц у разных растении. Суточный ход процесса транспирации.
- •14. Формы воды в почве. Доступная и недоступная вода. Влажность завядания.
- •15. Водный дефицит. Временное и глубокое завядание. Водный стресс. Влияние на растение недостатка воды.
- •16. Особенности обмена веществ у засухоустойчивых растений. Ксероморфная структура. Правило в.Р. Заленского.
- •17. Изменение засухоустойчивости растений в онтогенезе. Критические периоды (работы Сказкина).
- •18. Методы определения засухоустойчивости растении. Предпосевное закаливание как средство повышения засухоустойчивости растений (работы п.А. Генкеля)
- •19. Типы ксерофитов, их характеристика.
- •20. Поступление питательных веществ в растение.
- •21. Передвижение питательных веществ в растении.
- •22. Почва как источник питательных веществ.
- •23. Особенности питания растений азотом.
- •24. Взаимодействие ионов: антагонизм и синергизм ионов. Уравновешенные растворы.
- •25. Пути обезвреживания аммиака в растении.
- •27. Роль серы, магния и железа в жизни растений. Признаки при их недостатке.
- •29 Особенности потребления минеральных элементов в онтогенезе растений.
- •30. Культура растений без почвы: гидропоника, аэропоника, водные культуры.
- •31. Роль азота, фосфора и калия в жизни растений. Признаки их недостатка.
- •32 Можно ли с помощью удобрений управлять ростом и развитием, химическим составом и качеством урожая?
- •35. Понятие роста и развития растений. Их взаимосвязь.
- •37. Покой как необходимый этап онтогенеза растений.
- •39.Физиолого-биохимические основы формирования семян зерновых культур. Влияние климата и условий выращивания на химический состав зерна.
- •40. Яровизация и фотопериодизм.
- •42. Природные и синтетические регуляторы роста и их применение.
- •43. Размножение растений: половое и бесполое.
- •44.Изменение химического состава плодов и ягод при созревании и хранении.
- •45. Типы углеродного питания растений.
- •46. История открытия и изучения фотосинтеза.
- •48. Пигменты листа. Спектры поглощения пигментов листа.
- •49. Этапы биосинтеза хлорофилла (исследования т.А. Годнева).
- •50. Фотофизический этап фотосинтеза. Понятие о пигментных системах и реакционном центре.
- •51. Пластиды, их структура и функции.
- •52. Фотосинтез как сочетание световых и темновых реакций (исследования Блекмана, Рихтера и Любименко).
- •53. Путь с-4 (цикл Хетча-Слэка-Карпилова). Его особенности.
- •54.Продукты фотосинтеза (работы Ничипировича).
- •55. Происхождение и эволюция фотосинтеза
- •56. Влияние условий на процесс фотосинтеза. Методы изучения фотосинтеза.
- •57. Влияние на фотосинтез условий освещения (работы в.Н. Любименко).
- •58. Темновая фаза фотосинтеза. Цикл Кальвина: карбоксилирование, восстановление и регенерация.
- •60. Дневной ход фотосинтеза. Фотосинтез и урожай. Зависимость урожая от чистой продуктивности фотосинтеза и величины листовой поверхности (исследования а.А. Ничипоровича).
- •61. Взаимосвязь процессов дыхания и брожения
- •62. Влияние внешних и внутренних факторов на процесс дыхания.
- •63. Дыхание и фотосинтез как основные энергетические процессы растительного организма. Черты сходства и различия.
- •64. Дыхание как процесс противоположный фотосинтезу.
- •67. Аэробное дыхание. Особенности аэробного дыхания. Цикл Кребса.
- •68. Анаэробная фаза дыхания (гликолиз). Фосфорилирование субстратное
- •69. Значение дыхания в жизни растения.
- •70. Фотодыхание и его роль.
- •71. Зимостойкость растений. Неблагоприятные факторы осенне-зимне-весеннего периода, их воздействие на растения и меры борьбы с ними.
- •73. Морозоустойчивость растений. Физико-химические изменения при замерзании. Повышение морозоустойчивости растений.
- •74. Холодоустойчивость растений. Способы повышения холодоустойчивости.
- •75. Солеустойчивость растений. Типы галофитов. Способы повышения устойчивости.
- •76. Действие радиации на растения.
67. Аэробное дыхание. Особенности аэробного дыхания. Цикл Кребса.
При аэробном дыхании образующаяся в процессе гликолиза ПВК в конечном итоге полностью окисляется кислородом до СО2 и воды. В первой фазе пировиноградная кислота расщепляется с образованием СO2 и водорода. Этот процесс протекает в матриксе митохондрий и включает в себя последовательность реакций, называемую циклом Кребса. Во второй фазе отщепившийся водород через ряд окислительно-восстановительных реакций — в так называемой дыхательной цепи — окисляется в конечном счете молекулярным кислородом до воды. Это происходит на так называемых кристах (гребневидных складках внутренней мембраны митохондрий). Начальные этапы аэробного дыхания представлены на рисунке.
Переходный этап между гликолизом и циклом Кребса. Каждая молекула ПВК поступает в матрикс митохондрий и здесь — в виде ацетильной группы (СН3СОО—) — соединяется с веществом, которое называется коферментом А , в результате чего образуется ацетилкофермент А. Ацетильная группа содержит два атома углерода (2С), поэтому для того чтобы она могла образоваться, ПВК (ЗС) должна утратить атом углерода. Отщепление атома углерода в виде С02 называется реакцией декарбоксилирования. Это — окислительное декарбоксилирование, поскольку оно сопровождается окислением путем дегидрирования, в результате чего образуется восстановленный НАД.
Цикл Кребса протекает в матриксе митохондрий. Ацетильные группы (2С) вовлекаются в цикл, присоединяясь к ЩУК, в результате чего образуется лимонная кислота (6С). Далее следует цикл реакций, в которых поступившие в цикл ацетильные группы декарбоксилируются с образованием двух молекул СO2 и дегидрируются с высвобождением четырех пар атомов водорода, присоединяющихся к переносчикам, в результате чего образуются три молекулы восстановленного НАД и одна молекула восстановленного ФАД. Каждый оборот цикла дает также одну молекулу АТФ. (Напомним, что из одной молекулы глюкозы образуются две ацетильные группы, и значит, для окисления каждой молекулы глюкозы требуются два оборота цикла.) В конце цикла ЩУК регенерирует и может теперь присоединить к себе новую ацетильную группу.
Весь водород из молекулы глюкозы оказывается в конечном счете у переносчиков (НАД и ФАД). Весь углерод теряется в виде С02. Вода нужна в качестве источника кислорода в реакциях декарбоксилирования — именно такое происхождение имеет часть кислорода в СO2.
68. Анаэробная фаза дыхания (гликолиз). Фосфорилирование субстратное
Гликолиз осуществляется во всех живых клетках организмов. В процессе гликолиза происходит преобразование молекулы гексозы до двух молекул ПВК: С6Н1206 -> 2С3Н402 + 2Н2. Этот окислительный процесс может протекать в анаэробных условиях (в отсутствие кислорода) и идет через ряд этапов. Прежде всего, для того чтобы подвергнуться дыхательному распаду, глюкоза должна быть активирована. Активация глюкозы происходит путем фосфорилирования шестого углеродного атома за счет взаимодействия с АТФ:
глюкоза + АТФ -> глюкозо-6-фосфат + АДФ
Реакция идет в присутствии ионов магния и фермента гексокиназа.
Затем глюкозо-6-фосфат изомеризуется до фруктозо-6-фосфата. Процесс катализируется ферментом фосфоглюкоизомеразой: глюкозо-6-фосфат —> фруктозо-6-фосфат
Далее происходит еще одно фосфорилирование при участии АТФ. Фосфорная кислота присоединяется к первому углеродному атому молекулы фруктозы, процесс катализируется ферментом фосфофруктокиназой: фруктозо-6-фосфат + АТФ -> фруктозо-1,6-дифосфат + АДФ
Дальнейшие реакции, составляющие процесс гликолиза, складываются следующим образом: фруктозо-1,6-дифосфат расщепляется с образованием двух триоз – глицеральдегид три фосфат и диоксиацетонтрифосфат, реакция катализируется ферментом альдолазой.
Молекула диоксиацетонтрифосфата при участии фермента триозофосфатизомеразы превращается также в 3-фосфоглицериновый альдегид (ФГА). Дальнейшим превращениям подвергается именно ФГА, окисляясь до 1,3-дифосфоглицериновой кислоты (ДФГК). Это важнейший этап гликолиза. Процесс идет с участием неорганического фосфата (Н3Р04) и фермента глицеральдегид-3-фосфатдегидро-геназы. Сущность процесса заключается в окислении альдегидной группы ФГА в карбоксильную ДФГК.
На следующем этапе в 1,3-дифосфоглицериновой кислоте образуется АТФ. Процесс катализируется ферментом фосфоглицераткиназой.
Затем 3-ФГК превращается в 2-ФГК. Далее происходит дегидратация ФГК. Реакция идет при участии фермента енолазы в присутствии ионов Mg2+ или Мп2+. Образуется фосфоенолпировиноградная кислота (ФЕП). Затем фермент пируваткиназа переносит богатую энергией фосфатную группу на АДФ с образованием АТФ и пировиноградной кислоты. Для протекания реакции необходимо присутствие ионов Mg2+ или Мn2+. Поскольку при распаде одной молекулы глюкозы образуются две молекулы ФГА, то все реакции повторяются дважды.
В результате процесса гликолиза образуются четыре молекулы АТФ, однако две из них покрывают расход на первоначальное активирование субстрата. Следовательно, накапливаются две молекулы АТФ.
Реакция гликолиза носит название субстратного фосфорилирования, поскольку макроэргические связи возникают на молекуле окисляемого субстрата.