Физиология растений (5-й семестр)

Вопросы для подготовки к лабораторным занятиям и контрольным работам

Занятие 1 Основные принципы действия регуляторных механизмов и энергетика клетки

Контрольное тестирование по теме СУРС 1 «Структура, функции и взаимодействие отдельных компонентов и органоидов растительной клетки».

Вопросы для подготовки по теме СУРС 1:

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 (клеточная стенка, цитоплазма, ядро, пластиды, рибосомы, митохондрии, вакуоль, микротрубочки, микрофиламенты, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматический ретикулюм, аппарат Гольджи.).

3. Мембранный принцип организации поверхности протоплазмы и органоидов растительной клетки. Строение биологических мембран. Биохимическая и функциональная разнокачественность мембран. Основные функции мембран.

Вопросы для подготовки по теме лабораторного занятия:

4. Функциональное взаимодействие различных органоидов клетки. Основные принципы действия регуляторных механизмов клетки.

5. Компартментация каталитических систем и метаболических фондов протопласта. Регуляторная роль мембран.

6. Физико-химические свойства протоплазмы (проницаемость, вязкость, эластичность, раздражимость, движение цитоплазмы и органоидов и т.д.), их физиологическое значение и роль во взаимодействии растения с внешней средой. (СУРС 2)

7. Источники энергии в биологических системах. Понятие макроэргической связи. Значение макроэргических соединений в метаболизме живого организма. (СУРС 2)

8. Мембрана как структурная основа биоэнергетических процессов. (СУРС 2)

9. Развитие представлений о механизме сопряжения окислительно-восстановительных реакций с образованием макроэргических соединений. (СУРС 2)

Занятие 2 «Фотосинтетический аппарат. Пигментные системы: билихромопротеиды, каротиноиды».

Контрольная работа «Предмет и задачи физиологии растений. Основные принципы действия регуляторных механизмов и энергетика клетки».

Вопросы контрольной работы:

1. Предмет физиологии растений. Основные направления (аспекты) физиологии растений.

2. Объект физиологии растений, его особенности. Разнообразие объектов, характеризующихся фототрофным образом жизни.

3. Проблемы и задачи современной физиологии растений.

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

5. Вопросы № 4-9 занятия 1.

Вопросы для подготовки по теме лабораторного занятия:

1. Сущность и значение фотосинтеза: общее уравнение фотосинтеза, его компоненты; роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма.

2. Масштабы фотосинтетической деятельности в биосфере.

3. Строение листа как органа фотосинтеза. Оптические свойства листа.

4. Хлоропласты. Ультраструктура и онтогенез хлоропластов.

5. Хлорофиллы, химическая структура, физико-химические свойства.

6. Билихромопротеиды, распространение, химическое строение, спектральные свойства; роль в фотосинтезе.

7. Каротиноиды: классификация, химическое строение, свойства, спектры поглощения, функции в фотосинтезе.

8. Родопсин и пурпурные мембраны.

Занятие 3 Первичные процессы фотосинтеза, фотосистемы, фотофосфорилирование

Вопросы для подготовки по теме лабораторного занятия:

1. Поглощение света пигментами. Электронно-возбужденные состояния пигментов (синглетное, триплетное). Типы дезактивации возбужденных состояний.

2. Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов. Представление о фотосинтетической единице.

3. Преобразование энергии в ре­акционном центре. Окислительно-восстановительные превращения хлорофилла реакционного центра.

4. Представление о совместном функционировании двух фотосистем. Структура и назначение фотосистемы I и фотосистемы II.

5. Реакции, связанные с выделением кислорода в фотосинтезе.

6. Структура электронтранспортной цепи фотосинтеза.

7. Фотосинтетическое фосфорилирование. Характеристика основных типов фотофосфорилирования: циклического, нециклического, псевдоциклического. Физиологическое значение основных типов фотофосфорилирования.

Занятие 4 Ассимиляция углерода, экология фотосинтеза

Вопросы для подготовки по теме лабораторного занятия:

1. Классификация растений по метаболизму СО₂ в фотосинтезе. Метаболизм углерода в процессе фотосинтеза.

2. С₃-путь фотосинтеза, основные этапы, их характеристика. Природа первичного акцептора углекислоты. Первичные продукты фотосинтеза, их превращения. Регенерация акцепторов СО₂. Стабильные продукты фотосинтеза, их природа. Первичный синтез углеводов.

3. С₂-путь, фотодыхание и метаболизм гликолевой кислоты, их экологическая роль.

4. С₄-путь фотосинтеза, его особенности и характеристика, метаболизм углерода по типу толстянковых (САМ-цикл), их экологическая роль.

СУРС 3:

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

6. Суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов.

7. Фотосинтез и урожай.

8. Зависимость фотосинтеза от факторов окружающей среды: температуры, условий освещения (интенсивности, спектрального состава света), содержания углекислоты, условий минерального питания, водоснабжения.

9. Эндогенная регуляция фотосинтеза.

Занятие 5 Особенности дыхания растений, каталитические системы дыхания

Контрольная работа «Фотосинтез»: все вопросы занятия 2-4 + вопросы по истории развития учения о фотосинтезе»:

1. Возникновение идеи о воздушном питании растений. Начало экспериментальных работ в области фотосинтеза.

2. Начало изучения роли света в процессах фотосинтеза. Развитие представлений о природе фотосинтеза (1900-1940 гг.)

3. Период расцвета биохимических исследований фотосинтеза, интенсивного развития фотохимических и фотофизических исследований (1940-1960 гг.). Современный период.

Вопросы для подготовки по теме лабораторного занятия:

1. Пути окисления органических веществ в клетке.

2. Унификация субстратов дыхания. Дыхательные субстраты. Глюкоза – основной дыхательный субстрат у растений. Использование в качестве дыхательных субстратов жиров и белков.

3. Механизм активации дыхательных субстратов, пути их включения в процессы биологического окисления. Взаимосвязь превращения углеводов, белков и жиров.

4. Ферментные системы дыхания. Участие ферментов различных классов в дыхании. Альтернативность каталитических механизмов биологического окисления.

5. Механизмы активации водорода субстрата и молекулярного кислорода. Механизмы участия кислорода в метаболизме.