П Р О Г Р А М А

Змістовий модуль і. Фізіологія рослинної клітини та водообміну рослин

Тема 1. Вступ. Фізіологія рослин як наука. Предмет фізіології рослин. Завдання та проблеми фізіології рослин. Зв'язок фізіології рослин з іншими науками. Методи фізіології рослин. Окремі поняття та термінологія. Етапи розвитку фізіології рослин, їх зв’язок із іншими науковими дисциплінами та практикою.

Тема 2. Фізіологія рослинної клітини.

Клітина як організм i як елементарна структура багатоклітинного організму зеленої рослини. Методи дослідження рослинної клітини. Будова рослинної клітини, ознаки, що відрізняють її від бактеріальної i тваринної.

Структурні компоненти рослинних клітин. Самозбирання клітинних структур. Поняття про протопласт та цитоплазму. Фізико-хімічні властивості цитоплазми і їх зв'язок із фізіологічним станом рослини.

Структура i хімічний склад клітинноі оболонки. Плазмодесми. Міжклітинні зв’язки. Симпласт. Апопласт.

Основні структурно-функціональні системи клітини. Компартменталізація каталітичних систем та метаболічних фондів протопласту як один із механізмів регуляції клітинного обміну. Мембранний принцип організації внутрішньоклітинних структур. Властивості мембран. Роль мембран в клітині. Поняття про мембранний потік в клітині. Функціональне значення плазмалеми клітини. Тонопласт.

Функціональний зв'язок ядра, рибосом і мембран ендоплазматичної сітки. Функціональний зв'язок апарата Гольджі з іншими надмолекулярними структурами. Функціональний зв'язок вакуолі, лізосом, ендоплазматичної сітки і апарату Гольджі. Роль пероксисом і гліоксисом в метаболізмі рослинних клітин. Роль пластид в життєдіяльності рослинної клітини. Функціональне значення мітохондрій, хлоропластів і плазмалеми бактерій. Походження мітохондрій і хлоропластів – теорія ендосимбіогенезу. Функціональне значення ниток і мікротрубочок.

Тема 3. Водообмін клітини. Клітина як осмотична система.

Вода в природі, її значення в житті рослинного організму. Вміст i розподіл води в рослині. Стан води в клітині. Структура води та її фізико-хімічні властивості. Водообмін клітини. Клітина як осмотична система. Дифузія та осмос. Термодинамічні показники стану води у клітині. Осмотичний тиск. Тургор. Водний потенціал.

Тема 4. Водний режим рослин.

Надходження води в рослину. Роль кореневої системи в поглинанні води рослиною. Механізми транспорту води в корінь. Активне i пасивне поглинання води. Шляхи близького та дальнього транспортування води в рослині. Кореневий тиск i його природа. Присисна дія листків.

Витрачання води рослиною. Транспірація та її фізіологічне значення. Фізична природа транспірації. Продихова транспірація. Рухи продихових клітин i механізм процесу продихової регуляції.

Інтенсивність та продуктивність транспірації. Водний режим різних екологічних груп рослин.

Змістовий модуль 2. Фізіологія фотосинтезу та дихання рослинного організму

Тема 5. Структура i хімічний склад фотосинтетичного апарату. Фотосинтез як унікальна фізико-хімічна та загальнобіологічна функція рослинного організму. Поняття про фототрофну функцію. Поняття про фотосинтетичний апарат рослин. Будова хлоропластів. Структура тилакоїдів. Реакційний центр, фотосинтетична одиниця, світлозбиральний комплекс, фотосистеми І та ІІ, їх склад та функції. Класифікація пігментів фотосинтетичного апарату. Хімічна будова хлорофілу і його функції. Каротиноїди, будова і функція. Фікобіліни, особливості будови і функції. Бактеріородопсин.

Тема 6. Світлові реакції фотосинтезу. Первинні процеси фотосинтезу. Збуджений стан хлорофілу: синглетний та триплетний. Міграція енергії. Фотоіндуковані окисно-відновні перетворення електронтранспортного ланцюга. Циклічне і нециклічне (ациклічне) фотофосфорилювання. Сучасні уявлення про механізм виділення кисню в npoцeci фотосинтезу. Фотосинтетичне фосфорилювання, його значения в біоенергетиці. Особливості будови листка і їх значення для процесу фотосинтезу.

Тема 7. Темнові реакції фотосинтезу. .Газообмін та цикл перетворения СО₂ в процесі фотосинтезу. Шляхи фіксації СО₂ в рослинних организмах: С₃-, С₄- типи фотосинтезу. МОКТ – тип рослин, або метаболізм за типом товстянкових. Фотодихання.

Екологія фотосинтезу. Фотосинтез та біопродуктивність. Еволюція фототрофії. Бактеріальний фотосинтез.

Тема 8. Значення та особливості дихання у рослин. Ферментні системи

Дихання – катаболічний процес. Бродіння i дихання – центральні ланки метаболізму в клітинах. Універсальність цих процесів. Загальна характеристика бродіння та дихання. Зв’язок між анаеробною i аеробною фазами дихання. Роль дихання для рослин. Рівняння дихання та його аналіз. Субстрати дихання. Дихальний коефіцієнт. Типи окисних реакцій в клітині.

Загальна характеристика ферментів, які каталізують окисно-відновні перетворення дихального субстрату. Оксидоредуктази: дегідрогенази, оксидази, оксигенази. Комплекси переносників електронів. Проміжні переносники електронів.