Электронный |
учебно-методический комплекс |
ФИЗИОЛОГИЯ
РАСТЕНИЙ
Учебная программа дисциплины Конспект лекций
Методические указания по лабораторным работам Методические указания по самостоятельной работе Банк тестовых заданий в системе UniTest
Красноярск ИПК СФУ
2008
УДК 574/577 ББК 28.57
Ф48
Авторы:
В. М. Гольд, Н. А. Гаевский, Т. И. Голованова, Н. П. Белоног, Т. Б. Горбанева
Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Физиология растений» подготовлен в рамках инновационной образовательной программы «Создание и развитие департамента физико-химической биологии и фундаментальной экологии», реализованной в ФГОУ ВПО СФУ в 2007 г.
Рецензенты:
Красноярский краевой фонд науки; Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дисциплин
Ф48 Физиология растений. Версия 1.0 [Электронный ресурс] : конспект лекций / В. М. Гольд, Н. А. Гаевский, Т. И. Голованова и др. – Электрон. дан. (2 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – (Физиология растений : УМКД № 165-2007 / рук. творч. коллектива В. М. Гольд). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем. требования : Intel Pentium (или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц ; 512 Мб оперативной памяти ; 2 Мб свободного дискового пространства ; привод DVD ; операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32 бит) ; Adobe Reader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf).
ISBN 978-5-7638-1275-6 (комплекса)
ISBN 978-5-7638-1488-0 (конспекта лекций)
Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802725 от 20.12.2008 г. (комплекса)
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Физиология растений», включающего учебную программу, методические указания по лабораторным работам, методические указания по самостоятельной работе, контрольно-измерительные материалы «Физиология растений. Банк тестовых заданий», наглядное пособие «Физиология растений. Презентационные материалы».
Изложены закономерности жизнедеятельности растений, биохимические, молекулярные и генетические основы взаимозаменяемости сложных функций и механизмов их регуляции в системе целого организма. Представлены особенности физиологических процессов, структурно-функциональной организации растений, а также современные методы их исследования.
Предназначен для студентов направления подготовки бакалавров 020200.62 «Биология» укрупненной группы 020000 «Естественные науки».
© Сибирский федеральный университет, 2008
Рекомендовано к изданию Инновационно-методическим управлением СФУ
Редактор В. Р. Наумова
Разработка и оформление электронного образовательного ресурса: Центр технологий электронного обучения информационно-аналитического департамента СФУ; лаборатория по разработке мультимедийных электронных образовательных ресурсов при КрЦНИТ
Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного продукта запрещается. Встречающиеся названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрированными товарными знаками тех или иных фирм.
Подп. к использованию 10.09.2008 Объем 2 Мб
Красноярск: СФУ, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
Оглавление |
|
|
МОДУЛЬ 1..................................................................... |
|
8 |
Раздел1. Физиологиярастенийкакнаука. Задачифизиологии |
|
|
растений........................................................................................................... |
|
8 |
Лекция1. Введение, целиизадачи, предметиметодыизучения, история.... |
|
8 |
Физиологиярастений– наукаожизнедеятельностирастительногоорганизма |
..8 |
|
Историястановленияфизиологиирастенийкакнауки.......................................... |
|
8 |
Предмет, целиизадачикурса................................................................................. |
|
9 |
Методыисследования............................................................................................. |
|
9 |
Местофизиологиирастенийвсистемебиологическихнаук................................. |
|
9 |
Местозеленогорастениявэкономикеприроды.................................................. |
|
13 |
НаселениеЗемлииэнергетические(пищевые) ресурсы.................................... |
|
13 |
Раздел2. Физиологиярастительнойклетки.......................................... |
|
13 |
Лекция2. Физиологиярастительнойклетки. Клеткакакосмотическая |
|
|
система...................................................................................................................... |
|
13 |
Общаясхемаорганизациирастительнойклетки................................................. |
|
13 |
Методыисследованиярастительныхклеток....................................................... |
|
14 |
Основныезакономерностипоглощенияводыклеткой........................................ |
|
15 |
Осмос. Растительнаяклеткакакосмотическаясистема. Осмотическое |
|
|
итургорноедавление. Сосущаясила................................................................. |
|
15 |
Химическийпотенциалводыиводныйпотенциалклетки.................................. |
|
17 |
Раздел3. Водныйрежимрастений.......................................................... |
|
19 |
Лекция3. Водныйрежимрастений. Функциииформыводыврастениях... |
|
19 |
Значениеводыдляжизнедеятельностирастений............................................... |
|
19 |
Формыводывклетке............................................................................................. |
|
19 |
Корневаясистемакакорганпоглощенияводы.................................................... |
|
20 |
Корневоедавление: значение, механизмиметодыопределения. |
|
|
Гуттацияиплачрастений...................................................................................... |
|
21 |
Формыводывпочве. Водныехарактеристикипочвы......................................... |
|
22 |
Физиологическаязасухаиеепричины. Коэффициентзавядания...................... |
|
22 |
Лекция4. Поглощение. Транспортводы. Транспирация. Экологияводного |
|
|
режима....................................................................................................................... |
|
23 |
Механизмыпередвиженияводыпорастению. Теориясцепления..................... |
|
23 |
Транспирация: ееформыифизиологическоезначение..................................... |
|
23 |
Количественныепоказателитранспирации......................................................... |
|
24 |
Кутикулярнаятранспирация.................................................................................. |
|
25 |
Устьичнаятранспирацияимеханизмеерегулирования..................................... |
|
26 |
Особенностиводногообменаурастенийразныхэкологическихгрупп............. |
|
28 |
Рольрастенийвкруговоротеводывбиосфере................................................... |
|
30 |
Раздел4. Минеральноепитаниерастений............................................. |
|
31 |
Лекция5. Минеральноепитание. Рольминеральныхэлементов................... |
|
31 |
Рольрастенийвкруговоротеминеральныхэлементоввбиосфере.................. |
|
31 |
Физиология растений. Конспект лекций |
-3- |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Потребностьрастенийвэлементахминеральногопитания............................... |
31 |
Содержаниеисоотношениеминеральныхэлементоввпочвеиврастениях |
|
ифакторы, ихопределяющие............................................................................... |
31 |
Классификацииэлементов, необходимыхдлярастений.................................... |
32 |
Физиологическаярольмакроимикроэлементов................................................ |
33 |
Лекция6. Механизмыпоглощенияитранспортаминеральныхэлементов. |
|
Основыпримененияминеральныхудобрений................................................. |
38 |
Поглощениевеществклеткамикорня................................................................... |
38 |
Ближнийидальнийтранспортионоввтканяхрастения..................................... |
40 |
Перераспределениеиреутилизацияионовврастении. |
|
Взаимодействиеионов(антагонизм, синергизм, аддитивность)......................... |
41 |
Корневоепитаниекакважнейшийфакторуправленияпродуктивностьюи |
|
качествомурожая................................................................................................... |
42 |
МОДУЛЬ 2.................................................................. |
44 |
Раздел5. Дыханиерастений...................................................................... |
44 |
Лекция7. Физиологическаярольдыхания. |
|
Спецификадыханияурастений........................................................................... |
44 |
Определениепроцессаклеточногодыхания. Общаясхемапроцессадыхания44 |
|
Типыокислительно-восстановительныхреакций................................................ |
44 |
Каталитическиесистемыдыхания. Механизмыактивацииводородасубстрата |
|
имолекулярногокислорода................................................................................... |
45 |
Спецификадыханияурастений............................................................................ |
46 |
Лекция8. Основныепутидиссимиляцииуглеводов........................................ |
47 |
Гликолиз.................................................................................................................. |
47 |
Превращениепирувата.......................................................................................... |
48 |
ЦиклКребса............................................................................................................ |
48 |
Глиоксилатныйцикл............................................................................................... |
50 |
Апотомическийпуть............................................................................................... |
50 |
Лекция9. Электрон-транспортнаяцепьдыханиярастений............................. |
51 |
СтруктурнаяорганизацияЭТЦдыхания............................................................... |
51 |
Комплексыпереносчиковэлектронов................................................................... |
52 |
Образованиетрансмембранногопотенциалапротонов...................................... |
53 |
НемитохондриальныеЭТЦ.................................................................................... |
53 |
Лекция10. Фосфорилирование............................................................................. |
53 |
Субстратноефотофосфорилирование................................................................. |
53 |
Окислительноефосфорилирование..................................................................... |
55 |
Хемиосмотическийпринципсопряжения.............................................................. |
55 |
АТФ-синтаза........................................................................................................... |
56 |
Факторы, влияющиенаокислительноефосфорилирование.............................. |
56 |
Лекция11. Рольдыханиявпродукционномпроцессе..................................... |
57 |
Взаимосвязьдыханиясдругимипроцессамиобмена......................................... |
57 |
Составляющиедыхания: дыханиероста, дыханиеподдержания...................... |
57 |
Влияниевнешнихфакторовнапроцессдыхания................................................ |
59 |
Изменениеинтенсивностидыханиявонтогенезе................................................ |
60 |
Физиология растений. Конспект лекций |
-4- |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Раздел6. Фотосинтезрастений................................................................. |
60 |
Лекция12. Общиепредставленияоприродефотосинтезаиегоролив |
|
развитиибиосферы................................................................................................ |
60 |
Определениепонятия«фотосинтез».................................................................... |
60 |
Развитиеученияофотосинтезе............................................................................ |
61 |
Краткийсистематическийобзорфотосинтетиков................................................ |
63 |
Основныебалансовыеуравненияфотосинтеза.................................................. |
64 |
Структурнаяорганизацияфотосинтетическогоаппаратапрокариотиэукариот65 |
|
Рольфотосинтезавпроцессахэнергетическогоипластическогообмена |
|
растительногоорганизма....................................................................................... |
66 |
Масштабыфотосинтетическойдеятельностивбиосфере. Эволюциябиосферы |
|
ифотосинтез.......................................................................................................... |
67 |
Лекция13. Пигментыфотосинтеза....................................................................... |
68 |
Хлорофиллы: химическаяструктура, спектральныесвойства, функции........... |
68 |
Основныеэтапыбиосинтезамолекулыхлорофилла.......................................... |
70 |
Хлорофилл-белковыекомплексы......................................................................... |
73 |
Фикобилины: распространение, химическоестроение, спектральныесвойства, |
|
рольвфотосинтезе................................................................................................ |
73 |
Каротиноиды: химическоестроение, спектральныесвойства, функции............ |
73 |
Лекция14. Первичныепроцессыфотосинтеза.................................................. |
74 |
Поглощениесветаипередачаэнергиивозбуждения.......................................... |
74 |
Возбужденноесостояниеэлектроновипутидезактивации................................ |
74 |
Представлениеофотосинтетическойединице.................................................... |
75 |
Антенныекомплексы............................................................................................. |
76 |
Преобразованиеэнергиивреакционныхцентрах............................................... |
77 |
Представлениеосовместномфункционированиидвухфотосистем. Эффекты |
|
Эмерсона................................................................................................................ |
77 |
Электрон-транспортнаяцепьфотосинтеза.......................................................... |
78 |
Лекция15. Электрон-транспортнаяцепьфотосинтезаи |
|
фотофосфорилирование....................................................................................... |
79 |
ОсновныефункциональныекомплексыЭТЦ....................................................... |
79 |
Системыфотоокисленияводыивыделениякислородаприфотосинтезе........ |
79 |
ТипыфункциональнойорганизацииЭТЦ: нециклический, циклическийи |
|
псевдоциклическийпотокиэлектроновифотофосфорилирование................... |
80 |
СтехиометриясопряженияэлектронноготранспортаиобразованияАТФ........ |
81 |
Регуляцияэлектрон-транспортнойцепифотосинтеза........................................ |
82 |
Лекция16. Темноваястадияфотосинтеза.......................................................... |
83 |
Природапервичныхакцепторовуглекислогогаза(углекислоты)....................... |
83 |
ФиксацияуглекислогогазавциклеКальвина-Бенсона, ключевыеферменты.. |
84 |
Первичныепродуктыфотосинтеза....................................................................... |
86 |
Фотодыхание.......................................................................................................... |
86 |
ФиксацияуглекислогогазавциклеХэтча-Слэка-Карпилова.............................. |
87 |
ОсобенностиуглекислотногометаболизмауС3-, С4-, иСАМ-растений............. |
88 |
ЭволюциямеханизмаконцентрированияСО2 ..................................................... |
89 |
Физиология растений. Конспект лекций |
-5- |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Лекция17. Экологияфотосинтеза........................................................................ |
90 |
|
Влияниенафотосинтезтемпературы, условийосвещения, содержания |
|
|
углекислоты, условийминеральногопитания, водоснабжения.......................... |
90 |
|
Показателиэффективностиработыфотосинтетическогоаппарата(квантовый |
||
выход, ассимиляционноечисло)........................................................................... |
93 |
|
Фотосинтезвонтогенезерастения....................................................................... |
94 |
|
МОДУЛЬ 3.................................................................. |
95 |
|
Раздел7. Ростиразвитиерастений......................................................... |
95 |
|
Лекция18. Основныепонятияпроцессовростаиразвитиярастений.......... |
95 |
|
Общиепредставленияоростеиразвитиирастений........................................... |
95 |
|
Закономерности, типыроста................................................................................ |
.97 |
|
Кинетикаростовыхпроцессов............................................................................... |
98 |
|
Основныеэтапыразвитиярастений..................................................................... |
99 |
|
Лекция19. Фазыростарастенийииххарактеристики.................................... |
101 |
|
Клеточныеосновыроста..................................................................................... |
101 |
|
Особенностиростаоргановрастений................................................................. |
103 |
|
Корреляцииростовыхпроцессовразличныхорганов, регенерация................ |
105 |
|
Лекция20. Регуляцияростовыхпроцессов...................................................... |
108 |
|
Влияниевнутреннихивнешнихфакторовнаростиразвитиерастений......... |
108 |
|
Физиологическиеосновыдействияфитогормонов............................................ |
109 |
|
Фитохромнаяикриптохромнаясистемы. Электрофизиологическиепроцессы |
||
роста |
..................................................................................................................... |
110 |
Электротоническиеполяитоки........................................................................... |
112 |
|
Потенциалдействия(ПД) .................................................................................... |
112 |
|
Лекция21. Ростовыедвижениярастений......................................................... |
113 |
|
Процессыраздражимостиивозбудимости........................................................ |
113 |
|
Типыдвижениярастенийиихмеханизмы......................................................... |
115 |
|
Лекция |
22. Развитиерастений............................................................................. |
119 |
Основныеэтапыонтогенеза................................................................................ |
119 |
|
Морфологические, физиологическиеиметаболическиеособенности этапов |
||
онтогенеза............................................................................................................ |
119 |
|
Состояниепокояурастений. Типыпокояиихзначениедляжизнедеятельности |
||
растений................................................................................................................ |
124 |
|
МОДУЛЬ 4................................................................ |
126 |
|
Раздел8. Физиологическиеосновы устойчивостирастений........ |
126 |
|
Лекция23. Устойчивостькакприспособлениерастенийкусловиям |
|
|
существования....................................................................................................... |
126 |
|
Общиепонятия: стресс, адаптация, устойчивость............................................. |
126 |
|
Типыответныхреакцийрастенийнадействиенеблагоприятныхфакторов...129 |
||
Лекция24. Действиефакторовсредынарастительныйорганизм.............. |
131 |
|
Характеристикафактороввнешнейсреды......................................................... |
131 |
|
Механизмыустойчивостиипутиадаптациирастенийкразличным |
|
|
неблагоприятнымфакторам................................................................................ |
131 |
|
Закаливаниерастений......................................................................................... |
134 |
|
|
Физиология растений. Конспект лекций |
-6- |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Радиоустойчивостьрастенийиеемеханизмы................................................... |
135 |
Лекция25. Общиемеханизмыустойчивостиихарактеристика |
|
адаптационногопроцесса.................................................................................... |
136 |
Общиепринципыадаптивныхреакцийрастенийнаэкологическийстресс..... |
136 |
Изменениеэкспрессиигенов. Синтезстрессовых, мембранных, структурных |
|
белков. Перестройкамембранныхсистем......................................................... |
137 |
Биохимическаяадаптация................................................................................... |
139 |
Путиповышенияустойчивостирастений........................................................... |
140 |
Лекция26. Физиологиярастений– теоретическаяоснова |
|
ихпродуктивности................................................................................................ |
141 |
Физиологиярастений– теоретическаяосноварастениеводства иновых |
|
отраслейбиотехнологии...................................................................................... |
141 |
Физиологическиеосновыпродуктивностирастений.......................................... |
143 |
Главныепроблемысовременнойфитофизиологии.......................................... |
143 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.......................... |
148 |
Физиология растений. Конспект лекций |
-7- |