![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Особенности строения растительной клетки. Классификация структурных элементов растительной клетки.
- •Хлоропласт – органелла фотосинтеза, строение, размножение, развитие основных структурных элементов на свету и в темноте.
- •Основные закономерности дыхания растений. Теория Палладина. Роль дыхания в жизнедеятельности и его особенности у растений.
- •Клеточная оболочка, строение, физиологические функции.
- •Гликолиз, его роль, основные превращения и их место.
- •Минеральные элементы: классификации, критерии необходимости для роста и развития, коэффициент накопления.
- •Фотосинтез – уникальная функция зеленого растения. Сущность и значение фотосинтеза. Общее выражение процесса фотосинтеза.
- •Рибосомы, ядро, аппарат Гольджи, лизосомы, строение, характеристика и функции.
- •Функциональное взаимодействие разных органоидов клетки.
- •Азот и его роль в процессе жизнедеятельности растений.
- •Этилен, биосинтез, структура и роль в процессе роста растений.
- •Транспирация, строение листа как органа транспирации, типы транспирации.
- •Покой растений, его адаптивные функции. Виды покоя, прерывание покоя.
- •Характеристика процессов раздражимости и возбудимости у растений.
- •Глиоксилатный цикл, характеристика, особенности у растений.
- •Облегченная диффузия минеральных элементов, отличие от простой диффузии.
- •Мембранный принцип организации протоплазмы и органоидов. Общая характеристика, свойства мембран.
- •Хлорофиллы, химическая структура, спектральные свойства, функции.
- •Фосфор, его роль в процессе жизнедеятельности растений.
- •Быстрые движения у растений, механизм.
- •Основные этапы биосинтеза молекул хлорофилла
- •Роль серы в жизнедеятельности растений.
- •Поступление воды в клетку, основные механизмы, показатели.
- •Фикобилипротеины, химическое строение, спектральные свойства, роль в фотосинтезе.
- •Пассивный транспорт ионов, общая характеристика, движущая сила.
- •Транспирация как саморегулирующий процесс.
- •Характеристика листа как органа фотосинтеза. Особенности строения листа как фотосинтетического аппарата разных растений.
- •Окислительное фосфорилирования, характеристика, типы.
- •Роль кальция и магния в жизнедеятельности растений.
- •Каротиноиды, химическое строение, свойства, функции.
- •Митохондрия как органелла синтеза атф.
- •Роль микроэлементов в жизнедеятельности растений.
- •Первичные процессы фотосинтеза. Законы поглощения света. Поглощение света пигментами, электрон-возбужденное состояние пигментов.
- •Гидратированное состояние ионов. Ионные каналы, строение, функции.
- •Физико – химические свойства протоплазмы.
- •Типы дезактивации возбужденного состояния пигментов: фотохимическая работа, флуоресценция и фосфоресценция. Квантовый выход.
- •Влияние внешних и внутренних факторов на транспирацию. Физиологическая засуха.
- •Характеристики новых классов фитогромонов: брассиностероиды, жасмоновая и салициловая кислоты и др.
- •Фотосинтетическая единица. Реакционные центры. Пигмент-антенный комплекс (пак), превращение энергии в пак.
- •Взаимопревращение мембран растительной клетки и их функции.
- •Адаптации растений к засолению и недостатку кислорода.
- •Структура и основные компоненты этц фотосинтеза высших растений.
- •Основные принципы действия регуляторных механизмов в клетках растений.
- •Биологическое значение воды, ее физико-химические свойства.
- •Миграции энергии в системе фотосинтезирующих пигментов. Возможные механизмы.
- •АтФазные системы, ответственные за транспорт минеральных элементов. Принцип функционирования н-атФазной помпы.
- •Общие закономерности роста и развития растений. Кривая роста.
- •Симпластический транспорт минеральных веществ в растениях. Основные закономерности.
- •Регуляция роста светом. Фотопериодизм. Роль фитохрома.
- •Фотофосфорилирование. Характеристика основных типов фотофосфорилирования: циклическое, нециклическое.
- •Микротельца, липосомы, микротрубочки; их строение и функции.
- •Виды транспирации, их характеристика. Устьичная и внеустьичная регуляция транспирации.
- •Темновая стадия фотосинтеза. Природа первичного акцептора углекислого газа. Цикл Кальвина.
- •Значение воды в жизнедеятельности растений. Структура и физические особенности воды.
- •Ауксины, биосинтез и их роль в процессах регуляции роста растений.
- •Цикл Кребса.
- •Функции корневых тканей в радиальном транспорте ионов.
- •Гиббереллины, биосинтез и их роль в процессах регуляции роста растений.
- •Цикл Хетча-Слека, характеристика, особенности.
- •Пространственная организация функционирования систем транспорта в клетках корневой системы растений.
- •Абсцизовая кислота, биосинтез и ее роль в процессах регуляции роста растений.
- •Метаболизм по типу толстянковых: характеристика, особенности.
- •Ритмы растений, их классификация, механизмы.
- •Зависимость процесса дыхания растений от внешних факторов.
- •Гликолатный путь в фотосинтезе, его связь с процессом фотодыхания
- •Цитокинины, структура, биосинтез, роль в процессе роста растений.
- •Транспорт воды по растению: общие закономерности, пути, верхний и нижний концевые двигатели.
- •Саморегуляция фотосинтеза.
- •Основные этапы онтогенеза растений, их характеристика.
- •Дальнейший транспорт минеральных веществ у высших растений.
- •Наблюдаемый и действительный фотосинтез. Основные показатели фотосинтеза. Фотосинтез и урожай.
- •Показатели процесса транспирации, их определение и характеристика.
- •Взаимодействие фитогормонов при росте.
- •Основные пути образования и характеристика основных продуктов темновой стадии фотосинтеза.
- •Флоэмный транспорт в растениях. Механизмы флоэмного транспорта.
- •Устойчивость растений к низким температурам, холодостойкость, морозоустойчивость.
- •Современная теория дыхания. Ферментативные системы дыхания. Связь между дыханием и фотосинтезом.
- •Интеграция и регуляция транспорта минеральных веществ в целом растении, системы регуляции, основные принципы.
- •Влияние температуры на рост и развитие растений. Яровизация. Стратификация.
- •Пентозофосфатный путь окисления глюкозы.
- •Водный дефицит и устойчивость к засухе. Тепловой стресс.
- •Ростовые движения растений: тропизмы и настии.
- •Предмет и задачи физиологии растений, методы изучения, связь физиологии растений с другими науками.
- •Роль метаболизма углерода в процессах адаптации растений
- •Газоустойчивость растений.
- •Общая характеристика пассивного транспорта минеральных веществ в клетку. Электрохимический потенциал.
- •Общие представления о стрессе. «Триада» Селье. Стресс-факторы. Кросс-адаптация.
- •Устойчивость растений к низким положительным температурам.
- •Адаптация растений к повышенным температурам.
- •Зимостойкость растений.
- •Адаптация растений к засолению.
- •Адаптация растений к недостатку кислорода.
- •Генерализованный адаптационный синдром. «Триада» Селье. Характеристика первичной индуктивной реакции.
- •«Триада» Селье. Характеристика фазы адаптации и фазы истощения.
- •Стресс. Адаптация. Устойчивость. Характеристика, классификация.
- •Стрессовые белки, синтезируемые в условиях водного дефицита.
- •Белки теплового шока. Индукция синтеза, классификация.
- •Lea белки. Классификация, выполняемые функции.
- •Синтетические регуляторы роста и развития растений: ретарданты, морфактины, гербициды, дефолианты, десиканты, сениканты, химические аналоги природных стимуляторов и ингибиторов роста.
- •Негормональные регуляторы роста: витамины, фенольные протекторы и синергисты, природные ингибиторы.
- •1. Особенности строения растительной клетки. Классификация структурных элементов растительной клетки.
-
Цикл Хетча-Слека, характеристика, особенности.
С4-путь фотосинтеза (цикл Хетча – Слека). Исследования показали, что в растениях, в которых процесс фотосинтеза протекает по С4-пути, имеются два типа клеток и хлоропластов:1) мелкие гранальные пластиды в клетках мезофилла листа;2) крупные пластиды, часто лишенные гран, в клетках обкладки, окружающих сосудистые пучки. На первом этапе С4-пути углекислый газ, диффундирующий в лист через устьица, попадает в цитоплазму клеток мезофилла с мелкими хлоропластами, в которых и происходит реакция карбоксилирования фосфоенолпировиноградной кислоты (феп): Реакция катализируется ферментом фосфоенолпируваткарбоксилазой (фепкарбоксилазой) с образованием щавелевоуксусной кислоты (оксалоацетат). ЩУК преобразуется в яблочную кислоту (малат) или аспарагиновую (аспартат). Восстановление до маната происходит в присутствии НАДФН, а для образования аспартата необходимо наличие NH4+. Затем яблочная (или аспарагиновая) кислота, по-видимому, по плазмодесмам передвигается в клетки обкладки. В клетках обкладки яблочная кислота декарбоксилируется ферментом малатдегидрогеназой до пировиноградной кислоты (пируват) и С02. Реакция декарбоксилирования может варьировать у разных групп растений с использованием разных ферментов. С02 поступает в хлоропласты клеток обкладки и включается в цикл Кальвина—присоединяется к РБФ. Пируват возвращается в клетки мезофилла и превращается в первичный акцептор С02 — ФЕП. Таким образом, при С4-пути реакция карбоксилирования происходит дважды. Это позволяет растению создавать запасы углерода в клетках. Акцепторы С02 (ФЕП и РБФ) регенерируют, что и создает возможность непрерывного функционирования циклов. Фиксация С02 с участием ФЕП и образованием малата или аспартата служит своеобразным насосом для поставки С02 в хлоропласты обкладки, функционирующих по С3-пути. В настоящее время в зависимости от того, какая из органических кислот (малат или аспарат) декарбоксилируется, С4-растения делят на два типа: малатный тип (кукуруза, тростник) и аспаратный тип (сорго и др.). В свою очередь растения последнего типа подразделяют на две группы: растения, которые используют в реакции НАД-зависимую малатдегидрогеназу и растения, которые используют фосфоенолпируват-карбоксикиназу. Как отмечалось, С4-растения отличаются от С3-растений и по анатомии листовой пластины. Фотосинтез идет в клетках обкладки и в клетках мезофилла. Оба типа фотосинтезирующих тканей отличаются по строению хлоропластов. Хлоропласты клеток мезофилла имеют строение, присущее большинству растений: они содержат два типа тилакоидов – тилакоиды гран и тилакоиды стромы (гранальные хлоропласты). Клетки обкладки содержат более крупные хлоропласты, часто наполненные крахмальными зернами и не имеющими гран, т. е. эти хлоропласты содержат только тилакоиды стромы (агрональные).
Считают, что агрональные хлоропласты образуются в процессе онтогенеза листа из обычных гранальных хлоропластов, так как на ранних стадиях развития эти хлоропласты также имеют граны. Таким образом, для С4-растений характерны следующие особенности в строении: – многочисленные воздушные полости, по которым воздух из атмосферы подходит непосредственно к большому количеству фотосинтезирующих клеток, обеспечивая эффективное поглощение углекислоты; – слой клеток обкладки сосудистых пучков, плотно упакованных около проводящих пучков; – клетки мезофилла, которые располагаются менее плотными слоями около клеток обкладки сосудистых пучков; – большое количество плазмодесм между клетками обкладки сосудистых пучков и клетками мезофилла; – содержание как гранальных, так и агранальных хлоропластов.
Гранальные и агранальные хлоропласты отличаются и по характеру приходящих в них реакций фотосинтеза. В клетках мезофилла с мелкими гранальными хлоропластами происходит карбоксилирование ФЕП с образованием ЩУК (первичное карбоксилирование), а затем образуется малат. Малат перемещается в клетки обкладки. Тут малат окисляется и декарбоксилируется с участием малатдегидрогеназы. Образуется СО2 и пируват. СО2 используется для карбоксилирования рибулозо-1,5-дифосфата (вторичное карбоксилирование) и таким образом включается С3-цикл, который идет в агранальных хлоропластах клеток обкладки. Пируват возвращается в клетки мезофилла, где фосфорилируется за счет АТФ, что приводит к регенерации ФЕП, и цикл замыкается .
Таким образом, в С4-растениях карбоксилирование происходит два раза: в клетках мезофилла и в клетках обкладки. Что происходит в растениях, в которых из ЩУК образуется аспартат. У тех растений, которые используют для реакций декарбоксилирования НАД-зависимую малатдегидрогеназу, ЩУК трансаминируется под воздействием цитоплазматической аспартаминотрансферазы, которая использует в качестве донора глутаминовую кислоту (ГК-глутаминовая, ОГК-2-оксоглутаминовая кислота)
АК переходит из цитоплазмы клеток мезофилла в митохондрии клеток обкладки сосудистого пучка, вероятно, через плазмодесмы. Там происходит противоположная реакция трансаминирования, которая приводит к образованию ЩУК. Затем митохондриальная малатдегидрогеназа восстанавливает ЩУК до ЯК. ЯК декарбоксилируется НАД-зависимой малатдегидрогеназой с образованием ПВК и СО2.
СО2 диффундирует из митохондрий в хлоропласты, где включается в цикл Кальвина. ПВК поступает в цитоплазму, где трансаминируется аминотрансферазой; донор аминогруппы – ГК. Образовавшийся аланин (АЛ), переносится из цитоплазмы клеток обкладки в цитоплазму клеток мезофилла (вероятно, через плазмодесмы). В дальнейшем он преобразуется в ПВК (аланинаминотрансфераза); акцептором аминогруппы является ОГК (оксаглутаровая кислота). Затем ПВК переходит в хлоропласты мезофилла и превращается в ФЕП.