Раздел 5. Основы микробиологии

Особенности строения прокариот. Рост и размножение бактерий. Основные типы питания. Фото- и хемоавтотрофы. Аэробное и анаэробное окисление. Брожение.

Влияние внешних условий на жизнедеятельность микроорганизмов. Микрофлора почвы. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте углерода и азота. Взаимоотношения между микроорганизмами почвы, микроорганизмами и высшими растениями.

 

Раздел 6. Минеральное питание растений

Необходимые макро- и микроэлементы, их содержание в растениях, физиологическая роль и формы усвоения. Диагностика недостаточности элементов питания.

Поглощение элементов питания растениями. Движение и распределение питательных элементов в растении. Состав ксилемного сока. Пути использования минеральных элементов в растении. Реутилизация минеральных веществ. Усвоение минеральных веществ. Ассимиляция азота. Синтетическая деятельность корня.

Влияние внешних условий на поглощение и усвоение растением питательных веществ. Физиологически кислые, щелочные и нейтральные соли. Антагонизм и синергизм ионов. Микориза и ее роль в минеральном питании.

Физиологические основы применения удобрений в лесном хозяйстве. Органические, минеральные и бактериальные удобрения.

Раздел 7. Рост и развитие растений

 

Понятия об онтогенезе, росте и развитии. Периодизация онтогенеза. Фитогормоны. Использование фитогормонов и других физиологически активных веществ в растениеводстве.

Морфогенез растений. Полярность. Основы биотехнологии. Рост растений. Рост дерева в толщину. Характер и показатели роста. Корреляции.

Влияние внешних факторов на рост и морфогенез. Роль света для процессов роста и морфогенеза. Ростовые движения. Фото- и геотропизмы.

Виды покоя растения. Покой семян и способы его преодоления в искусственных условиях.

Вегетативное развитие растений. Физиология прорастания семян. Физиологические основы хранения семян. Особенности состояния растений на ювенильном этапе развития. Возрастные изменения у растений и их проявления. Влияние внешней среды на процесс старения. Старение и омоложение растений в онтогенезе.

Генеративное развитие растений. Условия перехода к репродуктивному этапу развития. Яровизация. Фотопериодизм. Формирование семян и плодов. Влияние внешних условий на цветение и плодоношение древесных растений.

Раздел 8. Устойчивость растений

 

Устойчивость как результат приспособления к условиям среды в процессе эволюционного развития. Холодо- и морозоустойчивость растений. Закаливание. Зимостойкость. Тепло- и засухоустойчивость. Тепловые повреждения древесных растений при лесных пожарах. Устойчивость растений к избытку воды в почве. Солеустойчивость. Устойчивость растений к действию промышленных газов и пыли. Радиационная стойкость. Иммунитет растения.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ

ОСНОВНЫХ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Основы физиологии и биохимии растительной клетки

Клетка – элементарная структурно-функциональная единица организма. На клеточном уровне проходят многие физиологические процессы, которые являются предметом изучения в физиологии растений.

Для понимания этих процессов необходимы знания по строению клетки, о функциях субклеточных структур, принципах организации обмена веществ, регуляции метаболизма и другие общие представления о физиологии и биохимии клетки.

 

Общая характеристика клетки

Общие представления о строении клетки можно получить из следующей схемы на рис. 2.1.

При изучении раздела следует обратить внимание на различия в строении клеток различных тканей, растительных и животных клеток, на общие изменения в клетках, происходящие в процессе жизни. Необходимо усвоить назначение клеточных структур, их роль в процессах жизнедеятельности клетки и всего растения.

 

Химический состав клетки

Клетка состоит из органических и неорганических веществ. Растения синтезируют большое количество органических соединений. Одни из них содержатся во всех живых клетках всех растений (белки, нуклеиновые кислоты и др.) и активно превращаются в ходе обмена веществ. Их условно относят к группе веществ основного обмена (первичных). Вторые – вещества вторичного обмена – образуются не во всех растениях и даже не во всех клетках растения. Они могут полностью исключаться из обмена веществ. Эти соединения составляют большую химически разнообразную группу, включающую гликозиды, алкалоиды, танины, флавоноиды, эфирные масла, лигнин, живицу и др. С химической точки зрения их можно разделить на азотозсодержащие вещества, производные изопрена, безазотистые фенольные соединения, сахароспирты. В процессе самостоятельной работы необходимо усвоить природу и важнейшие соединения каждой группы веществ вторичного обмена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.1. Схема строения клетки

 

Органические вещества могут быть разделены на группы по вы-полняемым функциям: конституционные, запасные, транспортные, регуляторные, защитные.

Приведенные классификации условны, потому что не всегда возможно определить принадлежность вещества к той или другой группе. Наибольшее значение для растений имеют вещества основного обмена, в связи с чем их изучению следует уделять особенное внимание.

 

Субклеточные структуры

При изучении субклеточных структур особое внимание необходимо уделять клеточным мембранам и органеллам (ядру, пластидам, митохондриям), с которыми связаны важнейшие жизненные процессы. Будущим специалистам-лесоводам важно иметь представление о строении клеточной оболочки – основного компонента древесины, об изменениях, которые происходят в оболочке при развитии клетки.

 

Раздражимость клетки

Клетке, как части организма, присущи разнообразные функции: питание (фотосинтез, поглощение воды и минеральных веществ), дыхание, деление, развитие и др. Деление клеток изучалось в курсе ботаники, ряд других функций будет рассматриваться в других разделах физиологии растений. В данной теме необходимо ознакомиться с явлением раздражимости.

Раздражимость – свойство живой материи. Она характерна для всех клеток растения и лежит в основе их приспособительной реакции на различные воздействии. С раздражимостью специальных рецепторных клеток связана реакция всего растительного организма. Они, так же как и аналогичные клетки органов чувств животных, воспринимают внешнее воздействие, которое трансформируется в фактор электрической или химической природы. Этот фактор распространяется по растению и вызывает ответную реакцию соответствующих органов.