Вопрос 1. Физиология растений – предмет и задачи.

Вопросы по физиологии растений за 5 семестр

 

1.    Физиология растений – предмет и задачи.

2.    Отличие зеленого растения от животного организма.

3.    Особенности строения растительной клетки.

4.    Клеточная стенка, строение и функции.

5.    Клеточная мембрана, строение, функции и свойства.

6.    Пассивный транспорт. Унипорт, симпорт, антипорт.

7.    Активный транспорт. Эндо- и экзоцитоз. Клеточные насосы.

8.    Биохимический состав клетки: белки строение и функции.

9.    Биохимический состав клетки: углеводы строение и функции.

10.  Биохимический состав клетки: липиды строение и функции.

11.  Биохимический состав клетки: нуклеиновые кислоты строение и функции.

12.  Хлоропласты, их строение и онтогенез.

13.  Пигменты зеленого листа, их химический состав и свойства. Роль пигментов в фотосинтезе.

 

14.  Механизм поглощения света пигментами. Фотофизический этап фотосинтеза.

15.  Компоненты ЭТЦ хлоропластов. Циклический и нециклический транспорт электронов. Z-схема фотосинтеза. Фотофосфорилирование.

16.  Фотохимический этап в фотосинтезе.

17.  Световые и темновые реакции фотосинтеза.

18.  С-3 путь фотосинтеза.

19.  С-4 путь фотосинтеза.

 

20.  САМ путь фотосинтеза.

21.  Фотодыхание.

22.  Влияние внешних факторов на интенсивность фотосинтеза. Дневной ход фотосинтеза.

23.  Определение дыхания. Суммарное уравнение дыхания. Значение дыхания в жизни растения. Теория Палладина.

24.  Общая характеристика дыхания. Основные пути дыхательного обмена. Разнообразие дыхательных путей.

25.  Основные особенности анаэробной фазы гликолитического пути. Окислительное декарбоксилирование пирувата.

26.  Локализация процессов, входящих в аэробную фазу дыхания, ее этапы. Цикл Кребса, значение его для клетки.

27.  Компоненты ЭТЦ дыхательной цепи, ее расположение и особенности функционирования. Основной источник энергии для ее функционирования.

28.  Строение и синтез АТФ. Фактор сопряжения.

29.  Глиоксилатный цикл и его значение.

30.  Основные особенности окислительного пентозофосфатного пути. Его значение.

31.  Общие и отличительные черты дыхания и фотосинтеза.

 

Отличия растения от животного на организменном уровне.

1) Фиксированный способ существования

2) Растут в течении всей жизни – рост сопровождается появлением новых органов, т.е включает формообразующие процессы.

3) Тип питания-фототрофный. Способны синтезировать органические вещества из простых неорганических, используя энергию света. Есть и гетеротрофный тип питания - при прорастании семян и ночью, когда нет фотосинтеза.

4) Тело подразделяется на побег и корень, образуя плавную ось растения.

5) Чтобы максимально приблизиться к пище, растение должно удлинять осевые органы и развивать поверхность соприкосновения с окр сред.

6) Питание осуществляется за счет поглощения-воды и минеральных солей.

7) Наружу растение выделяет значительно меньше, чем животные.

8) Триединый геном. 9) Тотипотентность

Вопрос 8.   Биохимический состав клетки: белки строение и функции.

Вопрос 11. Биохимический состав клетки: нуклеиновые кислоты строение и функции.

К нуклеиновой кислотам относят высоко полимерные соединения распадающиеся при гидролизе на пуриновые и пиримидиновые основания, пентозы и фосфорную кислоту.

Различают два класса нуклеиновых кислот рибонуклеиновая кислоты РНК и дезоксирибонуклеиновая кислоты ДНК.

Строение и функции ДНК

ДНК- полимер мономером которым являются Дезоксирибонуклеотиды. Модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена в 1953 Уотсоном и Криком.

1953 год открытие структуры ДНК

Строение

Молекула ДНК представляет собой двойную спираль (вирусы имеют одну цепь).

Диаметр двойной спирали ДНК 2 нанометров расстояние между соседними нуклеотидами 0,34 нанометра.

На один оборот спирали приходится 10 пары нуклеотидов

Длина молекулы может достигать нескольких сантиметров суммарная длина ДНК ядро клетки человека около 2М.

В эукариотичческих клетках ДНК образуются в комплексе с белками и имеет специфическую пространственную конфигурацию.

Мономер ДНК- нуклеотид он состоит из азотистого основания углеродного моносахаридов фосфорной кислоты азотистое основание нуклеиновых кислот относится классом пиримидинов пуринов.

Нуклеотид состоит из трёх частей азотистое основание, моносахарид, фосфатная группа.

Нуклеозид это нуклеотид бесфосфатный группы.

Пиримидиновые основания ДНК имеет в составе своей с молекулы 1 кольцо -Т и Ц.

Пуриновые основания 2 кольца -А и Г.

Полинуклеотид образуется в результате реакции конденсации нуклеотидов один конец поле нуклеотидной цепи заканчивается '5 углеродом, другой 3'.

Между А -Т возникают 2 водородные связи. Между Г-Ц возникают 3(Принцип комплементарности).

Цепи ДНК антипараллельны (разнонаправленный) то есть нуклеотиды разных цепей располагается в противоположных направлениях.

Молекулы ДНК часто сравнивают с винтовой лестницей

Функция ДНК- хранения и передачи наследственной информации.

Строение и функции РНК

Рнк- полимер мономером которого является рибонуклеотиды.

РНК образована одной полинуклеотидной цепочкой (вирусы имеют двухцепочечной РНК.)

Нуклеотиды РНК способна образовывать водородные связи между собой.

Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.

Мономер РНК- нуклеотиды рибонуклеотид состоит из азотистого основания,5 углеродного моносахарида, фосфорной кислоты.

Пиримидиновые основания РНК- это урацил цитозин. Пуриновых оснований -аденин и гуанин. Моносахариды нуклеотиды РНК представлена рибозы.

Выделяют три вида РНК:

1)Информационная

2)Транспортная

3)Рибосомная

все виды РНК- неразветвлённые полинуклеотиды имеет специфическую пространственную конформацию принимают участие в процессах синтеза белка.

Информация о строении всех видов РНК хранится в ДНК.

Процесс синтеза РНК на матрице ДНК называется транскрипцией.

Функции информационной РНК: перенос генетической информации с ДНК рибосом, матрица для синтеза молекулы белка, определение аминокислотной последовательности первичной структуры белковой молекулы.

Функция транспортные РНК это транспортировка аминокислот к месту синтеза белка.- молекула адаптер один её конец узнаёт кодон в матричной РНК а другое несёт аминокислоту.

Функции рибосом р РНК: необходимы структурные компоненты рибосом, обеспечение взаимодействия рибосомы и транспортные РНК, первоначальная связывание рибосомы и кодона инициатора иРНК и определение рамки считывания, формирование активного центра рибосомы.

Строение функции АТФ

Аденозинтрифосфорная кислота это универсальный источник и аккумулятор энергии в живых клетках.

АТФ содержится во всех клетках растений и животных.

Количество отверстий в среднем составляет 0,04%.

Выход свободной энергии при оцеплении Как концевого так и второго остатка фосфорной кислоты составляет 30,8 кДж.

Отделение 3 фосфатной группы сопровождается выделением только 13,8 кДж.

Транспорты электронов.

Поглощение квантов света фотосистемой I вызывает поток электронов от пигмента Р 700 через ряд промежуточных переносчиков к конечному акцептору электронов – НАДФ +. В результате образуется НАДФН. Дефицит электронов в реакционном центре фотосистемы I компенсируется за счёт фотосистемы II. При освещении электроны от пигмента Р 680 поступают в фотосистему I через ряд переносчиков. Этот процесс приводит, однако, к возникновению дефицита электронов в фотосистеме II. Он, в свою очередь, возмещается электронами, поступающими от молекул воды. При расщеплении воды под действием света образуется молекулярный кислород.

 

 

У высших растений в фотосинтезе участвуют две фотосистемы I и II со своими реакционными центрами, в которые входят одна молекула Р7оо или две молекулы Р68(), соответственно, и соответствующие цепи электронного транспорта.. Реакционные центры фотосинтеза представляют собой большие пигмент-белковые комплексы, встроенные в фотосинтетические мембраны, с особой упаковкой пигментов и переносчиков электронов.

 

Вопрос 21. Фотодыхание.

 

Фотодыхание- это светоиндуцируемое выделение углекислого газа зелёными листьями растений.

Фотодыхание обнаружено в 1965 году. Его осуществляет комплекс органоидов: это хлоропласты пероксисомы и митохондрии.

Причины фотодыхания:

1.Наличие оксигена знай функции у рибулозобисфосфаткарбоксилазы.

2. Высокая концентрация кислорода в атмосфере составляющие 21% 3.Значительные количества кислорода проникающая в ткани растений индуцирует оксигеназную функцию Rubisko.

 

В результате присоединения кислорода РБФ распадается на одну молекулу ФГК и одну молекулу фосфогликолевой кислоты (фосфогликолат). Фосфогликолевая кислота путем дефосфорилирования превращается в гликолевую кислоту (гликолат). Образование гликолевой кислоты происходит в хлоропластах, однако она там не накапливается, а транспортируется в пероксисомы. В пероксисомах происходит превращение гликолевой кислоты в глиоксилевую кислоту (глиоксилат). Образующаяся при этом перекись водорода расщепляется содержащейся в пероксисомах каталазой. Глиоксилевая кислота, в свою очередь, подвергается аминированию с образованием аминокислоты глицина. Глицин поступает в третий тип органелл — митохондрии, где 2 молекулы глицина образуют молекулу аминокислоты — серина и при этом выделяется С02.

Значение фотодыхания

На дыхательной метаболизм у С3 растений тратится до 55% продуктов фотосинтеза.

1.Фотодыхание выступают как футильный цикл, обеспечивающий защиту органических веществ (днк-белков) от фотодеструкции.

2.Образование протеиногенных аминокислот (глицина и серина).

3. Обеспечивает синтез сахарозы (с небольшой скоростью)

Фотодыхание это расплата растений за созданную ими кислородную атмосферу потеря 40-50% продуктов фотосинтеза является необходимой данью для выживания в условиях кислородного стресса.

Фотодыхание возможно является эволюционным реликтом так как рубиско появился в те времена когда атмосферы содержала немного меньше кислорода и немного больше углекислого газа.

Фотодыхания ограничивает появление продуктов ассимиляции световых реакций (сахаров) и ведет к накоплению реактивных форм кислорода и плохо метаболизирующегося вещества - гликолата.

У многих растений фотодыхание это большая проблема в жидкий,сухой день растения могут терять до 50% углерода, фиксируемого обычно в цикле Кальвина.

 

Вопросы по физиологии растений за 5 семестр

 

1.    Физиология растений – предмет и задачи.

2.    Отличие зеленого растения от животного организма.

3.    Особенности строения растительной клетки.

4.    Клеточная стенка, строение и функции.

5.    Клеточная мембрана, строение, функции и свойства.

6.    Пассивный транспорт. Унипорт, симпорт, антипорт.

7.    Активный транспорт. Эндо- и экзоцитоз. Клеточные насосы.

8.    Биохимический состав клетки: белки строение и функции.

9.    Биохимический состав клетки: углеводы строение и функции.

10.  Биохимический состав клетки: липиды строение и функции.

11.  Биохимический состав клетки: нуклеиновые кислоты строение и функции.

12.  Хлоропласты, их строение и онтогенез.

13.  Пигменты зеленого листа, их химический состав и свойства. Роль пигментов в фотосинтезе.

 

14.  Механизм поглощения света пигментами. Фотофизический этап фотосинтеза.

15.  Компоненты ЭТЦ хлоропластов. Циклический и нециклический транспорт электронов. Z-схема фотосинтеза. Фотофосфорилирование.

16.  Фотохимический этап в фотосинтезе.

17.  Световые и темновые реакции фотосинтеза.

18.  С-3 путь фотосинтеза.

19.  С-4 путь фотосинтеза.

 

20.  САМ путь фотосинтеза.

21.  Фотодыхание.

22.  Влияние внешних факторов на интенсивность фотосинтеза. Дневной ход фотосинтеза.

23.  Определение дыхания. Суммарное уравнение дыхания. Значение дыхания в жизни растения. Теория Палладина.

24.  Общая характеристика дыхания. Основные пути дыхательного обмена. Разнообразие дыхательных путей.

25.  Основные особенности анаэробной фазы гликолитического пути. Окислительное декарбоксилирование пирувата.

26.  Локализация процессов, входящих в аэробную фазу дыхания, ее этапы. Цикл Кребса, значение его для клетки.

27.  Компоненты ЭТЦ дыхательной цепи, ее расположение и особенности функционирования. Основной источник энергии для ее функционирования.

28.  Строение и синтез АТФ. Фактор сопряжения.

29.  Глиоксилатный цикл и его значение.

30.  Основные особенности окислительного пентозофосфатного пути. Его значение.

31.  Общие и отличительные черты дыхания и фотосинтеза.

 

Вопрос 1. Физиология растений – предмет и задачи.

Физиология растений – это наука о процессах происходящих в растительном организме.

Физиология растений - георетическая наука и в то же время имеет огромное практическое значение.

Цель физиологии растений: исследование функционирования растительных организмовв.

Задачи:

1) Выяснение физико-химической сущности физиологических процессов. 2) Роль и значение отдельных процессов. 3) Исследование взаимосвязи физиологических процессов. 4) Экологическая физиология растений. 5) Разработка приемов управления процессами жизнедеятельности.

 

Физиология растений	— наука о процессах, происходящих в растительной клетке.	Обьект изучения - фототрофные организмы.
Цель	Исследование функционирования растительных организмов
Задачи	1) Выяснение сущности физико-химичсеких процессов 2) Роль и значение отдельных процессов 3) Исследование взаимосвязи физиологических процессов4) Экологическая физиология растений (изменение растений под влиянием среды) 5) Разработка приемов управления процессами жизнедеятельности	Основные разделы физиологии растений. 1) Структура и функции растительной клетки 2) Фотосинтез 3) Водный обмен 4) Минеральное питание 5) Рост и развитие 6) Устойчивость

 

Методология:

1. Наблюдение  – это запланированное и целенаправленное восприятие объекта, процесса, явления и т.д., полученные результаты которого фиксируются исследователем (наблюдателем).

2. Экспермент. А) Полевой (Изучение интенсивности дыхание в биогеоценозе) Вегетационный (выращивание растений в строго контролируемых условиях в специальных оранжереях, домиках, фитотронах).Б) Лабораторный эксперемент

Новые методы исследования: А) Электронная микроскопия Б) Дифференциальное центрифугирование Г) Хромотография Г) Применение изотопов Д) Метод культурных клеток Е) Исторический метод

Связь физиологии растений с другими науками • фундаментом физиологии растений являются биофизика и биохимия; • физиология растений связана с анатомией и морфологией растений; • физиология растений является фундаментом всех агрономических наук (растениеводства, плодоводства, овощеводства, луговодства, агрохимии и т.д.); • Физиология растений связана с экологией, космической биологией, радиобиологией.

Наука отделилась от ботанки в 1800 году Ж.Сенебье первая книга о жизни растений.

Переспективы физиологии растений: 1) Выяснение физико-химической сущности физиологических процессов. 2) Создание банка наследственной информации. 3) Изучение биосферных потоков света 4) Промышленная фитотроника 5) Растение в пробирке (материал для генной инженерии)

 

 

Вопрос 2. Отличие зеленого растения от животного организма.

Строение растительной клетки: цитоплазма, органеллы – обяз, не может сущ, включения – необяз, отложения запасных веществ (крахмал, гликоген), или скопления продуктов метаболизма(пигменты, кристаллы соли). Включение бывают жидкие (жидкие масла:в крупных вакуолях)плотные. Плотные делятся на трофические(крахмал, белковые, зерна) и экскреторные (кристаллы кислого кальция). гиалоплазма(цитозоль) – основная плазма, матрикс цитоплазмы, цитозоль. Состав цитозоля:Органика – белки, ферменты, аминокислоты, нуклеотиды, множество метаболитов.

 

Отличие растения от животного на клеточном уровне:

· Наличие пластид

· Клеточная стенка из полисахаридов

· Большая центральная вакуоль

· Запасной углевод-крахмал

· Нет центриолей. Наличие плазмодесм