МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тверской государственный университет»

Кафедра ботаники

УТВЕРЖДАЮ

Декан биологического факультета

С.М. Дементьева «_» 2013 г.

Рабочая программа по дисциплине физиология растений для студентов 3 курса очной формы обучения специальность 250100.62 ЛЕСНОЕ ДЕЛО Квалификация - Бакалавр Обсуждено на заседании кафедры Составитель:

ботаники _сентября 2013 г.

Протокол № к.б.н., доцент Зав. кафедрой Курочкин С.А.

С.М. Дементьева Тверь,

II. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1. Цели и задачи дисциплины Целями освоения физиологии растений являются:

1) изучение студентами современных представлений о природе основных изиологических процессов зеленого растения;

2) рассмотрение и изучение механизмов их регулирования;

3) изучение основных закономерностей взаимоотношений растительного организма с внешней средой.

Задачи курса - дать современные представления по основным направлениям физиологии растений – фотосинтезу, водному обмену, мембранному и дальнему транспорту веществ, а также строению клетки.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Предмет "Физиология растений" относится к числу фундаментальных биологических дисциплин. Физиология растений тесно связана с другими биологическими дисциплинами - молекулярной биологией, биохимией, биофизикой, генетикой, микробиологией, органической химией и другими, представляющими различные аспекты в изучении единой, целостной системы живых организмов.

Уровень начальной подготовки обучающегося для успешного освоения дисциплины «физиология растений»: иметь представление об общем строении растительной клетки, ее росте и развитии, органах растения, некоторых физиологических и биохимических процессах, протекающих в растительном организме; знать строение микроскопа; уметь работать с микроскопом, оформлять и зарисовывать полученные данные при постановке экспериментальных работ, вести наблюдения. Все это необходимо при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин, таких как «анатомия и морфология растений», «почвоведение», «систематика низших и высших растений», «неорганическая и органическая химия», «цитология растений» и другие.

3. Общая трудоемкость дисциплины 144 часа – 4 зачетные единицы Срок освоения программы дисциплины «физиология растений» 18 недель, в том числе:

лекции - 36 часов; лабораторные занятия - 36часов, самостоятельная работа - 36 часов на 5-ый семестр курса.

4. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «физиология растений»:

1. Владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК – 1); 2. Готовность работать в коллективе (ОК – 3); 3. Стремление к саморазвитию, повышение своей квалификации и мастерства (ОК – 5); 4. Использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, экспериментального исследования (ПК – 1); 5.

Знать особенности систематики, анатомии, морфологии, физиологии и воспроизводства, закономерностей онтогенеза и экологии представителей основных таксонов лесных и декоративных растений (ПК – 6); 6. Иметь представления о природе основных физиологических процессах зеленого растения. О механизмах регуляции и основных закономерностях взаимоотношений растений с окружающей средой (ПК – 7); 7. Умение в полевых условиях использовать наблюдения, описания, идентификацию, классификации объектов лесных и урбо-экосистем различного иерархического уровня (ПК – 12).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: 1) фундаментальные разделы физиологии растений, необходимые для a.

проведения исследований в практической деятельности, основные понятия и закономерности функционирования метаболических систем, а также механизмы их регуляции в растительном организме; 2) основные приемы изучения растительного организма на разных уровнях организации; 3) новейшие разработки и достижения в области физиологии растений, перспективы их использования для повышения продуктивности растений; 4) биологические методы решения физиологических задач;

5) экологические аспекты, вопросы охраны природы и применение их на практике.

Уметь: 1) использовать теоретические и экспериментальные методы исследований на практике, определяя основные показатели жизнедеятельности растения;

2) пользоваться основными закономерностями функционирования растительных организмов в качестве научной основы земледелия, растениеводства и биотехнологии;

3) находить, систематизировать и следить за новейшей научной информацией по отдельным разделам физиологии растений.с.Владеть современными представлениями о природе основных физиологических процессах, происходящих в зеленых растениях, механизмах их регулирования и основных закономерностях взаимоотношений организма с внешней средой.

В процессе освоения дисциплины используются следующие образовательные технологии, способы и методы формирования компетенций. Традиционные лекции и лабораторные занятия. В лекционном курсе применяются технические средства обучения для чтения мультимедийных лекций, демонстрация фильмов и презентаций, наглядные материалы в виде таблиц, рисунков, схем и живой растительный материал. Теоретические положения лекционного курса развиваются и закрепляются на лабораторных занятиях, при выполнении которых студенты приобретают навыки анализа процессов, происходящих в отдельных анатомо-морфологических структурах растения.

На лабораторных занятиях используется метод работы с малыми группами, а именно: коллоквиумы, подготовка к решению письменных физиологических задач и тестов, выполнение работ по росту и выращиванию растений (выгонка и др. методы роста), составление различных видов графиков, таблиц, схем, обзоров по росту развитию растений с использованием компьютера, написание рефератов, творческие задания.

В процессе изучения курса, применяя активные методы обучения, студенты проходят лабораторный практикум, задачи которого включают и элементы исследовательской работы. Выполнение этих лабораторных работ способствует развитию навыков научного поиска, решения задач с неизвестными составными, использованию разнообразных объектов (растительного материала) для ответа на поставленную задачу, а также способствует формированию научного мышления и оформительской научной дисциплины.

В рамках учебного курса предусмотрена встреча с преподавателями Тверской Государственной Сельскохозяйственной академии, Тверского института Экологии и Права, мастер классы экспертов и специалистов в области химии.

Для изучения физиологии растений, подготовки к зачетным мероприятиям, в самостоятельной работе студенты используют учебники, которые перечислены в разделе «основная литература». Для более углубленной подготовки студентам предлагается список дополнительной литературы.

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием конкретных дисциплин, и в целом в учебном процессе они должны составлять не менее 42 % аудиторных занятий (определяется требованиями ФГОС с учетом спецификиООП). Занятия лекционного типа для соответствующих групп студентов не могут составлять более 5 % аудиторных занятий (определяется соответствующим ФГОС)).

Формами контроля полученных знаний являются 2 модуля.

Во время изучения курса студенты обязаны:

1. Изучить теоретический материал согласно учебной программе;

2. Выполнить лабораторные работы, предусмотренные учебной рабочей 3. Выполнить задания по самостоятельной работе;

4. Написать 4 контрольных работы (текущий контроль);

5. Сдать 4 коллоквиума (рубежный контроль);

6. Сдать экзамен.

III. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

Программа включает ряд разделов, которые содержат представления о механизмах главных физиологических функций зеленого растения. Анализ функций дается в эволюционном аспекте. Значительное место отводится характеристике процесса фотосинтеза, составляющего основу, энергетического обмена растения. Рассматриваются общие принципы организации и механизмы действия регуляторных систем в клетке и в целом организме. Большое внимание уделяется экологическим проблемам физиологии.

(В программе курсивом выделены места для самостоятельного изучения студентами)

ВВЕДЕНИЕ

Физиология растений - наука о функциях растительных организмов. Физикохимический, экологический и эволюционный аспекты физиологии растений. Предмет физиологии растений. Связь физиологии растений с другими биологическими науками биохимией, биофизикой, молекулярной биологией, генетикой и др. Специфика задач физиологических исследований.

Сочетание различных уровней исследования (субклеточный, клеточный, организменный, уровень биоценоза) как необходимое условие прогресса фитофизиологии.

Объект физиологии растений организмы (эукариоты), осуществляющие объектов, характеризующихся фототрофным образом жизни. Основные признаки, определяющие их единство. Космическая роль зеленого растения.

Этапы развития физиологии растений, их связь с общим развитием растениеводства и новых отраслей биотехнологии. Физиологические основы продуктивности растений. Основные проблемы современной фитофизиологии.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ

Клетка как организми как элементарная структура многоклеточного организма зеленого растения. Специфические особенности растительной и животной клетки.

Структурная организация клетки - основа ее биохимической активности и функционирования как целостной живой системы. Черты эволюции клеточной организации на примере сравнения прокариотной и эукариотной клеток. Основные, структурные элементы эукариотной клетки. Ядро. Принципы его организации и функционирования. Ядерно-цитоплазматические взаимодействия. Рибосомы. Пластиды.

Митохондрии. Эндоплазматический ретикулум. Аппарат Гольджи.

Вакуоль.Пероксисомы, глиоксисомы. Олеосомы. Цитоскелет. Клеточная оболочка (структура и функции клеточной стенки, строение и синтез микрофибрилл целлюлозы, строение и функции гемицеллюлоз, строение и функции пектинов).

Мембранный принцип организации поверхности протоплазмы и органоидов клетки. Структура и свойства биологических мембран: проницаемость и система активного транспорта. Развитие представлений о структурной организации мембран.

Биохимическая и функциональная разнокачественность мембран. Основные функции мембран.

Физико-химические свойства протоплазмы (проницаемость, вязкость, эластические свойства, раздражимость, движение цитоплазмы и органоидов и т.д.). Их физиологическое значение и роль во взаимодействии растения с внешней средой.

ФОТОСИНТЕЗ

Сущность и значение фотосинтеза. История развития учения о фотосинтезе.

Историческое значение работ К.А. Тимирязева. Общее уравнение фотосинтеза, его компоненты. Роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма. Фотосинтез как процесс трансформации энергии света в энергию химических связей. Масштабы фотосинтетической деятельности в биосфере.

Структурная организация фотосинтетического аппарата. Строение листа как органа фотосинтеза. Хлоропласты. Основные элементы структуры хлоропластов двойная мембрана, матрикс, тилакоиды, граны. Онтогенез хлоропластов. Эволюция структуры фотосинтетического аппарата.

Пигментные системы фотосинтетических организмов. Хлорофиллы. Химическая структура, спектральные свойства. Отдельные представители группы хлорофиллов.

Функции хлорофиллов. Основные этапы биосинтеза молекулы хлорофилла.

Каротиноиды. Химическое строение, свойства. Спектры поглощения. Функции в фотосинтезе.

Фикобилипротеины (билихромопротеины, фикобилины). Распространение, химическое строение, спектральные свойства. Роль в фотосинтезе.

Первичные процессы фотосинтеза. Поглощение света пигментами. Электронновозбужденные состояния пигментов (синглетное, триплетное). Механизмы миграции энергии в системе фотосинтетических пигментов.

Представление о фотосинтетической единице. Реакционные центры как структурно-упорядочные образования пигментов и компонентов эдектронтранспортной цепи. Пигменты антенного комплекса и реакционного центра. Преобразование энергии в реакционном центре. Окислительно-восстановительные превращения хлорофилла реакционного центра.

Компоненты электронтранспортной цепи фотосинтеза. Циклический и нециклический транспорт электронов. Электронтранспортная цепь фотосинтеза у высших растений. Представление о совместном функционировании двух фотосистем, их характеристика, функции. Реакции, связанные с выделением кислорода в фотосинтезе.

Фотофосфорилирование. История открытия. Развитие представлений о механизме сопряжения окислительно-восстановительных реакций с синтезом АТФ применительно к фотосинтезу. Характеристика основных типов фотофосфорилирования: циклического, нециклического, псевдоциклического.

Темновая стадия фотосинтеза. Связь фотосинтетической ассимиляции углекислого газа с фотохимическими реакциями. Природа первичного акцептора углекислоты. Химизм реакций цикла Кальвина. Ключевые ферменты цикла. Первичные продукты фотосинтеза, их природа. Первичный синтез углеводов.

Цикл Хэч-Слэка-Карпилова. САМ - тип метаболизма. Их экологическая роль.

Фотодыхание.Химизм, локализация в клетке, физиологическое значение.

Зависимость фотосинтеза от факторов внешней среды. Современное применение Экология фотосинтеза. Зависимость фотосинтеза от внешних условий и состояния организма. Влияние на фотосинтез температуры, условий освещения (интенсивности, спектрального состава света), содержания углекислоты, условий минерального питания, водоснабжения, суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов. Компенсационная точка при фотосинтезе и ее зависимость от особенностей организма. Ассимиляционное число. Влияние комплекса факторов на фотосинтез.

Особенности фотосинтеза у растений разных экологических групп. Культура растений в условиях искусственного освещения и при повышенных концентрациях углекислого газа. Фотосинтез в условиях промышленнойфитотроники и в замкнутых экологических системах жизнеобеспечения. Использование протококковых водорослей в биотехнологии. Фотосинтез и общая продуктивность растительных организмов.

Эволюция фотосинтеза.

ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕИЙ

Значение воды в жизнедеятельности растений. Молекулярная структура воды и физические свойства. Взаимодействие молекул воды и биополимеров, гидратация.

Состояние и фракционный состав внутриклеточной воды. Свободная и связанная вода.

Физиологическое значение отдельных фракций воды в растении.

Основные закономерности поглощения воды клеткой. Набухание биоколлоидов, осмос-явления, лежащие в основе поступления воды в растение. Термодинамические показатели водного режима растений: активность воды, химический потенциал, водный потенциал. Составляющие водного потенциала: осмотический потенциал, матричный потенциал, потенциал давления. Градиент водного потенциала как движущая сила поступления и передвижения воды в клетках, тканях и целом растении. Сосущая сила как равность между осмотическим потенциалом клеточного сока и тургорным противодавлением оболочки. Сосущая сила и водный потенциал.

Механизм передвижения воды по растению. Пути ближнего и дальнего транспорта. Движущие силы восходящего тока воды в растении. Верхний и нижний концевые двигатели. Корневое давление, его механизм и значение в жизни растений.

Натяжение воды в сосудах; значение сил молекулярного сцепления.Процессы когезии и адгезии.Выделение воды растением. Гуттация, транспирация, физиологическое значение этихпроцессов. Количественные показатели транспирации: интенсивность, продуктивность, транспирационный коэффициент. Устьичная и кутикулярная транспирация. Строение устьиц и механизмы их движений, влияние света. Устьичное и внеустьичное регулирование транспирации. Влияние внешних факторов на интенсивность транспирации (света, температуры, влажности воздуха и почвы и др.). Суточный ход траспирации.

Особенности водообмена у растений разных экологических групп (ксерофитов, мезофитов, гигрофитов, галофитов) и пути адаптации на влияние внешних факторов.

Вклад отечественных и зарубежных исследователей в развитие учения о водообмене.

ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИИ

Понятие о восходящем и нисходящем токах веществ в растении. Передвижение органических веществ. Ближний и дальний (флоэмный) транспорт ассимилятов.

Особенности анатомического строения элементов флоэмы. Транспортные формы веществ. Возможный механизм и регуляция флоэмного транспорта. Зависимость транспорта веществ от температуры, водного режима, минерального питания растения.Роль транспорта веществ в интеграции функций целого растения.

Способы секреции веществ у растительных организмов. Наружные секреторные структуры. Железки и железистые волоски. Нектарники. Солевые железки и волоски.

Гидатоды. Внутренние секреторные структуры.

IV. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

Наименования Всего Аудиторные занятия Самостоятельная Контр.эк растительной клетки растений веществ итого:

Удельный вес проводимых интерактивных занятий* составляет 42 % аудиторных занятий (30 час.).

V. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СТУДЕНТОВ

Преподавание учебной дисциплины «Физиология растений» строится на сочетании лекций, лабораторных занятий и различных форм самостоятельной работы студентов. На лабораторных занятиях студенты используют методы наблюдения, описания, идентификации, выращивание растительных объектов. На примере самостоятельного решения физиологических задач формируются умения решать задачи биологического содержания, вникать в процесс их решения. Предусмотрены аудиторные, самостоятельные работы по основным темам курса, а также домашние контрольные работы по теме «Фотосинтез» и «Водный режим». Кроме этого студенты готовят рефераты по новейшим разработкам в области физиологии растений, проекты по вопросам практического и прикладного характера, применению генной инженерии и других современных биологических методов в сфере будущей профессиональной деятельности.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ

ЗАНЯТИЙ

Тематический план лабораторных занятий отражен в рабочей учебной программе.

Работы выполняются по готовым практикумам, согласно плану.

Освоение курса «Физиология растений» предусматривает выполнение лабораторных работ (по 2 часа в неделю). Выполнения лабораторных работ является обязательным. Преподаватель оставляет за собой право выбирать те или иные работы, выполнение которых он сочтет целесообразным, в соответствии с техническими возможностями кафедры.

В практикумах или методичках (см. учебную рабочую программу) для каждой работы приведены список материалов и оборудования (на одно рабочее место), дается краткое теоретическое объяснение, описание порядка и хода работы, указания, как оформить результаты работы (формы таблиц, формулы для расчетов и т.п.).

Важная особенность практикумов и методических разработок (рабочие тетради: см.

выше) автора – отсутствие описания ожидаемых результатов и готовых выводов. Такой метод развивает самостоятельность студентов и способствует более прочному усвоению изучаемого материала.

После краткого объяснения выполнения работы, а также мер по техники безопасности преподавателем, студенты, пользуясь пособиями, выполняют определенную работу по рабочему плану. В начале каждого занятия подгруппа обсуждает результаты предыдущей работы. По окончании каждой темы проводятся контрольные мероприятия.

Пример выполнения лабораторных работ отражен в методических разработках по темам «физиология растительной клетки», «фотосинтез», «водообмен растений», автор С. А. Курочкин, для студентов 3 курса биологического факультетапрофиль: «Общая биология», «Биоэкология», «Физиология человека и животных», «Ботаника».

Квалификация – Бакалавр, по курсу «Физиология растений», изданных в Тверском государственном университете, в РИУ, в 2013 году.

Тематический план лабораторных занятий в семестре Явление плазмолиза и деплазмолиза в растительных клетках Определение осмотического давления клеточного Свойство вязкости цитоплазмы растительных Влияние ионов калия и кальция на вязкость Накопление метиленовой синей в клетках элодеи.

Накопление нейтрального красного в молодых и старых растительных клетках Прижизненное окрашивание клеток нейтральным Прижизненное окрашивание клеток нейтральным красным при разных значениях рН Влияние температуры, реакции среды и ядовитых веществ на проницаемость клеточных мембран Влияние температуры на поглощение растительными клетками мочевины.

Решение задач по теме: «Физиология растительной клетки» (см. раб.тетрадь).

Химические свойства пигментов зеленого листа:

А) Получение спиртового раствора (вытяжки) Б) Разделение пигментов по Краусу.

В) Омыление хлорофилла щелочью.

Г) Получение феофитина и восстановление металлорганической связи.

Разделение пигментов методом бумажной Б. Флюоресценция хлорофилла.

Фотосенсибилизирующее действие хлорофилла.

Влияние внешних условий на интенсивность фотосинтеза водного растения.

Определение фотосинтеза. Решение задач (см.

Зависимость набухания семян от характера Влияние концентрации раствора на прорастание Определение транспирации завядающих побегов Определение сосущей силы клеток по изменению концентрации растворов (по Шардакову) методом Наблюдение за устьичным движением под Определение интенсивности транспирации и относительной транспирации.

Определение сосущей силы клеток упрощенным Решение задач (см. раб.тетрадь).

МЕТОДИЧСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ

РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Эффективность самостоятельной работы студентов проверяются в ходе текущего и итогового контроля знаний в форме устного опроса, коллоквиумов, тестового компьютерного контроля по темам и разделам курса. Для общей оценки качества усвоения студентами учебного материала используется накопительная рейтинговая система.

Вопросы для самоконтроля и самопроверки по теме: «Физиология растительной Каковы структурные особенности растительной клетки? Чем клетки животных отличаются от растительных клеток?

Какие экспериментальные методы, появившиеся в ХХ в., способствовали расширению знаний о структуре и функциях клетки? Каковы особенности этих методов?

Охарактеризуйте главные компоненты, входящие в состав клеточной оболочки, их химическую структуру, характер связей, возникающих между ними.

Как образуется клеточная оболочка? Каковы ее основные функции? Объясните, что такое эластическая и пластическая растяжимость.

Охарактеризуйте ультраструктуру и функции мембранных и не мембранных органелл клетки.

Отметьте особенности жидкостно-мозаичной структуры мембран. Почему она имеет такое название? Как особенности структуры мембраны связаны с выполняемыми функциями?

Опишите физиологические процессы и структуру ядра.

Как можно доказать роль ДНК как носителя наследственной информации? Какие структурные особенности ДНК определяют ее роль?

Какие главные различия в структуре и функциях ДНК и РНК? Какие типы РНК вам известны?

Что такое трансгенные растения? Как их получают и какое значение они имеют?

10.

11. Дайте определение понятиям «диффузия» и «осмос». Чем определяется направление диффузии? Что такое водный потенциал клетки? Каковы его составляющие?

12. В каком состоянии клетки водный потенциал равен: а) осмотическому потенциалу; б) нулю?

13. Допустим, что осмотический потенциал клеточного сока равен – 15 бар. Рассчитайте, каков будет водный потенциал и потенциал давления этой клетки: а) при начинающемся плазмолизе; б) при полном тургоре.

14. Охарактеризуйте этапы поступления ионов в клетку. Каково их значение?

15. Отметьте роль транспортных белков и их типы.

16. Что такое симпорт и антипорт?

17. Что является источником энергии для процессов активного транспорта? Какова в этом роль транспортных АТФаз?

Вопросы для самоконтроля и самопроверки по теме: «Фотосинтез»

Что такое гетеротрофный и автотрофный тип питания? Какие источники энергии могут быть использованы для построения органического вещества гетеротрофами и автотрофами?

Каковы особенности поступления углекислого газа из атмосферы к зеленым пластидам? Что способствует и что затрудняет этот процесс?

В чем сходство и различие химического состава, структуры и ультраструктуры митохондрий и хлоропластов? Что обозначают термины: ламелы, тилакоиды, граны, строма? Как мембранная организация хлоропластов связана с их функциями?

Назовите известные вам типы пластид. Какова их взаимосвязь?

Как можно доказать, что существует цитоплазматическая пластидная наследственность?

Объясните, почему хлоропласты являются полуавтономными органеллами.

Выделите сходные черты в организации генетического аппарата хлоропластов с бактериями и с эукариотами?

Что такое пигменты? Какова их физиологическая роль?

Химическое строение молекулы хлорофилла.

Этапы образования хлорофилла.

Что такое спектр поглощения и спектр действия? В чем значение работ К.А.

10.

Тимирязева?

Какова физиологическая роль каротиноидов, фикобилинов? Что такое 11.

хроматическая адаптация?

Какова зависимость использования энергии в разных лучах спектра? Почему в 12.

процессе эволюции растение приобрело зеленый цвет?

Кратко охарактеризуйте основные этапы фотосинтеза. Какие существуют 13.

доказательства, что фотосинтез включает световые и темновые реакции?

Что такое светособирательный комплекс (ССК), где локализован, какие пигменты 14.

в него входят? Каковы его функции и значение?

В чем состоит эффект «усиления» Эмерсона? Какой вывод следует из него?

15.

Фотосистемы один и два.

16.

Циклическое и нециклическое фотофосфорилирование.

17.

Что определяет расположение отдельных переносчиков в фотосинтетической 18.

электронтранспортной цепи? Какие переносчики в ней участвуют?

Какова роль марганца фотохимических реакциях?

19.

Цикл Кальвина. Назовите и охарактеризуйте основные фазы цикла Кальвина 20.

Какой фермент называют Rubisco? В чем двойственность его функций?

21.

С чем связано название путей превращения углерода в процессе фотосинтеза: С 3 и С4– путь? Перечислите их различия.

Цикл Хэтч-Слэка-Карпилова.

23.

Что такое фотодыхание?

24.

Охарактеризуйте основные особенности САМ-пути фотосинтеза.

25.

Приведите примеры взаимного влияния внешних факторов на интенсивность 26.

фотосинтеза.

Что такое компенсационная точка, как она меняется у светолюбивых и 27.

теневыносливых растений?

От каких параметров фотосинтетического процесса зависит продуктивность 28.

сельскохозяйственных растений?

Вопросы для самоконтроля и самопроверки по теме: «Водный режим растений и Какие особенности структуры молекул воды определяют ее физические и химические свойства?

Объясните, почему К.А.Тимирязев называл транспирацию «необходимым физиологическим злом»?

Почему устьица считаются одним из замечательных приспособлений зеленого растения, выработанных в процессе эволюции?

Каково соотношение количества воды, испаряемой через устьица и со свободной водной поверхности той же площади? Чем это объясняется?

Какие типы движения устьиц вам известны? Каков их механизм? Каково значение АБК и ионов К+ в механизмах?.

Какие выводы важно сделать об изменении интенсивности транспирации в различных условиях среды, исходя из формулы Дальтона?

Почему ветер усиливает транспирацию, а опушенность листьев уменьшает транспирацию?

Охарактеризуйте основные силы, вызывающие поступление воды в клетки корня. В чем роль процессов метаболизма?

Что такое плач растений? Каков механизм этого процесса?

Является ли транспирация абсолютно необходимой для поступления воды? Как 10.

клетки корня получают воду, если транспирация минимальна?

Как свойства почвы влияют на поступление воды в клетки корня? Какие силы 11.

препятствуют поступлению воды из почвы?

Объясните следующие термины: «полевая влагоемкость», «влажность завядания», 12.

«мертвый запас». Почему вносимые удобрения при засухе могут нанести вред растению?

Ближний и дальний транспорт воды.

13.

Объясните сущность теории сцепления.

14.

Каковы движущие силы водного тока? Охарактеризуйте разные точки зрения.

15.

Вопросы и задачи по теме: «Физиология растительной клетки» (Викторов, 1991).

1. С помощью каких приемов можно отличить живую клетку от мертвой?

2. После выдерживания в течение 10 минут среза растительной ткани в 0,02%-ном растворе нейтрального красного вакуоли окрасились в малиновый цвет, а клеточные стенки и цитоплазма остались бесцветными. Как объяснить накопление красителя в клеточном соке?

3. Побег элодеи выдержан в течение 1 ч в растворе нейтрального красного, после чего оторвали листья и рассмотрели на светлом фоне. Нижние (взрослые) листья окрасились полностью, средние - частично, а у самого молодого листа был окрашен только кончик.

Как объяснить полученный результат?

4. Листочки элодеи поместили в две чашки с раствором нейтрального красного, добавив в одну чашку несколько капель раствора KNO 3, а в другую - Ca(NO3)2. В растворе, содержащем KNO3, клетки окрасились быстрее. Как объяснить результат описанного опыта?

5. Какие особенности клетки придают ей свойства осмотической системы? Чем отличается растительная клетка от осмометра?

6. У какого растения выше осмотическое давление клеточного сока: у выросшего в тенистом влажном месте или у растущего в степи? Как объяснить эти различия?

7. В клетках каких растений выше концентрация клеточного сока: у растущих на солончаках или на незасоленных почвах? С чем это связано?

8. Чему равно осмотическое давление клеточного сока при 17 0С, если известно, что изотонический для данной клетки раствор сахарозы имеет концентрацию 0,3 М?

9. Можно ли отнять воду от клетки после достижения ею состояния полного завядания, т.е. полной потери тургора?

10. Клетка с осмотическим давлением клеточного сока 1 МПа погружена в раствор KCl, осмотическое давление которого 2 МПа. Что произойдет с клеткой?

11. Что занимает пространство между клеточной стенкой и цитоплазмой в плазмолизированной клетке?

12. Что произойдет с плазмолизированными клетками после переноса их в гипотонический раствор?

13. Чему равны сосущая сила и тургорное давление клетки: а) при полном насыщении клетки водой, б) при плазмолизе?

14. Сосущая сила клетки равна 0,5 МПа. Чему равно тургорное давление этой клетки, имеющей осмотическое давление 1,2 МПа?

15. Клетка погружена в дистиллированную воду. В каком случае клетка будет всасывать воду, а в каком не будет?

16. Клетка погружена в гипотонический раствор. Осмотическое давление клеточного сока составляет 1,0 МПа, наружного раствора - 0,7 МПа. Куда будет перемещаться вода?

(Разберите три возможных случая).

17. Кусочки одной и той же растительной ткани погружены в ряд растворов с осмотическим давлением 0,3; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 МПа. Клетки этой ткани перед погружением в растворы имели осмотическое давление 1,5 МПа и тургорное давление 0, МПа. В каких растворах: а) клетки будут всасывать воду, б) клетки будут отдавать воду, в) будет наблюдаться плазмолиз?

18. Диски, вырезанные из корнеплода свеклы, были погружены на 30 минут в растворы сахарозы разной концентрации. Оказалось, что в 0,3 М растворе диаметр диска не изменился, в 0,4 М растворе уменьшился, а в 0,2 М увеличился. Как объяснить полученные результаты?

19. В 6 сосудов налиты растворы NaCl с концентрациями 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 М. В эти растворы погрузили полоски, вырезанные из картофельного клубня, длина которых равнялась 40 мм. Как объяснить полученные результаты? Почему длина полосок оказалась одинаковой в трех последних растворах?

20. Две живые клетки соприкасаются друг с другом. Куда будет передвигаться вода, если у первой клетки осмотическое давление клеточного сока равно 1,1 МПа, тургорное давление - 0,4 МПа, а у второй клетки соответствующие показатели равны 1,5 и 1,2 МПа?

21. Две растительные клетки соприкасаются друг с другом. Куда пойдет вода, если осмотическое давление первой клетки 1,0 МПа, а второй - 0,8 МПа? (Разберите три возможных случая).

Тесты по теме: «Физиология растительной клетки»

Выведение веществ из клетки называется ….

а) экзоцитозом б) фагоцитозом в) эндоцитозом У прокариот, в сравнении с эукариотами, отсутствуют 3. В мембранах эукариот...

а) один слой липидов б) два слоя липидов в) три слоя липидов Легко пройдет через липидный слой мембраны...

5.Прохождение через мембрану ионов натрия и калия происходит путем...

а) диффузии б) осмоса в) активного переноса 6.Рецепторная функция мембраны связана с...

а) белками и липидами б) липидами и углеводами в) белками и углеводами 7.Ядро представляет собой структуру...

а) двумембранную б) одномембранную в) немембранную Формирование лизосом клетки происходит в...

а) рибосомах б) аппарате Гольджи в) митохондриях 9. На рибосомах в процессе биосинтеза образуются...

а) аминокислоты б)белки первичной структуры в) т-РНК 10.Одна из важнейших функций лизосом...

а) синтез ферментов б) переваривание отмерших клеток 11.Кристы митохондрий образованы...

а) внутренней мембраной б) наружной мембраной в)матриксом 12. Основная роль крист заключается в том, что на них...

а) синтезируется митохондриальная ДНК б) происходит окисление органических соединений в) происходит синтез митохондриальных белков 13. Где сосредоточен хлорофилл хлоропластов?

а)в гранах б) в матриксе (строме) в) в наружной мембране 14. Что является источником кислорода при фотосинтезе?

а) углекислый газ б) вода в) глюкоза 15. При фотосинтезе используются вещества:

а) углеводы б) сахар в) углекислый газ, вода 16. Благодаря чему развивается тургорное давление в клетке?

а) ядерной оболочке б) цитоскелету в) клеточной стенке 17. «Органоидами дыхания», обеспечивающие клетку энергией, являются:

а) вакуоль б) митохондрии в) аппарат Гольджи 18. В каких органеллах клетки присутствуют липаза и эстераза?

а) лизосомах б) сферосомах в) пероксисомах и глиоксисомах 19. Какие органеллы участвуют в фагоцитозе и эндоцитозе?

а) лизосомы б) сферосомы в) пероксисомы и глиоксисомы 20. Какая органелла клетки осуществляет секрецию и хранение «упакованных»

белков и биологически активных веществ?

а) митохондрии б) сферосомы в) аппарат Гольджи 21. Двумембранные клеточные органеллы:

а) ЭПС б) митохондрии в) диктиосомы 22. Немембранные структуры:

23. Отметить органеллы клетки Зачетные (контрольные) вопросы по теме:«Физиология растительной клетки»

Предмет, задачи, аспекты, уровни, направления физиологии растений.

Связь физиологии растений с другими биологическими науками.

Объект изучения физиологии растений. Эукариоты и прокариоты.

Этапы развития физиологии растений.

Клетка - как организм и как элементарная структура многоклеточного организма зеленого растения.

6. Специфические особенности растительной и животной клетки.

7. Основные структурные элементы эукариотной клетки.

8. Структура и свойства биологических мембран.

9. Физико-химические свойства протоплазмы (проницаемость, вязкость, движени е и 10. Источники энергии в биологических системах. Автотрофность и гетеротрофность.

Общий энергетический цикл клетки.

Вопросы и задачи по теме: «Фотосинтез» (Викторов, 1991).

Почему экстрагирование с помощью 80-90%-ных водных растворов спирта или ацетона приводит к полному обесцвечиванию листьев, тогда как неполярные растворители (бензин, петролейный эфир) не могут извлечь весь содержащийся в листьях хлорофилл?

2. К спиртовой вытяжке из зеленого листа добавили вдвое больший объем бензина, взболтали и дали отстояться. Какова будет окраска спиртового и бензинового слоев? Как это объяснить?

3. С помощью какой реакции можно доказать, что хлорофилл является сложным эфиром?

Напишите уравнение этой реакции.

4. К спиртовой вытяжке из зеленого листа добавили несколько капель 20%-ного раствора КОН, прилили бензин, тщательно взболтали и дали отстояться. Какова будет окраска спирта и бензина? Какие вещества будут растворены в указанных растворителях?

5. С помощью какой реакции можно доказать, что в молекуле хлорофилла содержится атом магния? Напишите уравнение этой реакции.

К раствору феофитина добавили несколько кристаллов уксуснокислой меди и нагрели до кипения. Как изменится при этом окраска раствора? Какая реакция произойдет между феофитином и добавленным реактивом?

Как объяснить разную окраску спиртовой вытяжки из зеленого листа при рассмотрении ее в проходящем и отраженном свете?

Почему очень концентрированные растворы хлорофилла имеют темно-красный цвет?

К спиртовому раствору хлорофилла добавили аскорбиновую кислоту и метиловый красный, после чего выставили на яркий свет. Через 20 минут красная окраска раствора сменилась зеленой вследствие восстановления красителя. Какова роль хлорофилла в этой реакции?

Каков биологический смысл красной окраски глубоководных морских водорослей?

10.

Как объяснить хлороз яблони, выросшей на почве с высоким содержанием извести?

11.

Как доказать с помощью метода крахмальной пробы необходимость света для 12.

фотосинтеза?

Как поставить опыт, доказывающий необходимость диоксида углерода для 13.

фотосинтеза?

За 20 минут побег, площадь листьев которого равна 240 см 2, поглотил 16 мг СО2.

14.

Вычислить интенсивность фотосинтеза.

Сколько органического вещества выработает дерево за 15 минут, если известно, 15.

что интенсивность фотосинтеза равна 20 мг/дм 2ч, а площадь листьев – 2,5 м2?

Два одинаковых листа в течение двух суток были закрыты светонепроницаемыми 16.

чехлами, а затем освещены: первый лист красным, а второй – желтым светом одинаковой интенсивности. У какого листа будет более высокое содержание крахмала? С чем это связано?

Растение было освещено сначала зеленым, а затем синим светом той же 17.

интенсивности. В каких лучах будет наблюдаться более быстрое поглощение СО листьями? Почему?

Веточка элодеи была погружена в воду и освещена сначала красным, а затем синим 18.

светом такой же интенсивности. В каких лучах будут быстрее выделяться пузырьки О 2?

Как это объяснить?

В отличие от большинства растений у суккулентов устьица днем закрыты, а ночью 19.

- открываются. Как протекает у них фотосинтез?

Компенсационная точка у теневыносливых растений составляет 0,5-1% полного 20.

дневного освещения, а у светолюбивых 3-5%. Каковы причины этого различия?

Как объяснить отмирание нижних ветвей деревьев в сомкнутом насаждении? У 21.

какой породы ствол очищается от сучьев быстрее: у сосны или у ели? Почему?

Что такое листовая мозаика? У каких растений обычно наблюдается это явление – 22.

у светолюбивых или теневыносливых?

Профессор Л.А. Иванов приводит следующие данные: при слабом освещении, 23.

составляющем 1% полного солнечного, листья клена поглотили 0,54 мг СО2, листья дуба выделили 0,12 мг СО2 за 1 час на 1 г сырой массы, а у листьев ивы не наблюдалось ни поглощения, ни выделения СО 2. Какие выводы можно сделать на основании этого?

Как объяснить хорошее естественное возобновление (рост молодых сеянцев) под 24.

пологом материнского древостоя липы, клена, вяза и полную гибель подроста березы, дуба, осины?

Каковы причины гибели многих лесных трав (кислицы, недотроги, майника) после 25.

вырубки леса?

У многих растений нередко наблюдается выделение СО 2 листьями в полуденные 26.

часы летнего дня. Каковы причины этого явления?

По данным А.С. Оканенко в южных районах Украины более высокий урожай дают 26.

сорта сахарной свеклы со светло-зелеными листьями, а в Белоруссии и странах Прибалтике – с темно-зелеными. С чем это связано?

Как объяснить прекращение фотосинтеза у срезанного и поставленного в воду 27.

листа при самых благоприятных внешних условиях?

Несмотря на то, что интенсивность фотосинтеза сосны примерно в 3 раза меньше, 28.

чем березы (при одинаковых внешних условиях), прирост органической массы этих пород при расчете на 1 га почти одинаков. Как это объяснить?

Интенсивность фотосинтеза овса в среднем в 2 раза выше, чем томатов при тех же 29.

условиях, а урожай томатов с 1 га нередко бывает в 50 раз больше. Каковы возможные причины этого несоответствия?

1. В твердом виде «хлорофилл А» представляет собой а) аморфное вещество сине-черного цвета, б) жидкое вещество желто-зеленого цветав) аморфно-жидкое вещество оранжево-зеленого цвета, г) студенистое вещество фиолетового цвета 2. Хлорофиллы хорошо растворимы а) в петролейном эфире, б) в воде, в) в этиловом эфире, г) в бензоле 3. Хлорофиллы плохо растворимы а) в петролейном эфире б) в ацетоне, в) в этиловом спирте, г) в воде 4. Хлорофиллы нерастворимы а) в хлороформе, б) в ацетоне, в) в воде, г) в петролейном эфире 5. Резко выраженные максимумы поглощения хлорофиллов лежат а) в красной и зеленой частях спектра, б) в красной и синей частях спектра в) в красной и желтой частях спектра, г) в синей и оранжевой частях спектра 6. Замещение магния протонами при обработке хлорофилла кислотой приводит к образованию а) фикобилина, б) феофетина, в) ферредоксина, г) фикобилипротеина 7. Растворы хлорофиллов в полярных растворителях обладают а) флуоресценцией, б) фосфоресценцией, в) синглетоценцией, г) триплетоценцией 8. Поглощение молекулой хлорофилла кванта красного света приводит а) к 1-ому синглетномуэлектронвозбужденному состоянию б) к триплетному электронвозбужденному состоянию в) ко 2-ому синглетномуэлектронвозбужденному состоянию г) к основному синглетномуэлектронвозбужденному состоянию 9. Максимальное содержание хлорофилла приурочено а) к началу цветения б) к началу плодоношения в) к началу образования первых плодов г) к началу пожелтения листьев 10. По структуре фикобилины относятся а) к группе желчных пигментов – билинов б) к группе желчных пигментов – билирубинов в) к группе желчных пигментов – фикобилинов г) к группе желчных пигментов - фитохромов 11. В своем составе фикобилины не содержат а) атомов магния, или других металлов, а также фитола б) атомов азота, других веществ, а также феофитина в) атомов магния, или других металлов, а также фукоксантина г) атомов азота, других веществ, а также фикоцианобилина 12. Явление хроматической комплексной адаптации предложено было а) К.А. Тимирязевым, б) Р. Эмерсоном, в) В.Т. Энгельманом, г) К.Б. ванн Нилем 13. Каротиноиды – жирорастворимые пигменты а) желтого, синего, красного цветов, б) желтого, оранжевого, красного цветов в) оранжевого, фиолетового, зеленого цветов, г) синего, желтого, оранжевого цветов 14. Каротиноиды – группа соединений с формулами а) С40 Н56; С40Н56О2 и С40Н56О4; С20Н24О б) С40 Н56; С40Н69О 6 и С40Н56О4; С20Н24О в) С40 Н56; С40Н56О2 и С40 Н60О4; С20Н24О г) С40 Н56; С40Н60О6 и С60Н 56О4; С40Н56О 15. Каротиноиды поглощают свет а) в сине-фиолетовой и синей частях спектра, б) в желто-зеленой и оранжевой частях спектра в) в оранжево-красной и фиолетовой частях спектра, г) в оранжево-красной и желтой частях спектра 16. Отличие каротиноидов от других пигментов а) наличие на концах производных ионона, б) наличие на концах фитола и лютеина, в) наличие на концах ацетил – СоА, г) наличие на концах кроцетина 17. Каротиноиды хорошо растворимы а) в хлороформе б) в ацетоне в) в этаноле г) в метаноле 18. Фикобилины поглощают лучи а) в оранжевой и синей частях солнечного спектра б) в красной и фиолетовой частях солнечного спектра в) в синей и красной частях солнечного спектра г) в зеленой и желтой частях солнечного спектра 19. Для каких растений характерныфикобилины а) водорослей б) мхов в) лишайников г) высших растений 20. Сколько молекул АТФ образуется при циклическом и нециклическом фотофосфорилировании 21. Цикл Кальвина состоит из этапов а) карбоксилирования, фазы окисления, фазы регенерации б) карбоксилирования, фазы восстановления, фазы фосфорилирования в) карбоксилирования, фазы роста, фазы восстановления г) карбоксилирования, фазы окисления, фазы восстановления 22. Самое сложное соединение в цикле Кальвина а) эритрозо – 4- фосфат, б) седогептулозо-1,7- дифосфат, в) рибулозо- 1,5- дифосфат, г) эритрозо – 4 –фосфат + фосфодиоксиацетон 23. Для каких растений характерен цикл Хетч-Слек-Карпилова а) для суккулентов, б) для теплолюбивых растений, в) для водных растений, г) для холодостойких растений 24. В гликолатном пути участвуют а) двууглеродные соединения, б) трехуглеродные соединения, в) четырехуглеродные соединения, г) пятиуглеродные соединения 25.Для какого цикла характерно накопление малата ночью а) С 2,б) С3, в) С4, г) САМ 26. В какой органелле и чем в гликолатном пути возникающая перекись водорода устраняется а) сахарозой хлоропластов, б) каталазой пероксисомы, в) серином митохондрии, г) глицином пероксисомы 27. Под компенсационной точкой понимается а) та освещенность, при которой процессы фотосинтеза и минеральные вещества уравновешивают друг друга б) та освещенность, при которой процессы фотосинтеза и дыхания уравновешивают друг друга в) та освещенность, при которой процессы роста и развития растений уравновешивают друг друга г) та освещенность, при которой процессы фотосинтеза и водообмен уравновешивают друг друга 28. Напишите уравнение ванНиля, которое включает две группы реакций, причем одна связана с фотодиссоциацией воды, а другая, не зависящая от света,- с восстановлением С02 до углевода:

29. Выделяют пять аспектов космической и планетарной роли растений, назовите их 30. Докажите, на примере уравнения реакции, что кислород при фотосинтезе образуется (освобождается) именно из воды Зачетные (контрольные) вопросы по теме: «Фотосинтез»

1. История развития учения о фотосинтезе. Работы К.А. Тимирязева.

2. Сущность и значение фотосинтеза.

3. Структурная организация фотосинтетического аппарата. Пигментные системы.

4. Хлоропласты. Ультраструктура. Онтогенез.

5. Хлорофиллы.

6. Фикобилипротеины.

7. Каротиноиды.

8.Первичные процессы фотосинтеза.

9. Фотофосфорилирование.

10. Темновая стадия фотосинтеза.

11. Фотодыхание.

12. Цикл Хэч-Слэка-Карпилова.

13. САМ- тип метаболизма.

14. Особенности фотосинтеза у растений разных экологических групп.

15. Экология фотосинтеза.

Вопросы и задачи по теме: «Водный режим растений и транспорт веществ»

1. Навески семян разных растений погрузили в воду. Через сутки масса семян кукурузы увеличилась на 30%, подсолнечника - на 83%,гороха - на 110%. Как объяснить полученные результаты?

2. Корни одинаковых сеянцев погружены в сосуды с растворами безвредных солей. Как будет происходить всасывание воды сеянцами, если осмотическое давление клеточного сока корневых волосков составляет 0,5МПа, а осмотическое давление растворов 0,1; 0,3;

0,5 и 0,7 МПа?

3. Растение пересажено в почву. Осмотическое давление почвенного раствора 0,2 МПа. В момент посадки осмотическое давление корневых волосков равнялось 0,9 МПа, а тургорное давление - 0,8 МПа. Сможет ли это растение жить на данной почве? Объясните.

4. Почему корни слабо поглощают воду их холодных почв?

5. Чем объясняется уменьшение интенсивности всасывания воды корнями при затоплении почвы?

6. В металлическом сосуде с почвой вырастили растение. После того как растение хорошо развилось, полив прекратили, а поверхность почвы защитили от испарения. Когда у растения возникло устойчивоезавядание, из сосуда взяли пробу почвы 5,16 г и высушили при 100 градусах, после чего масса пробы стала равна 4,80 г. Определить коэффициент завядания.

7. Почему К.А. Тимирязев называл транспирацию "неизбежным злом"?

8. Происходит ли транспирация при закрытых устьицах и у безлистных побегов?

9. У одного из двух одинаковых листьев плюща смазали нижнюю сторону тонким слоем вазелина, после чего определили интенсивность транспирации, которая оказалась у обработанного листа в 10 раз меньше,чем у контрольного. Сделайте вывод на основании описанных результатов.

10. Почему при увеличении тургора замыкающих клеток происходит открывание устьичных щелей?

11. Концентрация ионов калия взамыкающихклетках устьиц возрастает на свету в 4-5 раз.

Какова причина этого явления?

12. Побег, взвешенный сразу после срезания, имел массу 10,26 г, а через 3 минуты - 10, г. Площадь листьев побега равна 240 квадратным см. Вычислить по приведенным данным интенсивность транспирации.

13. Чему равен транспирационный коэффициент деревьев, испаривших за вегетационный период 2 т воды и накопивших за это время 10 кг сухого вещества?

14. Транспирационный коэффициент равен 125 мл/г. Найти продуктивность транспирации.

15. Как объяснить завядание листьев в жаркий летний день при достаточном количестве воды в почве и ликвидацию водного дефицита ночью?

16. Растение было выдержано несколько часов в темноте, а затем выставлено на прямой солнечный свет. Как изменится при этом транспирация? Почему?

17. В одном из опытов Л.А. Иванова 20-летняя сосна была спилина 3 ноября, торец пня был тщательно смазан и закрыт клеенкой, после чего периодически определяли влажность древесины пня, которая оказалась равной: 3 ноября - 60,2, 5 ноября - 62,2, 9 ноября Как объяснить полученные результаты?

18. У некоторых растений незадолго перед дождем появляются капли воды на кончиках листьев. Каковы причины этого явления?

19. Как может подниматься вода у деревьев на большую высоту? Объясните.

20. Назовите характерные черты растений по экологическим группам по отношению к воде?

Тесты по теме: «Водный режим растений и транспорт веществ»

1.Если клетка граничит с воздухом, то, теряя воду, она переходит в состояние:

а) плазмолиза; б) циторриза; в) деплазмолиза; г) тургора 2.В состоянии полного насыщения клетки водой тургорное давление:

а) больше осмотического; б) меньше осмотического;

в) равно осмотическому; г) равно сосущей силе 3.Что из перечисленного не является приспособлением для сохранения влаги растением:

а) кутикула; б) кроющие волоски; в) погруженные устьица; г) пояски Каспари 4. Наиболее интенсивно испарение влаги у большинства растений идет при:

а) кутикулярной транспирации; б) устьичной транспирации;

в) перидермальной транспирации; г) гуттации Вода находится в растениях в свободном и ………………. состоянии Поступление воды в сухие семена происходит главным образом за счет:

а) набухания биоколлоидов; б) осмотического давления;

в) диффузии; г) водного потенциала Поднятие ксилемного раствора по сосудам ксилемы из корня в надземные части обеспечивает ….

8. Выделение капельно-жидкой влаги на кончиках листьев:

а) транспирация; б) «плач»; в) пасока; г) гуттация К пойкилогидрическим растениям не относятся:

а) бактерии; б) сине-зеленые водоросли в) папоротники; г) лишайники К гомойогидрическим растениям относятся:

10.

а) голосеменные; б) лишайники;

в) цветковые; г) синезеленые водоросли Произрастают в условиях повышенной влажности и (или) недостаточной 11.

освещенности:

а) мезофиты; б) ксерофиты; в) гидратофиты; г) гигрофиты Преобладают в местностях с жарким и сухим климатом:

12.

а) мезофиты; б) ксерофиты;в) гидратофиты; г) гигрофиты Нижний концевой двигатель – это:

13.

а) транспирация; б) сосущая сила;

в) корневое давление; г) тургорное давление Верхний концевой двигатель – это:

14.

а) транспирация; б) сосущая сила;

в) корневое давление; г) тургорное давление 15. Поднятие воды вверх по стеблю обеспечивается:

а) транспирацией; б) когезией;

в) адгезией; г) всеми этими явлениями 16. Движения устьиц регулируются:

а) светом; б) температурой;

в) влажностью; г) всеми этими факторами 17. Вода в почве бывает:

а) капиллярная; б) гравитационная; в) пленочная; г) всех этих видов 18. Назовите гидролабильные растения:

а) злаки сухих степей; б) молочаи;

в) лесные и луговые травы; г) лишайники 19. Химический потенциал чистой воды называют ………….

20. Механизм поднятия воды по растению вследствие развивающегося корневого давления называют ……………… Зачетные (контрольные) вопросы по теме: «Водный режим растений и транспорт 1. Значение воды в жизнедеятельности растений.

2. Основные закономерности поглощения воды клеткой.

3. Механизм передвижения воды по растению.

4. Пути ближнего и дальнего транспорта.

5. Выделение воды растением.

6. Гуттация. Транспирация.

7. Устьичная и кутикулярная транспирация.

8. Особенности водообмена у растений разных экологических групп.

9. Роль работ Н.А. Максимова и его школы в формировании современных представлений о водообмене и засухоустойчивости.

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

Предмет, задачи, аспекты, уровни, направления физиологии растений.

Связь физиологии растений с другими биологическими науками.

Объект изучения физиологии растений. Эукариоты и прокариоты.

Этапы развития физиологии растений.

Клетка - как организм и как элементарная структура многоклеточного организма Специфические особенности растительной и животной клетки.

Основные структурные элементы эукариотной клетки.

Структура и свойства биологических мембран.

Физико-химические свойства протоплазмы (проницаемость, вязкость, движение и 10. Источники энергии в биологических системах. Автотрофность и гетеротрофность.

Общий энергетический цикл клетки.

11. История развития учения о фотосинтезе. Работы К.А. Тимирязева.

12. Сущность и значение фотосинтеза.

13. Структурная организация фотосинтетического аппарата. Пигментные системы.

14. Хлоропласты. Ультраструктура. Онтогенез.

15. Хлорофиллы.

16. Фикобилипротеины.

17. Каротиноиды.

18. Первичные процессы фотосинтеза.

19. Фотофосфорилирование.

20. Темновая стадия фотосинтеза.

21. Фотодыхание.

22. Цикл Хэч-Слэка-Карпилова.

23. САМ- тип метаболизма.

24. Особенности фотосинтеза у растений разных экологических групп.

25. Экология фотосинтеза.

26. Значение воды в жизнедеятельности растений.

27. Основные закономерности поглощения воды клеткой.

28. Механизм передвижения воды по растению.

29. Пути ближнего и дальнего транспорта.

30. Выделение воды растением.

31. Гуттация. Транспирация.

32. Устьичная и кутикулярная транспирация.

33. Особенности водообмена у растений разных экологических групп.

34. Роль работ Н.А. Максимова и его школы в формировании современных представлений о водообмене и засухоустойчивости.

VI.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

а) основная литература:

1. Кузнецов В. В., Дмитриева Г. А.

Физиология растений. Учебник / Кузнецов В. В., Дмитриева Г. А. - Москва : Абрис, 2012. - 784. - ISBN 978-5-4372-0046- http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id= 1. Якушкина Н. И., Бахтенко Е.Ю. Физиология растений. М., 2005. 463 с.

2. Медведев С.С. Физиология растений. СПб. 2004. 334 с.

б) дополнительная литература:

1. Полевой В.В. Физиология растений : Учеб.для студентов биол. спец. вузов / В.В.

Полевой. - Москва : Высшая школа, 1989. - 464 с. : ил. - Библиогр.: с.454-457. Предм. указ.: с.458-464. - ISBN 5-06-001604-8 : 39.40.

2. Физиология растений : учебник для студентов вузов, обучающихся по биологическим специальностям и направлению 510600 "Биология" / под ред. И. П.

Ермакова. - Москва : Академия, 2005. - 634, [1] с. : ил. ; 24 см. - (Высшее профессиональное образование) (Естественные науки). - Библиогр. : с. 620-624. Авт. указаны на обороте тит. л. - ISBN 5-7695-1669-0 : 370.00.

3. Якушкина Н.И. Физиология растений : [Учеб.пособие для биол. спец. высш. пед.

учеб. заведений]. - 2-е изд., перераб. - Москва : Просвещение, 1993. - 351,[1] с. : ил.

- Библиогр.: с.330-331.- Указ. предм. и имен.: с.341-348. - ISBN 5-09-004106-7 :

560.00; 4500.00; 600. в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы On-line доступ к базе данных Реферативных журналов ВИНИТИ;

Доступ к Научной электронной библиотеке eLIBRARY.RU;

Коллекция электронных книг Оксфордско-Российского фонда;

Доступ к Электронной библиотеке диссертаций РГБ;

Коллекция издательства Springer, включающаятекущие номера журналов, журнальные архивы, электронные книги;

Лицензионное программное обеспечение Microsoft Windows Professional Russian UpgrdOpenLicensePackNoLevelAcademicEdition (версии XP, Vista, 7) Microsoft Office Russian OpenLicensePackNoLevelAcademicEdition (версии 2003, 2007) Kaspersky Anti-Spam for Linux Russian Edition. 1500-2499 User 2 year Educational Renewal License Kaspersky WorkSpace Security Russian Edition. 500-999 User 2 year Educational Renewal License SYMC ENDPOINT Protection 11.0 renewal BASIC- 12 MONTHS AcademicEdition Total Commander 7.x 101-200 User licence ABBYY Lingvo х3 Европейская версия (лицензии Concurrent) ABBYY FineReader Professional Edition (версии 7, 8, 9) CorelDRAW Graphics Suite X4 Education License ML (1 - 60) Nero 9 Premium Volume Licenses SRP GOV/AcademicEdition 10-19 seats NetOp School Комплектылицензий 1 Teacher+10 Students OriginLabOriginPro V8 Educational concurrent license Используемые источники: журналы: Ботанический журнал», «Биохимия», «Журнал общей биологии», «Экология», «Экология и жизнь», «Экология урбанизированных территорий», «Экологический вестник России», «Физиология растений».

VII. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Кабинет, в котором проводятся занятия по «физиологии растений» соответствует правилам противопожарной безопасности, санитарным правилам и нормам, технике безопасности. Разработаны и утверждены инструкции по технике безопасности. Кабинет располагает материально-технической базой, включая различного рода приборы и микроскопы (сушильные шкафы, термостат, КФК-2МП, спектроскопы, бинокулярные лупы – МБС-10 и т.д.), обеспечен расходными материалами, необходимыми для проведения учебных занятий и освоения студентами основных навыков лабораторной работы, а также для выполнения научно-исследовательской работы студентов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки 250100.62 «Лесное дело»