Тема 2. Физиология растительной клетки
Клетка как основная структурная и физиологическая единица растительного организма.
Химическая организация растительной клетки. Особенности структуры и функции химических веществ, входящих в состав растительной клетки: неорганических (вода, минеральные вещества) и органических (вещества основного обмена – углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты).
Основные структурные компоненты растительной клетки. Клеточная оболочка, ее структура. Химический состав: вода, неорганические соединения, гликаны (пектины, целлюлоза, гемицеллюлоза), белки (ферментативные, структурные, лектины), лигнины, инкрустирующие вещества (кутин, суберин), воск. Физический состав: средняя пластинка, первичная, вторичная, третичная стенки. Функции клеточной оболочки. Плазмодесмы. Особенности их строения и функционирования.
Цитоплазма как коллоидная система. Основные свойства цитоплазмы: вязкость, эластичность, подвижность, раздражимость, избирательная проницаемость. Влияние внешних условий на свойства цитоплазмы.
Мембранный принцип организации поверхности цитоплазмы и структурных компонентов клетки. Структура и функции мембран. Понятие об основных системах жизнедеятельности клетки – информационной, двигательной, транспортной, метаболической, энергетической; особенностях структурных компонентов клетки, входящих в состав этих систем.
Основные принципы регуляторных механизмов клетки: генная, ферментативная (изостерическая, аллостерическая) и мембранная.
|
|
|
Эволюция растительной клетки.
Тема 3. Водный обмен растений
Формы воды в растительной клетке. Функции воды в растении. Структура и свойства воды.
Поступление воды в растительную клетку. Термодинамические основы водообмена: активность воды, химический потенциал, водный потенциал, осмотический и гидростатический потенциал. Растительная клетка как осмотическая система. Осмотическое давление. Изменение осмотических показателей в зависимости от насыщенности клеток водой.
Поступление воды в растение. Корневая система как орган поступления воды, возникший в процессе эволюционного развития растений. Способность надземных органов растения к поглощению воды. Возникновение градиента водного потенциала как движущей силы поступления и передвижения. Верхний и нижний двигатели водного тока. Корневое давление. Механизм корневого давления.
Передвижение воды по растению. Понятие о когезии и адгезии. Влияние внешних условий на поступление воды через корневую систему. Формы воды в почве.
Транспирация. Устьичная и кутикулярная регулировка траспирации. Влияние внешних условий на движение устьиц. Типы движения устьиц. Особенности суточного хода движения устьиц у разных растений. Показатели транспирации.
|
|
|
Влияние на траспирацию внешних условий: влажности воздуха, температуры, света, влажности почвы, ветра. Суточный ход процесса транспирации. Гутация и плач растений.
Физиологические основы устойчивости растений к засухе. Атмосферная и почвенная засуха. Водный дефицит, временное и глубокое завядание. Изменения физиолого-биохимических процессов в тканях растения в условиях обезвоживания.
Особенности водного обмена различных экологических групп растений: гидрофиты, мезофиты, ксерофиты. Классификация ксерофитов по П.А. Генкелю. Ксероморфная структура (правило В.Р. Заленского). Предпосевное закаливание как средство повышения засухоустойчивости растений. Физиологические основы орошения. Физиология поливных растений.
Эволюция водообмена у растений.
Тема 4. Фотосинтез
Фотосинтез, его глобальное значение. История открытия и изучения. Работы К.А. Тимирязева.
Структура фотосинтетического аппарата. Лист как орган фотосинтеза. Хлоропласты, роль в процессе фотосинтеза. Химический состав, структура, функциональное значение.
Пигменты растений. Хлорофиллы, химическая структура, распространение в растительном мире, химические и физические свойства. Этапы биосинтеза хлорофиллов (работы Т.Н. Годнева, А.А. Шлыка). Каротиноиды, химическое строение, свойства, функции. Фикобилины. Фитохромная система растений. Фоторецепция в синей области спектра: криптохром и фототропин. Криптохром – рецептор синего света, локализованный в ядре и цитоплазме. Фототропин – мембранный рецептор синего света.
|
|
|
Значение различных участков солнечного спектра в процессе фотосинтеза (работы К.А. Тимирязева, Красновского А.А., Цвета М.С.).
Понятие о фотосинтетической единице, фотосистемах и реакционном центре. Поглощение квантов света и возбуждение хлорофилла. Миграция энергии. Фотохимический этап фотосинтеза. Электронтранспортная цепь (ЭТЦ) фотосинтеза. Циклический, нециклический и псевдоциклический потоки электронов. Работы Д. Арнона. Фотофосфорилирование, его механизм. Фотоокисление воды, выделение кислорода. Образование НАДФН2.
Темновая фаза фотосинтеза. Исследования И. Кальвина. С3-путь фотосинтеза (цикл Кальвина). Акцепторы углекислого газа. Рибулозо-бисфосфаткарбоксилаза-оксигеназа – ключевой фермент С3-пути фотосинтеза. Использование АТФ и НАДФН++Н+ в цикле Кальвина. С4-путь фотосинтеза (цикл Хэтча-Слэка-Карпилова). Варианты С4-пути фотосинтеза: NADP-маликэнзимный, NAD-маликэнзимный и ФЕП-карбоксикиназный. Особенности САМ-цикла фотосинтеза. Фотодыхание, его механизм и значение.
|
|
|
Продукты фотосинтеза (работы А.А. Ничипоровича и др.). Выход ассимилятов из хлоропластов и транспорт их в растении. Этапы и механизмы передвижения органических веществ по флоэме. Работы А.Л. Курсанова.
Влияние внешних условий на процесс фотосинтеза. Показатели фотосинтеза. Влияние на фотосинтез условий освещения (работы В.И. Любименко). Компенсационная точка. КПД трансформации световой энергии в химическую.
Влияние внутренних факторов на ход фотосинтеза: содержание хлорофилла (асимиляционное число), отток ассимилятов, возраст листа, степень открытости устьиц. Взаимодействие факторов внешней среды. Дневной ход фотосинтеза. Фотосинтез и урожай (биологический, хозяйственный). Пути повышения продуктивности фотосинтеза.
Возникновение фотосинтеза в процессе эволюции.
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
1-02 04 04 Биология; 1-02 04 04-01Дополнительная специальность Биология.Химия
| № |
Наименование тем | Количество аудиторных часов | |||
| Всего | в том числе | ||||
| лекций | семинарских занятий | лабораторных занятий | |||
| 1 | Введение | 2 | 2 | ||
| 2 | Физиология растительной клетки | 16 | 4 | 12 | |
| 3 | Водный обмен растений | 12 | 4 | 8 | |
| 4 | Фотосинтез | 20 | 10 | 2 | 8 |
| 5 | Минеральное питание | 12 | 6 | 6 | |
| 6 | Дыхание растений | 24 | 10 | 2 | 12 |
| 7 | Рост и развитие | 10 | 6 | 4 | |
| 8 | Физиологические основы устойчивости растений | 16 | 8 | 8 | |
| 9 | Вторичный метаболизм растений | 8 | 4 | 4 | |
| Всего | 120 | 54 | 4 | 62 | |
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
по специальности: 1-02 04 05 География. Дополнительная специальность
(1-02 04 05-01 География. Биология)
| № |
Наименование тем | Количество аудиторных часов | |||
| Всего | в том числе | ||||
| лекций | семинарских занятий | лабораторных занятий | |||
| 1 | Введение | 2 | 2 | ||
| 2 | Физиология растительной клетки | 12 | 4 | 8 | |
| 3 | Водный обмен растений | 8 | 4 | 4 | |
| 4 | Фотосинтез | 14 | 6 | 8 | |
| 5 | Минеральное питание | 8 | 4 | 4 | |
| 6 | Дыхание растений | 12 | 6 | 6 | |
| 7 | Рост и развитие | 6 | 4 | 2 | |
| 8 | Физиологические основы устойчивости растений | 6 | 4 | 2 | |
| 9 | Вторичный метаболизм растений | 4 | 2 | 2 | |
| Всего | 72 | 36 | 4 | 32 | |
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ УМК
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1089; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!