- •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.
-
Устойчивость растений к низким положительным температурам.
Под устойчивостью к низким температурам подразумевают холодостойкость и морозоустойчивость, т. е. способность растений выживать в условиях низких положительных температур и при заморозках. В листьях растений, повреждающихся при охлаждении, нарушаются процессы фотосинтеза, транспорта ассимилятов, дыхания, синтеза белков. Диапазон повреждающих температур сильно варьирует в зависимости от вида растения. Особенно устойчивы к низким температурам древесные виды в состоянии покоя. Семена, другие обезвоженные ткани растений и споры грибов способны переживать температуры около абсолютного нуля. Тургесцентные вегетирующие клетки также могут выдерживать замораживание, если их охлаждать очень быстро, поскольку формирующиеся в таких условиях кристаллы льда очень малы и не вызывают механических повреждений. Большинство видов тропических и субтропических растений не выдерживают не только заморозков, но даже низких положительных температур. Такие растения, как кукуруза, фасоль, рис, томаты, огурцы и хлопок, останавливаются в росте при температуре 10–15 °С и повреждаются, если температура падает ниже 10 °С. Холодостойкость теплолюбивых растений можно также повысить предпосевным закаливанием. Для этого наклюнувшиеся семена (например, огурцов, томатов) в течение нескольких суток выдерживают в чередующихся (через 12 ч) условиях низких положительных (около 5 °С) и более высоких (10–20 °С) температур. Таким же образом можно закалять и рассаду. Обычное время для закаливания, например, картофеля составляет 15 дней обработки низкими положительными температурами. После такой закалки растения картофеля хорошо переносят даже слабые заморозки. В процессе закаливания изменяется гормональный баланс растения, ростовые процессы затормаживаются, возрастает количество ненасыщенных жирных кислот, включаются механизмы защиты клеток от обезвоживания и замерзания.
-
Адаптация растений к повышенным температурам.
При повышении температуры выше оптимальной, при которой физиологические процессы идут с максимальной скоростью, наблюдается их снижение скорости вплоть до остановки. Только несколько видов высших растений могут постоянно существовать при температуре выше 45 °С. При высоких температурах способны выживать лишь нерастущие и обезвоженные клетки или ткани, например семена и пыльца. Активно вегетирующие ткани редко выживают при температурах более 45 °С, в то время как сухие семена и пыльца некоторых видов могут выдерживать температуру 120 и 70° С соответственно. К высоким температурам хорошо приспособились некоторые суккуленты, для которых характерен САМ-тип углеродного метаболизма. Поскольку у этих растений устьица днем закрыты, они не могут регулировать температуру за счет транспирации, но способны выдерживать перегрев до 60–65 °С. Одним из основных элементов адаптации растительных организмов к перегреву являются белки теплового шока, которые синтезируются при повышении температуры и помогают растениям выдерживать этот тип стрессового воздействия. Впервые они были выявлены у дрозофилы, позже идентифицированы у животных (включая человека), микроорганизмов и растений. Если клетки или проростки растений быстро нагреть до температуры 40 °С, синтез большинства белков и мРНК будет подавлен. Именно в этих условиях происходит активация синтеза около 30–50 белков, называемых белками теплового шока (БТШ). Новые транскрипты БТШ, т.е. соответствующие мРНК, обнаруживаются уже через 3–5 мин после воздействия высоких температур. Их образование наблюдается также в естественных условиях при постепенном повышении температуры. Для растительных организмов характерно накопление низкомолекулярных БТШ (от 15 до 31 кДа). После их синтеза отдельные клетки и целый растительный организм приобретают устойчивость к повышенным температурам и даже к таким, которые ранее были летальными. Нарушения в синтезе БТШ, как правило, лишают растения устойчивости к тепловому шоку. В экспериментах in vitro выявлено, что белковые фракции, обогащенные БТШ с молекулярной массой 15 и 18 кДа, обладают высокой устойчивостью к повышенной температуре и предотвращают денатурацию других белков при нагревании. Некоторые БТШ не имеют отношения к тепловому шоку, а инициируются другими типами стрессовых воздействий (засухой, низкими температурами, механическими повреждениями, засолением) и обработкой АБК. Таким образом, клетки, подвергшиеся воздействию одного вида стресса, приобретают устойчивость (через образование БТШ) к другим повреждающим факторам, т. е. происходит кросс-адаптация. Например, тепловой шок (48 ч при 38 °С) стимулирует образование ряда БТШ у томатов, что позволяет им без заметных повреждений выдерживать почти 3-недельное пребывание при температуре 2 °С.