- •1)Химические компоненты растительной клетки, их функциональная роль.
- •2)Мембраны цитоплазмы, хим. Состав, структура, функции.
- •3)Общие свойства и функции ферментов. Кинетика ферментативных реакций.
- •4)Механизмы поглощения вещества растительной клетки Поступление веществ в растительную клетку.
- •5)Физиологическая природа ответных реакций клетки на повреждающее воздействие и основанные на них тесты оценки состояния растения.
- •6)Культура клеток и тканей, использование в селекции, для оздоровления посадочного материала и для получения физиологически активных препаратов.
- •1)Свойства и роль воды в жизни растений.
- •2)Двигатели водного тока в растении.
- •3)Корневое давление, его размеры и физиологическая роль; зависимость корневого давления от внутренних и внешних факторов.
- •4)Транспирация, методы учета и зависимость от условий.
- •5)Физиология устьичных движений. Применение антитранспирантов при пересадке крупномерного материала.
- •1. Фотоактивное движение устьиц
- •2. Гидроактивное движение устьиц
- •6)Транспирационный коэффициент и коэффициент водопотребления. Пути повышения эффективности использования воды растения.
- •7)Методы изучения параметров водного обмена и их использование.
- •8)Физиологические основы орошения.
- •1.Особенности анатомо-морфологической структуры листа как органа фотосинтеза.
- •1. Эпидермис
- •2. Мезофилл, или хлоренхима
- •3. Проводящие ткани.
- •2)Химический состав, структура и функции хлоропластов.
- •I. Структура хлоропластов
- •II. Химический состав хлоропластов
- •3)Пигменты листа, методы их выделения и разделения. Изменение содержания пигментов в зависимости от вида растений и условий произрастания. Методы выделения и разделения пигментов листа.
- •1.Разделение пигментов по Краусу
- •2.Разделение пигментов хроматографическим методом.
- •3.Определение пигментов методом бумажной хроматографии
- •4)Пигменты листа, их химическая природа и оптические свойства. Роль пигментов в процессе фотосинтеза. Пигменты листа, их химическая природа и оптические свойства
- •I. Зеленые пигменты – хлорофиллы
- •3. Оптические свойства хлорофиллов
- •II.Каротиноиды
- •5)Световая фаза фотосинтеза.
- •6)Темновая фаза фотосинтеза.
- •7)Влияние на фотосинтез внутренних и внешних условий
- •8)Дневная динамика и сезонные изменения фотосинтеза.
- •9)Взаимодействие факторов при фотосинтезе. Использования принципа взаимодействия факторов для регулирования фотосинтетической деятельности насаждений.
- •10)Светолюбивые и теневыносливые растения, их физиологические различия. Использование знаний о светолюбии и теневыносливости растений в садоводстве.
- •11)Фотосинтез и урожай.
- •12)Пути повышения продуктивности фотосинтеза фитоценоза.
- •13)Методы изучения фотосинтеза.
- •14)Физиологические основы выращивания растений при искусственном освещении.
- •15)Транспорт органических веществ в растении.
- •1)Оксидоредуктазы, их химическая природа и роль.
- •3)Аэробная фаза дыхания.
- •4)Энергетика дыхания, вклад в нее анаэробной и аэробной фаз
- •5)Использование энергии дыхания в физиологических процессах.
- •6) Роль дыхания в жизни растений
- •7)Влияние внешних и внутренних факторов на интенсивность дыхания.
- •8)Дыхательные коэффициент, способ его определения и возможность использования для физиологической характеристики растительных объектов.
- •9)Методы изучения дыхания.
- •1)Физиологическая роль азота, особенности питания растений нитратными и аммонийными солями.
- •2)Калий, кальций и магний, их роль, усвояемые формы, поглощение и распределение в растении. Внешние признаки недостатка этих элементов.
- •3)Физиологическая роль фосфора и серы, их усвояемые формы, поглощение и распределение по растению. Внешние признаки недостатка этих элементов.
- •4)Физиологическая роль микроэлементов, внешние признаки и способы предотвращения голодания растений.
- •5)Поглощение, распределение по органам и вторичное использование (реутилизация) элементов минерального питания в растениях.
- •6)Физиологические основы диагностики обеспеченности растений элементами минерального питания.
- •7)Физиологические основы применения удобрений.
- •8)Листовая диагностика корневого питания растений.
- •9)Вегетационный и полевой методы исследования, их роль в изучении основных закономерностей жизнедеятельности растений и решении практических задач.
- •10)Физиологические основы выращивания растений без почвы, использование в практике защитного грунта.
- •1)Фазы роста клеток, роль в формировании тканей и органов растений.
- •2)Влияние внешних и внутренних факторов на рост растений. Контроль за ростовыми процессами.
- •3)Корреляция роста. Их физиологическая природа и возможности использования в садоводстве.
- •4)Закономерности роста растений, их использование в садоводстве.
- •5)Онтогенез и основные этапы развития растения.
- •6)Фитогормоны растений, общие закономерности действия и роль в регуляции роста и развития.
- •7)Физиология формирования семян и сочных плодов.
- •8)Зависимость качества урожая от сорта, почвенно-климатических условий и сроков уборки.
- •9)Возрастные изменения морфологических и физиологических признаков растений, их отдельных органов. Возможности регулирования возрастных изменений растений.
- •10)Синтетические регуляторы роста, их практическое применение.
- •11)Ростовые двиэжения : тропизмы, настии их значение в жизни растения
- •12)Фотопериодизм раст, его роль и возможности использования для регуляции роста и развития раст.
- •14)Регулирование роста светом.. Экологическая роль фитохрома.
- •15)Физиологические основы размножения древесных пород
- •1)Физиологические основы устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды.
- •2)Холодоустойчивость растений. Причины повреждения и гибели теплолюбивых культур при низких положительных температурах.
- •3)Морозоустойчивость растений, причины повреждения и гибели растений при отрицательных температурах. Значение работ и.И.Туманова.
- •4)Зимостойкость как устойчивость растений к комплексу неблагоприятных факторов, причины зимних повреждений растений, их предотвращение.
- •5)Засухоустойчивость и жароустойчивость растений. Значение работ н.А.Максимова в изучении засухоустойчивости растений.
- •6)Солеустойчивость растений. Типы засоления, причины повреждений, и пути повышения солеустойчивости растений.
- •7)Действия на растения загрязнения среды.
- •8)Нарушение физиологических процессов под влиянием инфекции. Иммунитет растений. Использование культуры ткани для получения безвирусного посадочного материала.
- •9)Анатомо-физиологические особенности ксерофитов и мезофитов, способы их приспособления к недостатку воды в окружающей среде.
- •10)Закаливание растений, физиологические основы и возможности применения в садоводстве.
1)Оксидоредуктазы, их химическая природа и роль.
ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ , класс ферментов, катализирующих обратимые окислит.-восстановит. р-ции, в к-рых происходит перенос восстановит. эквивалентов (двух атомов Н, двух электронов или гидрид-иона Н-) от восстановителя (спе-цифич. субстрат р-ции) к окислителю (относительно не-специфич. субстрат), напр.:
АН 2 - восстановитель, В - окислитель
Подклассы О. (их 17) сформированы по типу окисляемого в-ва (восстановителя), подподклассы - по типу окислителя (акцептора восстановит. эквивалента). О. всех подподклас-сов, для к-рых акцептором служит не О2, а любое др. соед., наз. дегидрогеназами, или редуктазами, если акцептор О2- оксидазами. В тех случаях, когда атом О включается в состав субстрата, ферменты наз. оксигеназами (при включении в молекулу одного атома О монооксиге-назами, двух атомов О-диоксигеназами), если атом О включается в виде группы ОН-гидроксилазами.
К О. относится большая группа ферментов (ок. 20% от общего их числа). Многие О. (ок. 170 ферментов) в качестве акцепторов используют никотинамидные коферменты (см. Ниацин )-никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотин-амидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ). Эти дегидрогена-зы (напр., алъдегиддегидрогеназа, лактатдегидрогеназа)выполняют важные ф-ции, участвуя в гликолизе , дыхании , брожении , а также на начальном этапе окислит, распада аминокислот при деградации белков. Нек-рые дегидрогена-зы аминокислот (напр., глутаматдегидрогеназа )могут катализировать синтез аминокислот, участвуя в ассимиляции NH3 микроорганизмами и растениями. Считается, что восстановит. эквиваленты от восстановленного НАД (т. е. от НАДН) переносятся в клетке на О2 через дыхат. цепь переноса электронов (см. Окислительное фосфорилирование ), где своб. энергия этих эквивалентов расходуется для запасания энергии в виде макроэргич. связи АТФ; восстановит. эквиваленты НАДФН расходуются для биосинтетич. целей.
Ряд дегидрогеназ в качестве акцептора содержит химически прочно связанный с ферментом флавинмононуклеотид или флавинадениндинуклеотид (соотв. ФМН и ФАД; см. Рибофлавин ). В таких флавопротеидах ФМН или ФАД восстанавливаются в результате окисления НАДН или НАДФН, а затем передают восстановит. эквиваленты др. компонентам цепи переноса электронов при дыхании, напр. цитохромам или непосредственно на О2. Др. продукт р-ций, катализируемых флавопротеидными О.,-Н2О2. Ферменты, использующие Н2О2 в качестве акцепторов восстановит. эквивалентов (напр., каталаза),
2)Анаэробная фаза дыхания (гликолиз).
Гликолиз осуществляется во всех живых клетках организмов. В процессе гликолиза происходит преобразование молекулы гексозы до двух молекул пировиноградной кислоты: С6Н1206 -> 2С3Н402 + 2Н2. Этот окислительный процесс может протекать в анаэробных условиях (в отсутствие кислорода) и идет через ряд этапов. Прежде всего, для того чтобы подвергнуться дыхательному распаду, глюкоза должна быть активирована. Активация глюкозы происходит путем фосфорилирования шестого углеродного атома за счет взаимодействия с АТФ:глюкоза + АТФ -> глюкозо-6-фосфат + АДФ.Реакция идет в присутствии ионов магния и фермента гексокиназа. Затем глюкозо-6-фосфат изомеризуется до фруктозо-6-фосфата. Процесс катализируется ферментом фосфоглюкоизомеразой:глюкозо-6-фосфат —> фруктозо-6-фосфат.Далее происходит еще одно фосфорилирование при участии АТФ. Фосфорная кислота присоединяется к первому углеродному атому молекулы фруктозы, процесс катализируется ферментом фосфофруктокиназой:фруктозо-6-фосфат + АТФ -> фруктозо-1,6-дифосфат + АДФ.Дальнейшие реакции, составляющие процесс гликолиза, складываются следующим образом: фруктозо-1,6-дифосфат расщепляется с образованием двух триоз, реакция катализируется ферментом альдолазой, которая состоит из четырех субъединиц и содержит свободные SH-группы. Реакция протекает по уравнению:
Молекула фосфодиоксиацетона при участии фермента триозофосфатизомеразы превращается также в 3-фосфоглицериновый альдегид (ФГА). Дальнейшим превращениям подвергается именно ФГА, окисляясь до 1,3-дифосфоглицериновой кислоты (ДФГК). Это важнейший этап гликолиза. Процесс идет с участием неорганического фосфата (Н3Р04) и фермента глицеральдегид-3-фосфатдегидро-геназы. Молекула этого фермента состоит из четырех идентичных субъединиц. Каждая субъединица представляет одиночную полипептидную цепь приблизительно из 220 аминокислотных остатков. Фермент содержит SH-группы и кофермент НАД, который взаимосвязан с ферментом на всем протяжении процесса. Сущность процесса заключается в окислении альдегидной группы ФГА в карбоксильную ДФГК. Окисление идет с выделением энергии. За счет энергии окисления при участии неорганического фосфата (Н3Р04) в молекуле ДФГК образуется макроэргическая фосфатная связь. Одновременно происходит восстановление кофермента НАД.
В целом реакция выглядит следующим образом:
На следующем этапе за счет имеющейся макроэргической связи в 1,3-дифосфоглицериновой кислоте образуется АТФ. Процесс катализируется ферментом фосфоглицераткиназой:
Таким образом, на этом этапе энергия окисления аккумулируется в форме энергии фосфатной связи АТФ. Затем 3-ФГК превращается в 2-ФГК, иначе говоря, фосфатная группа переносится из положения 3 в положение 2. Реакция 1 катализируется ферментом фосфоглицеромутазой и идет в присутствии магния:
Далее происходит дегидратация ФГК. Реакция идет при участии фермента енолазы в присутствии ионов Mg2+ или Мп2+. Дегидратация сопровождается перераспределением энергии внутри молекулы, в результате чего возникает макроэргическая связь. Образуется фосфоенолпировиноградная кислота (ФЕП):
Затем фермент пируваткиназа переносит богатую энергией фосфатную группу на АДФ с образованием АТФ и пировиноградной кислоты. Для протекания реакции необходимо присутствие ионов Mg2+ или Мn2+:
Поскольку при распаде одной молекулы глюкозы образуются две молекулы ФГА, то все реакции повторяются дважды. Таким образом, суммарное уравнение гликолиза. В результате процесса гликолиза образуются четыре молекулы АТФ, однако две из них покрывают расход на первоначальное активирование субстрата. Следовательно, накапливаются две молекулы АТФ. Образование АТФ в процессе следующее:
Реакция гликолиза носит название субстратного фосфорилирования, поскольку макроэргические связи возникают на молекуле окисляемого субстрата. Если считать, что при распаде АТФ из АДФ и Фн выделяется 30,6 кДж, то за период гликолиза накапливается в макроэргических фосфатных связях всего 61,2 кДж. Прямые определения показывают, что распад молекулы глюкозы до пировиноградной кислоты сопровождается выделением 586,6 кДж. Следовательно, энергетическая эффективность гликолиза невелика. Кроме того, образуются 2 молекулы НАДН, которые вступают в дыхательную цепь, что приводит к дополнительному образованию АТФ. Образовавшиеся две молекулы пировиноградной кислоты участвуют в аэробной фазе дыхания.