WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ

Председатель

Учебнометодического объединения

вузов Республики Беларусь

по естественнонаучному образованию

В.В. Самохвал

15 мая 2006

Регистрационный № ТД G. 016 /тип.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Учебная программа для высших учебных заведений по специальности 131 01 01 Биология СОГЛАСОВАНО Председатель научнометодического совета по специальности Биология УМО по естественнонаучному образованию В.В. Лысак 19 апреля 2006 Первый проректор Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы» _ В.И. Дынич 30 мая 2006 Экспертнормоконтролер С.М. Артемьева 30 мая 2006 Минск 2006 Составители:

Юрин В.М. – заведующий кафедрой физиологии и биохимии растений, доктор биологических наук, профессор;

Кудряшов А.П. – доцент кафедры физиологии и биохимии растений, кандидат биологических наук, доцент;

Найдун С.Н. – доцент кафедры физиологии и биохимии растений, кандидат биологических наук Рецензенты:

Кафедра ботаники и основ сельского хозяйства Учреждения образования «Белорусский государственный педагогический университет им. М. Танка»;

Домаш В.И. – главный научный сотрудник Института экспериментальной ботаники им.

В. Ф. Купревича Национальной Академии наук Беларуси, доктор биологических наук Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой физиологии и биохимии растений биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 10 от 17 марта 2006 г.);

Ученым советом биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 8 от 18 апреля 2006 г.);

Научнометодическим советом Белорусского государственного университета (протокол № 3 от 25 апреля 2006 г.) Ответственный за редакцию: Юрин Владимир Михайлович Ответственный за выпуск: Юрин Владимир Михайлович ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Курс “Физиологии растений” относится к числу фундаментальных биологический дисциплин.

Задача курса дать студентам современное представление о природе основных физиологических процессов растений, механизмах их регуляции и закономерностях взаимодействия с внешней средой. Изучаются молекулярные физиологические основы функционирования растительных организмов. Должное внимание уделяется экологическим проблемам физиологии.

Физиология растений связана с другими биологическими дисциплинами молекулярной биологии, биохимией, биофизикой, генетикой, микробиологией, ксенобиологией и др.

Всего аудиторных часов – 124, в том числе лекционных часов – 68, лабораторных занятий – 56.

ВВЕДЕНИЕ Предмет физиологии растений. Физикохимический, экологический и эволюционные аспекты физиологии растений. Объект физиологии растений, его особенности.

Разнообразие объектов, характеризующихся фототропным образом жизни. Проблемы современной физиологии растений. Специфика задач физиологических исследований.

Задачи физиологии растений. Этапы развития физиологии растений, ее связь с общим развитием биологии и практикой.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ Структура компонентов растительной клетки, особенности строения в связи с их биологической функцией. Клеточная стенка. Цитоплазма. Ядро. Пластиды. Рибосомы, митохондрии, вакуоль, микротрубочки, микрофиламенты, пероксисомы, лизосомы.

Эндоплазматический ретикул. Аппарат Гольджи. Функциональное взаимодействие различных органоидов клетки.

Физикохимические свойства цитоплазмы, ее взаимодействие с внешней средой.

Структура и функция мембран растительной клетки. Проницаемость мембран.

Принципы регулирования физиологических процессов клеткой.

ФОТОСИНТЕЗ Физикохимическая сущность фотосинтеза и его роль в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма. Общие закономерности и значение фотосинтеза.

Структурная организация фотосинтетического аппарата. Лист как орган фотосинтеза. Хлоропласты, их строение, биохимический состав и функции. Биогенез хлоропластов.

Пигментные системы фотосинтезирующих организмов. Хлорофиллы, и их строение, химические и физические свойства. Биосинтез хлорофилла. Функции хлорофиллов.

Каротиноиды, их строение, классификация, свойства и функции.

Билихромопротеины (фикобиллины). Структура, свойства и функции билихромопротеинов.



Организация и функционирование пигментных систем. Поглощение света пигментами.

Электронновозбужденные состояние пигментов и типы дезактивации возбужденных состояний. Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов. Понятие о фотосинтетической единице и реакционных центрах.

Представление о функционировании двух фотосистем, их структура и назначение.

Структура электронтранспортной цепи фотосинтеза. Фотофосфорилирование, его типы, характеристика.

Классификация растений по метаболизму СО2 в фотосинтезе. Метаболизм углерода в процессе фотосинтеза. С3путь фотосинтеза, основные этапы, их характеристика.

Природа первичного акцептора углекислоты. С4путь фотосинтеза, его особенности и характеристика. Метаболизм углерода по типу толстянковых (САМцикл). С путь, фотодыхание и метаболизм гликолевой кислоты.

Показатели фотосинтеза: интенсивность, фотосинтетический потенциал, индекс листовой поверхности. Фотосинтез и урожай. Зависимость фотосинтеза от факторов внешней среды. Эндогенная регуляция фотосинтеза.

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ Значение дыхания в жизни растений. Теория В.И. Палладина. Показатели дыхания:

интенсивность и дыхательный коэффициент.

Ферментные системы дыхания. Участие ферментов различных классов в дыхании.

Дыхательные субстраты. Пути диссимиляции углеводов. Гликолиз, его суть, энергетика. Цикл ди и трикарбоновых кислот, цикл КребсаКорнберга.

Окислительный пентозофосфатный цикл и его роль в метаболизме.

Использование в качестве дыхательных субстратов жиров и белков. Взаимосвязь превращения углеводов, белков и жиров.

Митохондрии, их структура и функции. Электронтранспортная цепь дыхания, характеристика ее компонентов. Окислительное фосфорилирование в электронтранспортной цепи, энергетическая эффективность. Субстратное и окислительное фосфорилирование.

Зависимость дыхания от внутренних и внешних факторов. Особенности дыхания растений.

ВОДНЫЙ ОБМЕН РАСТЕНИЙ Структура и свойства воды в жизнедеятельности растений. Термодинамические основы водообмена растений: активность воды, химический потенциал воды, водный потенциал, матричный потенциал, осмотический потенциал, гидростатический (потенциал давления).

Поступления воды в растение. Водный баланс растений. Градиент водного потенциала движущая сила поступления и передвижения воды в клетках, тканях и растении. Закономерности поступления воды в клетку Корневая система как орган поглощения воды. Корневое давление, его значение и зависимость от действия внешних факторов.

Гуттация, ее суть и значение. «Плач» растений.

Транспирация. Биологическое значение транспирации. Устьичная, внеустьичная транспирации и физиология устьичных движений. Показатели траспирации:

интенсивность, транспирационный коэффициент, коэффициент водопотребления.

Влияние на транспирацию внешних факторов. Саморегулирование транспирации.

Движущие силы восходящего тока воды. Нижний и верхний концевой двигатели, процессы когезии и адгезии.

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ Элементы минерального питания, необходимые для жизнедеятельности растений.

Макроэлементы: азот, фосфор, калий, сера, кальций, магний. Микроэлементы:

железо, медь, марганец, цинк, молибден, кобальт, бор. Роль и функциональные нарушения при недостатке в растении микро и макроэлементов. Структурная и каталитическая функция ионов в метаболизме.

Взаимодействие ионов: антагонизм, синергизм, аддитивность. Поступление минеральных веществ. Транспорт ионов через плазматическую мембрану. Пассивный и активный транспорт. Ионные каналы. Участие переносчиков и транспортных АТФаз.

Значение мембранного потенциала для процессов поступления ионов в клетку.

Ближний транспорт ионов. Радиальное перемещение ионов в корне: симпластический и апопластический пути. Функции корневых тканей в радиальном транспорте.

Дальний транспорт ионов в растении. Восходящий и нисходящий ток минеральных элементов и веществ в растении. Пространственная организация ионного транспорта в корне. Интеграция и регуляция транспорта в целом растении. Минеральное питание как фактор повышения продуктивности сельскохозяйственный растений.





РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ Общие закономерности роста и развития растений. Кривая роста. Определение понятий “онтогенез”, “рост” и “развитие”. Периодизация онтогенеза. Показатели роста растений.

Клеточные основы роста и развития. Локализация роста у растений. Ростовые корреляции. Полярность. Тотипотентность.

Зависимость роста от экологических факторов (свет, температур, водообеспеченность, минеральное питание).

Явление покоя, его адаптивная функция. Типы покоя и факторы его обусловливающие. Фитогормоны как факторы, регулирующие рост и развитие растений. Основные группы фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен. Новые гормонактивные соединения: брассиностероиды, жасмоновая и салициловая кислоты, системин и др. Локализация биосинтеза фитогормонов в растении и их транспорт. Особенности действия фитогормонов на рост растений.

Синтетические регуляторы роста, и их природа и использование: гербициды, ретарданты, регуляторы созревания и покоя, дефолианты, морфактины.

Движение растений. Ростовые и тургорные движения растений. Тропизмы, виды тропизмов. Настии, их типы. Развитие растений, основные этапы развития.

Жизненный цикл растений. Термопериодизм. Фотопериодизм. Регуляция фотопериодических реакций фитохромом. Физиология цветения и старения растений.

Возможности метода культуры клеток и тканей в растениеводстве.

ФИЗИОЛОГИЯ СТРЕССА Общие понятия. Стресс, адаптация, устойчивость. Триада Селье. Обратимые и необратимые повреждения тканей и органов растения. Критические периоды воздействия стрессовых факторов на растения. Стрессбелки.

Действие низких положительных температур и холодоустойчивость растений.

Приспособление растений к низким положительным температурам. Способы повышения холодостойкости растений.

Действие отрицательных температур и морозоустойчивость растений. Причины вымерзания растений. Физиологобиохимическая природа устойчивости растений к отрицательным температурам.

Действие высоких температур и жароустойчивость растений. Изменение обмена веществ, роста и развития растений.

Водный дефицит и засухоустойчивость растений. Совместное действие на растение недостатка влаги и высокой температуры. Особенности устойчивости у мезофитов и ксерофитов.

Влияние на растение избытка влаги, факторы, обусловливающие устойчивость растений при затоплении.

Растения в условиях гипоксии и аноксии. Анатомоморфологические приспособления и активирование анаэробного метаболизма в условиях недостатка кислорода.

Акклимация растений к аноксии.

Солевой стресс. Виды засоления. Группы растений по устойчивости к засолению.

Газоустойчивость растений. Формы устойчивости.

Физиологобиохимические основы устойчивости растений к патогенным организмам.

ЛИТЕРАТУРА Основная:

1. Алехина Н.Д. Физиология растений. Учебник для студентов вузов / Н.Д.

Алехина, Ю.В. Балнокин, В.Ф. Гавриленко и др. М.: Издательский центр «Академия», 2005.

2. Кузнецов В.В. Физиология растений. Учебник для вузов / В.В. Кузнецов, Г.А.

Дмитриева. М.: Высшая школа, 2005.

3. Медведев С.С. Физиология растений. Учебник / С.С. Медведев. СПб.: С.Петерб.

университет, 2004.

4. Полевой В.В. Физиология растений / В.В. Полевой. М.: Высшая школа, 1989.

5. Третьяков Н.Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. Учебник / Н.Н. Третьяков, Е.И. Кошкин, Н.М. Макрушин и др. М.: Колос, 1998.

6. Щербаков В.Г. Биохимия / В.Г. Щербаков, В.Г. Лобанов, Т.Н. Прудникова и др.

СПб.: ГИОРД, 2003.

Дополнительная:

1. Албертс Б. Молекулярная биология клетки / Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис и др. М.: Мир, 1987. Т.5.

2. Гавриленко В.Ф. Избранные главы физиологии растений. Учебное пособие / В.Ф.

Гавриленко, М.В. Гусев, К.А. Никитина, П.М. Хофман. М.: МГУ, 1986.

3. Гудвин Т. Введение в биохимию растений / Т. Гудвин, Э. Мерсер. М.: Мир, 1986.

4. Кретович В.Л. Биохимия растений / В.Л. Кретович. М.: Высшая школа, 1986.

5. Кнорре Д.Г. Биологическая химия / Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. М.: Высшая школа, 1998.

6. Терминология роста и развития растений./ Под ред. М.Х. Чайлахяна. М.: Наука, 1983.











© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.