Перечень вопросов для выполнения контрольной работы 1

1. Предмет, задачи и методы физиологии растений.

2. Сущность жизни и характерные свойства живого организма. Клетка как носитель жизни.

3. Клетка как элементарная структурная единица организма. Основные компоненты клетки.

4. Физиологическая роль основных клеточных органоидов.

5. Химический состав цитоплазмы растительной клетки. Коллоидные и физико-химические свойства цитоплазмы.

6. Структура и функции клеточных мембран.

7. Мембранные системы клетки. Понятие о биоэлектрическом потенциале.

8. Химический состав и строение клеточной стенки, её функциональное значение.

9. Нуклеиновые кислоты, их структура. Функциональные группы нуклеиновых кислот.

10. Физиологическая роль нуклеиновых кислот. ДНК как генетический материал клетки.

11. Аминокислоты, пептиды и белки, их свойства.

12. Структура и функции белков.

13. Состав и размеры белковых молекул.

14. Биосинтез белка, локализация этого процесса. Связь синтеза белка с дыханием.

15. Макроэргические соединения (сахарофосфаты, АТФ, УДФ и др.), их роль в метаболизме клетки.

16. Ферменты, их химическая природа и функциональное значение. Факторы, влияющие на активность ферментов.

17. Классификация ферментов. Ферменты класса гидролаз.

18. Свойства и механизм действия ферментов. Кофакторы ферментов.

19. Осмотические явления в клетке и их значение в жизни растения.

20. Осмотически активные вещества растительной клетки. Тургор, его потеря при плазмолизе и завядании.

21. Понятие об осмотическом давлении. Осмотическое давление разных клеток и тканей растения.

22. Растительная клетка как осмотическая система. Связь между осмотическим давлением и концентрацией клеточного сока.

23. Поглощение воды растительной клеткой. Сосущая сила клетки, её величина и физиологическое значение, понятие о водном потенциале клетки.

24. Физиологическая роль воды в растении, ее формы в клетке.

25. Поступление воды в растение. Верхние и нижние “двигатели” водного потока.

26. Корневое давление, его природа и обнаружение. Гуттация и плач растений. Состав пасоки.

27. Транспирация, её биологическое значение. Особенности верхнего “двигателя” водного потока.

28. Транспирация как физиологический процесс. Факторы, определяющие величину транспирации.

29. Интенсивность транспирации. Продуктивность транспирации, транспирационный коэффициент. Значение этих показателей в растениеводстве.

30. Механизмы устьичной регулировки транспирации.

31. Причины движения устьичных клеток. Фотоактивная, гидроактивная и гидропассивная реакция устьиц.

32. Передвижение воды по растению, понятие о восходящем потоке. Роль сил межмолекулярного сцепления воды.

33. Понятие об относительной транспирации. Интенсивность и продуктивность транспирации, средние значения этих показателей.

34. Структура и функции устьичного аппарата растений. Роль кутикулярной транспирации.

35. Действие недостатка воды на растение.

36. Нарушение водообмена, его причины и последствия.

37. Водный баланс растения. Водный дефицит, его виды. Влияние недостатка воды на фотосинтез и дыхание растений.

38. Условия, необходимые растению для нормального водообмена. Физиологические особенности засухоустойчивых растений.

39. Способы физиологического контроля водообеспеченности растений. Физиологические основы орошения.

40. Фотосинтез, его значение. Современные представления о сущности фотосинтеза.

41. Понятие об углеродном питании растений. Физиологическкая сущность углеродного питания.

42. Источники углерода для растений. Усвоение СО₂ и лучистой энергии солнца при фотосинтезе. Лист как орган фотосинтеза.

43. Строение, химический состав и функциональное значение хлоропластов.

44. Хлорофилл, его свойства. Значение хлорофилла в жизни растений.

45. Фотосинтетическое возбуждение хлорофилла. Фотосинтез как окислительно-восстановительный процесс.

46. Оптические свойства хлорофилла. Понятие о флуоресценции. Фотосистемы I и II.

47. Роль света в процессе фотосинтеза. Спектры поглощения света хлорофиллом и каротиноидами. Понятие о реакционных центрах.

48. Каротиноиды, их физиологическая роль.

49. Световая стадия фотосинтеза, фотолиз воды.

50. Фотосинтетическое фосфорилирование, его сущность.

51. Темновая стадия фотосинтеза. Цикл М. Кальвина.

52. С₄-путь фотосинтеза у растений.

53. Фотодыхание, его значение.

54. Величины, характеризующие процесс фотосинтеза.

55. Влияние внутренних и внешних факторов на фотосинтез.

56. Интенсивность и чистая продуктивность фотосинтеза, их определение.

57. Суточные и возрастные изменения фотосинтеза.

58. Выращивание растений при искусственном освещении. Условия наилучшего использования электрического света.

59. Фотосинтез и урожайность. Фотосинтез в посевах.

60. Значение дыхания в жизни растений.

61. Заслуги А.Н.Баха и В.И.Палладина в изучении химизма дыхания. Современное учение о химизме дыхания.

62. Анаэробная фаза дыхания (гликолиз).

63. Химизм аэробной фазы дыхания. Заслуга Г. Кребса.

64. Дыхание как совокупность последовательных окислительно-восстановительных процессов. Электронно-транспортная цепь (ЭТЦ) дыхания.

65. Энергетика дыхания. Понятие о физиологической эффективности дыхания.

66. Факторы, влияющие на интенсивность дыхания.

67. Аэробная фаза дыхания, её суть. Роль воды в окислении пировиноградной кислоты.

68. Связь дыхания и брожения. Пути окисления пировиноградной кислоты в растительных тканях.

69. Анаэробное дыхание. Промежуточные и конечные продукты анаэробного дыхания.

70. Пентозофосфатный цикл, его энергетический выход.

71. Механизм синтеза АТФ в митохондриях (хемиосмотическая теория П. Митчелла).

72. Суммарные уравнения химических превращений при аэробном и анаэробном дыхании. Интенсивность дыхания, методы её определения.

73. Ферменты, участвующие в процессе дыхания, их общая характеристика.

74. Понятие о дыхательной цепи.

75. Дегидрогеназы, их химическая природа и характер действия.

76. Оксидазы, их участие в аэробном дыхании.

77. Цитохромная система, её функциональное значение.

78. Дыхательный коэффициент при использовании различных субстратов (углеводов, жиров, органических кислот). Примеры химических реакций. Понятие об энергетической эффективности дыхания.

79. Зависимость дыхания растительных тканей от температуры, влажности, газового состава воздуха и других факторов среды.

80. Чистая продуктивность фотосинтеза растений пшеницы перед колошением составила 6 г/м² сутки, листовой индекс равен 5. Рассчитать среднесуточный прирост сухой массы в посеве ( в кг на 1 га).

81. Методом листовых половинок определена интенсивность фотосинтеза, она составила 2,5 г/м².ч; поверхность листьев растения - 3,2 м². Сколько органического вещества вырабатывает растение за 15 мин.?

82. За 20 мин. побег, листовая поверхность которого равна 2,4 дм², поглотил 16 мг СО₂. Определить интенсивность фотосинтеза и ассимиляционный коэффициент, если содержание хлорофилла в листе 4 мг/дм².

83. При определении чистой продуктивности растений кукурузы получены следующие данные: средняя масса сухого вещества растения в начале опыта составила 47,6 г, а площадь листьев – 0,25 м². Через 10 дней масса сухого вещества растения достигла 61,3 г, средняя площадь листьев – 0,348 м². Рассчитать чистую продуктивность фотосинтеза растений кукурузы.

84. В результате минеральной подкормки чистая продуктивность фотосинтеза растений картофеля увеличилась с 4,3 г/м² в сутки до 5,7 г/м² в сутки. На 1 га находится 57 тыс. растений, площадь листьев 1 растения равна 0,445 м². В клубнях откладывается 75% накопленных при фотосинтезе веществ. На сколько кг увеличится масса клубней за сутки на площади 1 га?

85. Интенсивность дыхания прорастающих семян пшеницы определяли по количеству выделенной углекислоты путем поглощения её раствором барита с последующим титрованием соляной кислотой. В опытную колбу налили 10 мл гидрата окиси бария, для исследования взяли навеску семян в 5 г с влажностью 50%. Опыт продолжался 2,5 часа. На титрование барита перед опытом пошло 10,7 мл соляной кислоты, после опыта - 3,9 мл. Определить интенсивность дыхания прорастающих семян пшеницы в мг СО₂ за 1 час на 1 г абсолютно сухих семян.

86. При определении дыхательного коэффициента в прорастающих семенах двух культур получены следующие данные: 1) поглощено 2,7 мл кислорода, выделено 0,9 мл углекислого газа; 2) поглощено 2,3 мл кислорода, выделено 1,9 мл углекислого газа. Определить в каком случае были семена пшеницы и семена подсолнечника. Объяснить, почему именно так.

87. Транспирационный коэффициент при выращивании пшеницы на юге равнялся 650. Рассчитать продуктивность транспирации. При выращивании пшеницы в северных районах продуктивность транспирации будет больше или меньше и почему?

88. При уборке масса сухого вещества растений составила 740 г. За время вегетации они израсходовали 407,5 кг воды. Рассчитать транспирационный коэффициент и продуктивность транспирации.

89. Рассчитать, сколько центнеров воды израсходует на транспирацию посев пшеницы площадью 10 га при урожае зерна в 20 ц с

1 га (в расчете на сухое вещество). Соотношение зерна и соломы - 1:1,1, транспирационный коэффициент 450.

90. Растения ячменя израсходовали за вегетацию 520 ц воды.

Транспирационный коэффициент 570; соотношение зерна и соломы - 1:0,7. Каков может быть урожай зерна с этих растений?

91. Рассчитать относительную транспирацию, если в течение часа с листа растения площадью 45,5 см² испарилось 0,32 г воды, а с чашки Петри (диаметр - 10 см) испарилось 1,8 г воды. Объяснить, почему эта величина меньше единицы. (Согласно закону Стефана испарение через малые отверстия идет интенсивнее).

92. Чему равен коэффициент водопотребления посева при урожайности 45 ц с 1 га и расходе за вегетационный период 320 мл воды (3200 т/га)?

93. При уборке пшеницы получен урожай зерна в 20 ц с 1 га (в расчете на сухое вещество). Соотношение зерна и соломы 1:1,1, транспирационный коэффициент 450. Рассчитать долю (в %) транспирационного расхода влаги в суммарном водопотреблении (4500 м³/га).

94. Клеточный сок корневых волосков изотоничен раствору глюкозы концентрации 0,24 М. Определить в каких пределах меняется величина осмотического потенциала сока в течение суток при колебании температуры от 14^оС до 29^оС (в МПа).

95. Осмотический потенциал клеточного сока лука равен -1,1 МПа. Срезы лука поместили в раствор хлористого натрия с концентрацией 0,3 М, изотонический коэффициент которого при температуре в лаборатории 25^оС равен 1,79. Будет ли наблюдаться плазмолиз в клетках лука?

96. Клетки листьев кукурузы находятся в состоянии начального плазмолиза. Рассчитать величину сосущей силы клеток (водного потенциала клеток в МПа), если раствор клеточного сока изотоничен раствору 0,2 М раствору глюкозы при температуре 25^оС.

97. Клетки листьев пшеницы находятся в состоянии максимального тургора (выдержаны в воде). Рассчитать величину сосущей силы клеток, осмотического и тургорного давления (в МПа), если раствор клеточного сока изотоничен 0,5 М раствору сахарозы при температуре 27^оС.

98. Осмотический потенциал почвенного раствора -0,9 МПа.

Клеточный сок корневых волосков изотоничен 0,3 М раствору хлористого натрия с изотоническим коэффициентом 1,79 при температуре 25^оС; потенциал давления клеток 0,1 МПа. Определить, будет ли вода поступать в клетки корня?

99. Клетка находится в состоянии полной потери тургора. Чему равен водный и гидростатический потенциалы этой клетки, если осмотический потенциал составляет - 0,8 МПа?

100. Указать направление движения воды в системе из двух клеток, если в 1-й клетке осмотический потенциал равен - 1,7 МПа, гидростатический потенциал составляет 0,8 МПа, а во 2-ой - соответственно -1,4 МПа и 0,4 МПа. Объяснить, по какой причине.