Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Влияние на растение избытка влаги (заболоченные, болотные почвы); нарушения обмена веществ растений при переувлажнении; устойчивость к аноксии.



Избыток влаги в почве оказывает крайне неблагопр. влияние на расте­ния. Этот фактор действует при заболачивании почв, временном или постоян­ном переувлажнении, при вымокании растений в результате весеннего таяния снега или при затяжных дождях, при нарушении поливных норм на орошаемых территориях. Особенностью затопления, как стресс-фактора, является сочетание высокой оводненности и нарушение кислородного режима в корнеобитаемой зоне. Доступ кислорода к корням растений затрудняется (гипоксия) или совсем пре­кращается (аноксия). Известно, что обычно корни поглощают кислород, необ­ходимый для дыхания, прямо из почвы. Хорошо структурированные почвы бо­гаты кислородом. Но в плохо дренированных почвах при больших дождях поры заполняются водой, воздух вытесняется. Диффузия кислорода в воде происх. медленно, особенно при низ. темпер. Вместе с тем кислород в почве необходим для жизнедеят. аэробных микроорганизмов. Поэтому при длительном затоплении в почве развиваются анаэробные процессы, преимуще­ственно маслянокислое и другие виды брожения. Происходит подкисление око­локорневой среды, накапливаются С02, СН4, органические кислоты, спирты и другие соединения, многие из которых ядовиты для корней растений. При затоплении тормозится прорастание семян, снижается поглощение во­ды, ингибируется процесс экссудации. Нарушение водного обмена растений про­является в сниж. оводненности и возрастании водного дефицита. Резко падает поглощение ионов через корни. В результате в надземных органах обнаруживается недостаток питательных веществ. Наблюдается задержка роста рас­тений. Повы­ш. знач. рН цитоплазмы первый признак поврежд. кл. Наиболее приспособлены к недост. кислорода такие группы растений, как гидрофиты, болотные, растения ветландов и виды, произрастающие на плотных почвах. Возможность произрастания растений в усл. переувл. (к гипо- и аноксии) обес­печивается, во-первых, поддержанием содер. кислорода в тканях, близкого к нормальному уровню; во-вторых, приспособлениями, позвол. осуществлять обменные процессы при пониж. концентр. кислорода в среде (Т.В. Чиркова). Сохр. необходимого уровня кислорода в тканях способст. разно­образные анатомо-морфологич. изменения. Происходит укорачивание и утолщение корней, образование дополнительной поверхностной корневой системы. В первую очередь тормозится рост первичных корней. У большинства растений при затоплении возрас­тает общий объем газовых полостей, что способствует транспорту кислорода из атмосферы к затопляемым органам. Развива­ется вентиляционная сеть межклетников, воздухоносные полости (аэренхима). Существенную роль в обеспечении кислородом корневой системы имеют листья. Однако система транспорта и на­копления кислорода не всегда оказывается эффективной и поэтому важным являются физиолого-биохимические приспособления, обеспечивающие доста­точный уровень обмена веществ при пониженной концентрации кислорода. Эти приспособления связаны главным образом с процессом дыхания (Г. М. Гри­нева). Возрастает активность пентозофосфатного пути дыхания с окислением образующегося в ходе его НАДФН. Увеличивается значение гликолитического пути распада глюкозы. Возрастает роль эффективной работы системы детоксикации продуктов анаэробного распада (этиловый спирт, молочная кислота. Может происходить выход этанола (и других продуктов) в околокор­невую среду или подъем с транспирационным током в надземную часть и выход в атмосферу через листья и чечевички. Происходят морфологические изменения структуры митохондрий. При гипо- и аноксии изменяется количественное содержание и качествен­ный состав белков. Обычно содержание белка снижается в связи с ускорением распада и торможением синтеза. Однако для ряда белков отмечается усиление - синтеза. Так, показано, что при помещении корней кукурузы в анаэробные усло­вия синтез белков тормозится, однако образуется 20 полипептидов. Большинство этих анаэробных белков является ферментами брожения и гликолиза. Предпо­лагается, что сигналом для образования этих белков является кальций. Это может служить сигналом для образования мРНК, на которой транслируются такие ферменты как алкогольдегидрогеназа и сахарозосинтаза. Также индуцируется синтез белков-ферментов гликолиза, спиртового брожения, азотного обмена (нитратредуктаза, нитритредуктаза), супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и пероксидаза. Три последних фермента входят в антиоксидантную систему (АОС) и обеспечивают защиту от супероксидных радикалов и других АФК, образование которых при дефиците кислорода возрастает. У устойчивых растений увеличение синтеза белков-фер­ментов происходит в большей степени. Важное значение имеет появление фермента синтеза этиле­на аминоциклопропанкарбосинтазы (АЦК-синтаза). Этилен влияет на рост стеб­лей, стимулирует образование придаточных корней. Недостаток О2 приводит к образованию АБК, накопление которой подавляет синтез аэробных белков и индуцирует работу генов, кодирующих анаэробные белки. Под влиянием АБК увеличивается концентрация кальция в цитоплазме, ингибируется рост. У растений, произрастающих в условиях переувлажнения, ус­тойчивость к гипо- и аноксии достигается комплексом приспособлений, кото­рые обеспечивают транспорт кислорода в корни, а также необходимые метабо­лические перестройки. Большинство культурных растений требовательны к аэрации почвы, поэто­му неустойчивы к затоплению и могут произрастать на переувлажненных и за­болоченных почвах только после отвода поверхностных вод (мелиорация) или снижении уровня грунтовых вод. Устойчивость зерновых культур к избытку во­ды в почве можно повысить с помощью обработок растений синтетическими цитокининами (6-БАП), АБК (А.В. Платонов), хлорхолинхлоридом (ССС), ни­котиновой кислотой или сульфатом марганца. Благоприятным является внесе­ние при затоплении нитратов. Наиболее эффективным является подбор более устойчивых к затоплению видов и сортов сельскохозяйственных растений. Сде­ланы попытки повышения устойчивости путем получения трансгенных расте­ний. В качестве доноров генов устойчивости используют как растения, способные расти в анаэробной среде (аир), так и бактерии.


 

 

1. Предмет физиологии растений, физико-химический, экологический и эволюционный аспекты физиологии растений; проблемы и задачи современной физиологии растений.

2. Объект физиологии растений, его особенности, разнообразие объектов, характеризующихся фототрофным образом жизни.

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

4. Общий план строения растительной клетки. Цитоплазма, ядро, вакуоль растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.

5. Клеточная стенка, эндоплазматический ретикулюм, аппарат Гольджи растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.

6. Пластиды и митохондрии растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.

7. Основные принципы действия регуляторных механизмов растительной клетки, компартментация каталитических систем и метаболических фондов протопласта, как один из механизмов регуляции клеточного метаболизма, регуляторная роль мембран.

8. Физико-химические свойства протоплазмы (проницаемость, вязкость, эластичность, раздражимость, движение цитоплазмы и органоидов и т.д.), их физиологическое значение и роль во взаимодействии растения с внешней средой.

9. Источники энергии в биологических системах, понятие макроэргической связи, значение макроэргических соединений в метаболизме живого организма.

10. Общее уравнение фотосинтеза, принципиальная схема и физико-химическая сущность фотосинтеза; роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма.

11. Космическая роль зеленого растения в трансформации вещества и энергии, масштабы фотосинтетической деятельности в биосфере.

12. Структурная и биохимическая организация фотосинтетического аппарата, строение листа как органа фотосинтеза; оптические свойства листа.

13. Элементы ультраструктуры хлоропластов, значение внутренней компартментации хлоропласта; биогенез хлоропластов, пути и характеристика основных этапов образования, фоторегуляция, гормональная и генетическая регуляция биогенеза хлоропластов.

14. Хлорофиллы, химическая структура, химические и физические (спектральные) свойства, биосинтез хлорофилла, функциональное и экологическое значение спектрально-различных форм.

15. Билихромопротеины (фикобиллины), распространение, химическое строение, спектральные свойства, функциональное и экологическое значение спектрально-различных форм пигментов у фотосинтезирующих организмов.

16. Каротиноиды, химическое строение, свойства, спектры поглощения, функциональное и экологическое значение.

17. Поглощение света пигментами, электронно-возбужденные состояния пигментов (синглетное, триплетное), типы дезактивации возбужденных состояний.

18. Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов, представление о фотосинтетической единице, преобразование энергии в ре­акционном центре, окислительно-восстановительные превращения хлорофилла реакционного центра.

19. Представление о совместном функционировании двух фотосистем, структура и назначение фотосистемы I и фотосистемы II; реакции, связанные с выделением кислорода в фотосинтезе, структура электронтранспортной цепи фотосинтеза.

20. Фотоэнергетические реакции хлоропластов, фотосинтетическое фосфорилирование, характеристика основных типов фотофосфорилирования: циклического, нециклического, псевдоциклического. Физиологическое значение основных типов фотофосфорилирования.

21. Механизм сопряжения электронного транспорта с формированием трансмембранного градиента электрохимического потенциала. Структурно-функциональная организация и механизм работы АТФ-синтазного комплекса.

22. С3-путь фотосинтеза, основные этапы, их характеристика, природа первичного акцептора углекислоты, первичные продукты фотосинтеза, их превращения, регенерация акцепторов СО2, стабильные продукты фотосинтеза, их природа, первичный синтез углеводов.

23. Фотодыхание и метаболизм гликолевой кислоты;

24. С4-путь фотосинтеза, его особенности и характеристика, метаболизм углерода по типу толстянковых (САМ-цикл), их экологическая роль.

25. Показатели фотосинтеза: интенсивность, фотосинтетический потенциал, индекс листовой поверхности; суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов.

26. Фотосинтез и урожай; зависимость фотосинтеза от факторов окружающей среды (температуры, условий освещения (интенсивности, спектрального состава света), содержания углекислоты, условий минерального питания, водоснабжения).

27. Развитие представлений о природе механизмов и путях окислительно-восстановительных превращений в клетке, теория дыхания Палладина, перекисная теория окисления Баха.

28. Унификация субстратов дыхания, дыхательные субстраты, механизм активации дыхательных субстратов, пути их включения в процессы биологического окисления.

29. Ферментные системы дыхания, участие ферментов различных классов в дыхании, альтернативность каталитических механизмов биологического окисления.

30. Механизмы активации водорода субстрата и молекулярного кислорода. Эволюция энзиматических систем, участвующих во взаимодействии клеток с кислородом.

31. Гликолиз, суть его реакций, энергетика, синтез сахаров при обращении гликолиза.

32. Цикл ди- трикарбоновых кислот, характеристика основных стадий цикла.

33. Цикл Кребса-Корнберга (глоксилатный цикл); Пентозомонофосфатный путь окисления глюкозы и его роль в метаболизме клетки.

34. Электрон-транспортная цепь дыхания: структурная организация, основные компоненты, их окислительно-восстановительные потенциалы; комплексы переносчиков электронов.

35. Пять состояний дыхательной цепи переноса электронов (по Чансу). Дыхательный контроль. Сопряженность электронного транспорта с синтезом АТФ.

36. Дыхание в фотосинтезирующей клетке, дыхание целого растения, зависимость дыхания от биологических особенностей растений, его физиологического состояния, возраста, вида ткани.

37. Влияние на дыхание внешних факторов (температуры, газового состава среды, интенсивности и качества света и др.), количественные показатели газообмена; потери на дыхание при хранении урожая.

38. Функции воды, относительное содержание воды в растении; свободная и связанная вода, физиологическое значение отдельных фракций воды в растении.

39. Поступление воды в растение, корневая система как орган поглощения воды; корневое давление, его значение и зависимость от действия внешних факторов.

40. Пути ближнего и дальнего транспорта, механизм передвижения воды по растению (градиент водного потенциала, движущие силы восходящего тока воды в растении, верхний и нижний концевые двигатели, процессы адгезии и когезии).

41. Гуттация, ее суть и значение, «плач» растений; транспирация, физиологическое значение транспирации; устьичная и внеустьичная транспирации; строение устьиц и механизмы их движений, влияние света; суточный ход транспирации.

42. Количественные показатели транспирации: интенсивность, продуктивность, транспирационный коэффициент; устьичное и внеустьичное регулирование транспирации.

43. Водный баланс растений, влияние на растения недостатка и избытка влаги в почве. Орошение как путь повышения продуктивности растений; его физиологические основы.

43, 1. Особенности водообмена у растений разных экологических групп (ксерофитов, мезофитов, гигрофитов, галофитов), особенности адаптационных реакций на влияние внешних факторов у растений разных экологических групп.

44. История развития учения о минеральном питании.

45. Содержание и необходимость элементов, классификация минеральных элементов, необходимых для растений: макроэлементы, микроэлементы.

46. Механизм поглощения ионов, роль процессов диффузии и адсорбции, их характеристика, понятие свободного пространства; транспорт ионов через плазматическую мембрану, роль вакуоли, пиноцитоз.

47. Взаимосвязь процессов поглощения веществ корнем с другими функциями растения (дыханием, фотосинтезом, водообменом, ростом, биосинтезом и др.); поглощение ионов клетками листа, отток ионов из листьев, перераспределение и реутилизация веществ в растении.

48. Источники азота для растений, использование растением нитратного и аммонийного азота, процесс восстановления в растении окисленных форм азота; пути ассимиляции аммиака в растении,

49. Использование молекулярного азота, современные представления о механизме восстановления молекулярного азота; организмы, осуществляющие азотфиксацию, их классификация, нитрогеназный комплекс, симбиотическая фиксация молекулярного азота.

50. Основные соединения серы в растении, их роль в структурной организации клетки, участие в окислительно-восстановительных реакциях; источники серы для растений, механизм восстановления сульфатов, отдельные этапы процесса.

51. Структурообразовательная роль кальция, формы участия магния в метаболизме; современные представления о роли микроэлементов в метаболизме растений.

52. Почва как источник минеральных элементов, питательные смеси; физиологически кислые и физиологически основные соли; беспочвенные методы выращивания растений: гидропоника, аэропоника, песчаная культура.

53. Корневое питание как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая сельскохозяйственных растений, классификация удобрений.

54. Определение понятий «онтогенез, «рост» и «развитие» растений, общие закономерности роста, клеточные основы роста и развития.

55. Локализация роста у растений, типы роста у растений, фазы роста, понятие о клеточном цикле; рост клетки в фазе растяжения, механизм действия ауксина.

56. Дифференцировка клеток и тканей, процесс детерминации; тотипотентность растительной клетки; экспрессия генома как фактор реализации генетических программ, полярность, ростовые корреляции.

57. Явление покоя, его адаптивная функция, типы покоя и факторы его обуславливающие.

58. Фитогормоны как факторы роста и развития растений, основные группы фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен; локализация биосинтеза фитогормонов в растении и их транспорт, особенности действия фитогормонов на растения.

59. Основные этапы онтогенеза, жизненный цикл растений;

60. Термопериодизм, фотопериодизм, фитохромная система, регуляция с участием фитохрома фотопериодической реакции, прерывания покоя, роста листьев.

61. Гормональная теория цветения; созревание плодов и семян; процесс старения.

62. Границы приспособления и устойчивости, защитно-приспособительные реакции растений, обратимые и необратимые повреждения растений.

63. Изменение физико-химических и функциональных свойств растительных клеток и тканей при повреждениях и процессы адаптации; общие принципы адаптивных реакций растений на экологический стресс; стресс-белки.

64. Холодо- и морозоустойчивость, изменения физиологических процессов в тканях при пониженных температурах; закаливание растений, физиологическая природа процесса; зимостойкость растений.

65. Засухоустойчивость растений; почвенная и атмосферная засуха; нарушения физиолого-биохимических процессов в тканях растений в условиях водного дефицита; орошение как путь повышения продуктивности растений, его физиологические основы.

66. Влияние на растение избытка влаги (заболоченные, болотные почвы); нарушения обмена веществ растений при переувлажнении; устойчивость к аноксии.


Поделиться:



Популярное:

  1. AT : химич. Природа, строение, свойства, механизм специфического взаимодействия с АГ
  2. AVC достигают макс. величины при этом объеме
  3. Aбстрактные классы, используемые при работе с коллекциями
  4. E) может быть необъективным, сохраняя беспристрастность
  5. E) Способ взаимосвязанной деятельности педагога и учащихся, при помощи которого достигается усвоение знаний, умений и навыков, развитие познавательных процессов, личных качеств учащихся.
  6. Else write('не принадлежит')
  7. else write('не принадлежит')
  8. Gerund переводится на русский язык существительным, деепричастием, инфинитивом или целым предложением.
  9. I. НАЛОГОВАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА НАЛОГОВЫЕ ПРАВОНАРУШЕНИЯ И ПРЕСТУПЛЕНИЯ
  10. I. Налоговая ответственность за налоговые правонарушения и преступления
  11. I. Общие обязанности машиниста перед приёмкой состава в депо.
  12. I. Понятие и система криминалистического исследования оружия, взрывных устройств, взрывчатых веществ и следов их применения.


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 1746; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.041 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь