Министерство образования и науки Донецкой Народной Республики
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донбасская аграрная академия»
КАФЕДРА ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН
УТВЕРЖДАЮ:
Первый проректор
_________________
«__»____________2018 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ»
направление подготовки: 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение»;
35.03.04 «Агрономия»;
35.03.05 «Садоводство»:
Квалификация выпускника: академический бакалавр
Рекомендованы кафедрой естественнонаучных дисциплин
Протокол № 1 от 01.09.2018 г.
Макеевка – 2018 год
Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине «Физиология и биохимия растений» для студентов направления подготовки 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение», 35.03.04 «Агрономия», 35.03.05 «Садоводство» – 16 с.
Разработчик:
канд. биол. наук, доцент Шелихов П. В.
Методические указания утверждены на заседании ПМК кафедры естественнонаучных дисциплин.
Протокол № __ от ____________ 2018 г.
Председатель ПМК __________________ (Чернышова Р.И.)
______________ 2018 года
Методические указания утверждены на заседании кафедры естественнонаучных дисциплин.
Протокол № __ от ____________ 2018 г.
Заведующий кафедрой ___________________ (Шелихов П.В.)
______________ 2018 года
Ó ДОНАГРА, 2018
Введение
Физиология растений относится к фундаментальным основам общебиологической подготовки специалистов в области агрономии и садоводства. Она является теоретической основой интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Знание механизмов физиологических процессов и их зависимости от хода онтогенеза и влияния окружающих условий дает возможность своевременно контролировать рост и развитие растений, позволяет управлять процессами формирования урожая и его качества. В связи с этим велико значение физиологии растений как ведущей агрономической дисциплины.
Биохимия растений изучает химический состав и превращение веществ у растений, она особенно важна для познания формирования качества урожая. Исследование физиологических процессов, происходящих в растениях, возможно только при глубоком знании связи физиологии растений с биологической химией, анатомией и морфологией растений, почвоведением, агрохимией, а также с физикой, неорганической, органической и коллоидной химией.
При изучении дисциплины "Физиология и биохимия растений" необходимо выявить суть жизненных процессов растений, учитывая, что растения являются особой формой развития материального мира. Процессы, происходящие в растениях, подчиняются общим биологическим законам, в то же время огромное влияние на них оказывают постоянно изменяющиеся внешние факторы, вызывающие адаптацию растений к неблагоприятным условиям.
Содержание дисциплины.
Физиология растений, ее связь с другими агрономическими дисциплинами. Физиология и биохимия растительной клетки.
Содержание раздела.
Предмет и задачи физиологии и биохимии растений. Связь физиологии растений с другими биологическими науками. Физиология растений как фундаментальная основа агрономических наук. Основные этапы развития физиологии растений. Основные направления современной физиологии растений. Методы физиологии растений и уровни исследований.
Химический состав клетки. Аминокислоты, пептиды, белки, их строение и свойства. Классификация белков. Денатурация. Углеводы, липиды, их строение и свойства. Минеральные вещества. Вода. Понятие о запасных и конституционных веществах.
Строение, химический состав и функции клеточных органелл. Мембраны как основа строения клетки, их состав, строение и функции. Плазмалемма и тонопласт. Проницаемость мембран. Механизмы переноса веществ через мембраны. Клеточная стенка, химический состав, строение и функции. Межклетники. Поры и плазмодесмы. Апопласт и симпласт.
. Роль ферментов в обмене веществ и принцип действия. Одно- и двухкомпонентные ферменты. Витамины как составная часть ферментов. Кооперативный характер каталитических процессов, мультиферментные комплексы. Изоферменты. Кинетика ферментативных реакций. Номенклатура и классификация ферментов. Регуляция активности ферментов. Зависимость действия ферментов от концентрации веществ, кислотности среды, температуры. Активаторы и ингибиторы ферментов. Конкурентное и аллостерическое регулирование.
Методические рекомендации.
Необходимо указать связь физиологии и биохимии растений с другими дисциплинами в изучении особенностей роста и развития растений, в разработке мероприятий по оптимизации факторов внешней среды для реализации потенциальной продуктивности сельскохозяйственных культур. Ознакомьтесь с главными этапами развития физиологии растений как науки, особое внимание уделите основным направлениям развития современной физиологии растений.
При изучении физиологии и биохимии растительной клетки прежде всего следует обратить внимание на структурную и функциональную организацию клетки, так как именно клетка является носителем жизни. Рассмотрите строение клеточной стенки и мембран, их роль в обмене веществ. Проанализируйте функции ядра и цитоплазмы, структурные основы проницаемости цитоплазмы, ее зависимость от внутренних и внешних факторов.
Особое внимание необходимо уделить химическому составу цитоплазмы и функциональной роли основных химических компонентов.
Вопросы для самопроверки.
1. Физиология растений – теоретическая основа интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
2. Этапы развития физиологии растений как науки.
3. С какими дисциплинами имеет связь физиология растений?
4. Задачи физиологии растений на современном этапе.
5. Структурная организация растительной клетки.
6. Функциональная организация растительной клетки.
7. Состав, строение и физиологическая роль мембран в жизнедеятельности клетки.
8. Роль ферментов в обмене веществ, механизм действия ферментов.
Водный обмен растений.
Содержание раздела.
Роль воды в жизни растений. Структура воды, ее состояние в тканях и физиологическая роль. Содержание и распределение воды в клетке. Роль набухания в поглощении воды. Клетка как осмотическая система. Водный потенциал клетки. Осмотический потенциал и потенциал давления. Активное поглощение воды клеткой.
Корневая система как орган поглощения воды. Распространение корневой системы в почве, поглощающие зоны корня. Транспорт воды через корневую систему. Корневое давление как нижний двигатель водного тока в растении. Гуттация и плач растений. Состав пасоки. Суточные и сезонные изменения корневого давления. Влияние температуры, аэрации и концентрации солей в почвенном растворе на поглотительную деятельность корней. Водоудерживающие силы почвы. Оптимальная влажность почвы. Влажность завядания и мертвый запас.
Транспирация, ее биологическое значение. Устьичная и кутикулярная транспирация. Лист как орган транспирации. Непрерывность водной фазы в растении. Верхний двигатель водного тока. Движение воды в системе почва ― растение ― атмосфера. Суточный ход транспирации, её зависимость от метеорологических условий, влажности и температуры почвы. Механизмы устьичных движений и устьичная регуляция транспирации. Внеустьичная регуляция транспирации. Методы измерения транспирации. Интенсивность и продуктивность транспирации, транспирационный коэффициент. Способы повышения продуктивности транспирации.
Водный баланс растений. Влияние водного дефицита на физиологические процессы. Последействие завядания. Влияние на растения избытка влаги в почве.
Значение воды для формирования урожая сельскохозяйственных культур. Физиологические основы орошения сельскохозяйственных культур. Использование физиологических показателей для оптимизации водного режима.