Физиология растений

40.Яровизация  и фотопериодизм.Ф-это р-я раст.на соотнош.прод-ти дня и ночи,выз-щая изм-я проц.роста и развития и связ.с приспос.онтогенеза к сезон.изм-ям внеш.усл-ий.Одно из осн.напр-ий-р-я зацветания раст.и форм-е репрод.органов(Гарнер и Аллард).По р-ии на прод-ть дня раст.делят на 3 осн.гр:1)длин.дня-цветут и плодоносят при прод-ти дня не не<12ч(злаки:пшен,рожь,овес,Капустн,Бобовые,картоф,лен,сах.свекла).2)кор.дня-цветение ускор.при сокращ.дневн.осв-я<12ч(кукур,просо,Тыквенные,хлопчатн,табак,хмель) и нейтр.дня-не обл.фотопериодич.чувств-ю и зацвет одноврем.при любой длит-ти дня(конские бобы,гречиха).Различ:промежут.раст(зацвет.при средн.прод-ти дня),короткодлиннодневные(быстро зацвет.при возд-ии на них сна.кор,а пот.длин.днем),длиннокороткодневн(снач.длин,а пот.кор.день).Я.-стимуляц.цветения под децств.пониж.темпер.Выд.3 гр.раст:1.Озимые раст.перех.к репрод.только при возд-ии в теч.опр.врем.пониж.t(рожь,пшен,ячмень,клевер,ежа),высеив.в конце лета-нач.осени,зимуют,весной дают урожай.2.Двуручки ускор.разв-е при возд-и пониж. t,но яровизац.не обяз,дают урож.при осен.и при весен.посеве.3.Яровые раст.не треб.для перех.к цвет-ю яровизации,урожайны только при весен.посеве и погиб.при осен.Усл.яров:генетич.обусл.и связ.с адаптацией дан.вида к жизни в опр.клим.р-не.Оптим.t яров 0-5-10гр,35-60 суток.

41.Теор.циклич.стар.и  омолож.раст.Н.П.Кренке.У разн.орг.раст.в зав-ти от возраста набл.хар-ные морфол.отличия,это явл.получ.назв.возрастн.изм-ти.Теория:1.Кажд.орг-м,начиная от возн-я,непрерывно стареет до своей естеств.смерти.2.Непрер.стар-е в 1ой пол.жизни прерыв.периодич.омолож-м,кот.закл-ся в появл.нов.органов,побегов,Л.Нов.орг.замедл.темпы стар-я.3.Новообр-я у раст.испыт влияние стареющ.орг-ма.Физиол.возраст сост.из собственно возраста того или иного органа и общ.возраста раст.С возрастом.уменьш.спос.к омолож-ю.4.Цикличность онтоген.разв-я закл-ся в том,что дочерн.кл.при своем новообр-ии явл.врем.омолож-ми по отнош.к матер.В рез-те нараст-я верх.побегов или корня прсхдт частичн.омолож.конуса нарост-я.5.Скорость старения,а позже и норм.средн.прд-ть жизни опр-ся начальн.потенциалом жизнесп-ти и обусл.генетич.особ.вида.Т.о,жизнь индивид.сводится к постеп.утрате жизнесп-ти.Морф.изм-я в побегах в связи с изм-ем их возраста явл.внеш.проявл.слож.внутр.превращ,прсхдщх в раст.орг-ме в проц.онтогенеза.

42.Прир.и  синт.регуляторы роста и их  прим.Фитогормоны-это соед,кот.уч-ют в регул.рост.проц в раст.и обл.след.св-ми:синт-ся в одном из орг-нов раст,синт-ся и функц-ют в раст.в микрокол-вах,выз.в раст.формативн.эффект,им св-ны регуляторн.ф-ии.Ауксины-ф.индольной прир(индолилукс.к-та-ИУК),кот.синт-ся растущими верхушками.Усил.рост стеблей,Л,корней,обусл.тропич.изгибы разн.орг-нов раст.К ним относ:ванилин,кофейн.к-та,феруловая к-та.Гиббереллины-дитерпиноиды.(С₁₉Н₂₀О₆)выз.ускор.роста,увелич.размеров и массы,усил.усвоен.углерода раст-ми.Повыш.инт-ть дых,усил.биосинтез.целлюлозы и накопл.клетчатки и гемицеллюл.Цитокинины и кинины активиз.деление клеток,спос.выз.рост стебл.почек,позелен.пожел-х Л,активиз.прор.семян.Фузикокцин(С₃₆Н₅₆О₁₂)стим.удлин.клеток у нек.раст.тканей,выз.открытие устьц на свету и в темн,влияет на синтез РНК и белка.Брассиностероиды(С₂₈Н₄₈О₆)продуц.гриб.Стим.рост.раст,обр-е этилена.Ингибиторы роста-соед,кот угнетают акт-ть фитогорм.и рост раст,замедляя обмен в-в.Мн.из фенольн.соед.обл.этими св-ми(кумарин,арбутин).Этилен ускор.созрев. плодов и спос.старению всех частей раст,это гормон старения.Синт.аналоги:стимул.роста(гетероауксин(С₁₀Н₉О₂N-β-индолилукс.к-та).Гербициды-орг.соед,бысто проник.в ткани раст.Г.2,4-Д угнетают и выз.гибель мн.раст.Симазин и атразин токсичны для мн.сорняков.

43.Размнож.раст:пол.и  беспол.Размнож.раст.-это физиол.проц.воспр-я себе подобных орг-мов,обеп-ий непрер-ть и преемств-ть сущ-я вида и рассел.его представителей в окруж.среде.2 типа размнож:половое и бесполое.К беспол.размнож.относ.вег.размнож-воспр.потомства из вег.частей раст:отд.кл,частей тканей и органов-листа,корня и др.Пол.разм.осущ.путем слияния гапл.пол.кл-гамет.Сингамия-слияние гамет противопол.полов одной или разн.особей,зигота им.дипл.сост.и несет насл.основу М и Ж орг-мов.Апомиксис-зародыш развив.из разл.кл.гаметофита(партеногенез-обр-е зарод.из неоплод.яйцекл).Сист.пол.размнож.у покрытосем.раст.вкл.4 проц:цветение,опыление,оплодотвор,форм-е семян.

44.Изм-е хим.состава  плодов и ягод при созрев.и  хран.Проц.созр-я сочн.плодов сопров-ся изм-ем физ. и хим.св-в ткани,консист.мякоти,вкуса,появл.специфич.аромата,окраски и т.д.По мере прибл.к сост.полн.зрелости в яблоках,плод.цитрус,томата возр.кол-во сахаров и знач-но уменьш.сод-е орг.к-т.Тверд.плода зависит от кол-ва пектин.и дубильн.в-в в нем.В зел.плодах томата на нераств.фракцию пект.в-в прих-ся 2/3 общ.кол-ва пектина,в зрел.плодах пектина сод.лишь 4%.При созр-ии перикарпия плодов прсхдт значит.изм-я акт-ти разл.ферментов и накопл.пигментов:в помид.появд.ликопин,в абрик.-каротин.В пер.созр.появл.хар-ный аромат,что обусл.присутств.слож.эфиров.Накапл.вит С.Показ-ль сладости сочн.плодов обусл-ся сод-ем в них сах,к-т,эфирн.масел,гликозидов и опр-ся сахарокислотным. коэф(отнош.сах.к к-там,%).При хран.плодов пртек.сложн.биохим.и физиол.проц.Дых.оказ.больш.влияние на лежкость прод.При повыш.t дых.резко усил-ся.Накапл-ся при этом CO₂ выз.травмир-е почек и устьиц,а затем ухудш,самосогр-е и порчу прод.Основой хран-я овощей явл.регул-е сод-я СО₂ путем вентилирования и созд.оптим t и вл-ти возд.При хран.плодов прсхдт изм-е кутикулярных липидов.Вследствие повыш.сод-я СО₂ в кутик.яблок изм-ся соотн.фракций мягк.и ТВ.восков.Одновр.с этим в плодах увелич.накопл.спирта и ацетат-альдегида,прсхдт распад орг.к-т,что сниж.их вкус.кач-ва.СО₂ прив.к торможению синтеза этилена в плодах. Аэробн. Усл .хран. спос-ют>экономн. расходу углев, чем при  низк конц-ях.О₂.

45.Типы углеродного  питания раст. При ф/с у высш.раст. – поглощ.эл/маг. Е солнца хл/ф и вспом.пигментами и превращение ее в хим.Е, поглощ.СО₂ из атм-ры, восстанов.его в орг. соед.и выдел.О₂ в атм-ру. Ф/редукция-восстанов. СО₂ с поглощ.лучистойЕ, б/выдел. О₂(зел.серобакт,пурпур.серобакт). Поглощен. лучист.Е бактериофиллом, источ Н-Н₂S,Уг-ды, карбон.и жирные к-ты. Хемосинтез-испол. хим. Е проц.ок-ния(нитрифицир.бакт). Осущ.в 2 этапа: ок-ние аммиака до азотистой к-ты;ок-ние азотистой до азотной к-ты. Сопроважд.выд.Е, кот.испол. на восстан. СО₂ до орг.соед., выд. воды (серобакт). Х/с свидет. О том, что синтез орг.в-в м.проходить б/дейст.света.

46.История  открытия и изучения ф/с. Был открыт в 1771г Дж.Пристли. 1771-1850-Пристли, Соссюр. Установлены основ. законно-мерн. газообмена, завис.ф/с от интенсив.света, концентр.СО_2, сод.воды(возд.пит.раст). 1850-1900-работы в обл-ти энергетики ф/с. 1842-Р.Майер изучение роли в ф/с отдел.уч-вспектра_. Была опред.доля Е усваемой раст.в проц. ф/с, от всего кол-ва падающ. и поглощ. листом Е.Откр. хим.стр-ры хл/фила а. 1900-1940- Эксперимент. обосновано представление о включении в ф/с 2х разл.по прир.реак.-световых ф/химич. и темновых энзиматических реак. (Блэкман, Рихтер, Любименко), по определ.ассимиляц. числа и опыты Эмерсона и Арнольда, понятие 2х ф/систем. Основ.законом. от внут.и внеш.ф-ров. 1940-1950-биохим.исслед.ф/с.1956-открыт. пентозофрсфат.цикла (Кальвин)-темнов.фаза. Изуч.фер-х сист.хл/пл, открыт.цитохромов. 1950-1960-открыт.циклич.и нециклич. фосфо-лирирование(Арнон). Разв.основ.полож. ф/хим. пигментов, мех-ма их ОВР. Изуч. флуоресценц. хл/ф(Дюйзенс). Эмерсон-изуч.спектра действ. ф/с. Соврем.период-комплекс.подход к изуч. проц.ф/с. Изучены основ.принципы орг-ции и функ-ния ф/синтетич. аппарата, физ.и биохим. механизмы его свет.и темн.стадий, ф/сист.I,II, функ-ние ЭТЦ, мол-ная орг-ция реакцион. центров. и мех-мы преобр.Е.

47.Хлоропласты  и их роль в процессе фотосинтеза;  структура хлоропластов. Движения  хлоропластов. Неассимилирующие хлоропласты-НЕТ.

Стр-е,хим.сост.Тельце линзовидн. или округл.формы,диам.4-6мкм и

толщ.в ср.части 2-5мкм.Отд.от цит.двухсл.липидно-белковой мембр.

толщ.ок.20нм,сост.из 2х электронно-плотных слоёв, толщ.кажд.5-7нм.

Внутр-ть хлоропласта заполн. многокомпонентными биоколлоидами-

стромой.В ней нах.ламеллярная сиситема,сост.из образованных липидно

-белк-ой мембраной небольш.плоск.и кругл. мешочков-цистерн-тилакои

дов 2х типов:1.меньш. разм.собр.в пачки(столбики монет).2.больш.разм.

расп-ся м/у тилакоидами гран и  в межгр.уч-ках стромы.Тил.гран и межгр.

тил.соед.м/у собой сетью канальцев-спаек.Осн.массу хл-пл.сост.белки и липиды,вх.пигменты,отд.эл-ты,нукл.к-ты,углев.и др.в-ва.Ферменты,в т. ч. протеиды(Fe,Cu).Витамины./Важн.св-вом хл.явл.их сп-ть к дв-ю.Хл.перед

виг-ся не только вместе с цитопл,но сп-ны и самопроизвольно изменять св

ое полож-е в кл.Хл.могут быть распределены в кл.равномерно,однако чаще

они скаплив.около ядра и вблизи кл.стенок.Больш.знач.для располож.хл.в кл.

имеют направление и инт-ть освещ.при малой инт-ти освещ.хл.стан.перпенд

икулярно к падающим лучам,что явл-ся приспособлением к лучшему их улав

ливанию.При выс.освещ-ти хл.передв-ся к боковым стенкам и поворачив-ся

ребром к падающим лучам.Полученны данные,что дв.хл.регулир-ся син.свет

ом./Осн.ф-я хл-фотосинтез.прнон показал,что в изолированных хл.м.б.осущес

твлен весь проц.фотосинтеза.

48.Пигменты  листа. Спектры поглощения пигментов  листа.

Хлорофиллы-орг.соед,кот. сод.4пиррольных кольца,связ.атомами

Mg,им.зел.окр-ку.Хл.а C₅₅H₇₂O₅N₄Mg,Хл.b C₅₅H₇₀O₆N4Mg,Хл d,Хл с.

Высш.раст.и зел.водор.сод Хл а и b,бур.и диатомовые вод.-а и с,красн.

вод.-Хл a и d. Флоурисценция-св-во излучать свет.Комп-ты им.разл.по

лосы поглощ-я в дальних красн.и  ближн.инфракр. лучах.Каротиноиды-

желт.и оранж.пигм.Важн: каротины(углев),ксантофиллы(кислородосод.

карот.)α-β-γ-каротины и ликопин-C₄₀H₅₆/Каротин сод.во всех зел.частях

.раст,корн.моркови,брюквы,батата,пл.абрикоса,персика,шиповн.Ликопин-томат,шиповник, паслен.Ксантофиллы-C₄₀H₅₄(OH)₂, C₄₀H₅₆O₂.Сод.в листь

ях и плодах раст.К ксант.относ.фукоксантин C₄₀H₅₆O₆,кот.встреч.в морск.

водоросл.и явл.их осн. компонентом.Карто-ды поглощ.свет в желто-зел.Час

ти спектра, где хлрфл неэфф-н,вып.ф-ю фотопротекторов,защ.кл.отвредн.

возд-я видимой радиации и кисл-да.Фикобилины-пигм.красных и сине-зел.водор.Фикоэритрин-хар-ый пигм.красн. водор.,фикоцианин-пигм.сине-зел.водор.Погл.желт.и зел.лучи.Антоцианы-красн,син.и фиол.пигм.Сод.в

раст.в виде гликозидов.

49.Биосинтез  хл/ф. Изучение с пом.изотопного метода и срав.мутантных раст. Обр-ние δ-аминолевулиновой к-ты(АЛК) из С₅-дикарбон. к-т. Циклизация 2х мол-л АЛК приводит к обр-нию пиррольного соед.-порфобиллиногена. Из 4х пиррол.колец вормир.уропорфириноген, кот. превращ.в протопорфирин IX. Дальнейш.путь м.б.различ: с уч-ем железа-обр-ся гем, входящ. в сос-в цитохромов и ряда ок-но-вос-ных ф-тов. Магний-карбок.группа у С₁₀ этерифицируется метил.группой и замыкается циклопентановое кольцо=>протохлорофиллид(послед.превращ. только на свету). Пр/хл/филлид объед.с Б-ми в пр/хл/филлидобелков.комп.(ф-т,катал. вос-ние пр/хл/ф-да в хл/ф-лид в резул.гидриров.= связи-пр/хл/ф-лид-оксидоредуктаза). В кач-ве источ. активиров.Н-вос-ный НАДФ. Хл/ф-д обладает теми же спектрал.св-ми, что и хл/ф. Посл. этап- этерификация фитолом=>поляриз.мол-л пигмента. Осущ.в хл/пл. Зав.от tºС (оптим=20-25ºС). При недостат.водообеспеч.тормозит и нач.его распад. Необ.хор.обеспеч.N,Mg. При недост-ке Cu-легко разруш. В мол.рас.>старых.

50.Ф/физ.этап ф/с. Понятие о пигментных сист. и реакцион.центре. Поглощение фотона оюусловл.переходом сист.в разл.энергет.сос-ния(перех.1из ē на>высок.орбиту с запас. поглощ.Е, в виде Е ē возбуждения. Избирател. поглощение, опред.ē конфигурац.мол-лы(в сложн.орг.мол-ле им.набор своб.орбит). Кажд. ē переход соот.опред.полосе поглощ.(длина волны).Запасание поглощ.Е  связано с возник. ē-возбужден.сос-ний пигментов. 2 основ.сос-ния: синглетные и триплетные(отлич.поЕ и сос-нию спина ē). Возможно неско-ко путей дезактив.возбужд.сос-ний: превращ.Е в тепло, излуч.фотонас перех.сист.в основ.сос-ние, перенос Е на др.мол-лу, испол.Е возбужд.в ф/ хим.реак. Миграция Е м/у мол-ми пигментов м. осущ.по неско-ким мех-м: индуктивно-резона-нсный-переход ē оптич.разрешен и обменЕ осущ.по Экситонному мех-му(ē-возб. сос-ние, возб.ē ост-ся связан.с мол-лой питмента,нет раздел.зарядов). ē в возб сос-нии-осциллири-рующий диполь. Обменно-резонансный мех-м-переход оптич.запрещен и диполь при возбужд. пигмента не обр-ся. д/его осущ.необ.тесный контакт мол-л с перекрыв.внеш.орбиталей (обмен ē). Реакцион.центры: П₈₇₀-пурпур бакт, П₈₄₀-зел.бактер, П₇₀₀-высш(ф/сI), П₆₈₀-ф/сII. 99% всех пигментовнах.в антенных комплексах и собир.Е,а 1%,локализов.в реакцион.центрах, учавст.в проц.преобразов.Е.

51. Пластиды, их стр-ра и функции. Это мембранные органеллы, делятся на 3 группы: лейкопласты – б/цв, нах. в неосвещ. частях р, накопл.крахмала, при перходе в хл/пл=> позеленение. Хромопласты-цветные пластиды, распол. в кл-х разл. частей раст: в цветках, плодах, стеблях, листьях. Обеспеч. окраски, идиоадаптация (привлечение жив). Хл/пл. способ. переходить в хр/пл=>осен. окраска. Основ.функ.-ф/с-синтез орг.соед. с пом.энергии света, преобраз. в энергию мол-л АТФ. Напоминает двояковыпуклую линзу. Под наруж. гладк. мембраной распол.складчат. внутрен. М/у складками распол.тилакоиды, уложенные в граны, распол.в шахматн.порядке, д/мах освещенности гран. В мемб.тилакоидов им.пигменты, улавлив.солн.свет, и ф-ты,синтез. АТФ. В матриксе нах.ф-ты, синтез.орг.соед. с испол. Е АТФ. Содер. собствен. ДНК и рибосомы=>автономн.размн.

52.Ф/с как  сочетание светов.и темнов.реак. Принцип.схема: 1стадия-физ. Ф/физ.реак. поглощ. Е пигментами, запас.ее в видеЕ ē возбуждения и миграции в реак.центр. Нах.в светособир.антенных комп. 2-ф/хим. Нах.в реак. центрах. Происх.разделение зарядов: ē с выс.энергет.потенциалом перед-ся на превич. акцептор А и сист.с раздел.зарядами. 3-транс.ē. Перемещ.ē по ЭТЦ (функ-ные комп: ф/сI,II, цитохром). Обр-ся высоковос-ные прод-ты: вос-ный ферредоксин и НАДФН, АТФ. 4-темнов.реак.поглощ.и вос-ния СО₂. Обр-ние Уг, в кот.запас-ся Е, поглощ.и преоб. В светов.фазе. Весь ход ф/с осущ.при взаим.3х потоков-Е,ē,С.

53. Путь С-4 (цикл Хетча-Слэка-Карпилова). Его  особенности. У короткодневных раст. в первые сек. освещения фиксация и превращ. СО₂ осущ. не по циклу Кальвина, а включается в аспаргиновую и яблочную к-ты. Путь фотоси-нтетического обр-ния 4-хуглерод. соед. (аспартата и малата), кот. осущ-ся с пом. еще 1 реак. карбоксилирования, где акцептором явл-ся фосфоенолпировиноградная к-та. В Кл-х мезофилла л. дан. цикл пред-лен лишь реак. восст-ния 3-^хуглер. акцептора. I углеводы, обр-ся в хл/пл. мезофилла, переем. в сосуд. пучки, а избыточ. часть превращ. в крахмал. Активность цикла осуществ. при освещении (в темноте не активен). Хаар-ны отсутствие обратного потока СО₂ при ф/дых. и повышен. Синтез и накопление орг. в-ва. Светолюбивы. Т.о. сопряженный мех-м ф/с и низкий Ур-нь ф/дых обуславливает их высокую ф/син продуктивность.

54.Продукты  ф/с (раб. Ничипировича). Теор.ф/с прод-ти включает анализ колич. взаимосвязей м/у велич.солнеч.радиац, приход. на ед-цу пов-ти фитоценоза, с общ.ур-нем прод-ти с/х раст. Изуч:физ-хим. орг-ция и акт-ть ф/с аппарата на ур-не хл/пл, листа, раст, взаимосв. интен-ти ф/с, роста и разв. раст. с проц.мин.пит, дых, транс.в-в,формир.генерат.и запас.органов. Задача: повыш.коэф.испол.солн.Е ф с/х произ. Способы интенсификации прод-онных проц: 1-созд. Ценозов с мах возможн.ассимил. потен-циалом. 2-формир.оптим.прост-ной орг-ции ф/ценоза, что опред.эффект.распред.ФАР. 3-обеспеч.продукц. проц. основ. ресурсами (СО₂, Н₂О, N, и мин.пит. Исследов. Физ-хим. орг-ции ф/с позволяет увелич. КПД ф/с. Ведутся исследов. о глобальной первич. биопродук-ти разл.типов прир.ценозов.