Электронтранспортная цепь митохондрий

Билет 11

Клетка как осмотическая система (тургор, тургорное и осмотическое давление, сосущая сила).Тургор(Т,)-клетка полностью насыщ.водой,т.е.кол-во воды уже не возрастает и клетка занимает мах для нее объем.Сосущ.сила(S)=0, Водн.потенц-л(ВП)=0,Т=осмот.давл(Р).; Сост.,полного Т, наблюдается в клетке при достаточ,влаж-ти почвы и воздуха.Различия в велич.ВП в пределах1раст. Р вакуольн.сока кл корней составл,5-10атм, а для кл наземной части до 40атм.вертикальный градиент осмтич.концентрации и ВП от коней к листьям. ВП различ, у раст, разл, жизненных форм и экологии. Раст,пустынь>степные луговые>болотные и водные. Древесные>куст-ки>травян. Светолюб.>теневыносл.Осмотич.давление(Р)давление,кот.оказывает кл.сок на стенки тонопласта.(в Па или атмосферах). Опред-тся конценрт,частиц раст-го в-ва. Чем>концентр.,тем>его Р. Концентр.в-в и Р в кл.соке,опр-ет осм.потенциал кл.сока, от кот,зависит СП-ть кл поглащ,воду.В вакуоле сод-т большое кол-во осм.актив-х в-в(сахаров, орг.кис-т, солей)опр-т Р.Тургор.давл(Т)давл,кот.оказывает протопласт на мембрану и кл.стенку.Поступая вода в клетку увел,объем вакуоли,кот.давит на цитоплазму и протопласт прижимает к стенке,вслед.чего клетка нах-ся в сост,натяжения-тургора. Когда Т=Р,топоглащ.воды прекращ-ся.Кл.стенка оказ.противодавление(-Т).Т=-Т,то пост.воды огран.пределом растяж.кл.стенки.Сосущая сила(S)-сила,с кот. вода входит в клетку,тождественна ВПкл. Потенциальна разности между Р.иТ. или так называемому тургорному дифициту. S=Т-Р.это три осм.величины явл.регуляторным мех-м водообесп.кл.Фотохимия хлорофилла.При поглащ. кванто света атомом электрон переходит на более выс.энерг.уровень.Чемближе к ядру тем ниже уровень,тем<энергия электронов.Кждый электрон переходит на более высок,ур-нь под влиян, кванта света.Электрон и частица и волна.В мол-ле хл-ла 2ур-ня возбуждения.Электрон кроме того, что нах-ся на опр-ой энер.ур-не, облад-ет спином(вектором магнитного момента).Спин электрона может принимать 2зн-я.Спины 2-х электронов,находящ-ся на 1орбитале противоп-ны.Когда в мол-ле все эл-ны расположены попарно,их суммар.спин=0.Это осн.сингиетное сост (S).если электрон не меняет спина, то это приводит к возникновению 1-го 2го синглетного состояния. Если же 1из эл-ов меняет спин,то такое состояние наз. триплетным. Наиб.е выс. энер. ур-нь — это2ой синглетный уровень.Эл-н переходит на него под вл-ем сине-фиолетовых лучей, кванты кот. содер-т больше энергии В 1ое возбуж-е сост, эл-ны могут переходить, поглощ. более мелкие кванты красного света. При этом ее дезактивация (потеря энергии) может проходить:1) путем выд-я энергии в виде света (флуоресценция и фосфоресценция) или в виде тепла;2) путем переноса энергии на др.мол-лу пигмента;3) путем затрачивания энергии на фотохимические процессы (потеря электрона и присоединение его к акцептору.В любом из указанных случаев молекула пигмента дезактивируется и переходит на основ.энер. ур-нь.Энергия, испускаемая в виде флуоресценции или в виде теплоты, не может быть использована. Флуоресценция-выдел-е возб.мол-лы хл-ла света с длиной волны>,чем тот свет кот.вызвал флуор-ю.Фотохим.работв-процессы фотосинтеза. т.к.фотохим.раб.возможна при дезактивации S₁ и Т₁ур-ней, то интенс-ть фотосин-за в красн.области спектра выше, чем в синей.Хим.св-ва хл-ла:реакция хл-ла с щелочью-обр-ся соль хлорофиллиновой кис-ты и спирты(метанол и фитол), Р-я с кислотами+Феофитин(бурого цвета, на место Мg встает Н, не спсобен уч-ть в фотохим.работе.

Билет 26

Электронтранспортная цепь митохондрий.

2фаза дыхания(аэробная)протек.в митохондриях и с уч-ем О2. (1фаза(анаэрабная) без О2)В аэробную фазу дых-я вступ.пировиноградная ки­слота. Процесс можно разделить на 3осн.стадии:1) Гликолиз2) цикл Кребса3) электронтранспортная цепь митох-рий(ЭТЦ) треб.обяз-го присут 0₂.

Первые 2стадии происх.в матриксе мито-рий, электронтранспортная цепь локализована на внут.мембране мито-рий.Из чего состоит:переносчики е, у каждого свойОВП,транпорт е сопровожд.переносом протонов Н.от НАД+Н обр.3АТФ,от ФАД+Нобр.2АТФ.Общ.энер.выход:36АТФ,гликолиз-6АТФ,цикл Кребса-30АТФ.

2.Фитогормоны (А-ны)ауксины, цитокинины(Ц-ны), функции. Фитогормоны – в-ва, вырабатыв-ся в процессе естес. обмена в-в и ока­з. вл-е, на физиологич.процессы..не всегда фито-ы образ.в одних кл. и орг-х. гормоны сп-ны к передвиж.по раст.. Больш.физиолог.проц-ов - рост, формообразование и разв.раст., регул-ся гормонами. Гормоны игр. вед.роль в адаптации раст.к усл среды. Эти 2 группы—ауксины и цитокинины- к в-вам стимулир-го хар-ра, Цитокинины оказ. вл-е на деление кл., и рег-ть их растяжение,оказ.вл-е на направ-е дифференциации кл и тканей. Вл-е Ц-нов связано с присут-ем А-нов. Взаимосвязь в действии этих фито-ов проявл.по-разному. В нек-х сл-х действие Ц-нов треб. Опр-ой концентрации А-нов.В др.сл-х проявл. антагонизм этих фитогормонов. Ц-ны сп-ют пробужд. и росту боков.почек. Ц-ы задерж. старение лист-в.Ц-ны задерж.распад белка и хл-ла и стиму-ют синтез этих соединений (омолаж-щее вл-е.Усил.под действ.Ц-нов синтеза хлоропластных белков. Ц-ны повыш. сод-е хл-ла. Под вл.Ц-нов усил-ся интен.фотофосфорилирования, акт-ют синтез ключ-го фермента темн. Реак.фото-за. Ц-ны, подобно ауксинам, усил.передв-е в-в к обогащ-ими тканям Ц-ны влияют на азотный обмен раст., стимул.синтез белка,повыш. уст-сть к разл.неблагоп.усл-ям. СП-ют выходу из покоящегося сост.спящих почек, семян, клубней. Ауксин вл-ет на рост кл в фазе растяжения.А-ны в нек-х сл-х стимул. деление кл.(камбия). Под вл-м их может изм-ся направл.дифференциации кл. Проявл-я роста кл. нах-ся в опр-ной завис-ти от сод-я А-нов. Бол.роль игр. А-ны при разрастании завязи и плодообр. У некот-х раст. А-ы, об-ют взаим-вие отд.органов раст; обуславл. в подавляющ.вл-нии верхуш.почки на рост пазушных; Повыш.конц-ии а-на выше оптим.выз.торможение роста. Одна и та же конц-я его может усилить рост одних орг-ов и заторм-ть другие; усиливают поступ-е воды и пит-х в-в.

 

 

Билет 25

ЦиклКребса.- дыхание раст,распад(окисления)орган.в-в при участии О2 в рез-те кот,постепенно освобжд,энергия обр,промежуточ.метаболизмы и в конце-предельно окилетельные в-в-угл.газ и вода.Знач-е6Энергия,источ,метаболизмов,метабол.вода,тепло. Субстраты дыхания-в-ва,кот.окисл-ся в процессе дых-я. 3 этапа:1гликолиз,2Цикл Кребса,3Электрон-транспортная цепь митохондрий.Гликолиз-в цитоплазме кл, в усл-х анаэробных без(О2)вступает глюкоза, образ. Пировиноградная кис-та,НАД и АТФ.Цикл Кребса.цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). В 1935 г. венгерский ученый А. Сент-Дьердьи установил, что добавление небольших количеств органических кислот (фумаровой, яблочной или янтарной) усиливает поглощение О2 измельченными тканями.Продолжая эти исследования, Г. Кребс пришел к выводу, что главным путем окисления углеводов являются цикличе­ские реакции, в которых происходит постепенное преобразование ряда орга­нических кислот.Эти преобразования и были названы циклом трикарбоновых кислот или циклом Кребса. В цикл вступает активный ацетат, или ацетил-КоА. Сущность реакций, входящих в цикл, состоит в том, что ацетил-КоА конденсируется с щавелевоуксусной кислотой (ЩУК) и об-ся СО2, НАД, ФАД и АТФ. В этом цикле проис-т образ. Важных метаболизмов:1альфакетоглутаровая, янтарная, яблочная кис-ты.многие реакции ц.Кребса обратимы. что образовавшиеся орган.кис-ты могут служить ма­т-ом для постр. аминокислот, жиров и углеводов. В этом сл-е они выводятся из цикла. Для реакций ц.Кребса О2не требуется. Кислород необходим для регенерации или окисления восстановленных коферментов (НАДН + Н+ и ФАДН2). Кол-во окисленных форм этих коферментов ограничено. В анаэробных условиях, когда регенерация коферментов невозможна, они быстро оказываются исчерпанными и весь процесс прекращается.Окисление коферментов осуществляется в дыхательной цепи, или цепи переноса водорода и элект­ронов.Конечным акцептором в этой цепи явл кислород воздуха.Энергия, высвобождаемая при окислении коферментов,накапливается в макроэргических фосфатных связяхАТФ.Электрон-транспортная цепь митохондрий-происодит в кристах митох-й в ус-ях аэробных,вступает НАД,ФАД и обр.АТФ,Н2О.Из чего сост: переносчики е, у каждого свой ОВП,транспорт е сопровожд,переносом протонов Н,от НАД+Нобр.3АТФ,от ФАД+Нобр.2АТФ. Общ.энерг.выход 36АТФ, гликолизобр6АТФ, Ц.Кребса-30АТФ.

2.Фосфор,сера,калий(обмен,функции)макроэлементы. Фосфор.содер.0,2%. Функ-ет в раст.в ви­де окисленных соед-ий,остатков ортофосфорной кис-­ты (Н₂Р0^4-, HP0₄^2-, Р0₄^3-).поглащ.корн.,не восстан-я,входит в эфирные и ангидридные связи,вход.в важн.соед-я.Запас.форма_финин(много в семенах).2-х и 1основные соли Н3РО4,уч-ют в создании осмотич.потен-ла кл.сока.Уч-ет в энер.метаболизме кл. 2типа реак-й:первичное фосфорилирование орган.соед.и процессы переноса остатка фосфор.кис-ты.Уникальн.ф-я фосфолир-е белков с помощью протеинкиназ.Сп-ть к обр-ю связей с выс.энер.потен.-макроэнергет.связи(АТФ).Недостаток-задер.рост надзем.огранов и формир.плодов,наруш.фотосинтез и дыхан, листь мелкие и узкие,листья сине-зел.с пурпур.и бронз.оттенком,тормож.синтеза белка и накопл.сахаров,тормож.Гликолиза и Ц.Кребса-меньше АТФ. Сера сод.в раст.0,17%.Поступ.в раст.в виде сульфатиона S0₄^2-.Входит в состав орг-х сое-ий, игр.важ.роль в об­мене в-в орг-ма.Входит в состав многих витам-в и коферментов (тиамин) приним.уч-е в реак-х обмена(аэробная фаза дых-я,синтез жиров). Калий. Содер.в раст.в 0,9%. Он пост-ет в виде иона К⁺. 70%-в кл. нах-ся в свобод.форме,30% в адсорбируется не белках.Сниж.вязкость протоплазмы,повы­ш.ее оводненность.Регулятор.роль в кл,активатор ферментов темн.фазыФС,дыхания,синтеза белков,необх.для синтеза полисахаридов(много в корнеплодах).Калиевые насосы-осн.мех-м устьич-го движ-я.,главный осмотик кл.Недост-к:падает сод-е макроэнерг.соед.,падавл-ся синтез сахарозы и ее траспор-та по флоэме,замед.синтез белка.,пожелт.листьев с краев.края закруч-ся.

Билет 3.1.Строение раст-ой клетки. Пластиды: хлоропласты,.Строение растительной клетки: Круп центр вакуоль, пространство, заполн клет соком и огранич мембр- тонопластом^[1][2]. Вакуоль поддерж клеточного тургора, контрол выделения клетки, хранит полезные вещества и расщепляет отслужившие.-клеточная стенка, сост из целлюл, а также гемицел,пектина и во многих случаях лигнина. Она образ протопл поверх клет мембр. Она отлична от клеточной стенки грибов, состоящей из хитина, и бакт, построен из пептидогликана (муреина).-Спец пути связи меж кл — плазмодесмы^[3], цитоплазм мостики:цитопл и ЭПС сосед клеток сообщ через поры в кл стенках^[4].-Пластиды лейкопласты: амилопласты, запасающие крахмал, элайопласты, хранящие жиры и др., а также хромопласты, специализ на синтезе и хран пигментов. Как и митохондрии, чей геном у растений содерж 37 генов^[5], пластиды имеют собств геномы (пластомы), сост из около 100—120 уник генов^[6]. Как предполаг, пластиды и митохондрии возникли как прокариот эндосимбионты, поселившиеся в эукариотических клетках^[7].хлоропласты: Ультраструктура хлоропласта:1. наружная мембрана2. межмембранное пространство3. внутренняя мембрана (1+2+3: оболочка)4. строма (жидкость)5. тилакоид с просветом (люменом) внутри6. мембрана тилакоида7. грана (стопка тилакоидов)8. тилакоид (ламела)9. зерно крахмала10. рибосома11. пластидная ДНК12. пластоглобула (капля жира)2. Фотосинтез и продуктивность растений.продуктивность растений ~ фотосинтезу, т.е. чем > фотосинтеза, тем > продукт. Урожай биологический=Фотосинтез-дыхание-опад+минеральное питание из почвы. – зависит от поступления света,t,воды, чем > листовой индекс, тем> продук. Лист индекс=пл.фитоценоза/пл.почвы занятой этим сообщ. раст. использ 0,2-0,3% ФАР (фотосинт.активная радиац.)хв 1-2% агрокультуры 5%, можно увеличить кпд до 8-10% пути развития: оптимизация размеров агроценоза (по вертикали), регуляция донорно-акцепторных отношений

 

Билет 19Вл-е вн-х и внут-х факторов на интенсивность транспирации(ИТ).Суточная динамика транспирации. Интенсивность транспирации(ИТ)-кол-во воды,испаряемой раст(в г) за единицу времени (ч) единицей поверхности листа (в дм2). Внеш.усл-я рег-ют степ. откр-ти устьиц и оказ.влиян. на процесс транспирации.Чем меньше отн-ная влаж-ть воздуха,тем выше ИТ.С повыш.Тем-уры знач. Увел. Кол-во паров воды, кот.насыщ.пространство.Возраст.упругости паров воды приводит к повыш.дефицита вл-ти. с повыш. Тем-ры тр-ция увел-ся. свет1.На свету,повыш.тем-ра листа, и это выз. усиление процесса тр-ции. действие света на тр-цию проявл. тем сильнее, чем выше содерж хл-ла.У зел.раст.рассеянный свет повыш. тр-цию на 30—40%.2. Под влиянием света устьица раскрываются.3.Увел.Прониц. цитоплазмы дляН2О, увел-ет скорость ее испарения. на свету тр-ция идет во много раз интен-е, чем в темноте.влажность почвы. С умен. Вл-ти почвы тр-ция умен-ся. Чем<воды в почве, тем<ее в раст. Умен-е сод-я воды в раст. сниж. тран-цию в силу устьичной и внеустьичной рег-ки. при ветре усиливается, кутикулярная тран-ция. Тр-ция зависит внут. Фак-в, от сод-я воды в лист-х.Умен-е сод-я воды умен.ИТ.Тр-ция изм-ся в завис-ти от концен. кл.сока.Мол-лы воды удер-ся осмот-ми силами.Чем концен-нее кл.сок, тем слаб.тр-ция. ИТ зав.от эластичности (СП-ти к обратимому растяжению) кл.стенок.Если кл. стенки малоэластичны, то потеря воды приводит к сокр-ю объема кл.до min.Увел-е отр.Велич.вод-го потен-а кл. прив. к умен-ю ИТ.Тр-я изм.от величины лист.пов-ти.. Чем>развита лист.пов-ть, тем знач. общая потеря воды. ит зависит и от фазы развития. С увел.возр-а раст. тр-ция,падает.Смена дня и ночи, изм-е ус-ий в теч- суток..устьичные движ-я,и тр-ция имеют опр. суточный ход.3 группы:1. Раст., у кот. ночью устьица всегда закрыты. Утром устьица откр., и их дальн. Повед-е в течение дня зав-ит от у-ий среды. < воды — они закрываются, дост-но воды — открыв(хлебные злаки).2. Если днем устьица закр., то ночью они откр., если днем были отк., то ночью закр. (горох, клевер, свекла, подсолнечник).3. Раст.с более толст.лист., у кот.ночью устьица всегда отк., а днем, как и у всех ост-х групп раст., отк. или закр. в зав-ти от усл-й (картофель, капуста).Суточн.хода тр-ции- в ночью тр-ция резко сокр-ся. (с изм-ем внеш.фак-в (повыш. вла-ти возд., сниж.тем-ры, отсут-е света), так и с внутр.особен-ми (закр. устьиц). Ночн. Тр-я сост. 3—5% от дневной. Днев. ход тр-ции след.за изм-ем освещенности, тем-ры, вл-ти воздуха).Интен.тр-я происх.в 12—13 ч. Увел. тр-ции приводит к умен. соде-я воды, что сокращ.ИТ,и наоборот. Цикл Кребса. -дыхание раст,распад(окисления)орган.в-в при участии О2 в рез-те кот,постепенно освобжд,энергия обр,промежуточ.метаболизмы и в конце-предельно окилетельные в-в-угл.газ и вода.Знач-е6Энергия,источ,метаболизмов,метабол.вода,тепло.Субстраты дыхания-в-ва,кот.окисл-ся в процесседых-я.3этапа:1гликолиз,2Цикл Кребса,3Электрон-транспортная цепь митохондрий.Гликолиз-в цитоплазме кл, в усл-х анаэробных без(О2)вступает глюкоза,образ. Пировиноградная кис-та,НАД и АТФ.Цикл Кребса.цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). В 1935 г. венгерский ученый А. Сент-Дьердьи установил,что добавление небольших количеств органических кислот (фумаровой, яблочной или янтарной) усиливает поглощение О2 измельченными тканями. Продолжая эти исследования, Г. Кребс пришел к выводу, что главным путем окисления углеводов являются цикличе­ские реакции, в которых происходит постепенное преобразование ряда орга­нических кислот. Эти преобразования и были названы циклом трикарбоновых кислот или циклом Кребса.В цикл вступает активный ацетат, или ацетил-КоА.Сущность реакций, входящих в цикл, состоит в том, что ацетил-КоА конденсируется с щавелевоуксусной кислотой (ЩУК) и об-ся СО2, НАД, ФАД и АТФ. В этом цикле проис-т образ. Важных метаболизмов:1альфакетоглутаровая, янтарная, яблочная кис-ты. многие реакции ц.Кребса обратимы. что образовавшиеся орган.кис-ты могут служить ма­т-ом для постр. аминокислот, жиров и углеводов. В этом сл-е они выводятся из цикла.Для реакций ц.Кребса О2не требуется.О₂ необходим для регенерации или окисления восстановленных коферментов (НАДН + Н+ и ФАДН2).Кол-во окисл-х форм этих коферментов ограничено. В анаэробных условиях, когда регенерация коферментов невозможна, они быстро оказываются исчерпанными и весь процесс прекращается. Окисление коферментов осуществляется в дыхательной цепи, или цепи переноса водорода и элект­ронов.Конечным акцептором в этой цепи явл кислород воздуха.Энергия, высвобождаемая при окислении коферментов, накапливается в макроэргических фосфатных связях АТФ.Электрон-транспортная цепь митохондрий-происодит в кристах митох-й в ус-ях аэробных,вступает НАД,ФАД и обр.АТФ,Н2О.Из чего сост: переносчики е, у каждого свой ОВП, транспорт е сопровожд,переносом протонов Н, от НАД+Нобр.3АТФ,от ФАД+Нобр.2АТФ.Общ.энерг.выход36АТФ,гликолизобр6АТФ, Ц.Кребса-30АТФ.

Билет 1.1.физиология раст, предмет, задачи исследования. История развития физиологии раст, Физ раст.-наука о функ.активн раст, ислед функции растит орг-ма и процессы фотосинтеза, дыхания, водн режим, мин пит … Задачи: изуч закономерн жизнедеят. (дых, движ, фотосин). разраб основ получения макроурожаев с/х. Установка для фотосинтеза. изуч. раст на ур-не раст орг-ма. история: зародилась в 17-18 веках, Термин физиология раст впервые был предложен Ж. Сенебье́В XIX веке в рамках физиологии раст обособляются её основные разделы: фотосинтез, дыхание, водный режим, минеральное питание, транспорт в-в, рост и развитие, движение, раздражимость, устойчивость раст, эволюционная физиология раст.В первой половине XX века главным направлением развития физиологии раст становится изучение биохимических механизмовдыхания и фотосинтеза. Параллельно развивается фитоэнзимология, физиология растительной клетки, экспериментальнаяморфология и экологическая физиология раст. Физиология раст даёт начало двум самостоятельным научным дисциплинам:микробиологии и агрохимии.2. методы определения интенсивности дыхания.по кол-ву выделяемого СО2 (2 колбы: опыт(с картофелем) и контроль(пустая), Ва(ОН)2+СО2=ВаСО3+Н2О) Ва(ОН)2 +НСI=2Н2О+ВаСI ИД=(К-О)*2,2*60/(Р*t)

 

 

29билет. 1)влияние внеш и внутр факт на инт-ть дых.Внешние признаки недостатка отдельных элементов питания у разных раст бывают различными.Поэтому по внеш признакам можно судить о недостатке в почве того или иного элемента питания и о потребности раст в удобрениях.Однако замедление роста и изменение внешнего вида раст не всегда обусловливаются недостатком в почве пит-х в-в.Сходные изменения вызываются иногда поражением вредителями и болезнями или другими неблагоприятными условиями роста(засуха, низкая температура и т. д.).Важно уметь отличать эти изменения внеш вида раст от изменений,вызванных недостатком пит-х в-в. На внешний вид раст оказывает влияние также избыточное кол-во некоторых элементов (хлора,марганца и алюминия),не нужных раст или нужных ему в небольшом кол-ве.При избыточном поступлении их в раст замедляется рост,отмирают ткани,наблюдаются различные внешние изменения,а иногда и гибель растений.Появление признаков недостатка какого-нибудь пит-го в-ва у раст указывает на необходимость подкормки их соответствующими удобрениями.Хотя изучены и не все возможные комбинации,до наст-го времени почти не обнаружено смешения симптомов.Внеш проявлениями страдания раст от недостатка элементов питания всегда оказывались симптомы недостатка одного какого-нибудь элемента,более важного для раст,чем другие.Отсутствие смешения симптомов значительно упрощает проблему диагноза и последующего улучшения питания раст.При недостатке нескольких элементов первыми проявляются и исчезают в результате внесения соответствующих удобрений симптомы недостатка того элемента,действие которого явлдоминирующим;затем появл-ся симптомы недостатка другого элемента,и так далее.В сочетании с др методами метод визуальной диагностики ввиду его простоты и доступности заслуживает самого широкого использования для определения потребности раст в удобрениях .2Железо. Среднее содерж железа в раст составляет 20-80 мг на 1кг сухой массы.Ионы Fe³⁺ почвенного раствора восстанавливаются редокс-системами плазмалеммы кл ризодермы до Fe²⁺ и в такой форме поступают в корень. Железо необходимо для функционирования основных редокс-систем фотосинтеза и дыхания,синтеза хлорофилла,восстановления нитратов и фиксации молекулярного азота клубеньковыми бактериями,входя в состав нитратредуктазы и нитрогеназы.Поэтому недостаточное поступление железа в раст в условиях переувлажнения и на карбонатных почвах приводит к снижению интенсивности дых-я и фотосинтеза и выраж-ся в пожелтении(хлорозе)листьев и быстром их опадении. Кремний. Он обнаружен у всех раст. Особенно много его в клет-х стенках.Раст, накапл-ие кремний,имеют прочные стебли.Недостаток кремния задерживает рост злаков(кукуруза,овес,ячмень)и двудольных раст(огурцы,томаты,табака,бобы).Исключение Si во время репродуктивной стадии уменьшает кол-во семян,при этом снижается число зрелых семян,и наруш-ся ультраструктура клет-х органелл. Магний. Недостаток в магнии раст испытывают на песчаных и подзолистых почвах.МногоМgв сероземах,черноземы занимают промеж-ое положение.Водорастворимого и обменного Мg в почве 3-10 %.Мg поглощ-ся растением в виде иона Mg²⁺.При снижении рН почвенного раствора магний поступает в раст в меньших количествах. Cа,К, аммоний и марганец действуют как конкуренты в процессе поглощения Мg раст.У высших раст среднее содержаниеМgсоставляет 0,02-3 %.Особенно много его в раст короткого дня-кукурузе,просе,сорго,а также в картофеле,свекле и бобовых.Много Мg в молодых кл, а также в генеративных органах и запас-х тканях.Около 10-12 % Мg находится в составе хлорофилла.Мgнеобх для синтеза протопорфирина IX - непосредственного предшественника хлорофиллов.Мgактивирует ряд реакций переноса электр-в при фотофосфорилировании,он необх при передаче электр-в от фотосистемы I к фотосистеме II.Мg явл кофактором почти всех ферментов,катализирующих перенос фосфатных групп.Это связано со способностью Мg к комплексообразованию.Мg необходим для многих ферментов гликолиза и цикла Кребса.Для 9 из 12 реакций гликолиза треб-ся участие металлов-активаторов и 6 из них активируются Мg.За исключением фумаразы, все ферменты цикла Кребса активируются Мg или содержат его как компонент структуры.Для2из7 (глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназа и транскетолаза)ферментов пентозофосфатного пути необходим Мg.Он требуется для работы ферментов молочнокислого и спиртового брожения.Мg усиливает синтез эфирных масел,каучука, витаминов А и С.Недостаток Мg приводит к уменьш содержания фосфора в раст,При недостатке Мg тормозится превращение моносахаров в крахмал,слабо функционирует механизм синтеза белков,наруш-ся формирование пластид: матрикс хлоропластов просветляется и граны слипаются, ламеллы стромы разрываются и не образуют единой структуры.При магниевом голодании между зелеными жилками появл-ся пятна и полосы светло-зеленого,а затем желт цвета.Края лист-х пластинок приобретают желтый,оранжевый,красный или темно-красный цвет и такая как бы мраморная окраска наряду с хлорозом служит харак-м симптомом нехватки Мg.Признаки магниевой недост-ти сначала появл-ся на старых лист-х,а затем распростр-ся на молодые листья. Са. В почве содерж много Са и кальциевое голодание встреч-ся редко,например,при сильной кислотности или засоленности почв и на торфяниках.Общее содерж Са у разных видов раст сост-т 5-30 мг на 1 г сухой массы.Много Са содержатбобовые,подсолнечник,картофель,гораздо меньше-зерновые,лен,сахарная свекла.В тканях двуд-х раст Са больше,чем у однод-х. Са накапл-ся в старых органах и тканях.Это связано с тем,что реутилизация Са затруднена.В раст имеется2запасных пула ионов Са:внеклеточный (апопластный)и внутриклеточный в вакуоле и эндоплазматическом ретикулуме.Большое кол-во Са связано с пектиновыми в-ми срединной пластинки и клет стенки.Он содерж также в хлоропластах,митохондриях и ядре в комплексах с биополимерами в виде неорган-их фосфатов и в форме иона. Взаимодействуя с отриц-но заряж-ми группами фосфолипидов,Са стабилизирует клет-ые мембраны.При недостатке Са увелич-ся проницаемость мембран и наруш-ся их целостность.Изменения концентрации Са в цитоплазме играют важную роль в структурных перестройках компонентов цитоскелета-актиноподобных белков,участвующих в процессах движ цитоплазмы, обратимых изменениях ее вязкости,в пространственной организации цитоплазматических ферментных систем.Процессы сборки-разборки микротрубочек регул-ся уровнем ионов Са наряду с ионами Мg и гуанозинтрифосфата.Са активирует ряд ферментов, способствуя агрегации субъединиц,служа мостиком между ферментом и субстратом,влияя на состояние аллостерического центра фермента.ИзбытокСав ионной форме угнетает окисл-е и фотофосфорилирование.Са исп-ся в раст-х кл как вторичный посредник для контролирования многих процессов(закрытие устьиц, тропизм,рост пыльцевых трубок,акклиматизация к холоду,экспрессия генов, фотоморфогенез).При недостатке Са у делящихся кл не образ-ся клет-ые стенки и образ-ся многоядерные меристематические кл.Недостаток Са вызывает прекращ-е образования боковых корней и корневых волосков,приводит к набуханию пектиновых в-в,что вызывает ослизнение клет-х стенок и разрушение кл.Также наруш-ся структура плазмалеммы и мембран клет-х органелл.Симптомами дефицита Са явл побеление с последующим почернением кончиков и краев листьев.Листовые пластинки искривляются и скручиваются.На плодах,в запас-х и сосудистых тканях появл-ся некротические уч-ки.

 

 

23.билет1 1. Интенсивность фотосинтеза измеряется количеством миллиграммов С02, поглощенного одним квадратным дециметром листовой поверхности за 1 час. Для ее измерения определяют уменьшение количества углекислого газа в замкнутой камере, содержащей лист.Интенсивность фотосинтеза можно измерять и по количеству кислорода, выделенного с квадратного дециметра листовой поверхности за 1 час. количеству поглощенного углекислого газа и по количеству выделенного кислорода, могут не совпадать, так как СО2 участвует в темновой, а кислород образуется в световой фазе фотосинтеза. Отношение объема выделенного кислорода к объему поглощенного углекислого газа называется фотосинтетическим коэффициентом.

.2. Онтогенез- индивидуальное развитие орга­низма,органа,кл от момента образования до естественной гибели. Онт-з кл может происходить двояко:либо от деления до ее смерти,либо от деления до деления.С момента образования и до отмирания кл проходят опред-ый путь развития в котором выделяют три основные фазы:эмбриональную,растяжения и дифференциации.Эмбриональная фаза развития – процесс новообразования кл путем их деления.Образовавшиеся в рез-те деления кл мелкие,расположены плотно,оболочка тонкая,богатая пектином, мало клетчатки.В цитоплазме развита ЭПР,много рибосом.Фаза растяжения.Кл растут, увелич-ся в объеме.Протопласт вакуолизируется.Мелкие многочисленные вакуоли сливаются,размер их увелич-ся, кол-во сокращается.Цитоплазма становится более жидкой.В фазе дифференциации кл приобретают индивидуальные особенности.Специализация кл происходит в соответствии с их расположением в раст. Обязательный момент дифференциации-образование вторичной оболочки. -Характерные морфологические особенности приобретает протопласт.Выполнившие свои физиологические функции кл отмирают.Толстостенные кл и после отмирания продолжают функционировать как проводящие или механич-е ткани.Тонкостенные после отмирания протопласта сплющиваются под давлением соседних кл и постепенно рассасываются.Этот процесс называется облитерация При переходе кл из эмбрионального во взрослое состояние наблюдается частичная мацерация кл,когда срединная пластинка разрушается по углам кл.В результате тургорного давления соседние кл в этих местах округляются, образуются межклетники.Межклетники такого типа называют схизогенными,образ-ся путем расщепления.Некоторые межклетники возникают путем растворения,распада целых кл.Это лизигенные межкл-ки.Межкл-ки обоих типов могут служить вместилищем разнообразных продуктов секреции.

Билет 2. 1. Вакуоль, ядро, клеточная стенка, плазмодесмы. Вакуо́ль — одномемб орган,Вакуоли рассматр как обособл от цит Различают пищевар-ые и сократит-ые вакуоли, регулирующие осмос и служащ для выведен из орган продуктов распада.Вакуоли особ хорошо заметны в клх растений: во многих зрел кл раст они состав более 1/2 объёма.функция раст вакуолей — накопл ионов и поддерж тургора Вакуоль - запас воды, развив из цистерн эпс.Мембр, в котор заключ вакуоль, назыв тонопласт. В вакуолях содерж орган к-ты, углев, дуб вещ-ва, неорг вещ-ва (NO3 ⁺PO4 ^–CI и др.), белки и др.Ядро: Внешняя ядерная оболочка связана с ЭПС основ функ: хранен, передача и реализ наслед информ с обеспеч синтеза белка. Ядро сост из хроматина, ядрышка, кариопла́змы и ядер обол. В клет ядре происх репликация - удвоен молек ДНК, а также транскрипция - синтез молекул РНК на молекуле ДНК. Синтезированные в ядре молек РНК модифиц, после чего выходят в цитопл.Клет стенки высш раст построены в основном из целлю, гемицел и пектина. В них существуют углубления — поры, через котор проход плазмодесмы, осущ контакт сосед клеток и обмен веществ между ними. функции: обеспеч жест кл для структ и механ поддерж, придают форму кл, направл её роста и в морфол всему растению. Клеточная стенка также противодейс тургору, то есть осмотич давл, когда дополн кол-во воды поступ в раст. Клет стенки защищ от патогенов и запасают углеводы для растения Плазмодесмы - микроскопич цитоплазм мостики, соед сосед кл раст. проход через канальцы поровых полей первичной клеточ стенки, полость таких канальцев выстлана плазмалеммой — наружной клеточной мембраной. Плазмодесмы представл собой тонкие трубч цитоплазм каналы, соед сосед кл, плазмалемма, выстил полость канальцев непосред переход в плазмат мембр соседств кл.2. Пластиды: хромопласты, лейкопласты, фотофосфорилирование.Xромопласты содерж жёлтые, оранж и красн пигм из ряда каротинов. Форма хромопл разнообразна, происходят из хлоропластов, котор теряют хлорофилл и крахмал, Лейкопласты бесцв сферич пласт в кл раст. образ в запас тканях (клубнях, корневищах), клетках эпидермы и других частях раст. Синтезир и накапл крахмал (так называемые амилопласты), жиры, белки. Лейкопласты содержат ферменты, с помощью которых из глюкозы, образ в проц фотосин, синтезир крахмал. На свету лейкопл превр в хлоропласты.фотофосфорилирование. Возбужденные электроны от P680 (ФС1) и Р700 (ФСП) восстанавл, соотв, акцепт элект X и Y и, таким образом, Р680 и Р700 становятся + заряженными (окисл). Донором элект, который обеспеч восполн электр в Р680 явл вода. Вода расщепл, высвобожд электроны, которые и проникают в Р680. При этом высвоб также ионы О2 и Н2. О2 улетуч в кач-ве побочного продукта.Электроны перемещ от X вдоль цепи переноса электронов, каждый раз теряя некоторое кол-во энергии при переходе от одного переносчика к другому.В конечном счете они насыщ + дыры, оставл в Р700 - Энергия потока использ для получ АТФ. Кроме того, электроны движутся вниз по градиенту энергии от Y к НАДФ вдоль цепи переноса электронов, взаимдействуют с ионами Н2 (из воды), образуя восстановленный НАДФ- Сравнение циклического и нециклического фотофосфорилирования Циклическое фотофосфорилирование При циклическом фотофосфорилировании электроны от Y возвращаются обратно к Р700 по другой цепи переноса электронов. Как и при нециклическом фосфорилировании энергия возбуждения электронов, перемещающихся вдоль этой цепи, направляется на получение АТФ.

 

 

 

Билет 4

1. Митохондрии, рибосомы, лизосомы, микротрубочки, микротельца, ЭПС, Аппарат Гольджи, Митохондрии: двумембр грануляр или нитевидн органелла. Энерг станция кл; основ функ – окисл орг соед и использ энерг в синтезе молекул АТФ, котор происх за счёт движ электрона по элек-трансп цепи белков внутренней мембраны. Кол-во в клетках различно: так, одноклет зел водоросли имеют лишь одну гигант митохондрию, ооцит иамёба содержат 300 000 и 500 000 митохондрий соответственно; у кишечных анаэробных энтамёб и некот др. паразитов простейших митохондрии отсутствуют. Наружная мембрана: Наруж мемб толщ 7 нм, не образ впяч и складок, и замкнута сама на себя. Основная функция — отгранич митохондрии от цитоплазмы. сост из билипидного слоя и прониз его белков; характерны ферменты: монооксигеназы, ацил-СоА-синтетазы и фосфолипазы А₂. может взаим с ЭПС; это роль в транспортировке липидов и ионов кальция. Межмембр простр: между наруж и внутр мембр митохондрии. 10-20 нм. Внутренняя мембрана: образует складки — кристы, увеличивающие площадь её поверхн.состав: кардиолипина — особый фосфолипида, содерж сразу 4 жирные кислоты и делающ мембр абсол непрониц для протонов. — очень высокое содерж белков (до 70 % по весу), представл трансп белками, ферментами дыхат цепи, а также крупн АТФ-синтетазными комплексами. Внутр мембр митохондрии в отлич от внеш не имеет спец отверстий для трансп мелких молекул и ионов; на ней, на стороне, обращенной к матриксу, распол особ молекулы АТФ-синтазы, состоящие из головки, ножки и основания. При прохожд через них протонов происходит синтез АТФ. Наруж и внутр мембр в некотор местах соприкас, там наход спец белок-рецептор, способствующий транспорту митохондр белков, закодир в ядре, в матрикс митохондрии. Матрикс — огранич внутр мембр простр. В (розовом веществе) митохондрии наход ферментные сист окисл пирувата, жир кислот, а также ферменты цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса). Кроме того, здесь же находится митохондр ДНК, РНК и собственный белоксинтезир аппарат митохондрии.рибосомы — важнейший немембр органоид живой кл сферич или слегка эллипсоидной формы, диаметром от 15—20 нанометров (прокариоты) до 25—30 нанометров (эукариоты), сост из большой и малой субъединиц. Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генет информ, предоставляемой матричной РНК, или мРНК. Этот процесс назыв трансляцией.В эукариот кл рибосомы распол на мембр эпс, но могут быть локализованы и в неприкрепленной форме в цитоплазме. Синтез рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке. Лизосо́ма одномембр органоиды — часть эндомембр сист кл. Разные виды лизосом могут рассматр как отд клеточные компартменты.Функциями лизосом являются: перевар захвач клеткой при эндоцитозе веществ или частиц, аутофагия — уничтожение ненужных клетке структур, автолиз — самопереваривание клетки (иногда этот процесс не является патологическим, а сопровождает развитие организма). Пример: При превращении головастика в лягушку, Микротрубочки — белковые внутриклет структуры, входящ в сост цитоскел. полые внутри цилин диам 25 нм. Микротрубочки в клетке используются в качестве «рельсов» для транспортировки частиц. По их поверхности могут перемещаться мембранные пузырьки и митохондрии. Транспортировку по микротрубочкам осуществляют белки, называемые моторными. поддержание постоянной формы и полярности клетки. Мобильность микротрубочек обеспечивается динамической нестабильностью, передвижением полимеров моторными белками, ЭПС:система из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев, сост из разветвл сети трубочек и карманов, окружён мембр. Площадь мембран эпс составл более 1/2 общей площади всех мембр кл. Мембрана морфолог одинакова оболочке ядра и составл с ней одно целое. Мембр ЭПС обеспеч активный транспорт элементов против градиента концентрации. Аппарат Гольджи: мембр структура эукариотической кл,органелла, в основном предназн для вывед веществ, синтезир в эпс. Синтез компонентов клеточ стенки (полисахаридов) К Г представ собой стопку дискообразных мембр мешочков (цистерн), и связ с ними систему пузырьков Гольджи. В раст клетках обнаруж ряд отд стопок (диктиосомы), 2 Транспорт ассимилятов по флоэме. Транспорт ассимилятов в листе ориентирован от клеток мезофилла по клеткам-спутникам в ситовидные трубки и далее по всему растению со скоростью 50-100 см/ч, то что сахароза концентрируется в ситовидных трубках, видно по поведению тли.

Билет 9

Законы движения воды в клетке (диффузия, осмос, химический, водный потенциал, осмотическое давление) Диффузия-пассивное перемещение в-ва из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации.Осмос-пассивное перемещение некоторых в-в через полупроницаемую мембрану(обычно мелкие молекулы проходят, крупные не проходят). Хим-ий потенциал-энергетический уровень воды (и других вещ-тв),отражаемый скоростью диффузий.Явл-тся показателем состояния воды в системе и характеризует способность воды диффундировать, испаряться или поглощаться. Осмотическое давление - избыточное гидростатическое давление на раствор, отделённый от чистого растворителяполупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану (осмос).Это давление стремится уравнять концентрации обоих растворов вследствие встречной диффузии молекул растворённого в-ва и растворителя. 2. Микориза раст. -симбиотическая ассоциациямицелия гриба с корнями высших раст. Эктотрофная микориза возникает, когда гифы гриба оплетают плотной сетью, образуя или чехол, или микоризные трубки.Гифы гриба проникают сквозь ризодерму корня и распространяются по межклетникам, не проникая в клетки.Для такого типа микоризы характерно отсутствие корневых волосков и редукция корневого чехлика вплоть до одного-двух слоёв клеток.Гифы гриба разделяют корень на зоны (в виде сети гиф — сеть Гартигга).Эктомикориза эумицетная птиофаговаяМикориза, образ-ая на поверхности корня и (или) корневища грибной чехол или ризоморфные тяжи^[6]. В клетках периферических слоёв корневой системы формируются клубки гиф; в клетках внутренних слоёв происходит фагоцитоз с образованием псиом^[7].Эндомикориза Основное отличие эндотрофной микоризы в том, что гифы гриба проникают в клетки коры корня (через поры, не проходя сквозь плазмалемму). На поверхности корня микориза выражена слабо, то есть вся основная часть гриба находится внутри корня. В клетках корня могут образовываться скопления гиф гриба в виде клубков. Гифы могут разветвляться внутри клетки — эти образования называются арбускулами. Эндомикориза эумицетная птиофаговая Микориза, встречающаяся у некоторых бесхлорофильных орхидей. В периферических слоях коры сосредоточены пелотоны (клубки гиф гриба, сформированные в клетках корней растения-хозяина), во внутренних происходит переваривание птиосом^[6]. Эндомикориза эумицетная толипофаговая Микориза, формирующаяся у автотрофных и некоторых бесхлорофильных орхидных при проникновении гриба в клетки коровой паренхимы корня с образованием в них пелотонов, которые позже перевариваются в тех же клетках с образованием характерных гранул экскретов^[6]. Эктоэндомикориза Сочетает в себе признаки и эндо- и эктомикоризы. Возможен переход между эктомикоризой и эндомикоризой

Билет 6

1. Липиды, строение, функции. Липиды не имеют единой хим характеристики.это сборная группа нерастворимых в воде органич соединений,которые можно извлечь из клетки органическими растворителями—эфиром,хлороформом и бензолом.Липиды можно условно разделить на простые и сложные.Простые липиды в большинстве предст сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина—триглицеридами.Функция энергетич функция триглицеридов.При расщеплении 1 г липидов выделяется 38,9 кДж.Структурная Фосфолипиды,гликолипиды и липопротеины принимают участие в образов кл мембран.Запасающая Жиры и масла являются резервным пищевым веществом у жив и раст.Важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность,где нет источников питания.Масла семян раст необход для обеспечения энергией проростка.Защитная Прослойки жира и жировые капсулы обеспеч амортизацию внутренних органов.Слои воска используются в кач водоотталкивающего покрытия у раст и животных.Теплоизоляционная Подкожная жировая клетчатка препятствует оттоку тепла в окружающее пространство.Важно для млекопитающих, обитающих в холодном климате.Регуляторная Гиббереллины регулируют рост растений.Источник метаболической воды.Каталитическая. 2. Факторы, влияющие на фотосинтез (свет, концентрация СО2, водный режим, минеральное питание. Суточные ритмы фотосинтеза. В ходе световой стадии фотосинтеза образуются высокоэнергетические продукты: АТФ, служащий в клетке источником энергии, и НАДФ, использующийся как восстановитель. В качестве побочного продукта выделяется кислород. 3 фазы системы; ФС:реак центр и антенный комлекс; ФС1Рц(Р-700) первич донор е хл а(700) промеж акцептор филохинон, вторич акцептор хл а, филохинон, Fe-S белки феродоксин, ФС2: РЦ(Р-680);О2 выдел, Рц(Р-680) ядро рц 2 мембр первич донор хл а (680нм) первич акцептор-феофетин,вторич акцептор молек мелахинона. Др белки в антенн комплексе. Антенная сист…2H2O+2НАДФ+2АДФ+2Н3РО4=2НАДФ*Н2+2АТФ+О2 В темн стадии с участ АТФ и НАДФН происх восст-е CO₂ до глюкозы. свет не требуется для осущ данного процесса, темпер явл регулятором процесса, т.к. работают ферменты С3 путь (Кальвин) С4 путь, САМ метаболизм сумм уравн темновой фазы: 6СО2+12НАДФ*Н2+18АТФ=С6Н12О6+18АДФ+18РО4+6Н2О

 

Билет 10

1. Темновая фаза фотосинтеза (Сз, С4, САМ-метаболизм). В темн стадии с участ АТФ и НАДФН происх восст-е CO2 до глюкозы. свет не требуется для осущ данного процесса, темпер явл регулятором процесса, т.к. работают ферменты. С3 путь (Кальвин) Первая фаза — карбоксилирование. Эта реакция катализир ферментом рибулозобисфосфат-карбоксилазой/ оксигеназой (РБФ), В активное состояние фермент переходит при освещении хлоропластов. При взаимодействии РБФ с С02 образуется сначала шестиуглеродное соединение, котор затем распад на две молекулы ФГК- это органическая кислота, и ее энерг уровень ниже Сахаров. Поэтому это соединение не может непосред превр в углеводы. Необходимо превращ его в — фосфоглицериновый альдегид (ФГА).Вторая фаза — восстановление. Дальнейшие превращения ФГК требуют участия продуктов световой фазы фотосинтеза: АТФ и НАДФН + Н+. Реакция идет в два этапа. Прежде всего, происходит реакция фосфорилирования 3-ФГК. Донором фосфатной группы является АТФ. АТФ требуется здесь в качестве дополнительного источника энергии. Образуется 1,3-дифосфоглицериновая кислота. Затем карбоксильная группировка этого соединения восстанавливается до альдегидной с помощью триозофосфатдегидрогеназы, коферментом которой служит НАДФ.Образовавшийся ФГА является по уровню восстановленным углеводом. Это соединение вступает в две последние фазы. Пять молекул ФГА используется на регенерацию акцептора РБФ для того, чтобы фиксация С02могла снова осуществляться. Оставшаяся шестая молекула вступает в фазу «синтеза продуктов», где превращается в более сложные соединения (углеводы, аминокислоты и др.).Третья фаза — регенерация. В процессе пять молекул ФГА, в результате чего образуются три молекулы рибулезо-5-фосфата. Этот процесс идет через образование 4-, 5-, 6-, 7-углеродных соединений. По-видимому, именно сахароза является первым свободным сахаром, образующимся в процессе фотосинтеза. Из сахарозы образуются нефосфорилированные моносахара (глюкоза и фруктоза). Крахмал образуется из аденозиндифосфоглюкозы (АДФГ) или уридиндифосфоглюкозы (УДФГ), процесс катализируется ферментом амилосинтетазой. При функционировании САМ-пути устьица раст закрыты днем, когда интенсивность транспирации максимальна, и открыты ночью, когда потери воды ми­нимальны. Это предохраняет растения от излишней потери воды, повышает их устойчивость к засухе. Химизм фиксации С02 при САМ-пути сходен с С4-путем, однако если у С4-раст фотосинтез разделен в пространстве, то при САМ-пути — во времени. У САМ-раст фиксация С02 происходит в ночное время, когда устьица открыты.С4 путь, САМ метаболизм суммарн уравн темновой фазы: 6СО2+12НАДФ*Н2+18АТФ=С6Н12О6+18АДФ+18РО4+6Н2О. 2.Дыхание. Значение дыхания в жизни раст. Субстраты дыхания. Выделяющаяся при дыхании энергия тратится как на процессы роста, так и на поддержание в активном состоянии уже закончивших рост органов растения. Дыхание, подобно фотосинтезу, сложный окис-восстанов процесс, идущий через ряд этапов. На его промежуточных стадиях образуются органические соединения, которые затем используются в различных метаболических реакциях. процесс дыхания — источник многих метаболитов. Как видно из суммарного уравнения, в про­цессе дыхания образуется также вода. Эта вода в крайних условиях обезвожива­ния может использоваться растением и предохранить его от гибели. В некоторых случаях, когда энергия дыхания выделяется в виде тепла, дыхание ведет к бес­полезной потере сухого в-ва. углеводы являются основным в-вом, потребляемым при дыхании (субстратом). В выяснении данного вопроса большое значение имеет определение дыхательного коэффи­циента. Дыхательный коэффициент (ДК) — это объемное или молярное отно­шение С02, выделившегося в процессе дыхания, к поглощенному за этот же про­межуток времени 02. При нормальном доступе кислорода величина ДК зависит от субстрата дыхания. Если в процессе дыхания используются углеводы, то про­цесс идет согласно уравнению С6Н1206 +602 —> 6С02 + 6Н20. В этом случае ДК равен единице: 6С02/602 = 1. Однако если разложению в процессе дыхания под­вергаются более окисленные соединения, например органические кислоты, по­глощение кислорода уменьшается, ДК становится больше единицы. Так, если в качестве субстрата дыхания используется яблочная кислота, то ДК = 1,33. При окислении в процессе дыхания более восстановленных соединений, таких, как жиры или белки, требуется больше кислорода и ДК становится меньше едини­цы. Так, при использовании жиров ДК = 0,7.

 

21.. Темновая фаза фотосинтеза (Сз, С4, САМ-метаболизм). В темн стадии с участ АТФ и НАДФН происх восст-е CO2 до глюкозы. свет не требуется для осущ данного процесса, темпер явл регулятором процесса, т.к. работают ферменты. С3 путь (Кальвин) Первая фаза — карбоксилирование. Эта реакция катализир ферментом рибулозобисфосфат-карбоксилазой/ оксигеназой (РБФ), В активное состояние фермент переходит при освещении хлоропластов. При взаимодействии РБФ с С02 образуется сначала шестиуглеродное соединение, котор затем распад на две молекулы ФГК- это органическая кислота, и ее энерг уровень ниже Сахаров. Поэтому это соединение не может непосред превр в углеводы. Необходимо превращ его в — фосфоглицериновый альдегид (ФГА).Вторая фаза — восстановление. Дальнейшие превращения ФГК требуют участия продуктов световой фазы фотосинтеза: АТФ и НАДФН + Н+. Реакция идет в два этапа. Прежде всего, происходит реакция фосфорилирования 3-ФГК. Донором фосфатной группы является АТФ. АТФ требуется здесь в качестве дополнительного источника энергии. Образуется 1,3-дифосфоглицериновая кислота. Затем карбоксильная группировка этого соединения восстанавливается до альдегидной с помощью триозофосфатдегидрогеназы, коферментом которой служит НАДФ.Образовавшийся ФГА является по уровню восстановленным углеводом. Это соединение вступает в две последние фазы. Пять молекул ФГА используется на регенерацию акцептора РБФ для того, чтобы фиксация С02могла снова осуществляться. Оставшаяся шестая молекула вступает в фазу «синтеза продуктов», где превращается в более сложные соединения (углеводы, аминокислоты и др.).Третья фаза — регенерация. В процессе пять молекул ФГА, в результате чего образуются три молекулы рибулезо-5-фосфата. Этот процесс идет через образование 4-, 5-, 6-, 7-углеродных соединений. По-видимому, именно сахароза является первым свободным сахаром, образующимся в процессе фотосинтеза. Из сахарозы образуются нефосфорилированные моносахара (глюкоза и фруктоза). Крахмал образуется из аденозиндифосфоглюкозы (АДФГ) или уридиндифосфоглюкозы (УДФГ), процесс катализируется ферментом амилосинтетазой. При функционировании САМ-пути устьица раст закрыты днем, когда интенсивность транспирации максимальна, и открыты ночью, когда потери воды ми­нимальны. Это предохраняет растения от излишней потери воды, повышает их устойчивость к засухе. Химизм фиксации С02 при САМ-пути сходен с С4-путем, однако если у С4-раст фотосинтез разделен в пространстве, то при САМ-пути — во времени. У САМ-раст фиксация С02 происходит в ночное время, когда устьица открыты.С4 путь, САМ метаболизм суммарн уравн темновой фазы: 6СО2+12НАДФ*Н2+18АТФ=С6Н12О6+18АДФ+18РО4+6Н2О 2.Бор. Его среднее содерж сост 0,1 мг на кг сухой массы. Бор – уч-ет в биосинтезе нуклеиновых кислот, влияет на прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок, при нехватке опадают завязи у лимона, люцерны. В боре наиб нуждаются двудольные растения. Много бора в цветках. В клетках большая часть бора сосредоточена в кл стенках. Без него нарушается созревание семян. Бор снижает активность некотор.дыхат ферментов, оказывает влияние на углеводный, белковый и нуклеиновый обмен. При недостатке бора нарушаются синтез, превращения и транспорт углеводов, формир-е репродуктивных органов, оплодотворение и плодоношение.при борном голодании прежде всего отмирают конусы нарастания, останавливается рост побегов и корней, листовые пластинки утолщаются, скручиваются, становятся ломкими, цветки не образ. Цинк.Содержание ц. в надземных частях бобовых и злаковых растений сост 15-60 мг на кг сухой массы. Повышенная концентрация отмечается в листьях, репродуктивных органах и конусах нарастания, наибольшая -в семенах. Он уч-ет в фотохимическом расщеплении воды, из-за нехватки угнетается рост стебля, сближаются междоузлия,мелколиственность.Цинк поступает в раст в форме катиона Zn2+. Он необходим для функционирования ряда ферментов гликолиза - гексокиназы, енолазы и тд. Подкормка цинком способствует ув содержания ауксинов в тканях и активирует их рост.При дефиците цинка у растений нарушается фосфорный обмен: фосфор накапл в корнях, задерж его транспорт в надземные органы, замедляется превращ-е фосфора в органиче формы. При недостатке цинка в растениях ум содержание сахарозы и крахмала, ув кол-во органичкислот и небелковых соединений азота - амидов и аминокислотНаиболее характ признак цинкового голодания - это задержка роста междоузлий и листьев, появление хлороза и развитие розеточности.
Кобальт.Среднее содержание кобальта в растениях 0,02 мг на 1 кг сухой массы.Кобальт необх бобовым раст для обеспечения размножения клубеньковых бактерий.В раст кобальт встречается в ионной форме и в витамине В12.Растения не вырабатывают этот витамин.Наряду с магнием и марганцем кобальт активирует фермент гликолиза фосфоглюкомутазу и фермент аргиназу, гидролизующий аргинин.Внешние признаки недостатка кобальта сходны с признаками азотного голодания.Медь поступает в клетки в форме иона Сu2+.Среднее содерж меди в растениях 0,2 мг на кг сухой массы.Около 70 % всей меди, нах в листьях, сосредоточены в хлоропластах и почти половина ее в составе пластоцианина - переносчика электронов между фотосистемами II и I.Она входит в состав ферментов, катализирующих окисление аскорбиновой кислоты, дифенолов и гидроксилирование монофенолов - аскорбатоксидазы, полифенолоксидазы, ортодифенолоксидазы и тирозиназы. Для биосинтеза этилена также необходим медьсодерж фермент. Влияя на содержание в раст ингибиторов роста фенольной природы медь повышает устойчивость растений к полеганию. Она также повышает засухо-, морозо- и жароустойчивость. Недостаток меди вызывает задержку роста и цветения, хлороз, потерю тургора и завядание растений. У злаков при недостатке меди не развивается колос, у плодовых появляется суховершинность. При дефиците меди белеют и отмирают кончики листьев, листья и плоды плодовых деревьев покрываются бурыми пятнами.Молибден.Наиб содерж молибдена харак-но для бобовых (0,5-20 мг на 1 кг сухой массы), злаки содержат от 0,2 до 2 мг на кг сухой массы.Он поступает в раст в форме аниона МоО2-4, концентрируется в молодых, растущих органах. Его больше в листьях, чем в корнях и стеблях, а в листе сосредоточен, в основном, в хлоропластах.молибден необх для биосинтеза легоглобина. молибден уч в реакциях аминирования и переаминирования, для включения аминокислот в пептидную цепь, работы таких ферментов как ксантиноксидаза и различных фосфатаз. При недостатке молибдена в тканях накапливается большое кол-во нитратов, не развиваются клубеньки на корнях бобовых, тормозится рост раст, наблюдаются деформации листовых пластинок. При высоких дозах молибден токсичен. При недостатке молибдена молодые листья по краям приобретают серую, а затем коричневую окраску, теряют тургор. Характерный симптом марганцевого голодания-точечный хлороз листьев,когда между жилками появляются желтые пятна, а затем кл в этих участках отмирают.

 

 

Билет 8.1.Световая фаза фотосинтеза (Z-схема фотосинтеза, циклическое, нециклическое фотофосфорилирование). В ходе световой стадии фотосинтеза образуются высокоэнергетические продукты: АТФ, служащий в клетке источником энергии, и НАДФ, использующийся как восстановитель. В качестве побочного продукта выделяется кислород. 3 фазы системы; ФС:реак центр и антенный комлекс; ФС1Рц(Р-700) первич донор е хл а(700) промеж акцептор филохинон, вторич акцептор хл а, филохинон, Fe-S белки феродоксин, ФС2: РЦ(Р-680);О2 выдел, Рц(Р-680) ядро рц 2 мембр первич донор хл а (680нм) первич акцептор-феофетин,вторич акцептор молек мелахинона. Др белки в антенн комплексе. Антенная сист…2H2O+2НАДФ+2АДФ+2Н3РО4=2НАДФ*Н2+2АТФ+О2. 2..Передвижение воды по растению. Механизм когезии-адгезии-натяжения. Регулирование водного обмена растений.Вода, поступившая в клетки корня под влиянием разности водных потенциалов, которые возникают благодаря транспирации и корневого давления, передвигается до проводящих элементов ксилемы. Согласно современным представлениям, вода в корневой системе может перемещаться в радиальном направлении тремя путями: апопластическим, симпластическим, трансмембранным. При транспорте по апопласту вода передвигается по клеточным стенкам, не проходя через мембраны. При симпластном транспорте вода проникает в клетку через полупроницаемую мембрану и далее перемещается по протопластам клеток, которые соединены между собой многочисленными плазмодесмами. При трансмембранном транспорте вода перетекает через клетки и при этом проходит, по крайней мере, две плазматические мембраны. Вода способна слипаться сама с собой (когезия). Когезия обусловливаетповерхностное натяжение вод, из-за которого вода как бы покрыта кожицей.Благодаря когезии вода заполняет тонкие проводящие пучки.Полярные молекулы воды притягиваются любой поверхностью, несущей электрический заряд (адгезия). Адгезия обусловливает капиллярные свойства воды – способность подниматься по мелким порам клеточной стенки, сосудов, почвы. Молекулы воды прилипают к поверхности поры и благодаря сцеплению с нижележащими молекулами втягивают их в пору

Билет 5.1.Углеводы, строение, функции. Углеводы—органич соед-я.Углеводы подразделяются на моносахариды,олигосахариды и полисахариды. Моносахариды-простые углеводы,в завис от числа атомов углерода подразделяются на триозы (3),тетрозы (4),пентозы (5),гексозы (6) и гептозы(7 атомов).Наиб распростр пентозы и гексозы.Св-ва моносахаридов—легко растворяются в воде,кристаллизуются.Рибоза и дезоксирибоза относятся к группе пентоз,входят в состав нуклеотидов РНК и ДНК.ФункцияЭнергетич.Основной источник энергии для всех видов работ,происходящих в кл.При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж.Структурная Из целлюлозы состоит кл стенка раст,из муреина—кл стенка бактерий,из хитина—кл стенка грибов и покровы членистоногих.Запасающая Резервным углеводом у животных и грибов явл гликоген,у раст — крахмал, инулин.Защитная Слизи предохраняют кишечник,бронхи от мех повреждений.Гепарин предотвращает свертывание крови у жив и человека.2. Блок схема взаимодействия фотосинтеза и дых-я.Механизм окислит.фосфорилирования.для протекания процесса дых-я нужны органич в-ва (субстраты).Такими субстратами в первую очередь являются углеводы, которые у зеленых раст образ в процессе фотосинтеза.Вместе с тем превращение в-в в процессе фотосинтеза и дых-я идет через ряд сходных промежуточных продуктов.Особенно много сходного в превращениях между фотосинтетическим циклом Кальвина и реакциями пентозофосфатного пути дыхательного обмена.Как в том, так и в др случае происходят взаимные превращения Сахаров с разной длиной углеродной цепочки.Иначе говоря, промежуточные продукты дых-я мб исп-ны в процессе фотосинтеза.Многие промежуточные продукты процесса дых-я являются основой биосинтеза важнейших соединений.Уже на протяжении первой, анаэробной фазы дых-я (гликолиз) триозофосфаты, преобразуясь в глицерин, могут служить источником для синтеза жиров. Фосфорилирование—эт присоединение остатка фосфорной кислоты к органическому соединению с образованием эфирной связи,например взаимодействие фосфорной кислоты с карбонильной,карбоксильной или спиртовой группировками.Фосфорилирование белков осуществляется ферментами протеинкиназами и контролирует протекание обменных реакций в организме,включая синтез белка и РНК,регуляцию активности ферментов,и лежит в основе работы сигнальных цепей.Механизм окислительного фосфорилирования-Перенос электронов по дыхательной цепи приводит к выбросу протонов в межмембранное пространство из митохондриального матрикса.В результате матрикс защелачивается, а межмембранное пространство - закисляется.

 

17 Билет. 1. Фотопериодизм-реакции организмов на сезонные изменения длины дня. Для подготовки к переживанию неблагоприятных условий или наоборот требуется довольно значительное время. Способ-ть реагировать на изменения длины дня обеспечивает физиологические перестройки. Ритм дня и ночи выступает как сигнал предстоящих изменению климата, обладающих непосредственным воздействием на живой организм (температура, влажность). В отличие от др эколог-х факторов фотопериодизм влияет лишь на те особенности физиологии, морфологии и поведения организма, кот явл сезонным приспособлением в их жизненном цикле. Фотопериодизм свойствен не всем видам. У таких видов развиты либо другие способы регулирования жизненного цикла, либо они не нуждаются в точном его регулировании. Различают 2 типа фитопериодической реакции: краткодневные и длиннодневные. Длина светогого дня, кроме времени года, зависит от положения географической местности. Короткодневные виды живут в основном в низких широтах, а длиннодневные в умеренных и высоких.Таким образом, Тип фотопериодизма-эколог-е а не систематическая особенность вида.Под действием реакции фотопериодизма раст переходят от вегетативного роста к зацветанию. Эта особенность является проявлением адаптации раст к условиям существования, и позволяет им переходить к цветению и плодоношению в наиболее благоприятное время года. За восприятие фотопериодических условий у раст отвечают особые рецепторы листьев-фитохром. Фитохром — фоторецептор, сине-зеленый пигмент, существующий в двух взаимопревращающихся формах. 1 поглощает красный свет (λ~660нм), др — дальний красный (λ~730нм). Поглотив свет, фитохром переходит из одной формы в другую. Этот пигмент играет важную роль в ряде процессов, таких как цветение и прорастание семян. Помимо этого он помогает устанавливать циркадные ритмы, регулирует размер, форму и количество листьев, синтез хлорофилла и расправление эпикотиля и гипокотиля в семенах двудольных раст.С точки зрения биохимии,фитохром-белок, содерж-й билиновый хромофор.Фитохром был найден почти у всех раст, включая высшие, а молекулы схожего строения обнаружены у некоторых бактерий.Сейчас для большинства из этих пигментов известна трёхмерная структура.Кроме фитохрома,у раст есть криптохромы и фототропины,чувствит-ые к голубой и ультрафиолетовой частям спектра.1.Механизм устьичных движений(гидроактивное, гидропассивное, фотоактивное движение устьиц),гормональная регуляция.Различают 3 типа реакций устьичного аппарата на условия среды: 1. Гидропассивная реакция-закрывание устьичных щелей,вызванное тем, что окружающие паренхимные клетки переполнены водой и механически сдавливают замыкающие клетки. В результате сдавливания устьица не могут открыться, и устьичная щель не образуется. Гидропассивные движения обычно наблюдаются после сильных поливов и могут служить причиной торможения процесса фотосинтеза.2.Гидроактивная реакция открывания и закрывания-движения,вызванные изменением в содержании воды в замыкающих клетках устьиц.3.Фотоактивная реакция.Фотоактивные движения проявляются в открывании устьиц на свету и закрывании в темноте; особенное значение имеют красные и синие лучи, т. е. те, которые наиболее эффективны в процессе фотосинтеза. Это имеет большое приспособительное значение, так как благодаря открытию устьиц на свету к хлоропластам диффундирует СО2, необходимый для процесса фотосинтеза. Свет оказывает косвенное влияние через изменение концентрации СО2 в замыкающих клетках устьиц. Если концентрация СО2 в межклетниках падает ниже определенной величины,устьица открываются. Уменьшение содержания СО2 приводит к повышению рН (сдвигу в щелочную сторону). Напротив, темнота вызывает повышение содержания СО2 (вследствие того, что СО2 выделяется при дыхании и не используется в процессе фотосинтеза) и снижение рН (сдвиг в кислую сторону).Изменение рН приводит к изменению активности ферментных систем.В частности, сдвиг рН в щелочную сторону увеличивает активность ферментов, участвующих в распаде крахмала, тогда как сдвиг в кислую сторону повышает активность ферментов, участвующих в синтезе крахмала.Распад крахмала на сахара вызывает увеличение концентрации растворенных в-в, В замыкающие клетки начинает интенсивно поступать вода из окружающих паренхимных клеток. Устьица открываются.2)гормональная регуляция. Открывание устьиц предупреждается, а закрывание стимулируется фитогормоном — абсцизовой кислотой (АБК). Интересно в связи с этим, что АБК тормозит образование ферментов, участвующих в распаде крахмала. Имеются данные, что под влиянием абсцизовой кислоты содержание АТФ падает.Вместе с тем АБК уменьшает поступление К+, возможно, за счет уменьшения выхода ионов Н+ (торможение)Движение устьичных клеток оказалось зависимым от t.При исследовании ряда раст показано, что при температуре ниже О °С устьица не открываются.Повышение t выше 30 °С вызывает закрытие устьиц.Возможно,это связано с повышением концентрации СО2 в результате увелич-я интенсивности дых-я.

20.Световая фаза фотосинтеза
Фотосинтез имеет две фазы–световую и темновую.В св фазе молекулы пигментов поглощают фотоны, передают поглощенную энергию молекулам хлорофилла а,происходит трансформация энергии света в химическую энергию АТФ и восстановленного НАДФН,выд-тся О2 в результате фоторазложения воды.Все эти процессы происходят на мембранах хлоропластов.Молекула пигмента, поглотившая фотон, создает переменное электрическое поле,котор усиливает колебания электрона в соседней молекуле.Эт происходит из-за перекрытия частот колебаний и оч маленького расстояния между молекулами пигментов.Тем более,что при освещении листьев тилакоиды и граны сдвигаются и уплотняются,поэтому хлоропласты ум в объеме.Передача энергии молекулами пигментов идет с большой эффективностью.Так,от хлорофилла b к хлорофиллу а передается примерно 90 %,а от каротиноидов к хлорофиллуа–40 %поглощенной энергии.Нециклический и циклический транспорт электронов.Перенос по цепи переносчиков включ ряд окислительно-восстановительных реакций.при окислительно-восстанов реакциях происходит перенос либо протонов и электронов, либо только электронов.При этом молекула, отдающая протон или электрон,окисляется,а молекула,воспринимающая протон или электрон,восстанавливается.Различают 2типа потока электронов—циклич и нециклич.При циклич потоке электроны,переданные от молекулы хлорофилла первичному акцептору,возвращаются к ней обратно.При нецикличпотоке происходит фотоокисление воды и передача электрона от воды к НАДФ.Выделяемая в ходе окислительно-восстановит реакций энергия частично используется на синтез АТФ.Процесс преобразования энергии света в энергию АТФ получил название фотосинтетического фосфорилирования (Д. Арнон).Соответственно 2типам потока электронов различают циклическое и нециклическое фотофосфорилирование.При нециклич потоке электронов принимают участие 2 фотосистемы.тенденция к потере электрона (окислению) выражена очень слабо.Однако при поглощении кванта света молекула П700 переходит в возбужденное состояние и ее окислительно-восстановительный потенциал изменяется до - 0,80 В.Поэтому в возбужденном состоянии молекула П700 легко отдает электрон первичному акцептору (фотохимическая реакция).отличительными особенностями нециклич фотосинтетического фосфорилирования являются:1)окисление 2молекул воды;2