Задание № 2 Проанализируйте защитно-приспособительные реакции растений против повреждающих воздействий на клеточном, организменном и популяционном уровнях.

В неблагоприятных условиях устойчивость и продуктивность растений определяются рядом признаков, свойств и защитно-приспособительных реакций. Различные виды растений обеспечивают устойчивость и выживание в неблагоприятных условиях тремя основными способами: с помощью механизмов, которые позволяют им избежать неблагоприятных воздействий (состояние покоя, эфемеры и др.); посредством специальных структурных приспособлений; благодаря физиологическим свойствам, позволяющим им преодолеть пагубное влияние окружающей среды. Однолетние сельскохозяйственные растения в умеренных зонах, завершая свой онтогенез в сравнительно благоприятных условиях, зимуют в виде устойчивых семян (состояние покоя). Многие многолетние растения зимуют в виде подземных запасающих органов (луковиц и корневищ), защищенных от вымерзания слоем почвы и снега. Плодовые деревья и кустарники умеренных зон, защищаясь от зимних холодов, сбрасывают листья. Защита от неблагоприятных факторов среды у растений обеспечивается структурными приспособлениями, особенностями анатомического строения (кутикула, корка, механические ткани и т.д.), специальными органами защиты (жгучие волоски, колючки), двигательными и физиологическими реакциями, выработкой защитных веществ (смол, фитонцидов, токсинов, защитных белков). К структурным приспособлениям относятся мелколистность и отсутствие листьев, воскообразная кутикула на поверхности листьев, их густое опушение и погруженность устьиц, наличие сочных листьев и стеблей, сохраняющих резерв воды, эректоидность или пониклость листьев. Растения располагают различными физиологическими механизмами, позволяющими приспосабливаться к неблагоприятным условиям среды. Это САМ-тип фотосинтеза суккулентных растений, сводящий к минимуму потери воды. Лучше всего растения переносят неблагоприятные условия в состоянии покоя. Первым сигналом для перехода к состоянию покоя является сокращение светового периода. При этом в клетках растений начинаются биохимические изменения, приводящие в конечном счете к накоплению запасных питательных веществ, снижению оводненности клеток и тканей, образованию защитных структур, накоплению ингибиторов роста. Пример – сбрасывание листьев в осенний период у многолетних растений, развитие запасающих органов у двулетних, образование семян у однолетних. Клеточный уровень. При сильном и быстро нарастающем действии стрессора, длительном повреждающем воздействии стрессора (физических или химических факторов) в клетках растений наблюдается ряд неспецифических реакций, приводящих обычно к следующим изменениям: уменьшению, а затем увеличению вязкости цитозоля; изменению проницаемости и заряда мембран клетки и, как следствие, изменению ионных потоков между средой и клеткой (повышение проницаемости мембран, деполяризация мембранного потенциала плазмалеммы); входу Са2+ в цитоплазму (из клеточных стенок и внутриклеточных компартментов: вакуоли, ЭС, митохондрий); повышению сродства цитозоля к красителям,

---

сдвигу рН цитоплазмы в кислую сторону; усилению выхода веществ из клеток и тканей; усилению активности Н+ -помпы в плазмалемме, препятствующей неблагоприятным сдвигам ионного гомеостаза; возрастанию гидролитических процессов; активации синтеза стрессовых белков; усилению поглощения О2Ю ускоренной трате АТФ, увеличению синтеза этилена и АБК, торможению физиологических и метаболических процессов, происходящих в обычных условиях. При действии неблагоприятных факторов в клетках возрастает содержание углеводов, пролина, стабилизирующих физико-химические свойства цитоплазмы. Организменный уровень. На организменном уровне к клеточным механизмам адаптации дополняются новые, отражающие взаимодействие органов в целом растении, усугубляются конкурентные отношения между органами за физиологически активные вещества вещества и трофические факторы, выражающиеся в характере донорно-акцепторных связей органов растения, в силе их аттрагирующего действия. При неблагоприятных условиях резко ускоряются процессы старения и опадения нижних листьев, а питательные вещества из них направляются в молодые органы (реутилизация). Уровень популяции. в условиях длительного и сильного стресса в природных условиях или в селекционном процессе на провокационных фонах гибнут те растения, у которых более узкая генетически обусловленная норма реакции на данный экстремальный фактор. В результате семенное потомство образуют лишь генетически более устойчивые растения и общий уровень устойчивости в популяции возрастает.

Задание № 3 Закончить фразу, вставить слово или цифровое значение

1. Простетической группой цитохромоксидазы является гемом (гемопротеиды).

2. Для биосинтеза глутаминовой кислоты дыхание поставляет кислород(?).

3. Калийная селитра является физиологически кислой солью.

4. Краевой ожог нижних листьев часто наблюдается при недостатке калия.

5. Пожелтение нижних листьев может происходить при недостатке влаги.

6. Усиленное поглощение воды характерно для фазы деления.

7. Заблаговременному приспособлению растений к неблагоприятным сезонам способствует изменения длины дня.

8. В южных широтах распространены короткодневные растения.

9. Верхние листья характеризуются более выраженной световой структурой.

10. Комплексная устойчивость к неблагоприятным условиям зимы - Зимостойкость.

---

Задание № 4. Рассмотрите схему превращения глюкозы. Обведите кружком продукт анаэробной фаза дыхания. Обратите внимание, что анаэробная фаза происходит в цитозоле. Синтез АТФ происходит при прямом окислении субстрата, поэтому называется субстратным фосфорилированием. Продукт окислительного декарбоксилирования пирувата – ацетильный остаток окисляется в цикле Кребса.



А) Что является конечным продуктом окисления?

В аэробных условиях глюкоза окисляется до СО2 и Н2О. В результате окисления образуется АТФ

Б) В каких соединениях запасается энергия окисления в цикле Кребса?

Ацетил-КоА +3НАД+ + ФАД + ГДФ + Фн +3Н2О --> 2СО2 + 3НАДН + 3Н+ + ФАДН2 + ГТФ + КоА. Освобождаемая при окислении ацетил-КоА энергия запасается в виде одной молекулы ГТФ (которая может превращаться в АТФ) и четырех молекул восстановительных эквивалентов (3 молекулы НАДН и одна ФАДН2), которые могут использоваться в различных процессах биосинтеза или окисляться.

В) Почему окислительное фосфорилирование на кристах митохондрий называется коферментным? Потому что получаются НАД (никотинамидадениндинуклеотид) и

ФАД (флавинадениндинуклеотид), называемые коферментами.

Задание № 5. Решить задачу

Подсчитайте энергетический выход цикла Кребса, выраженный в молекулах АТФ, при окислении одной молекулы пировиноградной кислоты.

Ответ:

Уравнение гликолиза: С6Н12О6 = 2ПВК + 4Н + 2АТФ.

Из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2АТФ

В ходе клеточного дыхания при окислении 2 молекул ПВК выделяется энергия = 36 АТФ

Значит при окислении на одну молекулы пировиноградной кислоты приходится 18 АТФ.

---

Смотрите также файлы

• Информационная безопасность.pdf

• План местности Цели.docx

• Фгбоу во пгупс.doc

• Федеральное государственное образовательное учреждение.doc

• Метапредмет Роль и позиция.pptx