Скачать презентацию Дисциплина физиология растений Курс лекций Скачать презентацию Дисциплина физиология растений Курс лекций

Введение в физиол. раст..ppt

  • Количество слайдов: 50

Дисциплина – физиология растений • • Курс лекций – 18 часов Лабораторные занятия – Дисциплина – физиология растений • • Курс лекций – 18 часов Лабораторные занятия – 36 часов Полевая практика – 72 часа Продолжение курса – в 9 семестре – 36 часов

Дисциплина – физиология растений • Курс лекций – 36 часов • Лабораторные занятия – Дисциплина – физиология растений • Курс лекций – 36 часов • Лабораторные занятия – 36 часов • Полевая практика – 72 часа

Литература Основная Н. И. Якушкина, Е. Ю. Бахтенко – Физиология растений, 3 -е изд. Литература Основная Н. И. Якушкина, Е. Ю. Бахтенко – Физиология растений, 3 -е изд. М. : Владос, 2005 Практикум по физиологии растений. – под редакцией В. Б. Иванова М. : Академия, 2001 Дополнительная В. В. Полевой – Физиология растений. М. : Высшая школа, 1989 В. В. Кузнецов, Г. А. Дмитриева – Физиология растений. М. : Высшая школа, 2005 Физиология растений – под ред. И. П. Ермакова. М. : Академия, 2005

Лекция 1. Физиология растений как наука Цель лекции: ознакомление с наукой физиологией растений и Лекция 1. Физиология растений как наука Цель лекции: ознакомление с наукой физиологией растений и с общими закономерностями проявления жизни организмов Основные вопросы: 1. Предмет, методы, задачи физиологии растений 2. Общность процессов жизнедеятельности организмов 3. Особенности растительного организма

Физиология растений – учение о процессах, протекающих в растительном организме. Предметом науки физиологии растений Физиология растений – учение о процессах, протекающих в растительном организме. Предметом науки физиологии растений являются общие закономерности жизнедеятельности растений: рост и развитие, питание, дыхание, взаимодействие со средой обитания, механизмы функций отдельных органов и структур на разных уровнях организации – от молекулярного до биоценотического Методы физиологии: Экспериментальные – полевой, вегетационный, лабораторный, включающий физико-химические методы Исторические

Некоторые задачи физиологии растений • Изучение специфических функций растительного организма, необходимых для получения качественной Некоторые задачи физиологии растений • Изучение специфических функций растительного организма, необходимых для получения качественной растительной продукции: фотосинтеза, минерального питания, водного обмена, процессов роста и развития • Дальнейшее изучение механизмов регуляции основных физиологических процессов и воздействия на них внешних факторов • Изучение биоэлектрических явлений, гормональной деятельности, механизмов транспорта веществ и аккумуляции энергии

Общность основополагающих процессов жизнедеятельности • Обмен веществ и энергии • Универсальная форма химической энергии Общность основополагающих процессов жизнедеятельности • Обмен веществ и энергии • Универсальная форма химической энергии • Упорядоченность строения и функций у всех живых организмов • Саморегуляция процессов, осуществляющихся на разных уровнях организации

Общая схема метаболизма Общая схема метаболизма

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)

Никотинамидадениндинуклеотид Никотинамидадениндинуклеотид

Никотонамидадениндинуклеотидфосфат Никотонамидадениндинуклеотидфосфат

Растительная клетка (схема) Растительная клетка (схема)

Системы регуляции процессов жизнедеятельности • Генетическая регуляция: транскрипция – синтез РНК на матрице ДНК Системы регуляции процессов жизнедеятельности • Генетическая регуляция: транскрипция – синтез РНК на матрице ДНК трансляция – синтез специализированных белков на матрице м. РНК с участием р. РНК процессинг – модификация биополимеров и транспорт их в места назначения • Регуляция активности ферментов • Трофическая регуляция • Гормональная регуляция

Влияние фермента на энергию активации молекул Влияние фермента на энергию активации молекул

Взаимодействие фермента с субстратом и образование продуктов реакции. Взаимодействие фермента с субстратом и образование продуктов реакции.

Комплекс фермента и активатора Комплекс фермента и активатора

Комплекс фермента и ингибитора (активный центр блокирован). Комплекс фермента и ингибитора (активный центр блокирован).

Особенности растительного организма 1. Автотрофность 2. Отсутствие специализированных систем органов 3. Два вида питания: Особенности растительного организма 1. Автотрофность 2. Отсутствие специализированных систем органов 3. Два вида питания: воздушное и почвенное 4. Рост и ветвление на протяжении всей жизни 5. Отсутствие нервной системы регуляции 6. Особенности энергетического обмена: наличие двух способов образования макроэргических соединений – окислительного и фотосинтетического фосфорилирования (синтеза АТФ)

Краткая история развития физиологии растений 1771 г. – Пристли 1778 -79 г. г. – Краткая история развития физиологии растений 1771 г. – Пристли 1778 -79 г. г. – Ингенгауз 1804 г. – Сенебье и Соссюр Первая половина 19 века – Буссенго, Либих Вторая половина 19 века – Пастер, Сакс, Пфеффер, Тимирязев, Виноградский, Прянишников, Ивановский, Холодный, Вент, Чайлахян 20 век – Палладин, Виланд, Костычев, Кребс, Вильштеттер, Ван-Ниль, Кальвин

Элементарный состав клетки • Макроэлементы (0, 1 – 0, 01%): K, Ca, Mg, S, Элементарный состав клетки • Макроэлементы (0, 1 – 0, 01%): K, Ca, Mg, S, P, Fe, Na, Cl, Si, среди них органогены – C, N, H, O – вместе 98% • Микроэлементы (0, 01 – 0, 000001%): Cu, Zn, Mn, Co, Mo, J, B и др. • Ультрамикроэлементы (0, 000001% и менее): Pb, Au, Ag, Sb, Cd, U, Ra и др.

Вещества клетки • Конституционные – вещества, входящие в состав клеточных структур • Запасные – Вещества клетки • Конституционные – вещества, входящие в состав клеточных структур • Запасные – вещества, откладываемые клеткой в качестве запаса

Вещественный состав клетки Вещественный состав клетки

Вещественный состав клетки • • Вода – до 90% Белки – 40 – 50% Вещественный состав клетки • • Вода – до 90% Белки – 40 – 50% от сухого вещества Нуклеиновые кислоты – 2 - 3% Углеводы и др. органические кислоты – 14. 5% • Липиды – 6 – 7%

Значение воды для организмов • Вода – среда всех химических реакций • Вода осуществляет Значение воды для организмов • Вода – среда всех химических реакций • Вода осуществляет поддержание формы клетки • Вода участвует в упорядочении структур в клетке (например определяет форму белков) • Вода – метаболит и непосредственный компонент биохимических процессов

Белки • Имеют огромное разнообразие структуры молекулы при строгой специфичности у вида • Имеют Белки • Имеют огромное разнообразие структуры молекулы при строгой специфичности у вида • Имеют способность к внутримолекулярным взаимодействиям, обуславливающим динамичность структуры белка, обратимость переходов, их формы • Имеют способность вступать в разнообразные химические и физические взаимодействия как друг с другом, так и с другими соединениями клетки, образуя надмолекулярные комплексы путем самосборки • Молекулы белка могут изменять свою структуру под влиянием внешнего воздействия и восстанавливать исходное состояние при снятии этого воздействия • Обладают способностью катализировать химические реакции

Элементарный состав белков • • • Углерод – 50 – 55 % Водород – Элементарный состав белков • • • Углерод – 50 – 55 % Водород – 6. 5 – 7. 3% Азот – 15 – 18% Кислород – 21 – 24% Сера – до 2. 4% Фосфор – до 0. 5%

Аминокислотный состав белка • Белок – это полимер, мономерами которого являются аминокислоты Аминокислоты : Аминокислотный состав белка • Белок – это полимер, мономерами которого являются аминокислоты Аминокислоты : 1. Постоянно встречающиеся – 18 плюс 2 амида 2. Иногда встречающиеся

Аминокислоты неполярные алифатические Аминокислоты неполярные алифатические

Гидроксил содержащие аминокислоты Гидроксил содержащие аминокислоты

Дикарбоновые аминокислоты Дикарбоновые аминокислоты

Серосодержащие аминокислоты Серосодержащие аминокислоты

Основные аминокислоты Основные аминокислоты

Неполярные ароматические аминокислоты Неполярные ароматические аминокислоты

Свойства аминокислот • Аминокислоты оптически активны – в водных растворах способны вращать плоскость поляризации Свойства аминокислот • Аминокислоты оптически активны – в водных растворах способны вращать плоскость поляризации света на 20 – 300 влево и вправо. • 7 – правовращательные (+), 10 – левовращательные (-), • В нейтральных водных растворах – амфотерные соединения • В растворах обладают свойствами буферов • Способны к реакциям полимеризации

Диссоциация аминокислоты в нейтральной среде • • H R • • N–C–C • H Диссоциация аминокислоты в нейтральной среде • • H R • • N–C–C • H • H H O OH H H R + O N–C–C OH цвиттерион

Диссоциация аминокислоты в кислой и щелочной среде • • H • H • H Диссоциация аминокислоты в кислой и щелочной среде • • H • H • H • R R + O N - C–C O− + +H H = H H + N–C–C H H R + N–C–C R O O− H + OH− = N–C–C H H O O− + H 2 O

Пептидная связь Пептидная связь

ПЕРВИЧНАЯ И ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА ПЕРВИЧНАЯ И ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА

Третичная и четвертичная структура белка Третичная и четвертичная структура белка

Дисперсные системы Состояние смеси Кристаллоиды Коллоиды Грубые дисперсные смеси Названия смесей Истинные растворы Коллоидные Дисперсные системы Состояние смеси Кристаллоиды Коллоиды Грубые дисперсные смеси Названия смесей Истинные растворы Коллоидные растворы Суспензии и эмульсии Величина частиц дисперсной фазы, мкм Менее 0. 001 мкм От 0, 001 до 0, 1 мкм Более 0, 1 мкм Вид Растворитель и Различается раствор – дисперсная единое целое фаза и дисперсионная среда Различается дисперсная фаза и дисперсионная среда

Модель структуры воды Модель структуры воды

Гидратация йонов Гидратация йонов

Гидратация коллоидной мицеллы Гидратация коллоидной мицеллы

Осмометр Осмометр

Клетка как осмотическая система Клетка как осмотическая система

Зависимость между сосущей силой, осмотическим и тургорным давлением Зависимость между сосущей силой, осмотическим и тургорным давлением

Домашнее задание Повторить следующие вопросы из разных разделов ботаники и общей биологии: химический состав Домашнее задание Повторить следующие вопросы из разных разделов ботаники и общей биологии: химический состав и строение растительной клетки, уровни организации белков

Химический состав растительной клетки Элементы: Макроэлементы: O, H, C, N – органогены - 98% Химический состав растительной клетки Элементы: Макроэлементы: O, H, C, N – органогены - 98% K, Mg, Ca, Na, S, P, Cl, Fe – в сумме 1, 9% Микроэлементы: B, Mo, Mn, Zn, Cu, J, F, Cr, Ni – менее 0, 01% Ультрамикроэлементы: Pb, Au, Sb, Ag, U, Cd и др. – менее 0, 001% Вещества: Растворимые в воде – 40, 7%, в том числе: Моносахара – 14% Альбумины -2, 2% Аминокислоты - 24% Нерастворимые в воде – 59, 3%, в том числе: Нуклеопротеиды – 32%, НК – 2, 5%, липиды – 4 -6%