Тест – водообмен + минеральное питание 5 вопросов

Тест – водообмен + минеральное питание 5 вопросов – 2-3 минуты на ответ 2 балла – один вопрос, всего 10 баллов (вместе 1 балл к оценке по курсу) Подписать: Имя, Группу, Номера вопросов Вопрос переписывать не надо!

Вопрос № 1 - ДИПОЛЬ Что такое диполь? (1 балл) Каким образом дипольная природа воды влияет на её дальний транспорт? (1 балл)

Считается, что свойства воды необычны и связаны главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью и со способностью последних соединяться («сцепляться») друг с другом при помощи водородных связей. Под полярностью подразумевают неравномерное распределение зарядов в молекуле. У воды один конец молекулы несет небольшой положительный заряд, а другой – отрицательный. Такую молекулу называют диполем. + когезия и адгезия

Вопрос № 2 – ВОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ Напишите уравнение, выражающее химический потенциал воды (1 балл) и определите, где он выше – в растворе, содержащем 100 мМ К+ или 1 мМ Ca2+? (1 балл).

Химический потенциал воды (w) выражает максимальное количество внутренней энергии молекул воды, которое может быть превращено в работу, т. е. означает количество свободной энергии (размерность ккал/моль или Дж/моль): w – химический потенциал чистой воды (принят равным нулю); аw – активность молекул воды; множитель RT необходим, чтобы перевести активность в единицы энергии.

Активность чистой воды равна единице, а внутри клетки в растворах aw меньше единицы, поэтому величина ln aw отрицательная. Таким образом, химический потенциал воды в растворах и в клетке меньший, чем в чистой воде. Водный потенциал выражает способность воды в растворе произвести работу в сравнении с работой, которую производит чистая вода в этих же условиях: где – парциальный молярный объем воды, т. е. объем 1 моля воды (18,0 см3/моль). Vw

Вопрос № 3 – МИКРОЭЛЕМЕНТЫ Перечислите основные микроэлементы минерального питания растений (2 балла).

Физиологические функции минеральных элементов

Азот-фиксирующие бактерии N2 Аммонифи- цирующие бактерии NH3 (аммоний) Органический материал (гумус) атмосфера почва H+ (из почвы) NH4+ (ион аммония) Нитрофици- рующие бактерии NO3– (нитрат) Денитрофицирующие бактерии NH4+ нитрат и нитрогенные органические вещества экспортируются по ксилеме в листья корень N2 Метаболизм азота Почвенные аммонифицирующие бактерии расщепляют органическое вещество почвы, выделяя NH3, почвенные азот-фиксирующие бактерии производят NH3, из N2. Почвенные нитрифицирующие бактерии конвертируют NH3 в NO3–. Почвенные денитрифицирующие бактерии могут обратно переводить NO3– в N2.

Вопрос № 4 – АЗОТ И БАКТЕРИИ Перечислите основные группы бактерий, участвующих в метаболизме азота в почве и у бобовых растений? (2 балла). ? ? ? ? ?

бактероиды в клубеньках сои 5 µм Бактероиды в пределах везикулы Внутри корневых клубеньков Rhizobium живут в специальных везикулах и называются бактероидами. Rhizobium – грам-отрицательные, подвижные палочки.

Вопрос № 5 – ПОТЕНЦИАЛ НЕРНСТА Что такое потенциал Нернста? (1 балл). Напишите простейшее уравнение потенциала Нернста (1 балл).

Потенциал Нернста Рассмотрим клетку, находящуюся в состоянии равновесия, когда электрический потенциал иона одинаков по обе стороны плазмалемы. В этом случае нет градиента электрохимического потенциала и никакая движущая сила не действует на ион i; он проходит через мембрану в результате беспорядочного теплового движения, но при этом два противоположно направленных потока из клетки в клетку сбалансированы. Используя уравнение 7 можно записать равенство электрохимических потенциалов в виде: RT ln aнi + zi Fφн = RT ln авi + zi Fφв (уравнение 10) RT анi Δφ = φв - φн = ―― ln ―― = φi (уравнение 11) zi F авi Эту величину φNi называют потенциалом Нернста – это разность электрических потенциалов, необходимых для того, чтобы поддерживалось в равновесии асимметричное распределение данного иона относительно мембраны.

Потенциал Нернста Подставляя вместо констант R и F их числовые значения (0,31 и 96,5 соответственно) и температуру 20 оС (293 К) и заменяя натуральный логарифм десятичным (умножив на 2,303), уравнение 11 заметно упростится: анi φi = 58,2 lg ------ (уравнение 12) авi Если измеренный мембранный потенциал больше по абсолютной величине, чем вычисленный потенциал Нернста, то это означает, что электрохимический потенциал во внутренней фазе (например в цитоплазме) выше для катиона, но ниже для аниона.