Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина» ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА по образовательной программе 06.06.01 биологические науки (физиология и биохимия растений) Рассмотрена на заседании научно-технического совета ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина Протокол № 5 от 22.09.2014 года Омск 2014 Направление 06.06.01 – биологические науки Направленность физиология и биохимия растений Программа вступительного экзамена по дисциплине «Физиология и биохимия растений» 1.Прием в аспирантуру Производится в соответствии с Уставом, действующей лицензией на право ведения образовательной деятельности, в том числе по программам послевузовского образования, положением об отделе аспирантуры и докторантуры и регламентом на подготовку кадров высшей квалификации. 2. Требования к поступающим Для обучения в аспирантуре допускаются претенденты, имеющие диплом о высшем образовании (специалиста, магистра), а также успешно сдавшие вступительные экзамены по философии, иностранному языку и специальному предмету – Физиологии и биохимии растений» 3. Форма вступительного экзамена Экзамен принимает комиссия, сформированная в соответствии с приказом ректора на текущий учебный год. Экзамен проводится в устно-письменной форме. Отвечающему предлагается ответить на билеты, включающие 3 вопроса, а также ответить на дополнительные вопросы по дисциплине. Письменный ответ представляется в тезисной форме на бланках университета. 4. Содержание дисциплины Введение История развития и формирования науки физиологии растений, вклад в нее отечественных ученых. Основные направления физиологии растений. Методы физиологии и биохимии растений и уровни исследований растений. Физиология и биохимия клетки Клетка как структурная и функциональная единица живой материи. Обмен клетки с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Гомеостаз, его значение для функционирования биологических систем клетки.. Химический состав, структура и функции клеточной стенки. Апопласт и симпласт. Плазмодесмы, их строение и роль в жизнедеятельности растений. Мембраны как основа строения клетки, их состав, структура и функции. Химический состав цитоплазмы и ее органелл. Ферменты, их биологическая роль, химическая природа, принцип действия, активность, специфичность, классификация. Коферменты. Локализация ферментов в клетке. Мультиферментные комплексы. Регуляция ферментативной активности в клетке путем синтеза и изменения активности. Изоферменты. Нуклеиновые кислоты. Строение, локализация, функции. Роль АТФ в клетке. Синтез белка. Локализация и регуляция синтеза белка в клетке. Липиды. Собственно жиры, воска. Алифатичекие липиды, их содержание в растении и роль в растительной клетке. Углеводы растений, химическое строение, содержание в клетке и функции отдельных групп. Проницаемость клеточных мембран для веществ различной химической природы. Мембранные переносчики белковой и небелковой при- роды. Пассивный и активный транспорт веществ. Электрические свойства клеточных мембран. Потенциалы покоя и действия. Клеточные насосы. Водный обмен Вода в жизнедеятельности растения. Водный баланс растений. Водный дефицит и его влияние на водообмен и другие физиологические процессы. Водный потенциал и его составляющие. Клетка как осмотическая система. Движение в системе почва – растение – атмосфера. Поглощение воды растением. Корневая система как специализированный орган водопоглощения. Двигатели и путь водного потока в целостном растении. Транспирация и ее биологическое значение. Кутикулярная и устьичная транспирации. Зависимость транспирации от условий среды. Пути снижения уровня транспирации. Влияние на растение избытка влаги в почве. Значение воды для формирования урожая с.х. культур. Фотосинтез и дыхание Представление об обмене веществ растения. Анаболические и катаболические процессы. Фотосинтез как основа биоэнергетики. Физико-химическая сущность фотосинтеза. Организация фотосинтеза в клетках. Лист как орган фотосинтеза. Хлоропласты, пигменты хлоропластов, их химическая природа и оптические свойства. Световая и темновая стадии фотосинтеза. Особенности фотосинтеза у С3 и С4 растений. Фотосинтез как основа продуктивности с.-х. растений. Возможные пути повышения фотосинтетической активности с.-х. культур. Регуляция фотосинтеза на уровне органа и растения. Посевы и насаждения как фотосинтезирующие системы. Параметры оценки фитоценозов: фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность, индекс листовой поверхности, КПД фотосинтеза, биологическая и хозяйственная продуктивность. Параметры оптимального посева. Биологическое окисление – дыхание и брожение. Значение дыхания в жизни растений. Митохондрии, их строение, химический состав и функции. Аэробная фаза дыхания. Цикл Кребса, его регуляция и энергетика. Дыхательные цепи. Механизм сопряжения транспорта электронов с синтезом АТФ. Роль дыхания в биосинтетических процессах. Регулирование дыхания при хранении семян и сочной продукции. Дыхательный газообмен как слагаемое продукционного процесса. Оптимизация взаимосвязи дыхательного и фотосинтетического газообмена посевов. Минеральное питание растений Макро- и микроэлементы, их усвояемые соединения и физиологическая роль. Физиологические нарушения при недостатке отдельных элементов. Ассимиляция нитратного азота. Пути ассимиляции аммиака. Причины накопления избыточного количества нитратов в растениях и пути их снижения в сельскохозяйственной продукции. Минеральные вещества в фитоценозах и их круговорот в экосистеме. Взаимодействие между растениями и почвенными микроорганизмами. Рост и развитие растений Онтогенез растений и его периодизация. Клеточные основы роста и развития. Фитогормоны, как факторы, регулирующие рост и развитие целостного растения. Локализация и передвижение фитогормонов в растениях. Физиологические функции фитогормонов. Рост растений. Зависимость роста от внутренних факторов и факторов среды. Влияние на рост и развитие света, температуры, влажности почвы и воздуха. Понятие о росте целостного растения. Закон большого периода роста. Управление генеративным развитием и старением растением. Регуляция роста и онтогенеза. Фотопериодическая реакция. Яровизация. Физиология формирования плодов, семян других продуктивных частей растений. Физиология цветения, опыления и оплодотворения. Накопление и превращение веществ при формировании семян. Взаимодействие вегетативных и репродуктивных органов в процессе формирования семян. Физиология покоя семян. Типы покоя и факторы, их обуславливающие. Процессы, протекающие при прорастании семян. Адаптация растений к факторам среды Зимостойкость растений как устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов перезимовки. Холодостойкость и морозоустойчивость растений растений. Физиологобиохимические основы приспособления растений к низким температурам. Способы повышения устойчивости растений. Засухоустойчивость растений. Физиологические основы засухоустойчивости сельскохозяйственных растений. Пути повышения засухоустойчивости культурных растений. Солеустойчивость растений. Механизмы солеустойчивости культурных растений. Устойчивость с.-х. растений к действию биотических факторов. Аллелопатические взаимодействия в биоценозе. Воздействие на растения болезней. Возможности повышения устойчивости к биотическим факторам за счет создания оптимальных условий выращивания растений. Перечень рекомендуемой литературы Основная литература 1. Кузнецов, В. В. Физиология растений [Электронный ресурс] : учебник / В. В. Кузнецов, Г. А. Дмитриева. - Электрон. текстовые дан. - М. : Абрис, 2012. - 783 с. 2. Новиков, Н. Н. Биохимия растений [Электронный ресурс : учебник / Н. Н. Новиков. - Электрон. текстовые дан. - М. : КолосС, 2012. - 679 с. 3. Кошкин, Е. И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур : учеб. для вузов / Е. И. Кошкин. - М. : Дрофа, 2010. – 638 c. Дополнительная литература 4. Биохимия растений : учеб. пособие / Л. А. Красильникова, О. А. Авксентьева, В. В. Жмурко, Ю. А. Садовниченко. - Ростов н/Д : Феникс ; Харьков : Торсинг, 2004. 224 с. 5. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск: Академия, 2005. – 2 экз., библ. кафедры