Физиология растений, ее связь с другими агрономическими дисциплинами. Физиология и биохимия растительной клетки.

Прорабатывая этот раздел программы, необходимо выявить связь физиологии растений со многими смежными дис­циплинами, на стыке с которыми она изучает особенности роста и развития растений и разрабатывает мероприятия по опти­мизации факторов внешней среды в целях реализации потен­циальной продуктивности культур (сортов, гибридов).

Ознакомьтесь с главнейшими этапами развития физиологии растений как науки, определите вклад русских и советских ученых в ее развитие. Изучите философские и биологические аспекты этой науки, методологию и методы, уровни ис­следований. Особое внимание уделите основным направлениям развития современной физиологии растений.

При изучении физиологии и биохимии растительной клетки следует обратить внимание, прежде всего на структурно-функциональную организацию клетки и физико-химические основы ее энергетики, так как именно клетка является носителем жизни. Рассмотрите строение клеточной оболочки и мембран, их роль в обмене веществ. Проанализируйте функции ядра и цитоплазмы, структурные основы проницаемости цитоплазмы, а также зависимость проницаемости от внутренних и внешних факторов. Следует выяснить, что такое гетерогенность цитоплазмы.

Особое внимание необходимо уделить изучению химического состава цитоплазмы растительной клетки и функциональной роли основных ее компонентов. Рассмотрите структуру аминокислот, пептидов и белков, состав и размеры белковых молекул, функции белков, их классификацию и коллоидные свойства. Выясните физико-химические особенности нуклеопротеидов, которые, по современным представлениям, явля­ются основой всех биологических структур. Они играют веду­щую роль в жизни клетки, являются материальной субстанци­ей клеточных компонентов — ядра, пластид, митохондрий, полисом и определяют, в конечном итоге, продуктивность растений.

Система ферментов является производным основной белковой структуры клеточных органелл. Активное участие в осу­ществлении ферментативных превращений к клетке принимают нуклеотиды. Знание физико-химических свойств нуклеотидов создает основу материалистического подхода к пониманию основных жизненных явлений в агрофитоценозах.

Необходимо обратить внимание на структуру РНК и ДНК, их физиологическую роль в биосинтезе белков, на локализа­цию белково-липоидных соединений и периферических слоях цитоплазмы, на физиологическую роль плазматических мем­бран.

Следует изучить физические и химические основы высокой чувствительности цитоплазматических структур к внешним и внутренним воздействиям, раздражимость и возбудимость клетки и общие ответные реакции протопласта па физические и химические воздействия. Необходимо знать, как возникают биоэлектрические потенциалы и токи в клетке, что представляют собой межклеточные связи, рассмотреть механизмы регуляции, в том числе внутриклеточной, метаболических процессов. Ознакомьтесь с основными принципами биотехнологии и биокибернетики, оцените их значение в генетике, селекции и растениеводстве.

Вопросы для самопроверки

1. Физиология растений — теоретическая основа интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

2. Этапы развития физиологии растений как науки.

3. С какими дисциплинами имеет связь физиология растений?

4. Задачи физиологии растений на современном этапе.

5. Физико-химические основы энергетики растительной клетки.

6. Структурная организация растительной клетки.

7. Функциональная организация растительной клетки.

8. Состав, строение и физиологическая роль мембран в жизнедеятельности клетки.

9. Регуляторная система растений.

10. Перспективы использования данных биотехнологии в ге­нетике, селекции и растениеводстве.