МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Физиология растений

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Направление подготовки06.03.01. Биология
ПрофильФизиология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план06_03_01_Биология-34-2017
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 100
самостоятельная работа 89
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 6
зачеты: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (5) 3 (6) Итого
Недель 19 14
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 22 22 26 26 48 48
Лабораторные 24 24 28 28 52 52
Сам. работа 26 26 63 63 89 89
Часы на контроль 0 0 27 27 27 27
Итого 72 72 144 144 216 216

Программу составил(и):
Бородулина И.Д.

Рецензент(ы):
Никитина Е.Д.

Рабочая программа дисциплины
Физиология растений

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06.03.01 БИОЛОГИЯ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 07.08.2014г. №944)

составлена на основании учебного плана:
06.03.01 Биология : Ботаника, Биохимия, Биотехнология, Зоология, Физиология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2017 протокол № 7.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2017 г. № 1
Срок действия программы: 2017-2018 уч. г.

Заведующий кафедрой
Соколова Г.Г.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2017-2018 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2017 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Г.Г.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.изучение основ современной физиологии растений и формирование у студентов научного мировоззрения об основных физиологических процессах, протекающих в растительном организме, их взаимосвязи и регуляции

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-4 способностью применять принципы структурной и функциональной организации биологических объектов и владением знанием механизмов гомеостатической регуляции; владением основными физиологическими методами анализа и оценки состояния живых систем
ОПК-6 способностью применять современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- строение фотосинтетического и дыхательного аппарата растений на разных уровнях организации биологических объектов;
- биохимические. биофизические основы основных жизненных функций растительных объектов;
- молекулярные, субклеточные и клеточные механизмы регуляции и интеграции важнейших процессов растительного организма;
- молекулярные основы сложных функций и механизмы их регуляции в системе целого организма;
- современные методы физиологии растений;
- современное лабораторное оборудование.
3.2.Уметь:
3.2.1.- демонстрировать знание принципов клеточной организации биологических объектов, биохимических и физиологических основ их жизнедеятельности4
- проследить взаимосвязь обмена веществ и физиологических процессов, адаптации растений на разных уровнях организации;
- прогнозировать изменения в живых организмах при нарушении метаболических процессов или их регуляции;
- применять методы статистического анализа полученных данных, правила методического оформления лабораторной, самостоятельной и курсовых работ;
- самостоятельно планировать эксперимент;
- анализировать полученные экспериментальные данные.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- владения научной терминологией курса;
- владения информацией о биохимических основах и молекулярных механизмах жизнедеятельности биологических объектов;
- владения информацией о биохимических основах и молекулярных механизмах жизнедеятельности биологических объектов при их адаптации;
- экспериментирования в исследовательской работе с применением технических средств;
- специальной научной терминологий;
- статистическими методами обработки полученных данных.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Физиология растительной клетки
1.1. Физиология растений как наука. Организация растительной клетки Лекции 5 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л1.2
1.2. Сравнение проницаемости мембран живых и мертвых клеток. Накопление красителей в вакуолях Лабораторные 5 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
1.3. Организация растительной клетки.Сравнение и сходство растительной клетки и животной. Органеллы растительной клетки. Организация, свойства и функции мамбран Сам. работа 5 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л1.2
Раздел 2. Фотосинтез
2.1. Структурная организация фотосинтетического аппарата. Пигментные системы фотосинтеза Лекции 5 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л1.2
2.2. Определение химических свойств пигментов листа. Разделение пигментов по Краусу.Разделение пигментов листа методом бумажной хроматографии Лабораторные 5 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
2.3. История развития представлений о фотосинтезе. Пигменты фотосинтеза и их свойства Сам. работа 5 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л1.2
2.4. Cветовая фаза фотосинтеза. Образование АТФ: xемиосмотическая гипотезы. Механизм синтеза АТФ. Лекции 5 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л1.2
2.5. Демонстрация фотосенсибилизирующей активности хлорофилла в модельном опыте. Наблюдение флуоресценции флорофилла.Обнаружение процесса фотосинтеза. Лабораторные 5 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
2.6. Световая фаза фотосинтеза. Сам. работа 5 6 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
2.7. Цикл Кальвина. Цикл Хетча-Слека-Карпилова,САМ-тип фотосинтеза, фотодыхание. Лекции 5 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
2.8. Продукты световой и темновой фазы. Экология фотосинтеза Лекции 5 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
2.9. Темновая фаза фотосинтеза Сам. работа 5 6 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л1.2
Раздел 3. Дыхание
3.1. История развития представлений о дыхании растений. Ферментные системы дыхания Лекции 5 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
3.2. Особенности дыхательного обмена у растений Сам. работа 5 10 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
3.3. Обнаружение каталазы в картофельном соке. Обнаружение пероксидазы в картофельном соке. Определение дыхательного коэффициента Лабораторные 5 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.4, Л1.2
3.4. Пути дыхательного обмена Лекции 5 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
3.5. Влияние динитрофенола на поступление воды в ткань клубня картофеля Лабораторные 5 8 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л1.2
3.6. Гликолитический и апотомический путь окисления дыхательного субстрата. Энергетика дыхания. Экология дыхания Лекции 5 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
Раздел 4. Водный обмен
4.1. Биологическое значение воды, ее физические свойства. Лекции 6 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л1.2
4.2. Механизмы поступления и транспорт воды по растению Лекции 6 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
4.3. Влияние ионов калия и кальция на форму плазмолиза. Наблюдение колпачкового плазмолиза в растворах нитрата калия и роданида калия Лабораторные 6 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
4.4. Выделение воды растением (транспирация).Экология водного обмена Лекции 6 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
4.5. Явление осмоса. Перемещение воды по градиенту водного потенциала в искусственной «клеточке» Траубе. Тургор растительной клетки. Поглощение воды и ее выход из клеток корнеплода моркови. Определение водного потенциала растительных тканей методом Уршпрунга (по изменению длины брусочков ткани). Определение водного потенциала растительных тканей по изменению концентрации внешнего раствора (по В.С. Шардакову) Лабораторные 6 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
4.6. Поступление воды в растение, ее транспорт и выделение Сам. работа 6 15 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л1.2
Раздел 5. Физиология минерального питания
5.1. Классификация минеральных элементов. Азот, его значение в жизни растений Лекции 6 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
5.2. Физиологическая роль основных минеральных элементов и их поглощение корневой системой Лекции 6 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
5.3. Микрохимический анализ золы. Антагонизм ионов. Обнаружение нитратов в растениях Лабораторные 6 8 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
5.4. Минеральное питание растений Сам. работа 6 15 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л1.2
Раздел 6. Физиология роста и развития растений
6.1. Основные закономерности роста и развития растений Лекции 6 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л1.2
6.2. Регуляция ростовых процессов. Фитогормоны Лекции 6 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
6.3. Наблюдение ярусной изменчивости морфологических признаков. Изучение действия гетероакусина на рост корней Лабораторные 6 8 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
6.4. Механизмы движения растений Лекции 6 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
6.5. Клеточные основы роста. Закон большого периода роста. Закономерности роста и развития. Теория омоложения Кренке Сам. работа 6 21 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
Раздел 7. Устойчивость растений
7.1. Общие принципы адаптивных реакций растений Лекции 6 2 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л2.4, Л1.2
7.2. Защитное действие сахаров на протоплазму клетки Лабораторные 6 4 ОПК-4, ОПК-6 Л1.1, Л2.3, Л2.2, Л1.2
7.3. Общие механизмы устойчивости растений Сам. работа 6 12

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. Структурные особенности растительной клетки. Различия между клетками животных и растений.
2. Образование клеточной стенки, ее функции. Эластическая и пластическая растяжимость.
3. Ультраструктура и функции универсальной клеточной мембраны; различия между клеточной стенкой и мембраной.
4. Пигменты фотосинтеза, их физиологическая роль.
5. Продукты световой фазы, используемые для осуществления темновых реакций. Цикл Кальвина.
6. Сходство и различие в поглощении углекислого газа С-4 и САМ- растениями. Фотодыхание, его особенности.
7. Механизмы транспорта ассимилятов в растении.
8. Дыхание и его значение в жизни растений.
9. Особенности структуры молекул воды.
10. Механизмы поступления воды в клетку. Механизмы движения устьиц и регуляция.
11. Устьичная и кутикулярная транспирация.
12. Влияние свойств почвы на поступление воды в растение.
13. Взаимоотношения роста и развития.
14. Структурные и физиологические особенности клеток в фазах: эмбриональной, растяжения, дифференцировки.
15. Основные группы фитогормонов.
16. Основные функции элементов минерального питания. Роль макро- и микроэлементов в жизни растения.
17. Воздействия неблагоприятных внешних условий на растения.
18. Галотолерантность. Гало- и гликофиты.
19. Жаро- холодо- и морозоустойчивость.
20. Устойчивость растений к патогенам.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ»

1. Общий план строения растительной клетки. Особенности, связанные с типом питания.
2. Структура и функции одномембранных органелл растительной клетки.
3. Структура и функции двумембранных органелл растительной клетки.
4. Физико-химические свойства цитоплазмы.
5. Структура и свойства клеточных мембран растений.
6. Химический состав клеточных стенок, их структура, функции.
7. Вакуоли. Химический состав, биологические функции.
8. Основная стратегия регуляции внутриклеточных процессов. Генетическая регуляция.
9. Ферментативная и мембранная регуляция внутриклеточных процессов.
10. Общее представление о межклеточных системах регуляции.
11. Общее уравнение фотосинтеза и значение этого процесса.
12. История изучения фотосинтеза.
13. Материальная база фотосинтеза.
14. Пигменты фотосинтеза. Их структура, классификация и функции. Явление хроматической адаптации.
15. Хлорофилл. Структура и свойства.
16. Первичные реакции фотосинтеза (фотофизический и фотохимический
этапы). Представление о ССК и РЦ.
17. Эффект усиления Эмерсона. Понятие о фотосистемах.
18. Характеристика основных компонентов фотосистем и принцип их последовательности в ЭТЦ.
19. Z-схема.
20. Механизм фотофосфорилирования.
21. Нециклическое, циклическое и псевдоциклическое фотофосфорилирование.
22. С3-путь восстановления СО2.
23. С4-путь и САМ-метаболизм.
24. Фотодыхание.
25. Регуляция фотосинтеза.
26. Экология фотосинтеза.
27. Фотосинтез и продуктивность растений. Пути повышения продуктивности.
28. Дыхание: определение, значение, общее уравнение. Сходство и различие с фотосинтезом.
29. Понятие о дыхательных субстратах и дыхательном коэффициенте.
30. Ферменты, участвующие в процессе аэробного и анаэробного дыхания.
31. Гликолиз. Схема процесса, энергетический выход, регуляция.
32. Цикл Кребса. Схема процесса, энергетический выход, регуляция.
33. Окислительное фосфорилирование.
34. Цианидрезистентное дыхание,его физиологическая роль.
35. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы. Химизм, значение, связь с гликолизом.
36. Глиоксилатный цикл. Химизм, значение.
37. Глюконеогенез. Значение его для растений.
38. Центральная роль цикла Кребса в метаболизме растений.
39. Экология дыхания.
40. Развитие представлений о корневом питании почвы (теории водного питания, гумусового, минерального).
41. Почва как субстрат, питающий растения. Формы нахождения питательных веществ в почве.
42. Виды поглощения питательных веществ почвой (по Гедройцу).
43. Представление о питательных смесях и принципы их составления (ангагонизм и синергизм ионов, буферность растворов, физиологически кислые, щелочные и нейтральные растворы).
44. Незаменимые элементы минерального питания растений и их классификация.
45. Роль клеточных стенок в процессах адсорбции минеральных веществ из почвы. Контактный обмен.
46. Транспорт веществ через клеточные мембраны. Пассивный транспорт (диффузия, облегченная диффузия).
47. Активный мембранный транспорт. Первичный и вторичный активный транспорт.
48. Физиологическая роль азота для растений. Формы нахождения N в природе и пути поступления в растения.
49. Аммонификация, нитрификация и денитрофикация.
50. Химическая и биологическая азотфиксация. Свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие микроорганизмы.
51. Механизм биологической азотфиксации.
52. Круговорот азота в природе.
53. Редукция нитратов в растениях.
54. Метаболизм Р и S в растениях.
55. Физиологические основы применения удобрений.
56. Вода, ее физические и химические свойства. Биологическое значение.
57. Формы воды в клетке. Набухание и аквапорины.
58. Осмотические явления в клетке. Термодинамические показатели: активность, химический и водный потенциал, осмотический потенциал. Градиент водного потенциала. Представление об электроосмосе.
59. Механизмы поступления и передвижения воды в клетке.
60. Доступность воды в почве. Показатели водного режима почв.
61. Строение корня. Поступление воды в корень и ее передвижение к сосудам. Апопластный и симпластный путь.
62. Передвижение воды по растению. Понятие о нижнем концевом двигателе. Плач. Гуттация. Проблемы эмболии. Адгезия и когезия.
63. Транспирация. Физические законы транспирации. Кутикулярная и устьичная транспирация. Механизм действия устьиц, регуляция устьичных движений.
64. Классификация растений по отношению к водному режиму. Механизмы засухоустойчивости растений. Классификация ксерофитов (морфологические и биохимические).
65. Фитогормоны – стимуляторы роста (ауксины, гиббереллины, цитокинины).
66. Фитогормоны – ингибиторы (абсцизовая кислота, этилен).
67. Применение ростовых веществ в растениеводстве.
68. Основные понятия о росте и развитии.
69. Онтогенез растительной клетки.
70. Параметры роста. Типы и критерии роста.
71. Влияние факторов внешней среды на рост растений.
72. Ростовые движения (тропизмы, настии).
73. Периодичность роста. Понятие о покое. Управление покоем.
74. Понятие о развитии растений. Этапы индивидуального развития растений.
75. Факторы внешней среды, регулирующие развитие растений. Яровизация.
76. Фотопериодизм растений. Роль фитохрома.
77. Детерминация пола у растений.
78. Представление о стрессе, надежности, адаптации у растений.
79. Устойчивость растений к низким температурам.
80. Солеустойчивость и устойчивость к недостатку кислорода.
81.Газоустойчивость растений
82. Радиоустойчивость растений
83. Устойчивость к инфекционным заболеваниям.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Бородулина И.Д., Вечернина Н.А. Практикум по физиологии растений: учеб. пособие Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2010
Л1.2 Андреев В.П. Лекции по физиологии растений: учебное пособие Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, 2012 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Кретович В.Л. Биохимия растений: учеб. для биол. спец. ун-тов М.: Высш. шк., , 1986
Л2.2 Полевой В.В. Физиология растений: М.: Высшая школа,, 1989
Л2.3 Под. ред. И.П. Ермакова. Физиология растений: М.: Академия, 2005
Л2.4 Н. И. Якушкина. Физиология растений: учеб. пособие для студ. биол. спец. высш. пед. завед М. : Просвещение,
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
Интернет-ресурсы, мультимедийный проектор

6.4. Перечень информационных справочных систем
www.all-library.com
www.fizrast.ru
www.elibrary.ru
www.MolBiol.ru
www.humbio.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Оборудование: вытяжной шкаф, термостат, водяная баня, фотоэлектроколориметр, кюветы к ФЭКу, весы, сушильный шкаф, дистиллятор, термометры спиртовые, скальпели, препаровальные иглы.
Микроскопы.
Компьютер, мультимедийный проектор, экран.
Химическая посуда: химические стаканы, колбы различной вместимости, мерные цилиндры, стеклянные палочки, стеклянные пипетки различного объема, воронки, фильтры бумажные, пробирки, полуавтоматические пипетки со сменными мерными капиллярами.
Химические реактивы и расходные материалы.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Настоящие методические указания предназначены для студентов с целью оказания им помощи в планировании и организации самостоятельной работы при изучении курса «Физиология растений».
Самостоятельная работа студентов является составной частью учебного процесса и так же, как и аудиторное время, подлежит планированию и контролю. Для самостоятельной работы, проверки знаний и контроля за изучением курса проводится тестирование, семинарские занятия и защита отчетов по лабораторным занятиям.
На заочном факультете аудиторные занятия, организуемые во время экзаменационной сессии, ввиду крайне недостаточного объема, не могут обеспечить проработку учебного курса. Их назначение − обобщение учебного материала, разъяснение наиболее сложных вопросов, ознакомление с существующей лабораторной практикой физиологических работ, современными методами анализа и оборудованием.
Рабочая программа курса «Физиология растений» для студентов биологического факультета включает 8 разделов. Они составляют основу для понимания механизмов физиологических явлений в растительных организмах, их координации на разных уровнях биологической организации.
При освоении курса физиологии растений необходимо учитывать, что затруднения чаще всего возникают из-за недостатков в освоении тех дисциплин, на которых базируется и с которыми тесно связана физиология. К их числу в первую очередь относится анатомия растений. Без четкого представления о структурной организации тканей и органов растений, об особенностях строения их клеток невозможно правильное представление и об идущих в них физиологических процессах.
Недостаточная подготовка по общей и органической химии делает, по существу, неполноценным усвоение связанных с обменом веществ биологических вопросов. Природа сил, определяющих процесс жизнедеятельности, течение энергетических процессов, основы многих методов, используемых физиологией, будут трудно восприниматься без должного освоения физики. Существенную помощь в изучении разделов водного режима, минерального питания может оказать освоение курса почвоведения.
Определенные трудности возникают из-за недостатка учебной литературы. Учебников по физиологии растений, соответствующих, с одной стороны, современному состоянию развития физиологии растений и одновременно, с другой стороны, отражающих с достаточной полнотой особенности жизнедеятельности лесных объектов, по сути дела, нет. Поэтому, необходимо пользоваться не только предложенной основной литературой, но и дополнительными источниками, что указаны в конце данного раздела.
Серьезным недостатком, особенно при самостоятельной работе студентов, является недопонимание необходимости последовательной и систематической проработки учебной дисциплины. Проработку следует строить на последовательном освоении разделов в соответствии с предлагаемой рабочей программой и с учетом нижеизложенных указаний. Рекомендуется при этом вести конспект, а затруднительные вопросы решать, прибегая к помощи учебников, справочной литературы или преподавателя.
При освоении первого раздела «Физиология растительной клетки» следует разобраться в особенностях строения субклеточных структур растительных клеток, определяющих протекание в них физиологических процессов. Узловыми вопросами раздела являются строение, функции биополимеров (ДНК, белка), механизмы ферментативной и генетической регуляции, природа энергетического обмена. Основным недостаткам при изучении данного раздела является непонимание того, что основой любого физиологического процесса являются вещества и нуклеопротеиды; их особенности, меняющиеся под влиянием условий среды. Они также обусловливают способность организма к саморегуляции и самовоспроизведению, к обмену веществ.
Способность к фотосинтезу − это фундаментальная особенность жизнедеятельности зеленых растений, которая представляет собой глобальный окислительно-восстановительный процесс, использующий световую энергию солнца для синтеза органических соединений (преимущественно углеводов) из неорганических веществ − СО2 и H2O. При освоении этого раздела следует последовательно разобраться в структурной организации фотосинтетического аппарата, понять сущность процессов световой фазы фотосинтеза: поглощения и миграции энергии света, преобразования энергии квантов света в энергию химических связей органических соединений, сопряженного с образованием из воды О2 и синтезом АТФ и НАДФН2. Затем следует перейти к изучению темновых реакций, где происходит поглощение СО2 и образование конечных продуктов − углеводов и аминокислот. Наиболее труден для самостоятельного изучения процесс фотодыхания.
При изучении хлоропластов следует обратить внимание на тот факт, что данный органоид непрерывно осуществляет фотосинтез путем наилучшего обеспечения хлорофилла светом, поглощения СО2, оттока или превращения продуктов фотосинтеза.
Разобравшись в механизме физико-химических процессов, можно переходить к изучению влияния внутренних и внешних факторов среды на фотосинтез.
При изучении раздела «Дыхание» важно уяснить энергетическую функцию дыхания, его всеобщность и необходимость для процессов жизнедеятельности. Особое внимание следует уделить при изучении химизма дыхания его энергетической стороне − путям образования макроэргического соединения АТФ, энергетической эффективности разных этапов дыхания, ее зависимости от типа используемого субстрата и присутствия О2. Однако, изучая энергетический обмен, не следует упускать из виду то, что при дыхании образуется ряд промежуточных продуктов, которые могут вовлекаться в иные важные для жизнедеятельности реакции метаболизма.
При изучении влияния фактора внешней среды на дыхание необходимо, прежде всего, обращать внимание на их значение для энергетической эффективности дыхания, прямое и опосредованное их действие.
Питательные вещества служат основным субстратом для получения энергии, необходимой для роста и поддержания процессов жизнедеятельности и для синтетических процессов. Регулярное снабжение ими тканей и органов осуществляется как за счет поступления веществ от фотосинтезирующих органов, так и за счет мобилизации запасных веществ. Для древесных растений, особенно листопадных, запасные вещества являются основным источником поддержания жизнедеятельности в период весеннего роста.
Отчетливо выражена роль запасных веществ у семян, когда зародыш до появления первых листьев ведет полностью гетеротрофный образ жизни.
Запасные вещества приобретают особое значение для гетеротрофных органов и тканей в условиях отсутствия или затруднений в снабжении их продуктами питания.
Особое внимание следует обратить на координацию процессов жизнедеятельности растительного организма и трофические связи между разными частями растений на основе транспорта веществ в виде водных растворов (ксилемный и флоэмный потоки).
При освоении раздела по водному режиму растений прежде всего следует понять значение воды и особенностей ее физико-химических свойств в процессах жизнедеятельности.
Водный режим обеспечивается тремя взаимосвязанными процессами: поступлением Н2О, ее транспортом и транспирацией. Очень важно понять природу сил, обеспечивающих водный обмен (водный и осмотический потенциал, дыхание, цитоплазма). При этом необходимо учитывать, что водный обмен является тем процессом, от которого в существенной степени зависит интенсивность иных физиологических процессов и продуктивность растений.
Изучая механизм поглощения минеральных элементов, входящих в состав всех метаболических систем, обеспечивающих жизнедеятельность растений, необходимо учитывать, что хотя макроэлементы поступают в водных растворах, тем не менее, механизмы их поглощения отличны от механизмов поступления воды. Это определяется свойствами ионов как заряженных частиц. Добывание питательных веществ ведется в основном за счет активной работы цитоплазмы с затратой метаболической энергии.
Отсюда и тесная зависимость этого процесса от дыхания корней и условий среды, влияющих на дыхание.
Существенной является необходимость четкого представления о формах, в виде которых поглощаются, транспортируются минеральные элементы, об их превращениях в растениях, о способности к реутилизации.
Продуктивность растений, насаждений тесно связана с содержанием минеральных элементов в почве и активностью почвенных микроорганизмов (азотфиксаторы, аммонификаторы, нитрификаторы и др.). Путем внесения удобрений или другими приемами агротехники можно повысить плодородие. Поэтому на эти вопросы раздела должно быть обращено серьезное внимание.

Огромную роль в регуляции кооперативных взаимодействий специализированных клеток у многоклеточных организмов с различным характером метаболических реакций играют химические сигналы − гормоны. Раздел роста и развития является узловым в физиологии растений. Именно в явлениях роста, развития обнаруживается значение многочисленных связей между различными физиологическими процессами, между разными уровнями биологической организации. Здесь тесно переплетаются между собой трофические процессы и процессы регуляции, т. е. для явлений роста и развития характерна высокая степень интеграции, регуляторные процессы. Вопросы гормональной регуляции требуют особого внимания как в силу новизны, так и ввиду большого значения гормонов в проявлениях полярности, корреляционных процессах, в состоянии покоя и ростовых движениях. Природные гормоны и их синтетические аналоги находят практическое применение.
Природа фото- и термопериодических процессов, которые участвуют в регуляции развития и в координации его с имеющимися условиями среды, довольно сложна и неоднозначна, но в ней необходимо детально разобраться.
Раздел «Устойчивость растений. Формирование иммунитета растений». Механизмы защиты и адаптивных реакций являются важными и требуют особого внимания. Выявление устойчивости (или резистентности) рассматривается как основная задача в работах по интродукции, особенности устойчивости должны учитываться при подборе пород для лесовосстановления, степного полезащитного лесоразведения, для озеленения городов и ландшафтного строительства. С учетом особенностей видовой и сортовой изменчивости строится агротехника, а выведение устойчивых и районированных сортов является важнейшей целью в селекции растений.
Устойчивость специфична для вида или сорта. Она может меняться в течение жизни и быть различной у разных частей растения. Этот момент необходимо учитывать при выращивании и размножении растений.
Контрольные работы по учебному плану заочного обучения не могут охватить полностью курс. Формальный подход к их выполнению, когда студент зачастую ограничивается лишь проработкой части раздела, связанного с контрольной работой, не может дать четкого представления о механизмах, значении и взаимосвязи физиологических процессов. Проработку следует строить на последовательном освоении разделов в соответствии с предлагаемой рабочей программой.
Лишь проработав предшествующие разделы и разделы, связанные непосредственно с контрольной работой, следует приступать к оформлению самой контрольной работы. Общие же вопросы второй контрольной работы требуют проработки всего курса. При такой последовательности самостоятельной работы достигается качественное освоение курса физиологии растений, студент же получает удовлетворение от понимания роли и развития физиологических процессов, несмотря на всю их сложность и неоднозначность.
К экзамену допускаются студенты, выполнившие весь объем контрольных мероприятий, и студенты заочной формы обучения, проработавшие и освоившие лабораторные работы, вынесенные на аудиторные занятия.