Гоу впо «сибирский государственный технологический
Сунцова, Л.Н. Физиология растений: Курс лекций по физиологии растений для бакалавров направления подготовки 250100 «Лесное дело» и 250700 «Ландшафтная архитектура» очной формы обучения / Л.Н. Сунцова – Красноярск: СибГТУ, 2011. – 116 с.
В пособии рассматриваются основные физиологические функции растительного организма, механизмы их регуляции в онтогенезе растения. В курсе лекций изложены основные разделы этой науки: строение и функции растительной клетки, органические вещества клетки, фотосинтез, дыхание, водный обмен, минеральное питание, рост и развитие, механизмы защиты и устойчивости у растений. Материал изложен в соответствие с программой курса физиологии растений для лесохозяйственного факультета.
ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2011
Лекция 1. Предмет и задачи физиологии растений 6
Лекция 2. Структурные компоненты клетки и их физиологические функции 10
Лекция 3. Химический состав клетки 15
Лекция 4. Фотосинтез 30
Лекция 6. Водный режим растений 46
Лекция 7. Основы почвенной микробиологии 54
Лекция 8. Минеральное питание растений 66
Лекция 9. Превращение органических веществ в растении 76
Лекция 10. Рост и развитие растений 81
Лекция 11. Устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды 95
Библиографический список 114
Приложение А Перечень ключевых слов 115
Введение
Физиология растений – это наука, изучающая процессы жизнедеятельности растений на молекулярном, клеточном, организменном уровнях. В круг интересов физиологии растений входят изучение процессов фотосинтеза, дыхания, минерального питания, преобразования и транспорта веществ, роста и развития, водообмена, адаптации, а также выяснение роли каждого из них в общем ходе онтогенеза целого растения. Кроме того, физиология растений изучает и надорганизменный уровень организации живого: биоценозы, посевы, насаждения. Рассмотрение жизнедеятельности растений во взаимодействии с окружающей средой и под влиянием антропогенного воздействия дало начало новому направлению в физиологии растений – экологической физиологии.
Одной из глобальных задач, стоящих перед физиологией растений сегодня, является разработка теоретических основ повышения продуктивности растительных организмов и рационального природопользования.
Актуальность и причины ведения дисциплины обусловлены тем, что с освещением достижений физиологии и биохимии растений в области внутренней организации физиологических процессов важно показать студенту-лесохозяйственнику современный уровень знаний об особенностях жизненных процессов у древесных растений. От специалиста лесного хозяйства требуются глубокие знания по оптимизации внешних условий; определяющих успешность роста растений. Современный лесовод должен знать, предел своих возможностей в регулировании условий окружающей среды с тем, чтобы не нарушить уравновешенности биологической системы под названием лес. Изучение физиологии растений является актуальным, что делает необходимым преподавание данного курса в цикле лесных дисциплин.
Роль и место курса в структуре учебного плана, определено в цикле обще профессиональных дисциплин. Курс «Физиологии растений» связан со многими дисциплинами лесной направленности: ботаника; дендрология; генетика; селекция; биофизика; биохимия; почвоведение; лесоводство; фитопатология и др.
Целью и задачами курса физиологии растений является профессиональная подготовка инженеров лесного и лесопаркового хозяйства в области познания механизмов жизненных процессов в зависимости от генетических свойств растений, особенности конкретного вида растений и его реакцию на условия внешней среды.
Структура курса предусматривает изучение физиологии растительной клетки, водного режима растений, фотосинтеза, дыхания растений, основы почвенной микробиологии, минерального питания, роста и развития растений, устойчивости растений к неблагоприятным условиям.
Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины обусловлена тем, что освоение курса предполагает помимо посещения лекций и выполнения лабораторных работ, выполнение рефератов, по предлагаемым темам, а также темам, выбранным студентами; выполнением контрольных заданий, охватывающих курс физиологии растений.
Объем курса 140 часов, из них 36 часов лекций, 36 часов лабораторных занятий, 68 часов самостоятельная работа студентов; читается в 3 семестре; завершается экзаменом.
Источник
Физиология растений
Физиология растений — это наука, изучающая жизненные явления или функции растительного организма в связи со структурами растения и условиями окружающей среды (наука о процессах, происходящих в растительном организме).
Физиология растений делится на две большие ветви: общая физиология и прикладная. Первая изучает общие закономерности жизни растения или общие законы протекания физиологических процессов. Для подобных исследований выбираются наиболее подходящие объекты — такие, где изучаемый процесс можно наблюдать в чистом виде. В общей физиологии таким объектом могут быть низшие растения (одноклеточные водоросли), а при изучении высших растений исследование ведется на низших уровнях организации живой материи (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом). Полученные при этом результаты обычно являются теоретической основой для частной физиологии.
Прикладная, физиология изучает жизненные функции определенных видов растений в конкретных экологических условиях. Выбор объекта здесь обусловлен практическими целями, а полученные результаты используются непосредственно в агрономии или в селекции. Исследования ведутся обычно на высоких уровнях организации живой материи — органе, целом организме — растении, фитоценозе. Эта ветвь физиологии растений выступает теоретической базой для агрономических наук.
Задачами ф.р. являются: изучение развития растительного организма (для выращивания высокопродуктивных сельскохозяйственных растений и защиты их от неблагоприятных экологических факторов). А также в изучении ж/д растения (механизмы питания, роста, движения, размножения и др).
Ф. р. соприкасается с науками:
- ботаника — анатомия и морфология растений, которые дают представление об объекте;
- математика, физика, химия, которые дают начало разработке физиологических методов анализа.
Источник
3.Физиология растений как теоретическая основа агрономии, лесоводства, садово-паркового строительства.
Агрономия. Каждый новый шаг в развитии физиологии растений приводил и приводит к новым успехам в агрономии. Нап-р, за последние 200 лет урожаи пшеницы выросли с 7 до 50-60 ц/га, и каждое повышение урожайности было связано с успехами в развитии физиологии растений: разработкой теории минерального питания, теории фотосинтетической продуктивности растений. Решение очередной проблемы агрономии в свою очередь стимулирует развитие физиологии растений. Тоже самое мы можем сказать о лесоводстве и садово-парковом строительстве: без знаний в области физиологии растений невозможно заниматься ни тем, ни другим. Физиология создаёт теоретическую основу для всей системы мероприятий, направленных на повышение общей продуктивности растительных организмов, урожайности, питательной ценности и качества с\х растений. Физиологические исследования служат научной базой для мероприятий по рациональному размещению растений в отдельных почвенно-климатических зонах, условия которых наиболее близки природным особенностям и потребностям различных видов, разновидностей, сортов. На основе изучения теоретических проблем ф.р. в лесоводстве разрабатываются различные способы выращивания древесных пород, разрабатывается агротехника устойчивых лесных насаждений, способы и интенсивность рубок ухода за лесом. Цели садоводов и лесоводов-озеленителей при выращивании деревьев совершенно разные, соответственно их интересуют и разные физиологические проблемы. Лесоводы заботятся о получении максимального количества древесины с единицы площади. При этом они имеют дело с древостоем и вынуждены считаться с факторами, влияющими на конкурентные отношения деревьев в них. Главная цель садоводов — снять больше плодов, поэтому их усилия направлены на то, чтобы добиться цветения и плодоношения деревьев в более раннем возрасте. Из-за высокой ценности фруктовых деревьев садоводы, как и озеленители, часто встречаются с проблемами отдельного дерева, и они особенно озабочены тем, как снизить поражаемость деревьев насекомыми и грибными заболеваниями.Лесоводы-озеленители заинтересованы в том, чтобы вырастить деревья и кустарники хорошей формы независимо от почвенных и других условий среды. Поэтому у лесоводов-озеленителей часто возникают трудности вследствие плохого дренажа, недостаточной аэрации, повреждений корней во время строительства, газовых утечек, загрязнения воздуха и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Несмотря на различные цели лесоводов, озеленителей и садоводов, общей задачей для них является глубокое понимание физиологии дерева.
4.Основные этапы развития физиологии растений.
Физиология растений зародилась в 17-18в.в. В трудах Мальпичи, итальянского биолога(1675-1670) и английского ботаника С.Гейиса (1727) наряду с описанием структуры растительных тканей и организмов появляются результаты ряда физиологических опытов, доказывающих существование восходящих и нисходящих токов воды и питательных в-в у растений и высказывается идея о воздушном питании растений. 1727-Гейис обнаруживает передвижение в-в по растениям вместе с водой. 1772-82гг – Д.Тристин, Я.Инденхауз и Ж.сенебье, дополн.др.др, открыли явление фотосинтеза,т.е.процесс воздушного углеродного питания зелёных растений с использованием солнечного света. 1800- физиология растений впервые рассматривается как самостоятельная наука(Сенебье предложил термин, сформ.осн.задачи,определил предмет и использованные методы). 19в дифференциация основных разделов физиологии растений. 1ая половина 20в. Отмечена развитием фитофизиологию главным направлением становится изучение биохимических механизмов дыхания и фотосинтеза. В качестве самостоятельных дисциплин выделяется микробиология и агрохимия. Большим достижением являлось открытие фитогормонов. Во 2ой половине 20в. В физиологии растений намечается тенденция слияния биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомических и генетики растений. Становится очевиднее, что явления жизни невозможно понять только в рамках одной биохимии или одной биофизики вне конкретных биологических структур. Большие перспективы открывает для физиологии растений новая, быстро развивающаяся отрасль промышленности – биотехнология.
Источник