Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов:
Физиология растительной клетки
1. С помощью каких приемов можно отличить живую клетку от мертвой?
2. Известно, что через клеточные мембраны проникают как вода, так и многие растворенные вещества. Почему, тем не менее, можно говорить о полупроницаемости мембран, хотя и не идеальной?
3. Какая мембрана обладает более низкой проницаемостью для растворенных веществ — плазмалемма или тонопласт? Приведите доказательства.
4. Набухшие семена фасоли очистили от кожуры и погрузили на 1 ч в 0, 1%-ный раствор индигокармина. У 40% семян корешки окрасились в синий цвет. Какой вывод можно сделать относительно всхожести семян?
5. После выдерживания в течение 10 мин. среза растительной ткани в 0,02%-ном растворе нейтрального красного вакуоли окрасились в малиновый цвет, а клеточные стенки и цитоплазма остались бесцветными. Как объяснить накопление красителя в клеточном соке?
6. Листочки элодеи поместили в две чашки с раствором нейтрального красного, добавив в одну чашку несколько капель раствора KNO 3 , а в другую — Ca(NO 3 ) 2. В растворе, содержащем KNO 3 клетки окрасились быстрее. Как объяснить результат описанного опыта?
7. У какого раствора больше осмотическое давление: у 5%-ного сахарозы (С 12 Н 22 О 11 ) или 5%-ной глюкозы (С 6 Н 12 О 6 )? Объясните.
8. Резервуар одного осмометра заполнен 0, 1 М раствором сахарозы, а другого — 0, 1 М раствором NaCl. Осмометры погружены в дистиллированную воду. В каком осмометре жидкость поднимется на большую высоту? Как это объяснить?
9. Молярные растворы КС1 и CaCl 2 разделены полупроницаемой перепонкой. В сторону какого раствора будет передвигаться вода?
10. Какие особенности клетки придают ей свойства осмотической системы? Чем отличается растительная клетка от осмометра?
11. У какого растения выше осмотическое давление клеточного сока: у выросшего в тенистом влажном месте или у растущего в степи? Как объяснить это различие?
12. В клетках, каких растений выше концентрация клеточного сока: у растущих на солончаках или на незасоленных почвах? С чем это связано?
13. Можно ли отнять воду от клетки после достижения ею состояния полного завядания, то есть полной потери тургора?
14. Что занимает пространство между клеточной стенкой и протопластом в плазмолизированной клетке?
15. Что произойдет с плазмолизированными клетками после переноса их в гипотонический раствор?
16. Кусочки растительной ткани погружены в растворы 1М сахарозы и 1 М хлорида натрия. В каком из названных растворов будет наблюдаться более сильный плазмолиз?
17. Чему равны сосущая сила и тургорное давление клетки:
а) при полном насыщении клетки водой;
18. Сосущая сила клетки равна 0,5МПа. Чему равно тургорное давление этой клетки, имеющей осмотическое давление 1,2МПа?
19. Клетка полностью насыщена водой. Осмотическое давление клеточного сока равняется 0,8 МПа. Чему равны сосущая сила и тургорное давление этой клетки?
20. Клетка погружена в дистиллированную воду. В каком случае клетка будет всасывать воду, а в каком не будет?
21. Клетка, осмотическое давление которой равно 1,3МПа, погружена в изотонический раствор. Что произойдет с клеткой? (Разберите два возможных случая).
22. Клетка погружена в гипотонический раствор. Осмотическое давление клеточного сока составляет 1,0МПа, наружного раствора — 0,7Мпа. Куда будет перемещаться вода? (Разберите три возможных случая).
23. Найти сосущую силу клеток, если известно, что в растворах с осмотическим давлением 0,3 и 0,5МПа размеры клеток увеличились, а в растворе, осмотическое давление которого 0,7МПа, уменьшились.
24. После погружения куска растительной ткани в 10%-ный раствор сахарозы концентрация его осталась без изменений. В какую сторону изменится концентрация 12%-ного раствора сахарозы, если погрузить в него тот же кусок ткани?
25. Две живые клетки соприкасаются друг с другом. Куда будет передвигаться вода, если у первой клетки осмотическое давление клеточного сока равно 1,1 МПа, тургорное давление -0,4МПа, а у второй клетки соответствующие показатели равны 1,5 и 1,2МПа?
В чем сущность жидкостно-мозаичной гипотезы строения биологических мембран?
Лабильная структура мембран позволяет выполнять им различные функции. Перечислите основные функции биологических мембран и приведите доказательства.
В каких процессах принимают участие пероксисомы и глиоксисомы в клетках растений?
Каким образом осуществляются связи между клетками?
Какие функциональные системы существуют у высших растений?
1. Почему экстрагирование с помощью 80-90%-ных водных растворов спирта или ацетона приводит к полному обесцвечиванию листьев, тогда как неполярные растворители (бензин, петролейный эфир) не могут извлечь весь содержащийся в листьях хлорофилл?
Читайте также: Технология изготовления сумок из ткани
2. К спиртовой вытяжке из зеленого листа добавили вдвое больший объем бензина, взболтали и дали отстояться. Какова будет окраска спиртового и бензинового слоев? Как это объяснить?
3. С помощью какой реакции можно доказать, что хлорофилл является сложным эфиром? Напишите уравнение этой реакции.
4. К спиртовой вытяжке из зеленого листа добавили несколько капель 20%-ного раствора КОН, прилили бензин, тщательно взболтали и дали отстояться. Какова будет окраска спирта и бензина? Какие вещества будут растворены в указанных растворителях?
5. С помощью какой реакции можно доказать, что в молекуле хлорофилла содержится атом магния? Напишите уравнение этой реакции.
6. К раствору феофитина добавили несколько кристаллов уксуснокислой меди и нагрели до кипения. Как изменится при этом окраска раствора? Какая реакция произойдет между феофитином и добавленным реактивом?
7. Как объяснить разную окраску спиртовой вытяжки из зеленого листа при рассматривании ее в проходящем и отраженном свете?
8. Почему очень концентрированные растворы хлорофилла имеют темно-красный цвет?
9. K спиртовому раствору хлорофилла добавили аскорбиновую кислоту и метиловый красный, после чего выставили на яркий свет. Через 20 мин. красная окраска раствора сменилась зеленой вследствие восстановления красителя. Какова роль хлорофилла в этой реакции.
10. Каков биологический смысл красной окраски глубоководных морских водорослей?
11. Как объяснить хлороз яблони, выросшей на почве с высоким содержанием извести?
12. Как поставить опыт, доказывающий необходимость диоксида углерода для фотосинтеза?
13. Известно, что скорость фотохимических реакций не зависит от температуры. Между тем фотосинтез, осуществляющийся за счет световой энергии, подчиняется правилу Вант-Гоффа, ускоряясь в 2-3 раза при повышении температуры на 10°С. Как объяснить это явление?
14. За 20 мин. побег, площадь листьев которого равна 240 см 2 , поглотил 16 мг СО 2 . Вычислить интенсивность фотосинтеза.
15. Сколько органического вещества вырабатывает дерево за 15 мин., если известно, что интенсивность фотосинтеза равна 20 мг/дм 2 ч, а площадь листьев — 2, 5 м 2 .
16. Два одинаковых листа в течение двух суток были закрыты светонепроницаемыми чехлами, а затем освещены: первый лист красным, а второй — желтым светом одинаковой интенсивности. У какого листа будет более высокое содержание крахмала? С чем это связано?
17. Растение было освещено вначале зеленым, а затем синим светом той же интенсивности. В каких лучах будет наблюдаться более быстрое поглощение CO 2 листьями? Почему?
18. В отличие от большинства растений у суккулентов устьица днем закрыты, а ночью открываются. Как протекает у них фотосинтез?
19. Компенсационная точка у теневыносливых растений составляет 0,5-1% полного дневного освещения, а у светолюбивых 3-5%. Каковы причины этого различия?
20. Как объяснить отмирание нижних ветвей деревьев в сомкнутом насаждении? У какой породы ствол очищается от сучьев быстрее: у сосны или у ели? Почему?
21. Что такое листовая мозаика? У каких растений обычно наблюдается это явление — у светолюбивых или теневыносливых?
22. Каковы причины гибели многих лесных трав (кислицы, недотроги, майника) после вырубки леса?
23. Как объяснить прекращение фотосинтеза у срезанного и поставленного в воду листа при самых благоприятных внешних условиях?
24. Несмотря на то, что интенсивность фотосинтеза сосны примерно в 3 раза меньше, чем березы (при одинаковых внешних условиях), прирост органической массы этих пород при расчете на 1 га почти одинаков. Как это объяснить?
Происхождение О 2 при фотосинтезе.
Механизмы флуоресценции и фосфоресценции.
К какому электронвозбужденному состоянию приводит поглощение молекулой хлорофилла кванта красного или синего света?
Роль пигментов (хлорофиллы, фикобионты, каротиноиды) в процессах фотосинтеза.
Фотосистемы I и II. Реакционные центры.
Чем отличается фотофосфорилирование от окислительного фосфорилирования?
Особенности разных способов ассимиляции СО 2 растениями.
1. Перечислите промежуточные продукты аэробного дыхания, которые подвергаются: а) декарбоксилированию; б) окислению (отнятию водорода).
2. Были взяты две навески одинаковых семян по 2 грамма каждая. Одну навеску высушили при 100°С для определения абсолютно сухой массы, которая оказалась равной 1,76 г. Вторую порцию семян проращивали в течение недели в темноте на чистом песке. Полученные проростки имели сырую массу 4,34 г., а абсолютно сухую — 1,50 г. Как объяснить изменения сырой и сухой массы в процессе прорастания?
3. Почему интенсивность дыхания растений резко возрастает при увеличении содержания О 2 в окружающей среде от 1 до 6%, а при дальнейшем повышении содержания О 2 почти не изменяется?
4. Почему высшие растения не могут длительно поддерживать свою жизнь в анаэробных условиях, хотя и не погибают сразу после попадания в среду без O 2 ?
5. Дыхательный коэффициент проростков пшеницы при содержании О 2 в воздухе 21% составлял 0,98, при 5% — 0,93, при 3% — 3,34. Как объяснить резкое возрастание дыхательного коэффициента?
Читайте также: При трансплантации отторжение чужеродной ткани в основном определяется действием
6. Какова связь между величиной дыхательного коэффициента и энергетической эффективностью дыхания?
7. В два сосуда аппарата Варбурга поместили одинаковые навески наклюнувшихся семян. В боковой отросток одного из сосудиков налили крепкий раствор КОН, после чего оба сосуда соединили с манометрами. Как будет изменяться уровень манометрической жидкости, если дыхательный коэффициент: а) равен единице; б) меньше единицы; в) больше единицы.
8. Как объяснить разную величину дыхательного коэффициента прорастающих крахмалистых и маслянистых семян?
9. Возможен ли перенос фосфатных групп на АДФ от следующих субстратов: глюкозо-1-фосфата, фруктозо-1,6- дифосфата, 1,3 — дифосфоглицериновой кислоты, фосфоенолпирувата?
10. В две колбы налили одинаковое количество раствора Ва(ОН) 2 . Колбы плотно закрыли пробками, к которым подвесили марлевые мешочки с одинаковыми навесками проросших и непроросших семян. По истечении одинакового времени растворы в колбах оттитровали соляной кислотой. На титрование какой колбы пойдет больше кислоты? Объясните.
11. 15 г. почек выделили за 30 минут 3 мг СО 2 . Вычислить интенсивность дыхания на 1г сухой массы за 1 ч, если известно, что содержание воды в почках составляет 60%.
12. Почему нельзя хранить влажные семена?
13. Некоторые считают, что вредно оставлять цветы на ночь в комнате, так как они поглощают кислород, необходимый для дыхания человека. Чтобы ответить на вопрос, насколько обосновано это мнение, подсчитайте, до какой величины снизится содержание О 2 против обычного (21% по объему) в воздухе комнаты объемом 45 м 3 в течение 10 ч за счет дыхания растений, имеющих общую массу 2 кг и среднюю интенсивность дыхания 12мл О 2 на 1 г в сутки.
14. Зеленый лист на свету при 25°С интенсивно поглощал СО 2 , а при повышении температуры до 40°С начал выделять углекислый газ. Как объяснить отмеченное изменение газообмена листа?
Какие аргументы существуют против теории (гипотезы) Лавуазье о сходстве дыхания и горения?
Теория С.П.Костычева о генетической связи дыхания и брожения.
Разные пути окисления глюкозы.
Энергетический выход гликолиза, цикла Кребса, глиоксилатного цикла, пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
Электронтранспортная цепь митохондрий.
Хемиосмотическая теория сопряжения П.Митчелла.
1. Навески семян разных растений погрузили в воду. Через сутки масса семян кукурузы увеличилась на 30%, подсолнечника на 83%, гороха — на 110%. Как объяснить полученные результаты?
2. Как объяснить набухание в воде маслянистых семян (подсолнечника, клещевины и др. ) несмотря на то, что жиры обладают гидрофобными свойствами?
3. Корни одинаковых сеянцев погружены в сосуды с растворами безвредных солей. Как будет происходить всасывание воды сеянцами, если осмотическое давление клеточного сока корневых волосков составляет 0,5 МПа, а осмотическое давление раствора 0,1; 0,3; 0,5 и МПа.
4. Растение пересажено в почву. Осмотическое давление почвенного раствора 0,2 МПа. В момент посадки осмотическое давление корневых волосков равнялось 0,9 МПа, а тургорное давление — 0,8 МПа. Сможет ли растение жить на данной почве? Объясните.
5. Чем объясняется уменьшение интенсивности всасывания корнями при затоплении почвы?
6. Два одинаковых сосуда заполнены почвой: в одном сосуде песчаная почва, в другом глинистая. Почва в обоих сосудах полита до полного насыщения (содержание воды соответствует полной влагоемкости почвы). В каком сосуде больше: а) общего содержания воды; б) количества доступной для растений воды; в) мертвого запаса воды? Объясните.
7. При определении коэффициента завядания методом, описанным в предыдущей задаче, оказалось, что все растения при выращивании на одной и той же почве дают почти одинаковый результат независимо от их вида и возраста. Как это объяснить?
8. В полевых условиях на одинаковой почве произрастают лен и пшеница. При отсутствии осадков устойчивое завядание у льна наступило при влажности почвы 18%, а у пшеницы — при 15%. С какими особенностями растений связаны эти различия?
9. Почему К. А. Тимирязев называл транспирацию «неизбежным злом»?
10. Происходит ли транспирация при закрытых устьицах и у безлистных побегов?
11. У одного из двух одинаковых листьев плюща смазали нижнюю сторону тонким слоем вазелина, после чего определили интенсивность транспирации, которая оказалась у необработанного листа в 10 раз меньше, чем у контрольного. Сделайте вывод на основании описанных результатов,
12. Как объяснить, что при общей небольшой площади устьичных отверстий (около 1% площади листьев) интенсивность транспирации при благоприятных условиях водоснабжения растений приближается к интенсивности эвапорации (испарения со свободной водной поверхности)?
13. Почему при увеличении тургора замыкающих клеток происходит открывание устьичных щелей?
Читайте также: Ткань для купальника худ гимнастики
14. Концентраций ионов калия в замыкающих клетках устьиц возрастает на свету в 4-5 раз. Какова причина этого явления.
15. Сколько воды испарит растение за 5 минут, если площадь его листьев равна 200 см 2 , а интенсивность транспирации -12%г/м 2. ч?
16. Побег с площадью листьев 1, 2 дм 2 зa 4 минуты испарил 0,06 г воды. При тех же условиях со свободной водной поверхности площадью 20 см 2 за 30 минут испарилось 0,15 г. Определить относительную транспирацию (отношение интенсивности транспирации к интенсивности свободного испарения).
17. Вычислить экономность транспирации (быстроту расходования запаса воды) по следующим данным, интенсивность транспирации равна 25 г/м 2 -ч, площадь листьев — 550 см 2 , сырая масса растения — 20,0 г, абсолютно сухая — 9,0 (ответ выразить в процентах за 1 ч.).
18. За вегетационный период растения накопили 2,1 кг органической массы и испарили 525 кг воды. Вычислить продуктивность транспирации.
19, Чему равен транспирационный коэффициент деревьев, испаривших за вегетационный период 2 т воды и накопивших за это время 10 кг сухого вещества?
20. Транспирационный коэффициент равен 125 мл/г. Найти продуктивность транспирации.
21. Масса листа в состоянии полного насыщения была равна 1,02 г., а после подвядания уменьшилась до 0,90 г. Определить величину водного дефицита клеток листа (в процентах), если известно, что абсолютно сухая масса этого листа 0,42 г.
22. В одном из опытов Л. А. Иванова 20-летняя сосна была спилена 3/11, торец пня был тщательно смазан салом и закрыт клеенкой, после чего периодически определяли влажность древесины пня, которая оказалась равной: 3/11 — 60, 2; 5/11 — 62, 2; 9/11 — 63, 7%. Как объяснить полученные результаты?
23. Как объяснить «плач» березы при поранении ствола ранней весной и отсутствия этого явления летом?
24. В трех сосудах с почвой были выращены проростки кукурузы при одинаковых условиях. Один сосуд поставили в кристаллизатор с водой комнатной температуры, второй — в кристаллизатор с водой нагретой до 30°С, после чего оба сосуда закрыли стеклянными колпаками. Третий сосуд оставили открытым. У каких проростков будет наблюдаться более интенсивная гуттация? Как это объяснить?
25. Трехлетняя ветка сосны срезана с дерева, нижняя часть стебля очищена от хвои, после чего ветку поставили в банку с раствором красной краски (эозина). Через неделю был сделан поперечный разрез стебля выше уровня жидкости в банке. Какие части стебля будут: а) интенсивно окрашены; б) слабо окрашены; в) совсем не окрашены краской. Какой вывод можно сделать на основе этого опыта?
1. Как вырастить растение без почвы? Какие условия необходимо при этом соблюдать?
2. Относится ли натрий к числу необходимых для растения элементов? Как это доказать?
3. Одинаковые проростки высажены в три сосуда с песком. В первый сосуд внесена полная питательная смесь Гельригеля, во второй — та же смесь, но вместо Ca(NO 3 ) 2 дан CaSO 4 , в третьем сосуде КС1 заменен на KNO 3 . Сосуды помещены в вегетационный домик и регулярно поливаются дистиллированной водой. Каковы будут результаты этого опыта?
4. Почему выражение «корень всасывает почвенный раствор» ошибочно?
5. Корневая система была выдержана в течение нескольких минут в растворе метиленовой синей, а затем тщательно промыта дистиллированной водой, после чего корни были погружены в раствор хлорида кальция. Раствор вскоре приобрел хорошо заметную синюю окраску. Как объяснить это явление.
6. Корни проростков погрузили в слабый раствор NH 4 Cl. Через несколько часов величина рН раствора понизилась. Почему?
7. По данным И. И. Колосова, повышение температуры раствора фосфата натрия на 10°С вызывало ускорение поглощения корнями фосфора в 5,2 раза, а натрия — только в 1,4 раза. Как объяснить это различие?
8. Как объяснить уменьшение интенсивности поглощения корнями минеральных веществ при избыточном увлажнении почвы?
9. Навески древесины и листьев березы были сожжены в муфельной печи. У первого из названных объектов масса золы составила 0,8%, у второго — 6,5%. Как объяснить эти различия?
10. В каких листьях содержится больше зольных элементов: в молодых или старых? С чем это связано?
11. Почему при недостатке кальция происходит размягчение и ослизнение растительных тканей?
12. Каков биологический смысл образования кристаллов кальция в растительных клетках?
13. Перед листопадом из стареющих листьев яблони отводится в стебель до 52% азота и 36% калия, а содержание кальция в листьях увеличивается в среднем на 18%. Какие выводы можно сделать на основании приведенных данных?
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом