|
|
Дәріс тезистері++ (1). Дрістер тезистері
ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ
Апта №
|
Дәріс атауы және тезистері
|
1
|
Тақырыбы: Прокариот және эукариот жасушалар. Жасушаның негізгі бөлімдері мен органоидтары, олардың қызметі. Судың өсімдік жасушасына түсуі.
Өсімдіктер физиологиясының өсімдіктердің өмір тіршілігімен жалпы заңдылықтарымен танысу. Бұлардың негізіне зат алмасудың ассимиляция және диссимиляция поцестері жатады. Сондықтан өсімдіктер физиологиясы өсімдіктердің өсіп өркендеуі, гүлдеуі, жеміс пайда етуі, пластикалық байланысты түрді үйренеді.Өсімдіктер басқа организмдер сияқты зат және энергия алмасу заңдарына бағынады.
Өсімдіктер физиологиясы пәнінің негізгі мақсаты өсімдіктерде негізгі фотосинтез,тыныс алу, су режимі және тіршілік негізін құрайтын басқада жағдайларды зерттеу, талқылау, оларды адамзатқа пайдалы жағына өзгерту болып есептеледі.
Өсімдіктер физиологиясы, жануарлар физиологиясы, биохимия, биофизика, молекуляр биология, микробиология, химия, физика сияқты пәндермен күрделі байланысты, олардың әдістерінен пайдаланады, оларға әсерін тигізеді.
Өсімдіктер физиологиясының зерттеу әдістері.Кейінгі жылдарда физикалық-химиялық әдістерден; хроматография, белгіленген атомдар, электрон микроскопия, электофорез, дифференциалды центрофугалау, спектро – фотометрия рентгенді құрылыс талқылау тағы да басқа әдістердің пайдалануы нәтижесінде бұл пәнде үлкен жетістіктерге ие болды. Өсімдік жасушалары күрделі құрылысқа ие. Оның органоидтары, структурасы, және физиологиялық функциялары, жасушаның заттар меңгеруі және агрегатты шығару құбылыстарында мембрананың маңызы және басқалар терең зерттеледі. Көбінесе өсімдік денесінде энергия және оның жұмсалуы жөнінде түсініктер тереңдеді. Себебі сәуленің электромагнит энергиясын органикалық заттар құрамында еркін энергияға айналдыру және топтау жасыл өсімдіктердің ең өзекті қасиеті есептеледі.
Қазіргі заман физиология бағыттары Қазіргі уақытта биологияның түрлі бағыттарында өсімдіктер физиологиясы бөлек орын ұстайды.Өсімдіктердің жаңа түрлерін сорттарын жақсартуда, олардың өнімділігін, өнім сапасын жақсартуда, оларды сақтауда бұл пәннің мақсаты жылдан жылға артып барады.Қазіргі заман өсімдіктер физиологиясы 6 – бағытқа ие деп қаралады.
Бірінші бағыт, биологиялық бағытымен фотосинтез және тыныс алу құбылысында пайда болатын түрлі заттардың әр қайсысы өзіне тиісті жұмысын, маңызын зерттейді.
Екіншісі, биофизикалық бағыт – бұл жасушалардың энергетикалық мәселелерін, өсімдік электрофизиологиясын, су режимінің физикалық, химиялық заңдылықтарының өсу, қозғалу және тыныс алу, фотосинтез мәселелерін үйренеді.
Үшіншісі, онтогенетикалық бағыт – бұл өсімдіктердің жасына қарап өркендеу заттарының морфогенезін және өсімдіктер өркендеуінің басқарылу заңын үйренеді.
Төртінші, эволюциялық немесе салыстырмалы бағыт – ол филогенездің қасиеттерін белгілеп береді. Ол онтогенезді геотип функциясы деп қарайды, бұл белгілер филогенезді күзетеді.
Бесінші, Экологиялық бағыт – бұл өсімдік организмінің жеке құбылыстарының сырты ортаға байланыстылығын зерттейді. Демек өсімдіктердің өнімділігін асыруда жаңа әсер етуші факторларды жаратып зерттейді. Мәселен минералды тыңайтқыштарды қолдану жарық және су режімін жақсылау, егін алқаптарында өсімдіктердің жайласуын тағы басқалар нәтижесінде өсімдіктерде май қант, ақуыз, заттарды асыру мен сырт ортаға асырады.
Алтыншысы, синтетикалық немесе Кибернитикалық бағыт-өсімдіктердің өсуінің жалпы заңдылықтарын және бір-бірімен байланыста болған энергетикасын және кинетикасын үйренеді. Мәселен фотосинтез, тыныс алу, коректену және органдардың пайда болуы жалпы қарағанда өсімдіктер физиялогиясында пайда болатын бұл барлық бағыттар бір-біріне өзара байланысты болып бір келкі дәрежеде маңызға ие.
Өсімдіктер физиологиясы қысқаша тарихы. XVIII ғасырдың сонына келіп физика пәні өркендеген дәуірде өсімдіктер физиологиясы пайда болды. Бұл дәуірде Ломоносов және Лавуазе анық химия пәніне негіз салған. Өсімдіктер физиология негізі Ж.Сенебье есептелгенмен бұл мәселелер бұрынрақ зерттелген. Италиялық Мольпиги және Ағылшын Р. Гук. өсімдіктер құрамын ілгерірек микроскопта зерттеген болатын.Ағылшын ботанигі С.Геилгес өсімдіктерде 2-түрлі ағым су және қоректік заттар жоғары қарай және жоғарыдан төменге қарап ағымын дәлелдеген. Сондай-ақ өсімдіктерде суды әрекетке алып келуші күш тамыр қысымы және транспирация екендігі анықталады.Фотосинтез жөнінде алғашқы мәліметтер швецариялық ғалымдар Ж. Сенебье және Соссюрлар алған. Олар фотосинтезде көміртекті қоректену деп қарап бұл құбылыста сіндірілген көмірқышқылы және бөлініп шыққан оттегі мөлшері анықталады
|
2
|
Тақырыбы: Өсімдік жасушасына иондардың түсуі.
Барлық тірі организмдердің денесі майда тор тәріздес клеткалардан тұратындығы белгілі. Клетка - өсімдіктер мен хайуанаттардың өте майда негізгі құрылыстық және қызметтік бөлігі. Мәселен , тіршілік әрекеттерін өз алдына дербесжүзеге асыра алатын бактериялар, балдырлар, сағырауқұлақтар бір клеткалы организмдерге жатады. Бұлардың басым көпшіліктері өте майда, көзге ілінер-ілінбес организмдер.Дегенмен олардың ішінде біршама ірі, жәй көзбен қарағанда бөліктері оңай байқалатындары да аз емес. Мысалы,ацетабулярия(Acetabularia) деп аталатын теңіз балдырының ұзындығы 7см –ге дейін жетеді.Өмірімізде күнделікті көзге түсетін жоғары сатыдағы өсімдіктердің барлығы көп клеткалы орнганизмдерге жатады.
Өсімдіктің жалпы денесін құрастыратын жеке мүшелері - жапырақ,сабақ, тамыр және гүл шоғырлары өз алдына белгілі қызмет атқарады. Олардың әрқайсысы түрліше қызмет атқаратын бірнеше ұлпалардан құралған. Жеке ұлпалар бір-біріне пішіндері және атқаратын қызметтері жағынан ұқсас клеткалардың жиынтығынан тұрады. Бір ұлпадағы клеткалардың пішіндері және атқаратын қызметтері басқа ұлпалардан өзгеше болады.Алайда көп клеткалы өсімдіктерддің жеке клеткалары атқаратын қызметін бір клеткалы организмдердің қызметімен салыстыруға болмайды. Себебі, көп клеткалы организмдердегі жеке клеткалар тіршілік әрекеттері, атқаратын қызметтері жағынан бір клеткалы организмдерге тән дербестігін жоғалта бастайды. Сондықтан жеке клеткаларды бір жағынан дербес организмдер, екінші жағынан көп клеткалы организмдердің ең майда және қарапайым бөлігі деп қарастырған жөн. Мысалы, кейбір бактериялық клеткалардың диаметрі – бір микрометрге жетер- жетпес болса, ұзындығы бірнеше миллиметрмен өлшенетін клеткалар да кездеседі.
Ең майда деген бактерия клеткасының біреуінің құрамында 1011 молекула болады екен.Міне, осының өзі тірі организмнің майда бірлігі – клетканың қаншалықты күрделі екендігін дәлелдейді. Клеткалар сыртқы пішіндер жағынан да түрліше болуы мүмкін. Мысалы, сабақтың немесе тамырдың созылып өсу аймағындағы клетка – ұзындығы 50 мкм, ені 20, биіктігі 10 мкм шамасындағы қорапша сияқты болып өседі.
Өсімдік клеткасын микроскоппен қарағанда ең алдымен көзге түсетін үш бөлігі – қабығы, протопластары және вакуоль байқалады.Протоплазманың құрамында құрылыстық бөліктер, цитоплазма және рибосомалар орналасқан. Құрылыстық бөліктерге –ядро, митохондриялар,пластидтер жатады. Цитоплазманың өзі мембраналардан (плазмалемма, тонопласт, эндоплазмалық тор),майда денешіктерден (диктиосомалар, лизосомалар,сферосомалар) және цитоплазмалық негізден (матрикс)құралған.Атқаратын қызметтеріне байланысты клетканың құрылыстық бөліктерін үш топқа бөлуге болады:1) өзгертуші машиналар – митохондриялар, хлорпласттар; 2) белок және басқа полимерлердің синтезделуін жүзеге асыратын машиналар- рибосомалар, ядро; 3) май қышқылдары мен холестеринді синтездеуге қатысатын метаболиттік жүйе (гранулалар).Клетка сыртынан целлюлозадан және басқа полисахаридтерден құралған қабықпен қоршалған. Оның толып жатқан ірі саңылаулары болады. Сондықтан ол еріген заттардың клетка ішіне енуіне, немесе сыртына шығуына кедергі бола алмайды. Клетка қабығының ішкі жағында цитоплазманы қоршаған плазмалық мембрана – плазмалемма орналасқан. Ол өзі арқылы заттарды қабыққа қарағанда, таңдап өткізеді. Соған байланысты заттардың клеткаға енуін және одан шығуын реттейді.Цитоплазмада митохондрия, хлоропластар, ядро және т.б. оргоноидтар жайғасқан. Өсімдіктердің өсіп жетілген клеткаларында тонопласт деп аталатын мембранамен қоршалған үлкен орталық вакуолі бар. Ол құрамында менералдық иондар, оргоникалық қышқылдар, кейде қанттар және амин қышқылдары бар ерітіндіге толы болады. Өсімдік клеткасының ішкі бөліктері бір-бірімен мембраналар арқылы оқшауланып жатады.
Өсімдік клеткаларының пішінін, көлемін анықтайтын және оларды бір-бірімен ажырататын, сыртқы қоршаған, негізінен полисахаридтерден құралған, тығыз қабығы болады. Ол клетканың митоздық бөлінуінің телофазалық кезеңінде қалыптасады.Ұрықтық ұлпалардың және клеткалардың созылып өсу кезеңіндегі қабығын алғашқы (бастапқы) деп атайды. Кейінірек осы қабықтың ішкі (астар) жағынан қайталама қабық қалыптасады. Осыған байланысты қабық қалыңдап, қатайып беріктенеді. Алғашқы қабықтың құрамына енетін бөліктерін төрт топқа бөлуге болады: 1. Құрылыстық бөліктер-целлюлоза (автотрофты өсімдіктер ), хитин (саңырауқұлақтарда), глюкан (ашытқыларда), маннан немесе ксилан (кейбір балдырларда). 2. Қабық негізінің (матрикс) бөліктері-гемицеллюлозалар, пектиндер, белоктар, лепидтер. 3.Қабықтың астарын лигнин, суберин және басқа қосындылар бедерлейді. 4. Қабықтың тыс жағының құрамына кутин және балауыз енеді. Клетка қабығында, әсіресе эпидерма клеткаларында, біршама мөлшерде кальций силикаты мен карбонаты сияқты менералды қосындылар да кездеседі.
|
3
|
Тақырыбы: Өсімдіктердің су режимі
Су еріткіш ретінде. Су — тамаша еріткіш полярлық заттар. Оларға мыналар жатады ионды қосылыстар сияқты тұздары, зарядталған бөлшектер (иондар) диссоцииируют суда болған зат ериді, сондай-ақ кейбір ионды емес қосылыстар, мысалы, қант және қарапайым спирттер, молекуласындағы жасайтын зарядталған (полярлық) топтары (-OH).
Нәтижелер көптеген зерттеулер, құрылыстар электролиттер куәландырады, бұл гидратациялау иондарының су ерітінділердегі негізгі рөл атқарады гидратациялануы — иондардың өзара іс-қимыл жақын оларға молекулалар су. Үлкен қызығушылық анықтау жеке сипаттамаларын алады, жақын гидратациялау түрлі иондар, қалай байланысу дәрежесі молекулалардың су гидратных қабығында, сондай-ақ дәрежесін бұрмалау осы қауыздан құрылымын таза су — байланыс молекуласындағы өзгереді толық бұрышы. Бұрышының шамасы тәуелді ион. Кезде зат ериді, оның молекулалары немесе иондары мүмкіндік алады жылжыту неғұрлым еркін және, тиісінше, оның реакцияға түсу қабілеті артады. Себебі бұл торда көп бөлігі химиялық реакциялардың ағып жатыр су ерітінділерінде. Полярсыз заттар, мысалы, липидтер, сумен араласады, сондықтан мүмкін бөлуге су ерітінділері жекелеген компартаменты, конденсаторы, олардың ортақ мембраналар. Полярсыз бөлігі молекулалардың итеріледі сумен және оның қатысуымен тартылады, бір-біріне қалай бұл, мысалы, тамшылар, май төгіледі ірі тамшылары; басқаша айтқанда, полярсыз молекулалар гидрофобны. Осындай гидрофобные өзара іс-қимылды қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады тұрақтылық мембраналар, сондай-ақ көптеген белок молекулаларының, нуклеин қышқылдарының және басқа жасушаға дейінгі структуралардың.
Тән суда қасиеттері еріткіш білдіреді, сондай-ақ, су қызмет етеді ортамен үшін көлік түрлі заттар. Бұл рөл атқаратынын қан, лимфа және экскреторлы жүйелерінде, ас қорыту жолында және флоэме және ксилеме өсімдіктер.
Үлкен жылу сыйымдылық. Меншікті жылу сыйымдылығы су деп атайды жылу саны » джоуль, ол қажет, көтеру үшін температурасы 1 кг судың 1° C. Су үлкен жылу сыйымдылығы (4,184 Дж/г). Бұл айтарлықтай өсуі жылу энергиясын тудырады ғана салыстырмалы түрде шағын арттыру температура. Түсіндіріледі мұндай құбылыс, яғни басым бөлігі осы энергия жұмсалады алшақтық сутекті байланыстар шектейтін қозғалғыштығы су молекуласы.
Үлкен жылу сыйымдылық су төмендетеді болып, онда температуралық өзгерістер. Соның арқасында биохимиялық процестер ағады аз температуралар аралығында, неғұрлым тұрақты жылдамдықпен қауіп бұзу осы процестердің желтоқсандағы күрт ауытқуларды температурасының мүмкін емес соншалықты қатты. Су үшін қызмет етеді көптеген жасушалар мен ағзалардың тіршілік ортасы, оған тән едәуір тұрақтылығы.
Үлкен булану жылуы. Жасырын булану жылуы бар шара жылу энергиясының мөлшерін, оны хабарлау қажет сұйықтық үшін оның көшу жұп, яғни еңсеру үшін күш-молекулярлық ілінісу сұйықтық. Булануы су талап ететін өте елеулі мөлшерін энергиясын (2494 Дж/г). Бұл түсіндіріледі болғанымен сутекті байланыс молекулалар арасындағы су. Дәл осы қайнау температурасы су — заттар осынау шағын молекулалар — ерекше жоғары болады.
|
4
|
Тақырыбы: Өсімдіктерге судың түсуі және қозғалысы. Транспирация.
Диффузия. Сіңірудің қазіргі кезде активті және пассивті жолдары белгілі. Заттарды пассивті сіңіру негізінде диффузия құбылысы жатады. Газ молекулалары мен иондарының белгілі бір көлемде еркін, бағытсыз қозғалуы диффузия деп аталады. Е ріген заттың молекулалары мен иондары да осындай қозғалысқа ұшырайды. Бұл бөлшек тердің қозғалысы ошларға тән кинетикалық энергияның арқасында жүзеге асады.
Диффузиялық қозғалыстың тәтижесінде еріген заттардың молекулалары мен иондары бүкіл көлем бойна біркелкі таралады. Егер олардың концентрациясы көлемінің бір бөлігінде аз, ал екінші бөлігінде көп болса, молекулалардың диффузиялық қозғалысы олардың концентрациясы аз бағытта басым болады. Бағыттағы диффузия деп аталатын мұндай қозғалыс еріген заттардың молекулаларына ғана емес, сондай-ақ, ерігіштің молекулаларына да тән. Жүйенің әр түрлі бөліктеріндегі заттар концентрациясының айырмашылығы концентрация градиенті деп аталады. Осының нәтижесінде газ қоспасының немесе ерітіндінің әр түрлі бөліктеріндегі концентрация градиенті теңеседі. Концентрациясының бұл градиенті химиялық потенциал градинті деп аталады.
Осмос . Өсімдік жасушаларында плазмалемма, тонопласт және тағы басқа да оргоноидтардың мембраналары жартылай өткізгіш мембраналардың қасиетіне ие болады.Мембрана арқылы өтетін затты пермеанд, ал заттың жартылай өткізгіш мембрана арқылы өтуін осмос деп атайды.
Өсімдік жасушасының осмостық қасиеттері.Өсімдік жасушасына су негізінен осмос жолымен өтеді. Жартылай өткізгіш мембрана арқылы бөлінген еріткіш пен ерітінді немесе екі ерітінді осмос жүйесі деп аталады. Осмос құбылысын алғаш рет ботаниктер өсімдік жасушасынан анықтап, зерттеген.
Су тапшылығы. Солу - Өсімдік пен топырақ және атмосфера арасында үздіксіз су байланысы болғандықтан кезкелген ауытқушылық күйдегі барлық ылғалдың қайтадан бөлініп таралуын қажет етеді. Ылғалдылықтың ең жиі өзгерісі атмосферада, ең аз өзгерісі топырақта болады. Әдетте, атмосфералық қуаңшылық топырақ қуаңшылығын туғызады. Ылғал жетіспеушілігі жағдайында атмосфералық қуаңшылық біртіндеп топырақ қуаңшылығына айналады. Қуаңшылықтың соңы көп жағдайда аптап жел-аңызаққа ұштасады.Әдеттегі жағдайдың өзінде өсімдіктердің суды сіңіруі мен буландыруы арасында алшақтық туады.
|
5
|
Тақырыбы: Құрғақшылыққа өсімдіктердің төзімділігінің физиологиялық негіздері
Құрғақшылыққа төзімділік . Бұл өсімдік жасуша ұлпаларда сусыздануға байланысты . Сусыздану нәтижесінде белок синтезі бұзылады. Полисома рибосомалар субқосылыстарға ыдырайды. Зат алмасуы төмендейді, өсуден тоқтайды. Құрғақшылық өсімдіктердің суға болған талабын қандыра алмайтын метереологиялық жағдай. Ол атмосфера және топырақ құрғақшылығына бөлінеді. Олардың негізгі себебі жауынгершілік кем болып, транспирация және топырақ беткі қабаты суының булануы, күшті жел болуы. Атмосфера құрғақшылығы құрғақ және ыстық ауаның әсерінде болады. Топырақ құрғақшылығы топырақтың ылғалдығы сырт орта әсерінде құрғап жер асты суының төмендеп кетуінен болады.
Өсімдіктерде құрғақшылық биосинтетикалық құбылыстарды бұзады. Ақуыздар ыдырауы күшейеді. Органикалық зат қоры бірден күшейеді. Өсімдік өсуі тоқтайды. Жапырақта крахмал жойыла барады, нәтижеде қурай бастайды. Құрғақшылыққа төзімділікті асыруда көптеген жұмыстар алып барылып жатыр. П.А. Генкел өніп жатқан тұқымды құрғату жолымен төзімділігін арттырған. Ол практикада әлі күнге дейін қолданылып келеді. Сонымен бірге химиялық жолмен құрғақшылыққа төзімділік асырылып келеді. Мәселен 0,25 пайызда CaCl2 тұзында тұқымдар 18-20 сағат малынып кейін егілгенде жақсы нәтижелер алуға болады.
Құрғақшылық жағдайында өсетін өсімдіктер ксерофиттер. Олар топырақ атмосфера құрғақшылығында өсе алатын қасиетке ие. Олардың белгілі қасиеттерінің бірі жер үсті бөлімдері жер асты мүшелерінен өте кіші болуы, сол себепті транспирациялаушы көлем кем болады.
Геккель ксерофиттер класификациясын төмендегідей бөледі.
Суккуленттер — ыстыққа төзімді сусыздануды еркін көтереді, су тапшылығын сезбейді, денесінде су көп бірақ суды үнемдеп жұмсайды. Кактус, алоэ, молодило.
Эуксерофиттер — ыстыққа төзімді өсімдік, құрғақшылыққа төзімді. Оларға жантақ, жусан, астра тәрізді өсімдіктер. Оларда жасуша шырыны осмотикалық қысымы жоғары транспирация төмен, тамыры кең таралған жапырақтарын төгіп тастайды.
3.Гемиоксерофиттер – сусыздану және ыстыққа төзімсіз өсімдіктер. Транспирациясы жоғары, протоплазма тұтқырлығы және эластиктігі жоғары емес. Тамыры терең оларға шалфей кіреді.
Степаксерофиттер – ковыл (селеу) және масақты өсімдіктер. Қысқа маусымдық жаңбырдан пайдаланады, ыстыққа төзімді. Қысқа уақыт топырақ құрғақшылығына төзімді.
Пайкилоксерофиттер — өздерінде су режимін басқара алмайды. Оларға милаиниктер кіреді. Олар қурайды да жаңбырдан кейін және белсенді өмір кешіреді.
Суыққа төзімділік. Бұл өсімдіктердің ұзақ уақыт төмен температураға шыдамдылығы ( 1-0-10) бұларға арпа, сұлы, виканы мысалға алсақ болады. Тропикалық өсімдіктер тез залалданып өледі. Бұл қасиеттер өсімдіктер цитоплазмаларындағы құрылысы , зат алмасу процестеріне байланысты болады. Суыққа төзімділікті асыруда калилі тыңайтқыштар ауаның ылғалдығы, жарықтық үлкен маңызға ие болады. Өніп шыққан тұқымды 00 -5 0 -қа дейін 12 сағат ұстап қалған уақытта 150-200-та 1 ай аралықта ұстау суыққа төзімділікті асыруы тәжірибеде дәлелденген . Суыққа өте төзімділік 00-тан төмен температурада ұзақ уақыт шыдамдылық көбінесе бұл жағдайға 1 – жылдық өсімдіктер тұқымы, көп жылдық өсімдіктер түйнегі, пиязы жеміс тамырлар және қардың қалың жауып өсімдіктердің қар астында қалуын мысалға алсақ болады.
Күзгі өсімдіктерде және ағаштарда төмен температурада ұлпалар тоңып қалады, бірақ олар өлмейді. Төмен температура цитоплазмада коопуляция пайда етеді. Нәтижеде ұлпалар өліміне алып келеді.
Жасушалар аралықтарында кристал мұз пайда болса, жасуша тірі қалады. Картоп түйнектері тез өліп кетсе, капуста және пияз сондай-ақ масақты өсімдіктер 150-20 0–қа дейін шыдамайды. Ине жапырақты өсімдіктерде суыққа төзімді болады. Себебі олардың құрамында қант мөлшері көп болады. Оның суыққа төзімділігінің маңызы үлкен. Внитрификация бұл судың төмен температурада шиша күйіне өтуі. Бұл өсімдіктерде 200— тан төменде пайда болады. Бұл аморф шиша тәрізді зат жай ерігенде
| |
|
|
Скачать 67.45 Kb.