Zagadnienia do Egzaminu z Fizjologii Roślin
Budowa komórki roślinnej:
porównanie budowy komórki prokariotycznej i eukariotycznej, budowa i funkcja poszczególnych organelli w komórce roślinnej.
Przepływ informacji genetycznej w komórce:
budowa kwasów nukleinowych i białek, mechanizm ekspresji genu i syntezy białka, procesy składające się na dojrzewania białka (fałdowanie, transport, oligomeryzacja, aktywacja), modyfikacje post-translacyjne białek (fosforylacja i glikozylacja).
Energetyka komórki:
procesy anaboliczne i kataboliczne, mechanizm chemosyntezy, reakcje egzo- i endoergiczne, pojęcie energii swobodnej, uniwersalne przenośniki energii i siły redukcyjnej, mechanizm syntezy ATP przez syntazę, miejsca produkcji ATP w komórce roślinnej, cechy reakcji enzymatycznych, różnica pomiędzy koenzymem i grupą prostetyczną, inhibicja kompetycyjna i niekompetycyjna.
Fotosynteza faza jasna:
Budowa chloroplastów, barwniki fotosyntetyczne, rozmieszczenie i budowa fotoukładów, przebieg fotosyntetycznego transportu elektronów i produkty fazy jasnej, różnica pomiędzy transportem liniowym i cyklicznym, miejsca tworzenia gradientu protonowego w tylakoidach i teoria chemiosmotyczna, cykl ksantofilowy.
Fotosynteza faza ciemna:
Budowa i regulacja aktywności karboksylazy/oksygenazy rybulozobisfosforanu, przebieg Cykl Calvina, produkty karboksylacji, fotooddychanie, synteza skrobi i sacharozy.
Typy fotosyntetyczne:
Charakterystyka 3 typów fotosyntetycznych (przebieg karboksylacji, przystosowania anatomiczne, mechanizmy dekarboksylacji), reakcje poszczególnych typów na podwyższone stężenie CO2.
Oddychanie:
Etapy oddychania tlenowego (glikoliza, utlenianie pirogronianu, cykl Krebsa, łańcuch transportu elektronów, synteza ATP) – ich lokalizacja komórkowa i przebieg, funkcja poszczególnych enzymów mitochondrialnego transportu elektronów z uwzględnieniem dehydrogenaz wewnętrznych i zewnętrznych, oksydazy cytochromowej i alternatywnej, regulacja glikolizy i cyklu Krebsa, cykl pentozofosforanowy przebieg i funkcja, typy i przebieg fermentacji.
Gospodarka wodna:
Budowa i rola wody, zależność pomiędzy potencjałem wodnym, potencjałem rozpuszczonej substancji i ciśnieniem turgorowym, pobieranie i przepływ wody w roślinie, procesy dyfuzji, osmozy, adhezji i kohezji, rola akwaporyn, parcie korzeniowe, transpiracja i siła ssąca liści, mechanizm otwierania szparek.
Gospodarka mineralna:
Makroelementy i mikroelementy, pierwiastki biogenne i pierwiastki korzystne, pobieranie i przyswajanie azotu przez rośliny, obieg azotu w przyrodzie, pobieranie i przyswajanie siarki, wymiana jonowa korzenie – gleba, reakcja nitrogenezy, zjawiska symbiozy i pasożytnictwa w gospodarce mineralnej roślin, rodzaje i funkcje mikoryzy, zjawiska kwaśnego deszczu i eutrofizacji wód.
Transport floemowy:
Mechanizm załadunku floemu i transportu floemowego, przystosowania anatomiczne komórek floemowych, skład soku floemowego, funkcja komórek towarzyszących, funkcja i lokalizacja kwaśnej inwertazy.
Hormony roślinne:
Definicja hormonu, rola i występowanie auksyn, giberelin, cytokinin, etylenu i kwasu abscysynowego, mechanizm transdukcji sygnału hormonalnego (receptory i przekaźniki wtórne).
Wzrost i rozwój:
Typy tkanek merystematycznych, mechanizm wydłużania się komórek, mechanizm przyrostu wtórnego, regulacja kwitnienia, (fotoperiodyzm i wernalizacja), ruchy roślin.
Zagadnienia szczegółowe:
Opisz możliwe przemiany i modyfikacje posttranslacyjne cząsteczki białka.
Scharakteryzuj komórkowe przenośniki siły redukcyjnej o charakterze białkowym i niebiałkowym.
Budowa błony komórkowej oraz transport substancji przez membrany.
Mechanizm i przykłady chemosyntezy.
Lokalizacja syntazy ATP w chloroplastach i w mitochondriach, oraz kierunek transportu protonów.
Podobieństwa i różnice w przebiegu fotosyntetycznego i oddechowego łańcucha transportu elektronów.
Fizjologiczny sens fazy jasnej uwzględnieniem roli transportu liniowego i cyklicznego.
Budowa chloroplastów z uwzględnieniem lokalizacji fotoukładów.
Na czym polega aktywacja enzymów cyklu Calvina za pomocą światła?
Wymień fazy cyklu Calvina oraz ich główne produkty.
Wymień sposoby aktywacji Rubisco i podaj pełną nazwę tego enzymu.
Rola fotooddychania oraz lokalizacja komórkowa przemian fotooddechowych. Jakie czynniki determinują kierunek reakcji: karboksylacja czy oksygenacja rybulozobisfosforanu?
Przebieg karboksylacji u roślin C3, C4 oraz CAM.
Wymień główne etapy oddychania tlenowego, ich główne substraty i produkty oraz lokalizację komórkową.
Jakim przemianom ulega pirogronian w procesie oddychania tlenowego, a jakim w procesie fermentacji?
Metaboliczna rola cyklu Krebsa, jego główne substraty i produkty.
Enzymy i nieenzymatyczne przenośniki elektronów w mitochondriach.
Co to jest osmoza i jakie białka ją warunkują. Jakie czynniki determinują kierunek przepływu wody przez membranę?
Opisz zależność pomiędzy potencjałem wodnym, osmotycznym i turgorowym (podaj wzór).
Zjawiska i struktury umożliwiające masowy przepływ wody w roślinie.
Mechanizm zamykania szparek z uwzględnieniem zmian potencjału wodnego.
Formy i sposoby pobierania azotu przez rośliny.
Typy i rola mikoryzy.
Mechanizm załadunku floemu.
Opisz hormony wzrostowe i przeciwstawne efekty ich działania
Wymień i opisz działanie hormonów stresowych.
Omów czynniki indukujące kwitnienie.
Fototropizm – mechanizm i barwniki receptorowe.
Mechanizm wzrostu elongacyjnego komórek roślinnych.