1. Подсолнечник достигает высоты четырех метров, а корни его погружаются в почву на 3-4 метра. Это светолюбивое и теплолюбивое растение. На основе этих данных предложите агроприемы, которые надо использовать при выращивании подсолнечника. С помощью каких корней это массивное растение прочно укрепляется в почве?
2. Не менее универсальной культурой, чем картофель, считается соя. Какие продукты питания получают из сои? На каком основании сою считают универсальной культурой?
3. Сою используют не только для изготовления конфет, соевого молока, но и для приготовления из ее зерен фарша, котлет. Каких органических веществ содержится много в семенах сои? Что позволяет использовать сою как заменитель мяса?
4. Все бобовые культуры, к которым относят и сою, содержат в клетках много белка. Чем это обусловлено? Каким должно быть строение сои, если ее относят к семейству бобовых?
5. Не только овощи, но и плоды и ягоды - обязательный компонент продуктов питания человека. Назовите растения, плоды и ягоды которых человек использует в пищу. Чем полезны ягоды и плоды?
6. Из плодовых деревьев в России наиболее распространена яблоня, которую, как и грушу, вишню, сливу, шиповник, относят к семейству розоцветных. На каком основании все эти растения относят к одному семейству? Какие для растений этого семейства характерны признаки?
7. Человек создал озимые и яровые сорта пшеницы. По названию пшеницы составьте их характеристику. Почему озимая пшеница часто погибает от сильных морозов в зоне умеренного климата, в ее северной части?
8. Озимая пшеница более урожайная, чем яровая. Однако в России ее выращивают в основном в южных районах. Объясните, почему. В каком направлении должны вести работу селекционеры с озимой пшеницей, чтобы продвинуть ее в более северные районы?
9. Урожай пшеницы зависит от культуры, которую выращивали на этом поле до нее. Почему на поле, где пшенице предшествовал горох, урожай оказался выше, чем на поле, где пшенице предшествовал картофель?
10. Чрезмерное испарение воды приносит растению вред. Объясните, почему. Однако и без испарения растения не могут жить. Какую роль играет испарение в жизни цветковых растений? Почему растения пустыни, тундры испаряют воды меньше, чем растения умеренных широт?
11. В течение жизни цветковые растения увеличиваются в размерах, изменяется их вид. Как называют эти процессы? В чем проявляется их взаимосвязь?
12. Свое название растения получили за то, что они растут всю жизнь. А какова продолжительность роста человека? Животных? Вспомните опыт, с помощью которого можно узнать, какой частью растет стебель, корень.
13. Учащиеся провели опыт: они срезали у цветкового растения верхушку стебля, измерили его высоту и стали наблюдать. Через несколько дней они снова измерили высоту стебля. Какие результаты они получили? Объясните их.
14. Протопласт клетки и каждая находящаяся в нем ор- ганелла окружены мембраной. Перечислите общие особенности строения и общие свойства всех мембран; укажите различия между мембранами разных органелл. Как связаны эти различия с функциями органелл?
15. Клетки животных, в отличие от растительных клеток, не имеют целлюлозной оболочки, вакуолей, хлоропла- стов и при этом благополучно функционируют. Приведите доказательства необходимости названных структур для жизни растительных клеток.
16. После 45-минутного пребывания листьев элодеи в растворе нитрата калия с высоким осмотическим потенциалом у части клеток появляется колпачковый плазмолиз. Объясните, с каким случаем проникновения веществ в клетку (цитоплазму или вакуоль) связано это явление. Выполните схематический рисунок колпачковош плазмолиза.
17. Кусочки одной и той же растительной ткани погружены в 1 М раствор сахарозы и в 1 М раствор хлористого натрия. В каком из названных растворов будет наблюдаться более сильный плазмолиз? Как это объяснить?
18. При погружении молодого листочка элодеи в гипертонический раствор наблюдалось, что у клеток, закончивших рост, через 20 мин наступил выпуклый плазмолиз, тогда как в растущих клетках в течение 2 часов сохранялся вогнутый плазмолиз. Как объяснить полученные результаты?
19. Клетка, имеющая осмотическое давление клеточного сока 5 атм., погружена в раствор хлористого калия, осмотическое давление которого 10 атм. Что произойдет с клеткой?
20. Клетка находится в состоянии полного завядания (начинающийся плазмолиз). Чему равны осмотическое давление клеточного сока и тургорное давление этой клетки, если известно, что ее сосущая сила равна 5 атм.?
21. Клетка находится в состоянии полного насыщения водой. Осмотическое давление клеточного сока равно 8 атм. Чему равны сосущая сила и тургорное давление?
22. В какую сторону изменится длина кусочка растительной ткани при погружении ее в раствор, имеющий осмотического давление 10 атм., если известно, что кусочек той же ткани в растворе с осмотическим давлением 9 атм. не изменил своих размеров. Объясните.
23. Осмотическое давление клеточного сока равно 16 атм., а тургорное давление этой клетки составляет 3/4 от максимальной величины. Чему равна сосущая сила клетки?
24. Чему равны сосущая сила клетки и тургорное давление: а) при полном насыщении клетки водой, б) при плазмолизе?
25. Можно ли отнять воду от клетки после достижения состояния полного завядания, т. е. полной потери тургора? Объясните.
26. Удаление многих ненужных организму веществ у животных осуществляется через выделительную систему. А какие вещества и как выделяют растения?
27. Процесс транспирации осуществляется в 3 этапа. Поясните, на каком этапе, в какой ткани листа и по какой причине происходит собственно испарение воды - превращение ее в пар? Происходит ли испарение через устьичные щели?
28. Подумайте и объясните причины высокой транспирации у обособленного растения и меньшей - у растений в массовом посеве.
29. Фермеры редко удобряют посевы во время засухи, поскольку они на опыте убедились в том, что это может принести вред. Объясните, почему.
30. Почему: а) ветер усиливает транспирацию, б) опу- шенность листьев уменьшает их нагревание на солнечном свете?
31. Почему вода поднимается к вершинам высоких деревьев (кипарис, эвкалипт и др.), тогда как механическим всасывающим насосом ее можно поднять не более чем на 10 м?
32. На нижнюю поверхность листьев лещины в разные часы ясного летнего дня наносили капли ксилола, бензола и этилового спирта. При этом наблюдалось следующее: в 5 часов утра указанные жидкости не оставили на листе никакого следа; в 7 часов получились пятня от ксилола и бензола; в 9 часов пятна дали вес три жидкости; в 16 часов пятен на листе не оказалось. Как объяснить результаты?
33. Побег, взвешенный сразу после срезания, имел вес 10,26 г, через 3 мин - 10,17 г. Площадь листьев побега равна 240 см2. Определите интенсивность транспирации.
34. За вегетационный период растения накопили 2,1 кг органического вещества и испарили за это время 525 кг воды. Определите продуктивность транспирации.
35. Две подвядшие ветки сирени поставлены в сосуд с водой, причем у одной из веток срез стебля был возобновлен под водой. Какая из веток быстрее и полнее восстановит свой тургор? Почему?
36. В состав белка входит 20 аминокислот и 2 амида - аспарагин и глутамин. 17 аминокислот образуются за счет процесса аминирования, совершаемого с участием алани- на, аспаргиновой и глютаминовой аминокислот Объясните, почему Д.Н. Прянишников назвал щавелево-уксусную и а-кетоглутаровую кислоты «большими воротами» на пути белкового синтеза в растении. Приведите примеры реакций. Почему аспарагин и глутамин сравниваются Д.Н. Прянишниковым с альфой и омегой греческого алфавита?
37. Некоторые питательные вещества считаются основными, т.к. они представляют собой составную часть главных органических молекул в растении. Назовите две важные органические молекулы, в состав которых входят: а) азот, б) фосфор, в) сера. Какую функцию выполняют остальные основные элементы, которые не входят в структуру органических молекул?
38. Растения пшеницы, выращиваемые в среде с дефицитом кремния, становятся высокочувствительными к поражению грибами и могут погибнуть вследствие заражения. Можете ли вы из этого заключить, что кремний является основным элементом для пшеницы? Объясните.
39. Недостаток железа в почве вызывает хлороз ткани между жилками молодых листьев, тогда как недостаток азота обусловливает общее пожелтение старых листьев. Почему недостаток железа и азота влияет на ткани разного возраста?
40. Почва, богатая фосфатом кальция, в действительности поставляет слишком мало фосфора для оптимального роста растений. Объясните, почему.
41. Внесение удобрений под растения гороха, растущие на почве с азотной недостаточностью, может и не привести к существенному улучшению их роста. Почему?
42. Восстановление нитратов до аммиака в зеленой водоросли хлорелла значительно ускоряется под влиянием света. Каков возможный механизм этого влияния?
43. Большинство растений растут лучше всего при использовании нитратов в качестве источника азота, но некоторые, по-видимому, предпочитают ион аммония. Что, по вашему мнению, является биохимической причиной этого различия в поведении растений?
44. Проследите биохимические метаболические пути молекул азота и углекислого газа в растении, начиная с атмосферы и кончая их появлением в той или иной аминокислоте.
45. Часто наблюдается, что лишайники растут на голой скале. Что является источником их минерального питания? Какова роль лишайников в почвообразовании?
46. Проследите путь иона калия по мере его продвижения из почвы к листу. Какие силы вовлечены в это движение?
47. Быстро делящиеся клетки апикальной меристемы отделены от дифференцированных сосудистых элементов недифференцированными клетками зоны растяжения. Каким образом меристематические клетки получают воду и питательные вещества, необходимые для их высокой метаболической активности?
48. Поясок Каспари в эндодермальных клетках может играть важную роль в поглощении солей ксилемой корня, а также воды в условиях положительного корневого давления. Объясните функцию пояска Каспари в отмеченных явлениях.
49. Вещества могут поступать в клетку различными путями. Каков механизм и каковы движущие силы: 1) быстрого поступления в клетку неионизированной и нерастворимой в липидах молекулы, такой как сахароза; 2) поступления мелкой липидорастворимой молекулы; 3) «пассивного» поступления положительно заряженного иона; 4) «активного» поступления отрицательно заряженного иона?
50. Если растительную клетку с отрицательным внутренним потенциалом поместить в раствор с такой же концентрацией катионов, как и в клетке, то будут ли при этом двигаться катионы? Если будут, то как и почему?
51. Какие процессы обусловливают активное поглощение ионов? Назовите два критерия, по которым активное поглощение отличается от пассивного.
52. Назовите условия, необходимые для прохождения фаз закаливания у травянистых и древесных зимующих растений.
53. Назовите изменения элементов продуктивности растений при недостатке воды в отдельные периоды онтогенеза зерновых культур.
54. Почему нарушается жизнедеятельность растений при температуре воздуха выше 30°С или при высокой влажности воздуха?
55. Следующие факторы могут, очевидно, влиять на географическое распространение вида растений: а) среднегодовая температура; б) минимальная ночная температура; в) максимальная дневная температура; г) максимальная ночная температура; д) общее число дней с отрицательной температурой. Какие из этих факторов играют главную роль? Почему?
56. У теплокровных животных температура тела поддерживается на постоянном уровне, независимо от резких температурных колебаний внешней среды. Растения не обладают такой способностью, но имеют другие приспособительные механизмы, дающие им возможность противостоять резким колебаниям температуры. Что это за механизмы?
57. В чем первичная причина повреждения растений морозом? Как сделать растение более устойчивым к воздействию низких температур? Чем предположительно определяется эта возросшая устойчивость?
58. Какими механизмами располагают растения для защиты от: а) конкурирующих с ними растений; б) паразитных грибов; в) растительноядных насекомых?
59. Растения вырабатывают много токсичных соединений, которые служат им средством защиты от растительноядных животных. Почему эти яды никак не влияют на их собственный метаболизм?
60. Что представляют собой фитоалексины и какова их роль в устойчивости растений к болезням?
61. Утверждают, что «сверхчувствительность» играет важную роль в защите растений от болезней. Что понимается под «сверхчувствительностью» и как может она служить защитным механизмом?
62. Некоторым растениям удается избежать конкуренции с другими растениями с помощью аллелопатии. Поясните смысл этого термина и расскажите, как осуществляются такого рода воздействия.
63. Нередко, знакомясь с каким-нибудь изобретением, мы убеждаемся в том, что природа «изобрела» это уже давно. В какой мере это относится к тем химическим препаратам, которые человек производит для защиты растений от болезней и вредителей?
64. Некоторым растениям удается избежать конкуренции с другими растениями с помощью аллелопатии. Поясните смысл этого термина и расскажите, как осуществляются такого рода воздействия.