Учебно-методический комплекс дисциплины "Физиология растений" вузовского компонента цикла дпп. Ф. 03. 032500. 00
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
Содержание9. Распределение по семестрам |
- Учебно-методический комплекс дисциплины «Биологическая химия» вузовского компонента, 1324.02kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины Античная литература вузовского компонента, 253.02kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины Античная литература вузовского компонента, 283.53kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины Литература средних веков и Возрождения, 282.94kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины Литература средних веков и Возрождения, 281.88kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «Литературы народов снг» (часть, 370.67kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «Литературы народов снг» (часть II), 280.88kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины Зарубежная литература 17-18 вв вузовского, 312.95kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины История зарубежной литературы вузовского, 268.02kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины «Психолого-педагогический практикум» вузовского, 877.91kb.
9. Распределение по семестрам
Примечание: распределение по семестрам производится с учетом объема дисциплины в академических часах и в общей трудоемкости, а семестры и отчетность по дисциплине – указанием видов итогового контроля (контрольная работа, курсовая работа, реферат, экзамен, зачет)
| Номер семестра | Учебные занятия | Число курсовых проектов (работ) | Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен) | |||||
| Общий объем | в том числе | |||||||
| аудиторные | само- стоят. работа | |||||||
| всего | из них | |||||||
| лекции | практич | лаборат | ||||||
| 5 | 190 | 95 | 32 | 4 | 14 | 45 | | зачёт |
| 6 | 95 | 28 | 4 | 12 | 51 | 1 | экзамен |
10. Учебно-методическая карта дисциплины
__Ф__│__Р__│_В Физиология растений (190 часов)
для студентов образовательной профессиональной программы 032500.00 "Биология с дополнительной специальностью география" по очной форме обучения
| Модуль | Трудоемкость | № раздела, темы | Лекционный курс | Занятия (номера) | Инд. занятия | Самостоятельная работа студентов | Формы контроля | |||||
| В кредитах | В часах | Вопросы, изучаемые на лекции | Часы | Семинарские | Лабораторно-практические | Содержание | Часы | Содержание (или номера заданий) | Часы | |||
| 1 | | 6 | 1. Введение в физиологию растений | Физиология растений как наука: её цель, задачи, связи с другими естественнонаучными дисциплинами, практическое применение. Важнейшие особенности растительного организма. Органы и ткани высших растений. Общий план строения растительной клетки. Основные компартменты клеток: ядро, ЭПР, АГ, митохондрии, пероксисомы, рибосомы, пластиды, вакуоли. | 2 | | Определение концентрации клеточного сока при помощи рефрактометра | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание" | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции и лабораторном занятии 2. Защита результатов лабораторной работы |
| 1 | | 2 | 2. Ферментативный катализ | Определение термина "фермент", строение молекул ферментов и их основные свойства как биологических катализаторов (специфичность, способность функционирования в относительно мягких условиях, высокая эффективность). Классификация ферментов. Механизмы ферментативного катализа (снижение ферментами энергии активации, принцип индуцированного соответствия). Факторы, влияющие на эффективность ферментативного катализа: концентрация фермента, его активаторов или ингибиторов, субстрата; температура; рН; дисперсность субстрата; аллостерия; наличие мультиферментных комплексов, изоферментов или множественных молекулярных форм ферментов. | 2 | | | | | | | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 1 | | 4 | 3. Поступление веществ в растительную клетку | Понятие об экзо- и эндоцитозе, пассивном и активном поглощении веществ клеткой. Механизмы пассивного транспорта: простая и облегчённая диффузия, роль в облегчённой диффузии мембранных белков. Аквапорины. Механизмы активного транспорта: трансмембранный потенциал, электрогенные и электронейтральные клеточные насосы. Унипорт, симпорт, антипорт. Особенности транспорта веществ в цитоплазме. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание" | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 2 | | 9 | 4. Значение воды. Осмос. Транспирация | Значение воды для растительного организма. Физические свойства воды. Свободная и связанная вода. Диффузия. Осмос. Тургор. Осмотическое и тургорное давление. Водный потенциал. Транспирация как верхний концевой двигатель водного тока. Роль анатомических структур листа в транспирации. Закон Стефана. Влияние на транспирацию водного потенциала почвы, влажности воздуха, температуры, освещения, ветра и внутренних факторов. Показатели транспирации и водного баланса: оводнённость тканей, водный дефицит, интенсивность, продуктивность и экономность транспирации, транспирационный коэффициент, относительная транспирация. | 2 | | Осмотические свойства растительной клетки. Явление плазмолиза и деплазмолиза Интенсивность транспирации. Движение устьиц | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание" | 3 | 1. Контроль присутствия на лекции и лабораторном занятии 2. Защита результатов лабораторной работы |
| 2 | | 5 | 5. Поглощение воды корневой системой. Движение воды | Корневое давление как нижний концевой двигатель водного тока. Плач растений и гуттация как иллюстрация наличия корневого давления. Роль анатомических структур корня в поглощении воды из почвы. Симпластный и апопластный пути движения воды. Функция поясков Каспари в поглощении воды корнем. Почвенная и атмосферная засуха, физиологическая сухость, завядание. Транспорт воды в стебле. Теория когезии и натяжения. Объяснение физической стороны транспорта с помощью капиллярных явлений. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание" | 3 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 3 | | 11 | 6. Микро- и макроэлементы | Вещества, составляемые макроэлементами, степень их окисления вне и внутри организма, механизмы поступления в растение, удельное содержание, запасные формы: азот, фосфор, сера, кальций, магний, калий. Вещества, в состав которых входят микроэлементы, степень их окисления вне и внутри организма, удельное содержание, механизмы поступления в растение: железо, марганец, медь, цинк, молибден, бор, кобальт, хлор, никель, натрий, кремний, ванадий. | 2 | Осмотические свойства растительной клетки Транспирация | Минеральные удобрения и их свойства | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание" | 3 | 1. Контроль присутствия на лекции, лабораторном и семинарском занятии 2. Оценка работы учащихся на семинарском занятии 3. Защита результатов лабораторной работы |
| 3 | | 6 | 7. Азотный обмен | Круговорот азота в природе. Биологическая фиксация азота. Симбиоз азотфиксирующих микроорганизмов с растениями на примере Rhizobium и бобовых. Свободноживущие азотфиксаторы. Химизм фиксации азота микроорганизмами и включения его в метаболизм. Затраты микроэлементов и АТФ при фиксации атмосферного азота. Поглощение растениями минерального азота почвы. Поглощение и включение в метаболизм нитрата и аммония, включая химизм. Влияние фотосинтеза на поступление азота. | 2 | Расчёты по приготовлению растворов питательных смесей | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание" | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции и семинарском занятии 2. Контроль качества решения задач в ходе семинарского занятия |
| 3 | | 4 | 8. Поступление питательных веществ в растение | Плодородие почвы. Факторы, влияющие на доступность ионов для растения. Растения с уклоняющимся типом питания (насекомоядные, паразиты и полупаразиты, микоризообразователи). Симптомы недостатка питательных элементов. Органические удобрения. Минеральные удобрения (простые и комплексные). Бактериальные удобрения. Физиологические основы применения удобрений. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание" | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 4 | | 7 | 9. Основы знаний о фотосинтезе | История изучения фотосинтеза. Его значение на биосферном уровне. Лист как орган фотосинтеза. Уравнение фотосинтеза и его принципиальная схема: фотофизическая стадия, фотохимическая стадия, транспорт электронов, поглощение и восстановление углекислого газа. | 2 | Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез" | 5 | 1. Контроль присутствия на лекции и семинарском занятии 2. Оценка знаний при опросе в ходе семинарского занятия |
| 4 | | 11 | 10. Пигменты фотосинтеза | Основные свойства фотонов. Уровни возбуждения молекул хлорофилла. флуоресценция. Светособирающие пигментные комплексы. Механизмы передачи энергии между молекулами пигментов (обменно-резонансный и индуктивно-резонансный). Химическое строение хлорофиллов и роль тетрапиррольного кольца. Спектры поглощения разных форм хлорофилла. Биосинтез хлорофиллов. Химическое строение, спектры поглощения и биосинтез каротиноидов и фикобилинов. | 2 | | Хроматографический метод разделения пигментов зелёного листа. Оптические свойства хлорофилла Определение концентрации хлорофилла при помощи фотоэлектроколориметра (ФЭК) | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез" | 5 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Защита результатов лабораторной работы |
| 4 | | 8 | 11. Транспорт электронов при фотосинтезе | Электрон-транспортная цепь (ЭТЦ). Белковые комплексы ЭТЦ и молекулы-переносчики. Марганец-кластер как источник выделяемого при фотосинтезе кислорода. Z-схема фотосинтеза. Фотосистемы I и II и их роль в ЭТЦ. Кратковременная и долговременная адаптация ЭТЦ к изменениям во внешней среде. Хлородыхание. Фотоингибирование. Циклический псевдоциклический транспорт электронов. Фотофосфорилирование. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез" | 6 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 4 | | 10 | 12. Синтез углеводов | Цикл Кальвина: стадии карбоксилирования, восстановления и регенерации. Роль Рубиско в ассимиляции углерода. Энергетический баланс цикла Кальвина. Регуляция активности его работы. Цикл Хэтча – Слэка – Карпилова (С4-путь). Дополнительные химические реакции, происходящие в ходе С4-пути. Роль анатомических структур листа в цикле Хэтча – Слэка – Карпилова. Экологические особенности С4-растений. САМ-цикл: дополнительные химические реакции, роль анатомических структур листа, экологические особенности. Фотодыхание: химизм, отличия от светового дыхания, участие Рубиско, роль в метаболизме. | 4 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез" | 6 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 4 | | 8 | 13. Влияние среды на фотосинтез | Оценка интенсивности фотосинтеза. Истинная и видимая интенсивность фотосинтеза. Зависимость интенсивности фотосинтеза от освещения у С3- и С4-растений. Светокомпенсационная точка. Связь интенсивности фотосинтеза со спектральным составом света, концентрацией СО2 и кислорода, температурой, водным режимом, минеральным питанием, загрязнением. Роль внутренних факторов в регуляции интенсивности фотосинтеза: скорость оттока ассимилянтов, концентрацией хлорофилла, возрастом листа. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез" | 6 | 1. Контроль присутствия на лекции и семинарском занятии 2. Оценка знаний при опросе в ходе семинарского занятия |
| 5 | | 4 | 14. Основы биоэнергетики | Экзергонические и эндергонические реакции. Энтропия. Энергия Гиббса. Экзергоническое сопряжение. Строение АТФ. Макроэргическая связь в молекуле АТФ. Хемиосмотическая теория Митчелла. Электронтраспортные цепи. НАД, НАДФ, цитохромы, железосерные белки, хиноны. | 2 | Фотосинтез | | | | | | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Оценка работы учащихся на семинарском занятии |
| 5 | | 17 | 15. Дыхание. Гликолитический путь дыхания | Обобщённое уравнение, принципиальная схема и функции дыхания. Гликолиз: исходные вещества и продукты, химические реакции, энергетический выход. Синтез щавелеуксусной кислоты при гликолизе. Глюконеогенез. Брожение (молочнокислое и спиртовое). Цикл Кребса (трикарбоновых кислот): вовлечение пировиноградной кислоты в цикл Кребса, общая схема, энергетический выход. Цикл Кребса как поставщик метаболитов. Вовлечение в дыхание белков и липидов. Контроль работы цикла Кребса и гликолиза. | 4 | | Определение интенсивности дыхания растений по выделению углекислого газа Определение дыхательного коэффициента прорастающих семян | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Дыхание растений" | 9 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Защита результатов лабораторной работы |
| 5 | | 2 | 16. Модификации цикла Кребса | Глиоксалатный и пентозофосфатный циклы. | 2 | | | | | | | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 5 | | 13 | 17. Электронтранспортная цепь дыхания | Белковые комплексы ЭТЦ дыхания. Окислительное фосфорилирование. Отличия в функционировании ЭТЦ при использовании НАДН и ФАДН2. Роль протонных помп в работе ЭТЦ и понятие о точке сопряжения. Альтернативные пути окисления НАДН. Сущность и функции разобщённого транспорта электронов. | 4 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Дыхание растений" | 9 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 5 | | 6 | 18. Влияние внешних и внутренних факторов на интенсивность дыхания | Влияние на интенсивность дыхания температуры среды; содержания в ней кислорода, углекислого газа и воды; интенсивности и спектрального состава света; минерального питания; вида, стадии онтогенеза и физиологического состояния растения. Физиологические процессы, активизирующие дыхание. Дыхание роста и дыхание поддержания. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Дыхание растений" | 4 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 6 | | 11 | 19. Рост и развитие растений | Различия между процессами роста и развития. Ткани, обеспечивающие рост растений. Основные фазы развития отдельных клеток, культур клеток и целого растения: эмбриональная, роста, дифференциации, зрелости, старения. Тотипотентность. Влияние на рост и развитие света, температуры, аэрации, минерального и водного питания. озимые и яровые формы растений. Фотоморфогенез. Фотопериодическая реакция растений. Фитохромы, криптохромы и фототропин как рецепторы света. | 2 | Дыхание растений | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений" | 7 | 1. Контроль присутствия на лекции и семинарском занятии 2. Оценка знаний при опросе в ходе семинарского занятия |
| 6 | | 22 | 20. Гормоны растений | Определение и свойства гормонов. Первичные и вторичные мессенджеры. Специфические и неспецифические реакции. Химическое строение, синтез и функции гормонов. Ауксины – гормоны апекса стебля; стимуляция ими апикального доминирования, закладки листьев, развития корневой системы. Цитокинины – гормоны апекса корня; их синергизм и антагонизм с ауксинами. Гиббереллины – гормоны листьев; их влияние на интеркалярные меристемы, проявление пола, цветение. Гормоны стрессов: абсцизовая кислота, этилен, жасмонаты, брассиностероиды, салициловая кислота. | 4 | | Рост растений и влияние на него гормонов | | | Самостоятельное выполнение замеров в завершающей части лабораторной работы Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений" | 16 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Защита результатов лабораторной работы |
| 6 | | 4 | 21. Движения растений | Тропизмы: геотропизм, фототропизм, гелиотропизм, хемотропизм, аэротропизм, гидротропизм, тигмотропизм. Настии. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений" | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 6 | | 6 | 22. Покой растений | Сезонная, суточная и возрастная периодичность роста. Вынужденный и глубокий покой. Пути преодоления покоя. | 2 | | | | | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений" | 4 | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 7 | | 6 | 23. Стрессы растений | Причины, вызывающие водный дефицит. Последствия водного дефицита. Осморегуляция как механизм преодоления водного дефицита. Осмолиты. Белки водного стресса: Lea-белки, шапероны, протеазы, ингибиторы протеаз, убиквитины, аквапорины. Абсцизовая кислота – гормон водного стресса. Экологические группы растений по отношению к засолённости почв. Повреждающее действие солей: нарушение всасывания воды и токсическое действие. механизмы преодоления солевого стресса. Приспособление ферментов к изменениям температуры. Белки теплового и холодового шока. Изменение вязкости мембран как механизм избегания температурного стресса. Теплопродукция при понижении температуры. Механизмы повреждения растений при снижении температуры ниже 0°С и ослабления повреждающего эффекта. | 4 | Рост и развитие растений | | | | | | 1. Контроль присутствия на лекции и семинарском занятии 2. Оценка знаний при опросе в ходе семинарского занятия |
| 7 | | 2 | 24. Окислительный стресс | Активные формы кислорода – АФК (перекись водорода, супероксидрадикал, синглетный кислород, гидроксилрадикал) и их продукция. Цикл "вода – вода". Повреждающее действие АФК. Защита от АФК: антиоксидантные и ферментативные системы. Окислительный стресс как компонент других видов стресса. | 2 | | | | | | | 1. Контроль присутствия на лекции |
| 7 | | 2 | 25. Иммунитет растений | Иммунитет растений. Конститутивный и индуцибельный иммунитет. Защитные вещества растений: яды, репелленты, фитоалексины. Белки, вырабатываемые при биотическом стрессе: ингибиторы протеаз и белки окислительного стресса. Сигнальные пути индуцибельного иммунитета. Передача сигналов с помощью системина, олигосахаридов, этилена, салициловой кислоты. Местные и системные реакции. | 2 | | | | | | | 1. Контроль присутствия на лекции |
1.1.6. Карта самостоятельной работы студента по дисциплине
__Ф__│__Р__│_В Физиология растений (160 часов)
для студентов образовательной профессиональной программы 032500.00 "Биология с дополнительной специальностью география" по очной форме обучения
| Модуль | Номер раздела, темы | Самостоятельная работа студентов | Формы контроля | ||
| Содержание работы, формы работы | Сроки выполнения | Общая трудоемкость | |||
| 1 | 1 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание": основные органоиды растительной клетки и их физиологическая роль. | 5 семестр 1 неделя ноября | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 1 | 3 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание": поступление веществ в клетку, пассивный и активный транспорт. | 5 семестр 1 неделя ноября | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 2 | 4 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание":
| 5 семестр 1 неделя ноября | 3 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Проверка усвоения знаний при оценке решения задач 3. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 2 | 5 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание": строение корня, роль корневой системы в поглощении воды; нижний концевой двигатель. | 5 семестр 1 неделя ноября | 3 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 3 | 6 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание":
| 5 семестр 1 неделя ноября | 3 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Проверка усвоения знаний при оценке решения задач 3. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 3 | 7 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание": превращение азота в растениях, обезвреживание аммиака. | 5 семестр 1 неделя ноября | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 3 | 8 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Физиология растительной клетки, водный режим, минеральное питание": минеральные удобрения, применение удобрений в практике растениеводства. | 5 семестр 1 неделя ноября | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 4 | 9 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез":
| 5 семестр 2 неделя декабря | 5 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 4 | 10 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез":
| 5 семестр 2 неделя декабря | 5 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе защиты лабораторных работ 3. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 4 | 11 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез": химизм и энергетика фотосинтеза. | 5 семестр 2 неделя декабря | 6 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 4 | 12 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез": химизм и энергетика фотосинтеза. | 5 семестр 2 неделя декабря | 6 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 4 | 13 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Фотосинтез":
| 5 семестр 2 неделя декабря | 6 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 5 | 15 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Дыхание растений":
| 6 семестр 1 неделя февраля | 9 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 5 | 17 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Дыхание растений":
| 6 семестр 1 неделя февраля | 9 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 5 | 18 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Дыхание растений": влияние внешних и внутренних факторов на интенсивность дыхания. | 6 семестр 1 неделя февраля | 4 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 6 | 19 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений":
| 6 семестр 3 неделя марта | 7 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 6 | 20 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений":
| 6 семестр 3 неделя марта | 9 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия 3. Опрос в ходе защиты лабораторных работ |
| 6 | 20 | Самостоятельное выполнение замеров в завершающей части лабораторной работы "Рост растений и влияние на него гормонов" | 6 семестр 2 неделя марта | 7 | 1. Защита лабораторной работы |
| 6 | 21 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений": природа и физиологическая роль тропизмов и настий. | 6 семестр 3 неделя марта | 2 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |
| 6 | 22 | Подготовка к семинарскому занятию по теме "Рост и развитие растений":
| 6 семестр 3 неделя марта | 4 | 1. Контроль присутствия на лекции 2. Опрос в ходе семинарского занятия |