Программа опд ф. 5 Физиология растений для студентов специальности 020803 Биоэкология направления

Вид материала

Программа

Содержание Опд ф.5 физиология растений 1. Цели и задачи дисциплины. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины. 3. Содержание дисциплины 1.2. Клетка как осмотическая система 3.2. Практические и семинарские занятия 3.4. Курсовые проекты (работы) 4.1. Рекомендуемая литература 4.1.2. Дополнительная литература 4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Подобный материал:

• Программа дисциплины экология популяций и сообществ для студентов специальности 020803, 109.62kb.
• Программа дисциплины опд ф. 2 Вирусология для студентов специальности 020803 «Биоэкология», 79.29kb.
• Программа опд ф. 9 Биофизика и биохимия клетки для студентов специальности 020803 «Биоэкология», 79.1kb.
• Программа дисциплины опд. Ботаника для студентов специальности 020803 «Биоэкология», 206.77kb.
• Программа дисциплины опд. Р1 Общая патология для студентов специальности 020803 Биоэкология,, 93.19kb.
• Программа дисциплины опд ф. 11 Генетика и эволюция для студентов специальности 020803, 148.47kb.
• Программа дисциплины опд. Микробиология для студентов, обучающихся по специальности, 113.36kb.
• Программа дс. 15 Радиационная патология для студентов специальности 020803 Биоэкология, 103.85kb.
• Программа дисциплины ен в. 1 Математические методы и оценка экологического риска для, 112.63kb.
• Программа дисциплины «Организм и среда» дс. Ф. 03 для студентов специальности 020803, 125.95kb.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию



ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)

	УТВЕРЖДАЮ
	Проректор по учебной работе С.Б. Бурухин
	“______”____________ 200__ г.

ПРОГРАММА


ОПД Ф.5 ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ


для студентов специальности 020803 - Биоэкология

направления 020800 «Экология и природопользование»

Форма обучения – очная


Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		5
Общая трудоемкость дисциплины	90	90
Аудиторные занятия	54	54
Лекции	36	36
Практические занятия и семинары
Лабораторные работы	18	18
Курсовой проект (работа)
Самостоятельная работа	36	36
Расчетно-графические работы
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)		экзамен

Обнинск 200

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 020800 экология и природопользование

Программу составила:


___________________ М.М. Рассказова, доцент, кандидат биологических наук


Программа рассмотрена на заседании кафедры биологии (протокол № __ от__.__.200_г.)


Заведующий кафедрой биологии,

Академик РАМН


___________________ А.Ф. Цыб


“____”_____________ 200__ г.


СОГЛАСОВАНО

Начальник Учебно – методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова

Декан факультета естественных наук ___________________ Н.Б. Эпштейн “____”_____________ 200__ г.

1. Цели и задачи дисциплины.


Физиология растений – раздел ботаники, которая занимается изучением метаболических систем, составляющих его существование в разнообразных условиях среды. Такие метаболические системы находятся в сложных взаимоотношениях друг с другом. Изучение координации функционирования этих систем во времени и в пространстве составляет важную цель физиологии – познание закономерностей жизнедеятельности растений, раскрытий биохимических, молекулярных и генетических основ взаимосвязи сложных функций и механизмов их регуляции в системе целого организма. Загрязнение природной среды, изменения климата заставило обратить особое внимание на механизмы адаптации растений к стрессирующим факторам среды.

Системообразующими идеями содержания курса являются идеи материального единства органического мира, обусловленности жизненных свойств и функций строением, познаваемости сущности физиологических процессов с помощью научных методов.

Целью настоящего курса является вооружение студентов знаниями о динамике физиологических процессов в растительном организме на различных уровнях организации.

Основными задачами изучения дисциплины «Физиология растений» являются

• освоение терминологии физиологии растений;
  
• объяснение особенностей процессов жизнедеятельности на разных уровнях организации;
  
• изучение особенностей физиологических процессов у растений в зависимости от условий обитания организмов;
  
• приобретение навыков экспериментального изучения интенсивности процессов жизнедеятельности растений.
  

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.


В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

• особенности физиологических процессов на молекулярном уровне;
  
• механизмы осмоса и диффузии;
  
• особенности водного обмена растений;
  
• пути и виды транспорта растворенных веществ в растении;
  
• основные этапы фотосинтеза;
  
• альтернативные пути фотосинтеза в различных экологических условиях;
  
• влияния факторов среды на процессы фотосинтеза, транспирации, дыхания;
  
• причины и механизм фотодыхания;
  
• химизм циклов Кальвина и Кребса;
  
• характер влияния фитогормонов на процессы жизнедеятельности растений;
  
• сущность космической роли растений;
  
• основные пути окисления дыхательного субстрата;
  
• роль ферментов в осуществлении физиологических процессов;
  
• особенности круговорота биогенных элементов;
  
• механизмы поглощения растворов минеральных веществ;
  
• роль микро- и макроэлементов в растительном организме;
  
• виды гетеротрофного питания у растений;
  
• этапы онтогенеза высших растений;
  
• механизмы морфогенеза;
  
• способы размножения растений;
  
• способы движения растений;
  
• механизмы защиты и устойчивости у растений.
  

уметь:

• рассчитывать осмотический потенциал различными методами;
  
• рассчитывать дыхательный коэффициент;
  
• изображать и разъяснять метаболические и ферментативные пути;
  
• в лабораторных условиях определять интенсивность фотосинтеза и дыхания;
  
• экспериментальным путем доказывать наличие фотосинтеза в листьях растений и обнаруживать его продукты;
  
• определять устойчивость тканей листьев растений к высоким температурам;
  
• определять солеустойчивость злаков по всхожести их семян;
  
• определять действие криопротекторов на жизнеспособность клеток растительных тканей при замораживании
  

иметь навыки:

• работы с микроскопом;
  

• в приготовлении временных микроскопических препаратов;
  
• работы со спиртовкой, электроплитками;
  
• получения спиртовой вытяжки хлорофилла;
  
• разделения фотосинтетических пигментов.
  

3. Содержание дисциплины


3.1. Лекции


Раздел 1. Введение. Физиология растительной клетки. (4ч)

1.1.Предмет физиологии растений. История развития и методы изучения физиологии растений. Особенности растительного организма. Основные принципы жизнедеятельности растительной клетки. Строение и функции компонентов клетки. Природа и функции основных химических компонентов растительной клетки. (2ч)


Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

1.2. Клетка как осмотическая система. Поступление воды в растительную клетку. Диффузия и осмос. Сосущая сила клеток. Тургор. Мембранный электрохимический потенциал. Водородная помпа. Соотношение осмотического давления в клетке и окружающем растворе: изотонический раствор, гипотонический, гипертонический. Плазмолиз. Деплазмолиз. Цитториз. (2ч)


Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

Раздел 2. Водный обмен растений. (6 ч)

2.1. Вода: физические и химические свойства, состояние и роль в растении. Термодинамические основы водообмена .

2.2. Поступление и передвижение воды по растению. Особенности корневой системы как органа поглощения воды. Почва как среда водоснабжения растений. Основные двигатели водного тока. Передвижение воды по растению

2.3. Водный баланс. Транспирация и ея регулирование растением. Значение и размеры транспирации. Физиология устьичных движений.

Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

Раздел 3. Фотосинтез (8 ч)

3.1. Значение процесса фотосинтеза. Физико-химическая сущность фотосинтеза и главные этапы его изучения.

Лист как орган фотосинтеза. Хлоропласты, их состав, строение, функции.

Пигменты фотосинтеза. Хлорофиллы. Каротиноиды. Фикобилины.

3.2. Световая фаза фотосинтеза. Организация и функционирование пигментных систем. Циклическое и нециклическое фосфорилирование.

3.3. Темновая фаза – метаболизм углерода при фотосинтезе. С₃ – путь (цикл Кальвина). С₄ – путь (цикл Хетча-Слэка). Фотосинтез по типу толстянковых (САМ – метаболизм).

3.4. Фотодыхание и метаболизм гликоливой кислоты.

Интенсивность фотосинтеза и методы его определения


Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

Раздел 4. Дыхание (2 ч)

Значение дыхания в жизни растения. Окислительно – восстановительные процессы. Субстраты дыхания.

Пути дыхательного обмена. Гликолитический путь дыхательного обмена. Пентозофосфатный путь. Пути регуляции дыхательного обмена.


Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

Раздел 5. Минеральное питание растений – 6 ч

5.1.Элементы, необходимые для растительного организма.

Макроэлементы, их усвояемые соединения, роль и функциональные нарушения при недостатке в растении.

5.2. Микроэлементы, их усвояемые соединения, роль и функциональные нарушения при недостатке в растении.

5.3.Поглощение минеральных веществ.

Ионный транспорт в растении.

Азотное питание растений.

Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. – М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

Раздел 6. Рост и развитие растений – 8 ч

6.1. Понятие об онтогенезе, росте и развитии растений.

Клеточные основы роста и развития.

6.2.Фитогормоны как факторы регуляции роста и развития. Локализация биосинтеза фитогормонов в растении. Транспорт фитогормонов. Взаимодействие фитогормонов. Влияние фитогормонов на рост и морфогенез растений. Механизм действия фитогормонов.

6.3. Особенности роста органов растений. Ростовые явления. Свет как фактор, регулирующий рост и развитие растений.

Понятие о росте целостного растения.

Физиология покоя и прорастание семян.

Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

Раздел 7. Физиологические основы устойчивости растений – 2 ч

Стресс и его регуляция у растений.

Механизмы стресса. Особенности неспецифических реакций растений. Общая стратегия адаптации растений. Закаливание растений и устойчивость.

Системы регуляции в условиях стресса. Генетическая регуляция. Метаболическая регуляция. Гормональная система регуляции. Электрофизиологическая регуляция.


Основная литература

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   

3.2. Практические и семинарские занятия


Не предусмотрены


3.3. Лабораторный практикум

Раздел(ы)	Тема практического или семинарского занятия	Число часов
Физиология растительной клетки	Сравнение проницаемости мембран живых и мертвых клеток. Влияние ионов калия и кальция на форму плазмолиза. Окрашивание живых и мертвых клеток нейтральным красным. Явление плазмолиза и деплазмолиза. Тургор растительной клетки.	2
Водный обмен растений	Определение величины осмотического потенциала в клетках растительной ткани плазмолитическим методом. Определение величины осмотического потенциала в клетках растительной ткани методом Уршпрунга. Наблюдение за движением устьиц.	2
Фотосинтез	Получение спиртовой вытяжки из листьев. Получение феофитина. Разделение смеси фотосинтетических пигментов методом Крауса. Наблюдение флюоресценции хлорофилла. Демонстрация фотосенсибилизирующей активности хлорофилла в модельном опыте. Выделение кислорода водными растениями. Всплывание на свету инфильтрованных дисков из листьев. Получение отпечатков на листьях с помощью крахмальной пробы. Зависимость интенсивности фотосинтеза от освещенности листьев.	8
Дыхание	Обнаружение дыхания растений. Определение дыхательного коэффициента. Определение активности каталазы.	2
Рост и развитие растений	Определение места восприятия силы земного притяжения у корня. Наблюдение за движением устьиц при воздействии АБК, света и темноты.	2
Физиологические основы устойчивости растений	Определение устойчивости тканей листьев растений к высоким температурам. Определение солеустойчивости злаков по всхожести их семян. Действие криопротекторов на жизнеспособность клеток растительных тканей при замораживании.	2

3.4. Курсовые проекты (работы)


Не предусмотрены


3.5. Формы текущего контроля

Раздел(ы)	Форма контроля	Неделя
Водный обмен	Контрольная работа	5
Фотосинтез	Контрольная работа	10
Минеральное питание	Контрольная работа	15

6. Самостоятельная работа
   

1. Гормональная система регуляции. Фитогормоны: ауксины, цитокинины, гиберрилины, абсцизины, этилен, характеристика, механизм действия.
   

Литература:

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-с 349- 370
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – с 422- 476
   

Форма контроля: тестирование

2. Молекулярные основы хранения и реализации наследственной информации.
   

Литература:

3. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-с 35- 48
   
4. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – с 28- 43
   

Форма контроля: тестирование

3. Влияние условий на интенсивность процессов фотосинтеза и дыхания.
   

Литература:

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-с 181- 195, 297-306
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – с 202-211, 261-275
   

Форма контроля: контрольная работа

4. Движение растений.
   

Литература:

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-с 370- 374
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – с 498- 509
   

Форма контроля: тестирование

5. Устойчивость к: недостатку кислорода, засухе и повышенной температуре, низким температурам, засолению, ионизирующим излучениям.
   

Литература:

1. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-с 403 - 437
   
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – с 510- 587
   

Форма контроля: контрольная работа


4.1. Рекомендуемая литература


4.1.1. Основная литература

5. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. - М.: ВЛАДОС, 2005.-463 с.:ил. (20 экз)
   
6. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. –М.:Высш. шк., 2005. – 736с. (10 экз)
   
7. Живухина Е.А., Плотникова И.В., и др. Практикум по физиологии растений. / Под ред. В.Б. Иванова/ - М., Академия, 2001. – 144 с. (22 экз)
   

4.1.2. Дополнительная литература

1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т.1: Пер. с англ./ Под ред. Р. Сопера.- 2-е изд., стереотипное.- М.: Мир, 1996.-368с., ил.
   
2. Полевой В.В. Физиология растений. –М.: Высшая школа, 1989. – 464 с.
   
3. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений./Н.Н.Третьяков, Е.И.Кошкин, Н.М.Макрушин и др.;под. ред. Н.Н.Третьякова. – М.:Колос, 2000. – 640 с.
   

4. Чиркова Т.В. Физиологические основы устойчивости растений: Учеб.пособие.- СПб.: Изд-во С.-Петерб.ун-та, 2002.-244с.
   
5. Физиология растений: учебник для студентов вузов/Н.Д. Алехина, Ю.В. Балнокин, В.Ф. Гавриленко и др.; Под ред.И.П. Ермакова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 640 с.
   

4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

1. Мультимедийный курс лекций по разделам «физиология растений» (Презентации, составлены автором программы)
   
2. Видеофильм «Жизнь растения»
   

5. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Микроскопы, предметные и покровные стекла, наборы препаровальных инструментов, осветительные лампы, спиртовки, электроплитки, прибор для изучения интенсивности дыхания, прибор для определения дыхательного коэффициента, прибор для разделения пигментов, таблицы по анатомии и морфологии растений.