Рабочая программа дисциплины Биология (стр. 2 )

Раздел 1. Тема 1. Цитология и гистология.

Введение. Предмет, цели, задачи. История цитологии. Основные положения клеточной теории. Методы исследования клеток и тканей. Строение клеток про - и эукариот. Достижения цитологии в развитии биотехнологических и экологических исследований (экоцитология)

Тема 2. Организация биомембран, строение клеточной стенки.

Модели строения биомембран. Строение и функции плазматической мембраны. Барьерно-транспортная и рецепторная роль плазмалеммы. Межклеточные соединения (контакты). Строение клеточной стенки растений (пектиновые вещества, целлюлозы, гемицеллюлозы). Межклеточные связи растительных клеток (плазмодесмы).

Тема 3. Строение и функция клеточных органоидов.

Строение и функции гранулярного эндопалзматического ретикулума, его роль в синтезе белков и цитоплазматичеких мембран. Строение и функции гладкого (агранулярного) эндоплазматического ретикулума, его роль в синтезе полисахаридов, жиров, стероидов и других веществ. Строение и функции аппарата Гольджи (пластинчатого комплекса), его роль в модификации (созревании), сортировке и выведении синтезированных белков и других веществ в клетке. Строение, функция и классификация лизосом, их роль во внутриклеточном переваривании и фагоцитозе. Строение и функции митохондрий. Происхождение митохондрий: эндосимбитическая гипотеза, эволюция митохондрий. Строение и функции пластид. Классификация пластид и их взаимопревращения. Биохимия фотосинтеза. Происхождение пластид.

Тема 4. Строение и функция клеточного ядра

Роль ядра в жизнедеятельности клетки. Структура и химия ядра: хроматин (хромосомы), ядрышко, кариоплазма, ядерная оболочка. Общее строение, типы и формы митотических хромосом. Молекулярная и ультраструктурная организация хромосом. Понятие о кариотипе. Строение и функции ядрышка и ядерной оболочки. Строение рибосом у про - и эукариот. Ультраструктурная организация ядрышка, гранулярный и фибриллярный аппарат.

Тема 5. Деление клеток.

Клеточный цикл. Фазы клеточного цикла. Регуляция клеточного цикла. Непрямое деление эукариотических клеток (митоз). Стадии митоза, их продолжительность и характеристика. Разновидности митоза (плевромитоз и ортомитоз). Деление половых клеток (мейоз). Стадии мейоза, их продолжительность и характеристика. Различия между митозом и мейозом.

Тема 6. Клетка и окружающая среда.

Факторы дифференциации клеток. Влияние повреждающих факторов на клетку. Клеточная гибель. Некроз. Апоптоз.

Тема 7. Классификация тканей животных организмов.

Происхождение тканей в онто - и филогенезе. Определение понятия «ткань». Морфофункциональная классификация тканей. Обновляющиеся, растущие и стационарные тканевые системы. Краткая история развития гистологии, значение эволюционной и клеточной теории в формировании современного учения о тканях. Основные современные методы исследования тканей животных. Принципы анализа кинетики клеточных популяций. Значение гистологических диагностических методов при оценке влияния неблагоприятных факторов среды.

Эпителиальная ткань. Общая морфофункциональная характеристика эпителиальных тканей. Морфологическая, онто - и филогенетическая, функциональная классификация тканей. Классификация эпителиев по свойствам пограничности и по пролиферативным потенциям. Строение и физиологические особенности кожных многослойных эпителиев человека и позвоночных животных. Основные клеточные популяции. Производные эпидермиса. Физиологическая и репаративная регенерация эпителия кишечника позвоночных животных. Кишечные инфекции. Мерцательный и альвеолярный эпителий легких позвоночных. Эпителий желез. Типы секреции.

Ткани внутренней среды. Происхождение, общая характеристика и классификация тканей внутренней среды позвоночных животных. Кровь. Общая характеристика и классификация форменных элементов крови млекопитающих. Кроветворение. Лимфоидная ткань, системы Т - и В-лимфоцитов, их роль в реакциях клеточного гуморального иммунитета. Рыхлая соединительная ткань позвоночных животных. Опорно-механические ткани позвоночных. Хрящевая и костные ткани.

Мышечные ткани. Общая характеристика и классификация мышечных тканей. Поперечно-полосатые скелетные ткани позвоночных. Структурно-функциональная характеристика мышечного волокна. Гистогенез и регенерация поперечно-полосатой мышечной ткани. Сердечно-мышечная ткань позвоночных животных. Гладкие мышечные ткани позвоночных животных.

Ткани нервной системы. Общая морфофункциональная характеристика и классификация тканей нервной системы. Влияние на гистогенез и функциональные особенности нервной ткани неблагоприятных средовых факторов. Нервные клетки. гистогенез нервной системы. Морфологические, функциональная и биохимическая классификация. Синапсы. Рецепторные нервные окончания. Нейросекреторные клетки. Нейрогия.

Раздел 2. Тема 1. Физиология растений.

Введение, предмет, цели, задачи, методы физиологии растений. Развитие физиологии растений на основе достижений других научных дисциплин. Значение физиологии растений в решении экологических проблем. Растительный организм – сложная живая система, способная к защитной (приспособительной) изменчивости в результате взаимодействия с окружающей средой. Функциональные особенности растений. Влияние неблагоприятных факторов среды на функцию растений. Эколого-физиологические основы водообмена, фотосинтеза, дыхания, минерального питания. Физиология устойчивости растений к условиям стресса, способность адаптироваться к ним. Пути повышения устойчивости растений. Влияние факторов среды на рост и продуктивность растений.

Тема 2. Физиология растительной клетки.

Особенности структурной и функциональной организации растительной клетки. Химический состав. Функциональное взаимодействие органоидов клетки. Способность клеточных структур изменяться соответственно изменениям окружающей среды. Изменение структуры хлоропластов в зависимости от освещения. Относительная автономия хлоропластов и митохондрий.

Строение и свойства биологических мембран и использование на их основе мембран в защите окружающей среды. Роль физических свойств мембран в устойчивости клетки и организма в целом. Влияние факторов внешней среды (газов, жидкостей и растворенных веществ) на проницаемость мембран.

Физико-химические свойства протоплазмы (вязкость, эластические свойства, раздражимость, движение цитоплазмы и органоидов), их физиологическое значение во взаимодействии с внешней средой. Роль цитоплазмы в поглощении веществ. Специфичность реакции протоплазмы на изменение окружающих условий.

Тема 3. Физиология водного обмена.

Роль воды в жизнедеятельности растений. Физико-химические свойства и структура воды. Физиологическое значение свободной и связанной воды. Поглощение воды клеткой. Показатели водного обмена растений: активность воды, водный потенциал, химический потенциал, градиент водного потенциала, сосущая сила.

Почва как среда водоснабжения растений. Водоудерживающие силы почвы, коэффициент завядания. Состояние и формы почвенной воды. Влияние внешних условий на поглощение воды растением (рН раствора, температура, влажность, кислород). Поглощение воды корневыми системами. Нагнетающая деятельность корневой системы. Корневое давление. Транспорт воды и его регуляция. Влияние условий увлажнения и температуры на гуттацию растений. Передвижение воды по ксилемному току. Устьичная и кутикулярная транспирация. Значение транспирации в поддержании гомеостатичности. Антитранспиранты. Влияние внутренних и внешних факторов на работу устьичного аппарата. Особенности водного обмена у разных экологических групп (ксерофиты, мезофиты, гидрофиты, гигрофиты). Значение водных растений в осушении затопленных земель и очистки водоемов. Природа приспособительных реакций к недостатку воды у разных групп растений. Физиологические основы орошения сельскохозяйственных культур. Эколого-физиологические основы водообмена.

Тема 4. Фотосинтез.

Фотосинтез как основа биоэнергетики. Биосферная роль фотосинтеза. Космическая роль зеленого растения в трансформации вещества и энергии. Современное состояние перспективы развития учения о фотосинтезе.

Природа основных реакций и физико-химическая сущность фотосинтеза. Структурная организация аппарата фотосинтеза. Преобразование энергии света. Поглощение света пигментами и возбужденное состояние. первичные фотохимические реакции. Темновые реакции фотосинтеза. Характеристика пигментов и спектральный состав солнечного света, доступные для разных экологических групп растений. Приспособленность пигментного аппарата к интенсивности и спектральному составу света у водных растений.

Система транспорта электронов. Комплекс фотосистема 2. фотоокисление воды. Комплекс фотосистемы 1. Механизм фотофосфорилирования. Их физиологическое значение. С3 – путь фотосинтеза (цикл Кальвина). С4-путь фотосинтеза (цикл Хэтча и Слэка). Фотосинтез по типу толстянковых (суккулентов). Участие реакций фотодыхания в зависимости от факторов среды. Природа темновых реакций в зависимости от распространения растений в разных экологических зонах.

Физиологические и экологические аспекты фотосинтеза. Влияние внешних факторов (интенсивность и качество света, концентрация СО2, кислорода, температуры, водного стресса) на фотосинтез. Продукционный процесс в условиях биосферы, образование биомассы, формирование урожая.

Тема 5. Дыхание.

Определение дыхания, его универсальное распространение для всех организмов, населяющих Планету. Дыхание – центральное звено метаболических процессов растительной клетки. Пути окисления дыхательного субстрата. Ферментные системы дыхания. Дыхание как функция приспособления к среде. Значение дыхания в детоксикации ядов, попадающих в организм извне или образующихся в нем. Локализация процессов окисления и фотофосфорилирования. Химизм процессов гликолиза, цикла Кребса, гексозомонофосфатного пути, глиоксилатного цикла, их физиологическая сущность и значение отдельных этапов окисления. Значение пентозофосфатного цикла для образования энергии. Фотосинтез. Фотодыхание, механизм и роль фотодыхания. Функциональная взаимосвязь фотодыхания на основе хлоропластов, периксосом, митохондрий. Значение фотодыхания для растений, обитающих в разных экологических зонах. Дыхание водных растений. Сопряжение дыхания и фосфорилирования. Дыхательный коэффициент. Экология дыхания. Зависимость дыхания от внешних и внутренних условий. Интенсивность дыхания при действии температур, света, СО2 в атмосфере, кислорода, влажности. Дыхание как функция приспособления к среде.