Экология растений, животных и микроорганизмов (стр. 2 )

4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

Таблица 3.

№ темы	Устный опрос	Письменные работы	Итого количество баллов
ответ на лабораторном занятии	контрольная работа	Написание реферата	Выполнение домашнего задания	Подготовка презентации
Модуль 1
Тема 1.1	0-5	0-5		0-5		0-15
Тема 1.2	0-5	0-5		0-5		0-15
Всего по модулю 1	0-10	0-10		0-10		0-30
Модуль 2
Тема 2.1	0-5	0-5		0-5		0-15
Тема 2.2.	0-5	0-5		0-5		0-15
Всего по модулю 2	0-10	0-10		0-10		0-30
Модуль 3
Тема 3.1	0-5	0-5		0-5		0-15
Тема 3.2	0-5	0-5	0-5	0-5	0-5	0-25
Всего по модулю 3	0-10	0-10	0-5	0-10	0-5	0-40
Итого за семестр баллов:	0-30	0-30	0-5	0-30	0-5	0-100

5. Содержание дисциплины.

Модуль 1.

Тема 1.1 Физиология клетки

Клеточная стенка, ее структура: функции клеточной оболочки, представление о симпласте, апопласте. Цитоплазма как коллоидная система: основные свойства цитоплазмы: вязкость, эластичность, подвижность, раздражимость, влияние внешних условий на изменение свойств цитоплазмы. Мембранный принцип организации поверхности цитоплазмы и органелл клетки: плазмалемма, тонопласт, эндоплазматическая сеть, мембраны органелл, структура и функции мембран в клетке, модели структуры мембран.

Диффузия. Осмос, осмотическое давление. Осмометры. Растительная клетка как осмотическая система: явление плазмолиза и тургора. Водный потенциал как мера активности воды в клетке и его составляющие: осмотический потенциал, потенциал давления, тургорное давление, матричный потенциал, изменение осмотических показателей в зависимости от насыщенности клеток водой. Методы измерения осмотического и водного потенциала.

Способность к избирательному накоплению солей клеткой. Пассивное и активное поступление. Этапы поступления солей: роль адсорбции в процессе поступления, перенос ионов через мембрану, гипотеза переносчиков веществ через мембрану, ионофоры, мембранный электрохимический потенциал, его составляющие. Транспортные АТФ - фазы: роль Nа+ , К+ - АТФ – фазы и Н+ – АТФ – фазы, сопряженный транспорт различных ионов через мембрану. Поступление ионов в цитоплазму и вакуоль. Пиноцитоз.

Тема 1.2 Водный обмен растений

Физические и химические свойства воды. Распределение воды в клетке и растительном организме. Водный баланс растений. Пойкилогидрические и гомойогидрические растения.

Значение транспирации для растения. Лист как орган транспирации. Устьичная и кутикулярная транспирации. Этапы транспирации. Влияние внешних условий на степень открытости устьиц. Устьичная регуляция транспирации. Влияние внешних условий на транспирацию. Суточный и дневной ход транспирации. Показатели транспирации.

Корневая система как орган поглощения воды: эндодерма – основной физиологический барьер для передвижения воды. Основные двигатели водного тока: гуттация, плач растений, корневое давление, гипотезы. Передвижение воды по растению. Влияние внешних условий на поступление воды.

Влияние недостатка воды на растение. Влияние водного стресса на физиологические процессы у растений. Физиологические особенности засухоустойчивости растений. Ксероморфная структура: правило .

Модуль 2.

Тема 2.1 Фотосинтез

Уникальная роль процесса фотосинтеза на Земле. Значение фотосинтеза в круговороте углерода и кислорода на Земле, в жизни биосферы. Лист как орган фотосинтеза. Особенности диффузии углекислого газа в листе. Хлоропласты: химический состав, строение, онтогенез, полуавтономность хлоропластов и их происхождение, физиологические особенности хлоропластов.

Хлорофилл: химические свойства, физические свойства, биосинтез хлорофилла, условия образования хлорофилла. Химические и физические свойства каротиноидов: физиологическая роль каротиноидов, образование каротиноидов. Химические и физические свойства фикобилинов, их физиологическая роль: хроматическая адаптация.

Фотофизический этап фотосинтеза: передача поглощенной энергии фотона между молекулами пигментов, представление о фотосинтетической единице, светособирающем комплексе, реакционном центре и фотосистеме, эффект Эммерсона и две фотосистемы. Фотохимический этап фотосинтеза: происхождение кислорода при фотосинтезе, циклический и нециклический транспорт электронов, фотосинтетическое фосфорилирование.

Ассимиляция СО2 в цикле Кальвина (С3 – путь фотосинтеза): этапы цикла Кальвина: карбоксилирование, восстановление, регенерация, фотосинтетический коэффициент. С4 – путь фотосинтеза (цикл Хетча - Слэка): анатомическая структура листьев С4 – растений, особенности хлоропластов из клеток мезофилла и обкладки. САМ – путь фотосинтеза. Подача СО2 у С3 и С4 – растений и образование метаболитов. Фотодыхание.

Экология фотосинтеза. Роль внешних и внутренних факторов. Дневной ход фотосинтеза. Суточные, сезонные ритмы. Компенсационная точка (пункт) фотосинтеза. Разнообразие продуктов фотосинтеза. Зависимость от условий.
Фотосинтез и урожай. Урожай биологический и хозяйственный. Коэффициент хозяйственный. Пути повышения продуктивности растений.
Эволюция способов автотрофного питания (усвоения углерода). Гетеротрофия и автотрофия, первичность гетеротрофии. Гетеротрофный синтез как возможный путь формирования автотрофности. Хеморедукция, фоторедукция, бактериальный фотосинтез, фотосинтез и хемосинтез как основные этапы эволюции углеродного питания. Круговорот углерода на Земле.

Тема 2.2 Минеральное питание растений

Элементарный состав растения: зольные элементы. Физиологическое значение макро - и микроэлементов. Признаки голодания растений. Антагонизм ионов.

Поступление солей через корневую систему: корневая система как орган поглощения солей. Особенности поступления солей в корневую систему: влияние внешних условий на поступление солей, влияние внутренних факторов на поступление солей, механизм и пути поступления минеральных солей через корневую систему. Роль корней в поглощении минеральных веществ и их транспорте по растению.

Особенности усвоения молекулярного азота: характеристика азотфиксаторов, химизм фиксации атмосферного азота. Питание азотом высших растений. Азотный обмен растений. Синтетическая роль корневой системы: синтез амидов, аминокислот, работы .

Модуль 3.

Тема 3.1 Дыхание растений

Значение дыхания в жизни растений. Роль АТФ. Окислительно – восстановительные процессы. Работы и . Субстраты дыхания.

Анаэробная фаза дыхания (гликолиз). Аэробная фаза дыхания: окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты, цикл Кребса, электронтранспортная цепь. Дыхательная электронтранспортная цепь: состав дыхательной цепи, оксидоредуктазы дыхательной цепи, убихинон, расположение переносчиков в дыхательной цепи митохондрий. Окислительное фосфорилирование: хемиосмотическая гипотеза П. Митчелла, сходство мембранного фосфорилирования в хлоропластах и митохондриях. Энергетический баланс дыхания.

Альтернативные пути дыхания – как способ адаптации растений к неблагоприятным факторам среды. Пентозофосфатный и глиоксилатный циклы, этапы и химизм их протекания. Физиолого-биохимическая роль. Экология дыхания, дыхание в онтогенезе. Взаимосвязь дыхания с фотосинтезом, другими физиологическими процессами и обменом веществ в целом. Схема основных путей метаболизма в связи с дыханием.

Тема 3.2 Рост и развитие растений. Гормоны растений

Особенности роста клеток: эмбриональная фаза, фаза растяжения, фаза дифференцирования. Меристемы: их организация, покоящийся центр корня и меристема ожидания. Кинетика ростовых процессов.

Дифференциация тканей. Культура тканей и клеток: использование ее в селекции и биотехнологии, гибридизация клеток, генная инженерия.

История открытия, химическая природа, физиологическое действие: ауксинов, гиббереллинов, цитокининов, абсцизинов, этилена, брассиностероидов. Взаимодействие фитогормонов. Молекулярные основы действия фитогормонов.

Периодичность роста. Покой: состояние покоя у растений, виды покоя: вынужденный, глубокий, покой семян, покой почек, условия выхода из состояния покоя, регуляция процессов покоя, адаптивная роль покоя. Ростовые корреляции. Циркадные ритмы. Движение растений: тропизмы, настии, гуттации, физиологическая природа ростовых движений.

Физиология развития. Механизмы прорастания семян, перехода к цветению, старению, опаданию. Регуляция перехода растения в генеративное состояние: влияние внешних условий, явление яровизации, явление фотопериодизма, группы растений с различной фотопериодической реакцией, ее адаптивное значение. Фитохромная система растений: строение и локализация фитохрома, специфика и механизм действия фитохромной системы в регуляции различных процессов.

6. Планы семинарских занятий. Учебным планом не предусмотрены.

7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).

Модуль 1.

1.1.  Физиология растительной клетки

Лабораторная работа 1. Клетка как осмотическая система