Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название)




Скачать 437.44 Kb.
НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название)
страница1/3
Дата18.11.2012
Размер437.44 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
  1   2   3
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ


«САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра экологии и природопользования


Ф.и.о. автора: Калганова Татьяна Николаевна


Учебно-методический комплекс по дисциплине


Физиология растений

(название)


Специальность: 020201.65«Биология»


(код по ОКСО)


Согласовано: Рекомендовано кафедрой:

Учебно-методическое управление Протокол № 6

«____» _____________ 2009 г. «17» февраля 2009 г.

________________________ Зав. кафедрой _________В.Н. Ефанов


ЮЖНО-САХАЛИНСК



2009

Автор-составитель:

Калганова Татьяна Николаевна,

доцент кафедры экологии и природопользования

Учебно-методический комплекс Физиология растений составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования / Основной образовательной программой по
специальности 020201.65 «Биология».

Дисциплина входит в федеральный компонент цикла общепрофессиональных дисциплин и является обязательной для изучения.

Согласование с деканом обучающего факультета:


Декан В.Н. Ефанов

Директор библиотеки Е.В. Квитченко


Автор-составитель В.М. Ерёмин


Содержание


п/п

Наименование раздела, подраздела

Стр.

1

Организационно-методический раздел

4

2

Объем дисциплины по темам

5

3

Содержание дисциплины «Геоботаника»

8

4

Рекомендуемые темы и перечень лабораторных работ

21

5

Контрольные вопросы по дисциплине (по темам)

24

6

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

28



1. Организационно-методический раздел


Физиология растений изучает процессы, происходящие в растениях, на разных уровнях организации живой материи: организменном, клеточном, молекулярном, популяционном, биогеоценотическом и биосферном. Все процессы взаимосвязаны как внутри клетки и организма, так и с другими организмами и внешней средой.

Являясь ботанической дисциплиной, отделившись когда-то от ботаники, физиология растений тесно связана с морфологией и анатомией, поскольку строение органа и его функции взаимосвязаны.

Вместе с тем, современная физиология использует в своих исследованиях новейшие достижения биофизики и биохимии, цитологии и генетики, молекулярной биологии и селекции растений, поэтому без интеграции этих наук, развитие каждой из них в отдельности не возможно.

Целью науки является улучшение самих растений, создание новых гибридных сортов, служащих увеличению производства пищи.

Но чтобы быть «Деятелем, управляющим природой» (К.А.Тимирязев), кем являются физиологи, надо понять, как работает растение.

Решение этих задач начинается с вопросов функционирования клетки и заканчивается познанием функций целого организма.

Осваивая курс, студенты приобретают навыки экспериментатора, познавая процессы воздушного и минерального питания растений, клеточного дыхания и обмена веществ, изучая ростовые процессы и их регуляцию, устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды. Приобретённые знания жизнедеятельности растительного организма в процессе его развития и взаимосвязи со средой, где он произрастает, способствует формированию целостного многостороннего мировоззрения студентов об окружающей живой природе.


2. Распределение часов по темам и видам учебной работы





п/п



Наименование тем и разделов


Количество часов

Всего

Аудиторные занятия

Сам.

раб.

Всего

Лекц.

Лабор.

214

132

66

66

82




V семестр

128

76

38

38

52




Введение в физиологию растений. Предмет, методы, краткий исторический очерк развития науки, ее задачи и проблемы.

2

2

2

-

-

1.

Физиология растительной клетки.
















1.1

Химическая организация растительной клетки (элементы и вещества).

10

4

2

2

6

1.2

Цитоплазма клетки как коллоидная система. Основные физические свойства цитоплазмы.

8

4

2

2

4

1.3

Питание растительной клетки как осмотической системы. Поступление в клетку воды, явления диффузии и осмоса, тургора и плазмолиза. Поступление солей - активное и пассивное. Явление пиноцитоза.

22

16

6

10

6




Итого:

42

26

12

14

16

2.

Водный обмен растений.




2.1

Транспирация, ее значение и виды, Структура и свойства воды. Временное и глубокое завядание, "водный стресс" растений.

14

8

4

4

6

2.2

Особенности водообмена различных экологических групп растений. Ксероморфная структура: правило Заленского. Физиологическая неоднород- ность ксерофитов. Физиологические основы засухоустойчивости растений.

20

12

6

6

8




Итого:

34

20

10

10

14

3.

Фотосинтез, или углеродное питание растений.
















3.1.

Понятие фотосинтеза, его значение для жизни на Земле (космическое и общебиологи- ческое). История изучения процесса фотосинтеза.

2

2

2

-

-

3.2.

Пигменты растений. Энергетика фотосинтеза. Фотофизический этап световой фазы. Фотосистемы, их участие в переносе электронов.

14

8

4

4

6

3.3.

Фотохимический этап. Понятие фотосинтетического фосфорилирования. Циклический и нециклический транспорт электронов. Фотосинтез как сочетание световых и темновых реакций. Происхождение кислорода при фотосинтезе. Фоторедукция.

16

8

4

4

8

3.4.

Темновая фаза фотосинтеза. Исследования М.Кальвина: путь С-3. Путь С-4 у тропических растений (исследования Хетча-Слэка-Карпилова). САМ-метаболизм. Фотодыхание. Продукты и суточный ход фотосинтеза. Фотосинтез и урожай. Повышение продуктивности фотосинтеза сельскохозяйственных растений.

20

12

6

6

8




Итого:

48

30

16

14

18




Итого за I семестр:

128

76

38

38

52




VI семестр

86

56

28

28

30

4.

Дыхание растений.




4.1.

Определение дыхания, его значение для жизнедеятельности организмов. История развития учения о дыхании растений.

2

2

2

-

-

4.2.

Теории биологического окисления субстрата дыхания. Теории А.Н. Баха и В.И.Палладина. Схема С.П.Костычева о генетической связи процессов дыхания и брожения.

4

2

2

-

2

4.3.

Гликолиз, или анаэробное расщепление глюкозы. Виды брожений, их химизм. Аэробная фаза дыхания: цикл Кребса. ЭТЦ дыхания. Хемиосмотическая теория Митчела.

12

6

4

2

6




Итого:

18

10

8

2

8

5.

Корневое (минеральное питание) растений.




5.1.

История развития учения о корневом питании растений, физиологическая роль отдельных элементов в питании.

8

6

2

4

2

5.2.

Особенности питания растений азотом. Процессы прямого аминирования и переамини-рования. Условия для синтеза белка в растении. Взаимосвязь азотного и углеводного обменов.

16

12

4

8

4

5.3.

Пути и механизмы поступления солей в корневую систему. Виды адсорбции питательных веществ корнями растений. Роль корневой системы в жизнедеятельности растений.

8

6

2

4

2

5.4.

Передвижение питательных веществ по растению. Круговорот элементов минерального питания в растении (реутилизация). Транспортные формы органических соединений в растении. Механизмы флоэмного транспорта.

4

2

2

-

2




Итого:

36

26

10

16

10

6.

Рост и развитие растений.




6.1.

Рост и развитие, понятия, их взаимосвязь. Рост растений и внешние условия.

4

2

2

-

2

6.2.

Внутренние условия роста растений. Фитогормоны, механизм их действия.

12

8

4

4

4

6.3.


Развитие растений. Онтогенез, его стадии. Этапы органогенеза. Исследования Н.П.Кренке. Влияние внешних условий на процесс развития. Гормоны цветения (по М.Х.Чайлахяну).

8

4

2

2

4




Итого:

24

14

8

6

10

7.

Физиологические основы устойчивости растений.




7.1.

Морозоустойчивость и закаливание растений. Устойчивость растений к засолению.

8

6

2

4

2




Итого:

8

6

2

4

2




Итого за VI семестр:

86

56

28

28

30




Всего за V и VI семестры:

214

132

66

66

82



3. Содержание дисциплины


Введение (2 часа)

Физиология растений - наука о процессах жизнедеятельности растительного организма (от греч. physis - природа). Это значит, что она изучает жизненные процессы, происходящие в растении: рост и развитие, питание, дыхание, размножение и др. Разделы, входящие в курс физиологии растений , следующие:

  1. Физиология растительной клетки.

  2. Водный режим растений.

  3. Фотосинтез, или углеродное питание.

  4. Дыхание растений.

  5. Минеральное, или корневое питание.

  6. Рост и развитие растений.

  7. Устойчивость растений.

В последние годы произошли значительные изменения в понимании всех основных процессов, протекающих в организме. Большое влияние на изучение физиологии растений оказали новые открытия в области молекулярной биологии, биохимии и биофизики. В связи с этим, произошли изменения во всех разделах курса. Так, введены представления о макромолекулярной организации оболочки растительной

клетки; понятия водного, осмотического потенциалов и др. согласно современным представлениям о путях и механизме поступления солей в клетку подчеркнуто значение мембранного потенциала. В разделе, посвященному фотосинтезу, введено рассмотрение уровней возбуждения пигментов, сущности процессов фотосинтетического фосфорилирования, разнообразия путей фотосинтеза (С-3, С-4, САМ- метаболизм), роли процесса фотодыхания у растений – мезофитов.

Особое внимание обращено на механизмы регуляции процессов роста и развития, в частности, на особенности гормональной регуляции экспрессии генов.

Целесообразно перед изложением современных представлений о структуре растительной клетки характеризовать основные классы органических соединений и их

физиологическую роль, а также роль процессов обмена веществ в целом в осуществлении регуляции физиологической деятельности клетки. Это создает основу для понимания всех остальных разделов курса.

Рассмотрение всех физиологических процессов необходимо проводить в процессе развития растительного организма, в его онтогенезе, а также взаимосвязи со средой. Физиология растений- наука экспериментальная.

Понимание целостности растительного организма должно развиваться как на лекциях, так и на лабораторных занятиях. Иллюстрации тех или иных физиологических закономерностей рекомендуется проводить как на комнатных, так и опытных сельскохозяйственных, исходя из принципа, что физиология растений – научная основа земледелия.

В основе физиологических функций лежат превращение веществ и энергии, подчиняющиеся законам физики и химии. Эти науки – фундамент физиологии растений

Являясь ботанической дисциплиной, отделившейся когда-то от ботаники, физиология тесно связана с анатомией и морфологией растений, т.к. строение органа и его функция взаимосвязаны.

Знакомство с наукой начинается с изучения функционирования растительной клетки, а далее переходят к целому организму, т.е. применяют интегральный подход- от более простого к более сложному. Другое методологическое направление – редукционное, когда сложные биологические процессы и явления раскладываются на простые физиологические и химические. Этот путь исследований привел к познанию, например, основных закономерностей поглощения и использования квантов света в фотосинтезе, механизмов поглощения веществ и воды, и т. д.

Современная физиология использует в своих исследованиях новейшие достижения биофизики, биохимии, генетики и др. С помощью электронной микроскопии установлена сложная гетерогенная структура хлоропластов, митохондрий и др. органелл, обосновано представление мозаично- жидкостной модели мембран; методом дифференциального центрифугирования в достаточном количестве получают отдельные виды органелл и их фрагменты, которые используют в целях эксперимента для определения их химической природы и физиологической функции. Наконец метод тканевых культур позволяет выращивать в стерильных условиях на искусственных питательных средах изолированные ткани, клетки и даже отдельные органеллы растений.

Физиология растений должна рассматривать жизнь как результат длительного исторического процесса. Причем, в наше время исторический метод предлагает изучение жизни во всех временных параметрах: не только в миллиардах, миллионах, тысячах лет, месяцах, но и в сутках, часах, минутах, секундах и т.п. Жизнь – это процесс. Организация жизни изучается теперь в пространстве и во времени во всем ее объеме: от микро- до макромира.

Физиология изучает процессы, происходящие в растении, на разных уровнях организации живой материи: организменном, органном, клеточном, субклеточном, молекулярном, субмолекулярном, а также на популяционном, биогеоценологическом и биосферном. Все процессы на любом уровне взаимосвязаны, а поскольку организм неотделим от среды, то все физиологические процессы тесно связаны с внешними условиями. В популяции, в биогеоценозе один организм может влиять на другой, конкурируя с ним или способствуя его росту, поскольку процессы в биогеоценозах отличаются от тех, с которыми встречается одиночное растение: на температуру, влажность, световой и др. режимы в ценозах влияют и другие растения. Основной проблемой и главной задачей физиологии является улучшение самих растений, создание новых гибридных сортов, служащих увеличению производства пищи. Для этих целей используют методы генной и клеточной инженерии. Физиологи учатся управлять ростом и развитием растений с помощью БАВ-фитогормонов, работают над повышением продуктивности растений, их устойчивости к загрязнению окружающей среды, увеличением биологической фиксации азота и решают другие актуальные проблемы человечества.

  1   2   3

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” для студентов, обучающихся по специальности 020201. 65 “Биология”
Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности Шифр 020200. 62. “ Бакалавр”
Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02. 1
Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02 “Экологическая анатомия растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Cпециальность 050102 Биология
Ботаника с основами фитоценологии. Часть Анатомия и морфология растений: Учебно-методический комплекс по дисциплине для специальности...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Физиология расте- ний»
Электрон дан. (1 Мб). – Красноярск : ипк сфу, 2008. – (Физиология расте
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Физиология питания человека» составлен в соответствии с требованиями Национально-регионального компонента к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста по циклу общематематических и естественнонаучных дисциплин госуда
Учебно-методический комплекс: Физиология питания человека (Учебная и рабочая программы, методические материалы). Направление 110300...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Биогеография (название)
Учебно-методический комплекс Биогеография составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Гидробиология (название)
Учебно-методический комплекс Гидробиология составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Геология (название)
Учебно-методический комплекс Геология составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Гидробиология (название)
Учебно-методический комплекс Гидробиология составлен в соответствии с требованиями основной образовательной программы по
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница