Document 1005953

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета экологии и
ландшафтной архитектуры,
профессор
А.Н. Есаулко
«
»
Рабочая программа
Физиология растений
наименование дисциплины
022000.62 – Экология и природопользование
направление подготовки
«Природопользование»
профиль(и) подготовки
Бакалавр
Квалификация (степень) выпускника
Очная
Форма обучения
Ставрополь, 2014
2014 г.
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины (модуля) «Физиология растений» является:
- формировать систему знаний о процессах жизнедеятельности и функции
растительного
организма
на
всем
протяжении
его
онтогенеза
при
изменяющихся условиях внешней среды.
- формировать представление о функциях и функциональных системах
растений, обеспечивающих реализацию генетической программы роста и
развития.
- иметь представление о функциях автотрофного растения, которые
объединяют
процессы превращения веществ, превращения энергии,
изменения формы, управления и информации растительных организмов.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Учебная дисциплина (модуль) «Физиология растений» является
дисциплиной базовой (общепрофессиональной) части профессионального
цикла Б.2.В.ОД.2
Для
изучения
данной
дисциплины
(модуля)
необходимы
следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими
дисциплинами:
Ботаника:
Знания: по морфологии и систематике растений, закономерностей
распределения растительных сообществ, взаимосвязей между растениями в
разных фитоценозах, взаимозависимости между различными компонентами
биогеоценоза.
Умения: вести фенологические наблюдения в природе.
Навыки: отличать основные типы растительного покрова , ботанически
грамотно характеризовать их в описаниях, зарисовках и других материалах;
проведение самостоятельных исследований в полевых условиях.
2
Химия:
Знания: основные понятия и законы, химические элементы и их
соединения,
сведения
соединений.
о
свойствах
Формирование
неорганических
первоначальных
и
органических
систематизированных
представлений о веществах, их превращениях и практическом применении;
овладение понятийным аппаратом и символическим языком химии;
осознание объективной значимости основ химической науки как области
современного естествознания, химических превращений неорганических и
органических веществ как основы многих явлений живой и неживой
природы; углубление представлений о материальном единстве мира;
Умения: уметь устанавливать связи между реально наблюдаемыми
химическими явлениями и процессами, происходящими в микромире,
объяснять причины многообразия веществ, зависимость их свойств от
состава и строения, а также зависимость применения веществ от их свойств;
Навыки:
приобретение опыта использования различных методов
изучения веществ: наблюдения за их превращениями при проведении
несложных химических экспериментов с использованием лабораторного
оборудования и приборов; формирование представлений о значении
химической науки в решении современных экологических проблем, в том
числе в предотвращении техногенных и экологических катастроф.
Перечень
последующих
учебных
дисциплин,
для
которых
необходимы знания, умения и навыки, формируемые данной учебной
дисциплиной:
- земледелие, растениеводство, селекция и семеноводство, агрохимия.
3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов
следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному
направлению:
3
а) общекультурных (ОК):
- сознавать социальную значимость своей будущей профессии,
обладать
высокой
мотивацией
к
выполнению
профессиональной
деятельности (ОК-3)
б) профессиональных (ПК):
- обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и
биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и
биологических основ в экологии и природопользовании: обладать методами
химического анализа, а так же методами отбора и анализа. (ПК-2)
- обладать способностью, распознавать по морфологическим признакам
наиболее распространенные
в регионах дикорастущие растения и
сельскохозяйственные культуры, оценивать их физиологическое состояние,
адаптационный потенциал и определять факторы улучшения роста, развития
и качества продукции (ПК – 3).
-компетенциями в области «Экология»: знать теоретические основы
биогеографии, экологии животных, растений и микроорганизмов. (ПК-8)
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
- сущность физиологических процессов протекающих в растительных
организмах
- зависимость физиологических процессов от внешних условий и значение
для продукционного процесса.
Уметь:
- определять их физиологическое состояние растений;
-
прогнозировать
последствия
опасных
для
сельского
хозяйства
метеорологических явлений на урожайность культуры;
Владеть:
Приемами управления обменом веществ конкретных видов и сортов
растений путем активного вмешательства в деятельность функциональных
систем,
определяющих
рост
и
развитие
продуктивность и качество урожая.
4
растений
их
конечную
4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
Данные по рабочему учебному плану: 180 час., 5 зачет. ед.
Семестры
Трудоемкость
по
Госстандарту из них:
самостоятельная
работа аудиторные занятия –
в том числе:
лекции лабораторные семинарские практические -
1
Семестры
недель в семестре
Форма контроля:
экзамен
зачет
курсовая работа
курсовой проект
1
2
3
4
5
6
7
8
Всего
180
72
72
28
40
4
2
3
16
+
5
4
5
6
7
8
Всего
17
33
+
36
Физиология растительной
клетки.
1
2
3
4
20
Ферменты как
биологические
катализаторы клеток.
Фотосинтез, общая
характеристика и
значение фотосинтеза в
природе.
Дыхание растений и его
биологическая роль в
жизни растений
15
23
20
2
4
2
2
4
6
4
4
9
8
11
10
Минеральное питание
растений.
5.
6.
25
Образование и
превращение веществ в
растениях.
25
4
6
4
6
8
12
Водный режим растений
7.
22
2
4
6
6
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
Коды формируемых
компетенций
Сам. работы
Практические
(Семинарские,
лабораторные)
Разделы (модули)
дисциплины и темы
занятий
Всего
№
пп
Лекции
Количество часов
(очная форма
обучения)
Формы текущего
контроля успеваемости
5. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
Рост и развитие растений.
8.
10
2
2
5
Приспособление и
устойчивость растений.
9.
Итого
20
4
6
7
180
28
40
76
7
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
устный
опрос,
реферат,
коллокв
иум
Экзамен
Коды формируемых
компетенций
Формы текущего
контроля успеваемости
Сам. работы
Практические
(Семинарские,
лабораторные)
Разделы (модули)
дисциплины и темы
занятий
Всего
№
пп
Лекции
Количество часов
(очная форма
обучения)
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
6. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Лекционный курс
Наименование раздела учебной
Содержание раздела
дисциплины (модуля)
1. Физиология растительной
Место физиологии растений
клетки.
в системе биологических
дисциплин. Главнейшие
этапы развития физиологии
растений; Основные
направления современной
физиологии растений.
Проницаемость
протоплазмы и
осмотические свойства
клетки протоплазмы, и
осмотические свойства
клетки; Поглощение и
выделение веществ клеткой.
Мембранные системы клетки
и их проницаемость для
различных веществ; Теории
проницаемости. Теории
осмоса;
Зависимость между
осмотическим давлением,
тургорным давлением и
сосущей силой клетки;
значение осмотических
явлений в жизни клетки и
целого растительного
организма.
2. Ферменты как
биологические
катализаторы клеток.
3. Химизм и продуктивность
фотосинтеза.
Свойства и механизм действия
ферментов; кинетика
ферментных реакций;
Специфичность и обратимость
действия ферментов, зависимость
их активности от температуры и
реакций среды; активаторы и
ингибиторы ферментов;
классификация ферментов.
Физико-химическая сущность
фотосинтеза.
8
Всего
часов
2
2
4
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
Содержание раздела
Всего
часов
Лист как орган фотосинтеза.
Строение и химический
состав хлоропластов;
пигментные системы
хлоропластов, их структура
и функции. Работы К.А.
Тимирязева к фотосинтезу.
Циклическое и нециклическое
фотофосфорилизование.
Фотоокисление воды.
Восстановительный
пентозофосфатный цикл (цикл
Кальвина); особенности
фотосинтеза у С3 и С4 – растений;
фотосинтез по типу
толстянковых (САМ метаболизм). Параметры оценки
фотосинтезов
(фотосинтетический потенциал,
чистая продуктивность, индекс
листовой поверхности, КПД
фотосинтеза, биологическая и
хозяйственная продуктивность);
параметры оптимального посева;
использование показателей
фотосинтетической деятельности
при программировании урожая.
4. Дыхание и его
биологическая роль в
жизни растений.
Общая характеристика дыхания;
Значение дыхания в жизни
растений;
митохондрии, их строение,
состав и функции; дыхание
аэробное и анаэробное; теория
генетической связи дыхания и
брожения. Гликолиз, его
регуляция и энергетика;
аэробная фаза дыхания. Цикл
Кребса (ди- и трикарбоновых
кислот), его регуляция и
энергетика. Окислительное
фосфорилирование; баланс
9
4
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
Содержание раздела
Всего
часов
энергии при дыхании;
дыхательные коэффициенты,
зависимость их от субстратов;
регулирование дыхания при
хранении семян и сочной
продукции.
5. Минеральное питание
растений.
6. Образование и
превращение веществ в
растениях.
Необходимые растению макро- и
микроэлементы, их усвояемые
соединения и физиологическая
роль;
Принципы диагностики дефицита
питательных элементов. Ионный
транспорт в целом растении;
перемещение элементов по
ксилеме и флоэме; некорневое
питание растений;
перераспределение и
реутилизация веществ в
растении. Особенности
нитратного и аммонийного
питания растений; причины
накопления нитратов в
растениях; минеральное питание
в фитоценозах и их круговорот в
экосистеме; физиологические
основы применения удобрений.
4
Восстановление нитратов в
растениях;
Образование аминокислот.
Незаменимые аминокислоты;
биосинтез белков; превращения
аминокислот (дезаминирование,
декарбоксилирование);
превращение азотистых веществ
при прорастании семян.
Строение и свойства жиров;
жирные кислоты, входящие в
состав растительных масел;
показатели, характеризующие
свойства и качество
растительных масел; биосинтез
4
10
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
Содержание раздела
Всего
часов
жиров. Распад и окисление
жиров. Химический состав зерна
при созревании; влияние
климатических факторов на
химический состав зерна злаков;
влияние удобрений на
химический состав зерна злаков.
Химический состав семян
масличных культур;
изменчивость химического
состава семян масличных
культур; влияние изменения
условий выращивания
масличных культур на химический состав их семян.
Химический состав зерна
зернобобовых культур;
изменение качества урожая
зернобобовых культур в
зависимости от географических
условий и агротехнических
приемов;
7. Водный режим растений
Состояние воды в
биологических объектах и
ее значение в
жизнедеятельности
растительного организма;
термодинамические основы
водообмена растений; движение
воды в системе почва - растение атмосфера по градиенту водного
потенциала;
Двигатели и путь водного потока
в целостном растении.
Физиология устьичных
движений; зависимость
транспирации от условий среды;
пути снижения транспирации;
транспирационный коэффициент
и коэффициент водопотребления.
11
2
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
8. Рост и развитие растений
9. Приспособление и
устойчивость растений к
неблагоприятным
условиям.
Содержание раздела
Физиологические показатели,
применяемые для
установления необходимости
полива; использование
параметров водообеспеченности
при программировании урожаев;
влияние избытка воды на
растения. Полегание растений и
его причины.
Понятие об онтогенезе, росте
и развитии растений.
Фитогормоны как факторы,
регулирующие рост и
развитие целостного
растения. Локализация
роста у высших растений.
Зависимость роста от
экологических факторов.
Покой растений, его
прерывание и продление.
Движение растений.
Холодоустойчивость растений.
Физиолого-биологические
изменения; теплолюбивых
растений при положительных
температурах;
морозоустойчивость растений.
Замерзание растительных клеток
тканей и происходящие при этом
процессы;
способы повышения
морозоустойчивости.
Закаливание растений его фазы;
зимостойкость как устойчивость
ко всему комплексу
неблагоприятных факторов
перезимовки;
Способы повышения
зимостойкости растений.
Определение
морозоустойчивости озимых
злаков. Определение
12
Всего
часов
2
4
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
Содержание раздела
Всего
часов
жизнеспособности озимых
зерновых культур в зимний
период методом монолитов.
Определение состояния озимых
зерновых культур по отрастанию
воде; Определение состояния
озимых культур ускоренным
методом.
Изменение в обмене веществ,
росте и развитии растений при
действии максимальных
температур. Способы повышения
жароустойчивости растений;
Засухоустойчивость растений.
Совместное действие недостатка
влаги и высокой температуры на
растение.
Особенности водообмена у
ксерофитов и мезофитов.
Физиологически особенности
засухоустойчивых
сельскохозяйственных растений.
Современное состояние
физиологии солеустойчивости
растений; влияние засоления на
растения, механизм
толерантности; типы галофитов; .
Солеустойчивость культурных
растений; Диагностика
солеустойчивости растений.
Всего:
28
6.2. Перечень практических (лабораторных, семинарских) работ
Наименование практических
Всего
(лабораторных, семинарских)
часов
работ
растительной Определение
осмотического
давления методом плазмолиза
4
определение
сосущей
силы
методом струек (по Шардакову)
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
1. Физиология
клетки
13
Наименование практических
(лабораторных, семинарских)
работ
и методом полосок.
Ферменты
как Получение шкалы гидролиза
биокатализаторы клеток.
крахмала
амилазой
при
различных температурах.
Фотосинтез.
Химические свойства пигментов
листа. Оптические свойства
пигментов.
Определение
интенсивности фотосинтеза по
поглощению
СО 2 в токе
воздуха.
Дыхание растений.
Определение
активности
каталазы
газометрическим
путем.
Определение
интенсивности дыхания сухих и
проросших семян. Определение
интенсивности дыхания семян в
закрытом сосуде при различных
температурах.
Определение
интенсивности семян в токе
воздуха.
Минеральное питание.
Микрохимический анализ золы
растений. Антагонизм ионов.
Рост корней ячменя в растворе
чистой соли и смеси солей.
Образование и превращение Изучение действия инвертина на
веществ в растениях
сахарозу. Липиды и их свойства.
Превращение
веществ
при
прорастании
семян.
Обнаружение запасных веществ
в
растительных
объектах.
Определение кислотного числа
жира.
Водный режим растений
Формы воды в растениях.
Определение
интенсивности
транспирации и относительной
транспирации
с
помощью
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
Всего
часов
2.
2
3.
4.
5.
6.
7.
14
6
8
4
6
4
Наименование практических
Всего
(лабораторных, семинарских)
часов
работ
технических весов. Определение
скорости передвижения воды по
растению.
Изучение
интенсивности транспирации у
срезанных листьев при помощи
торзионных весов (по Иванову).
8. Рост и развитие растений.
Наблюдение
периодичности 2
роста
древесных
побегов.
Наблюдение за развитием злаков
по
морфологическим
изменениям в точках роста (по
Ф.М. Куперман).
9. Приспособление
и Определение жароустойчивости 4
устойчивость
растений
к растений
(по
Мацкову).
неблагоприятным
внешним Защитное действие сахарозы на
воздействиям.
цитоплазму при отрицательных
температурах.
Определение
жизнеспособности
озимых
культур, окрашивание тканей.
Диагностика солеустойчивости
листьев
растений
по
интенсивности
разрушения
хлорофилла.
40
Всего:
Наименование раздела учебной
дисциплины (модуля)
6.3. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовой проект (работа), реферат учебным планом не предусмотрен.
15
№
№
п/п семестра
1.
3
2.
3.
1.
4
Наименование
раздела учебной
дисциплины (модуля)
Виды СРС
Подготовка к
контрольной
работе,
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
Ферменты как
Подготовка к
контрольной
биологические
работе,
катализаторы клеток.
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
Фотосинтез, общая
Подготовка к
контрольной
характеристика и
значение фотосинтеза в работе,
подготовка к
природе.
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
Дыхание растений и его Подготовка к
контрольной
биологическая роль в
Всего
часов
Физиология
растительной клетки.
16
Коды
формируемых
компетенций
6.4. Самостоятельная работа студента
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
6
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
6
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
10
10
ОК-3
ПК-2
Наименование
раздела учебной
дисциплины (модуля)
жизни растений
2.
3.
4.
Минеральное питание
растений.
Образование и
превращение веществ в
растениях.
Водный режим
растений
17
Виды СРС
работе,
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
Подготовка к
контрольной
работе,
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
Подготовка к
контрольной
работе,
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
Подготовка к
контрольной
работе,
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
Всего
часов
Коды
формируемых
компетенций
№
№
п/п семестра
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
10
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
10
4
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
Наименование
раздела учебной
дисциплины (модуля)
Виды СРС
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
5.
Рост и развитие
Подготовка к
контрольной
растений.
работе,
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
6.
Приспособление и
Подготовка к
устойчивость растений. контрольной
работе,
подготовка к
коллоквиуму,
работа с
основной и
дополнительной
литературой,
подготовка
рефератов.
ИТОГО часов в семестре:
Виды СРС:
 подготовка к контрольной работе;
 подготовка к коллоквиуму;
 подготовка реферата, доклада;
 подготовка к деловым играм;
 решение задач;
 выполнение расчетно-графических работ;
 написание курсовой работы.
По одной теме может быть несколько видов СРС.
18
Всего
часов
Коды
формируемых
компетенций
№
№
п/п семестра
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
8
72
Вид занятия
(лекционное,
практическое,
лабораторное)
Лекция
Лекция
Лекция
Лекция
Лекция
Лабораторные
занятия
Лабораторные
занятия
Тема занятия
Интерактивная
форма
Физиология
растительной
клетки.
Лекция
визуализация.
Ферменты как
биологически
е
катализаторы
клеток.
Фотосинтез,
общая
характеристик
а и значение
фотосинтеза в
природе.
Дыхание
растений и его
биологическая
роль в жизни
растений
Минеральное
питание
растений.
Лекция
визуализация.
Образование и
превращение
веществ
в
растениях.
Водный
режим
растений
Мультимедийные
средства.
Объем, ауд.
часов/в том
числе в
интерактив
ной форме
8
6
Лекция
визуализация.
10
Лекция
визуализация.
10
Проблемная
лекция.
10
8
Мультимедийные
средства.
19
6
Коды
формируемых
компетенций
6.5. Образовательные технологии
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
Лабораторные
занятия
Рост
развитие
растений.
Лабораторные
занятия
Приспособлен Мультимедийные
ие
и средства.
8
устойчивость
растений.
72
Всего:
6.6.
и Семинарское
занятие.
6
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
ОК-3
ПК-2
ПК – 3
ПК-8
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и
учебно-методическое
обеспечение
самостоятельной
студентов.
Темы рефератов:
1. Химические компоненты клеточной мембраны.
2. Свойства и функции клеточных мембран.
3. Диффузия как один из механизмов транспорта веществ.
4. Раздражимость и ее законы.
5. Механизмы передачи раздражения.
6. Структура и функции ДНК.
7. Структура и функции РНК.
8. Водный обмен клетки.
9. Поступление воды в корень.
10.Транспорт воды по растению.
11.Влияние внешних факторов на водный обмен растения.
12.Влияние внутренних факторов на водный обмен растения.
13.Кислотный метаболизм толстянковых (САМ-фотосинтез).
14.Влияние внешних факторов на фотосинтез.
15.Влияние внутренних факторов на фотосинтез.
16.Транспорт ассимилянтов в растении.
17.Фотосинтез и урожай.
18.Дыхание как саморегулируемый процесс.
20
работы
19.Физиологическая роль элементов минерального питания.
20.Основные закономерности поглощения веществ.
21.Влияние внешних факторов на поглощение веществ.
22.Ассимиляция элементов минерального питания.
23.Круговорот элементов минерального питания в растении.
24.Общие закономерности роста и развития растений.
25.Покой растений.
26.Получение и применения гормонов.
27.Зависимость роста то внешних факторов.
28.Трапизмы и настии.
29.Основные закономерности и этапы онтогенеза.
30.Влияние внешних условий на зацветание растений.
31.Развитие и созревание плодов и семян.
32.Старение и смерть растений.
33.Действие высоких температур и жароустойчивость растений.
34.Действие дефицита воды и засухоустойчивость.
35.Действие отрицательных температур и морозоустойчивость.
36.Действие повышенного содержания солей в почвах на растения.
37.Газоустойчивость растений.
Вопросы для подготовки к зачету.
1. Основные морфологические компоненты клетки и их физиологическая
роль.
2. Основные химические компоненты клетки и их физиологическая роль.
3. Проницаемость протоплазмы. Явление колпачкового плазмолиза.
4. Осмотические свойства клетки, их роль в жизни растений.
5. Методы
определения
осмотического
давления
клетки.
Плазмолитический метод.
6. Величины осмотического давления у различных экологических групп
растений.
21
7. Сосущая сила клетки и методы ее определения.
8. Взаимосвязь осмотических явлений в клетке.
9. Использование осмотических явлений в качестве физиологических
критериев определения потребности растений в вегетационных
поливах в условиях орошения.
10. Общая характеристика и роль фотосинтеза в природе.
11. Роль пигментов растений в фотосинтезе.
12. Химические свойства пигментов.
13. Оптические свойства пигментов. Работы К.А. Тимирязева по
фотосинтезу.
14. Сущность световой фазы фотосинтеза.
15. Сущность темновой фазы фотосинтеза.
16. Методы учета фотосинтеза.
17.Основные величины фотосинтеза и их роль в формировании урожая.
18. Общая характеристика и роль дыхания в жизни растений.
19. Дыхательный коэффициент и его определение.
20. Зависимость дыхания и ее зависимость от температуры.
21. Методы определения дыхания растений.
22.Физиологическая эффективность дыхания.
23. Регулирование дыхания при хранении с.-х. продуктов.
24. Минеральный состав растений. Макро- и микроэлементы.
25. Антагонизм, синергизм аддитивность ионов.
26. Влияние исключения элементов из питательной смеси на растения.
27. Диагностика обеспеченности растений питательными элементами.
28. Биологическая роль воды в растениях.
29. Формы воды в растениях и их физиологическая роль.
30. Методы определения транспирации.
31. Величины транспирации и их определение.
32. Скорость передвижения
воды по растению и механизмы
обуславливающие.
22
ее
Экзаменационные вопросы.
1. Предмет, задачи и методы физиологии и биохимии растений.
2. Химический состав цитоплазмы растительной клетки. Коллоидные и
физико-химические свойства цитоплазмы.
3. Нуклеиновые кислоты, их
структура. Функциональные структуры
нуклеиновых кислот.
4. Маркоэргические соединения (сахарофосфаты, АТФ, УДФ и др.), их роль
в метаболизме клетки.
5. Классификация ферментов. Ферменты класса гидролаз.
6. Осмотические явления в клетке и их значение в жизни растения.
7. Понятие об осмотическом давлении. Осмотическое давление разных
клеток и тканей растений.
8. Поглощение воды растительной клеткой. Сосущая сила клетки, её
величина и физиологическое значение, понятие о водном потенциале
клетки.
9. Поступление воды в растение. Верхние и нижние «двигатели» водного
потока.
10. Транспирация и её биологическое значение. Особенности верхнего
«двигателя» водного потока.
11. Интенсивность
транспирации.
транспирационный
Продуктивность
коэффициент.
Значение
этих
транспирации,
показателей
в
растениеводстве.
12.Причины движения устьичных клеток. Фотоактивная, гидроактивная и
гидропассивная реакции устьиц.
13. Понятие
об
относительной
транспирации.
Интенсивность
и
продуктивность транспирации, средние значение этих показателей.
14. Действие недостатка воды на растение.
15. Водный баланс растения. Водный дефицит, его виды. Влияние недостатка
воды на фотосинтез и дыхание растений.
23
16.Способы физиологического контроля водообеспеченности растений.
Физиологические основы орошения.
17. Понятие об углеродном питании растений. Физиологическая сущность
углеродного питания.
18. Строение, химический состав и функциональное значение хлоропластов.
19. Фотосинтетическое
возбуждение
хлорофилла.
Фотосинтез
как
окислительно-восстановительный процесс.
20. Роль света в процессе фотосинтеза. Спектры поглощения света
хлорофиллом и каротиноидами. Понятие о реакционных центрах.
21. Световая стадия фотосинтеза, фотолиз воды.
22. Темновая стадия фотосинтеза. Заслуга М. Кальвина.
23.Влияние внутренних и внешних факторов на фотосинтез.
24. Суточные и возрастные изменения фотосинтеза.
25. Фотосинтез и урожайность. Фотосинтез в посевах.
26. Заслуги А. Н. Баха и В. И. Палладина в изучении химизма дыхания.
Современное учение о химизме дыхания.
27. Химизм аэробной фазы дыхания. Заслуга Г. Кребса.
28. Энергетика дыхания. Понятие о физиологической эффективности
дыхания.
29. Аэробная фаза дыхания, её суть. Роль воды в окислении пировиноградной
кислоты.
30. Анаэробное дыхание. Промежуточные и конечные продукты анаэробного
дыхания.
31. При определении чистой продуктивности растений кукурузы получены
следующие данные: средняя масса сухого вещества растения в начале
опыта составила 47,6 г, а площадь листьев – 2500 см2. Через 10 дней масса
сухого вещества растения достигла 61,3 г, средняя площадь листьев – 3480
см2. Рассчитать чистую продуктивность фотосинтеза растений кукурузы.
32.Интенсивность дыхания прорастающих семян пшеницы определяли по
количеству выделенной углекислоты путём поглощения её раствором
24
барита с последующим титрованием соляной кислотой. В опытную колбу
налили 10 мл гидрата окиси бария, для исследования взяли навеску семян
в 5 г с влажностью 50 %. Опыт продолжался 2,5 часа. На титрование
барита перед опытом пошло 10,7 мл соляной кислоты, после опыта – 3,9
мл Определить интенсивность дыхания прорастающих семян пшеницы в
мг. СО2 за 1 час на 1 г абсолютно сухих семян.
33. При определении дыхательного коэффициента в прорастающих семенах
двух культур получены следующие данные: 1)поглощено 2,7 мл
кислорода, выделено 0,9 мл углекислого газа; 2)поглощено 2,3 мл
кислорода, выделено 1,9 мл углекислого газа. Определить в каком случае
были семена пшеницы и семена подсолнечника. Объяснить, почему
именно так.
34.При уборке масса сухого вещества растений составила 740г. За время
вегетации
они
израсходовали
407,5
кг
воды.
Рассчитать
транспирационный коэффициент и продуктивность транспирации.
35. Рассчитать сколько центнеров воды израсходует на транспирацию посев
пшеницы площадью 10 га при урожае зерна в 20 ц с 1 га ( в расчёте на
сухое вещество). Соотношение зерна и соломы – 1:1,1, транспирационный
коэффициент 450.
36. Растения
ячменя
израсходовали
за
вегетацию
520
ц
воды.
Транспирационный коэффициент 570; соотношение зерна и соломы 1:0,7.
Каков может быть урожай зерна с этих растений?
37.Механизм поглощения питательных веществ корнями растений.
38.Физиологическая
роль
фосфора,
серы,
кремния,
признаки
недостаточности этих элементов в растении.
39. Физиологическая
роль калия, кальция, магния, железа, симптомы
«голодания» при недостатке в растениях этих элементов.
40. Физиологическая роль микроэлементов марганца, молибдена, кобальта,
признаки недостаточности этих элементов в растении.
41. Источники азота для растений, превращение азота в почве.
25
42. Нитратная и аммиачная формы азота, их поступление и превращение в
растениях.
43. Особенности азотного питания бобовых растений.
44. Физиологические нарушения при недостатке отдельных элементов
минерального питания.
45. Физиологические основы применения удобрений.
46. Транспортные и запасные формы углеводов.
47. Транспортные формы азота в растении. Накопление белков в зерновке
злаковых культур в процессе созревания.
48. Качество растительных масел в зависимости от факторов внешней среды.
Превращение веществ при созревании семян масличных культур.
49. Биохимическая роль витаминов в жизни растений.
50.Биохимическая роль веществ вторичного происхождения ( эфирных
масел, гликозидов, дубильных веществ, алкалоидов, сапонинов).
51. Понятие о росте и развитии. Принципы регуляции роста и развития.
52.Фитогормоны и их физиологическая роль.
53.Особенности действия фитогормонов на рост тканей и органов.
54. Применение ауксина и его синтетических аналогов.
55. Ингибиторы роста, их физиологическая роль и применение в практике.
56. Яровизация, её суть и значение.
57.Теория циклического старения и омоложения растений.
58. Тропизмы, их природа. Виды тропизмов.
59. Физиологическая сущность покоя растений.
60. Глубокий покой у растений. Способы нарушения и продления покоя
растений.
61.Особенности обмена веществ в прорастающих семенах.
62. Влияние внутренних и внешних условий на процесс прорастания семян.
63.Созревание сочных плодов. Особенности превращения в сочных плодах.
64. Созревание клубнеплодов и корнеплодов.
65. Послеуборочное дозревание плодов, суть биохимических превращений.
26
66. Физиология накопления белков и запасных углеводов в зерне злаковых
культур.
67. Ритмичность и периодичность жизнедеятельности растений.
68. Возможность приспособления растений к неблагоприятным условиям
(закаливание растений ).
69. Физиолого-биохимические
изменения
у
теплолюбивых
растений,
вызываемые действием пониженных температур.
70.Условия и причины вымерзания растений. Морозоустойчивость растений.
71. Процессы, происходящие при замерзании растительных тканей. Способы
повышения морозоустойчивости.
72. Понятие о зимостойкости растений. Способы повышения зимостойкости.
73. Теория закаливания растений ( по И. И. Туманову ).
74. Полегание растений и его причины.
75. Изменение в обмене веществ растений при действии максимальных
температур. Жароустойчивость растений.
76. Совместное действие недостатка влаги и высокой температуры на
растение. Засухоустойчивость растений.
77. Пути повышения засухоустойчивости культурных растений.
78. Влияние засорения на растения.
79. Солеустойчивость культурных
растений.
Возможности
повышения
солеустойчивости.
80. Накопление токсических веществ в продуктах растениеводства.
27
6.7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
расчетно – графические работы – не предусмотрены
контрольные работы - не предусмотрены
курсовое проектирование- не предусмотрено
№ контрольн. точки
Рейтинговая оценка знаний обучающихся
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Число баллов
Срок
сдачи,
№ недели
Виды контроля
Коллоквиум
№1
«Физиология
растительной клетки».
Коллоквиум №2 «Ферменты как
биокатализаторы клеток».
Коллоквиум №3 «Фотосинтез».
Коллоквиум №4 «Дыхание растений».
Коллоквиум
№5
«Минеральное
питание растений».
Коллоквиум №6 «Образование и
превращение веществ в растениях».
Коллоквиум №7 «Водный режим
растений».
Коллоквиум №8 «Рост и развитие
растений».
Коллоквиум №9 «Приспособление и
устойчивость
растений
к
неблагоприятным
внешним
28
min
max
0
10
0
10
0
0
0
10
10
10
0
10
0
10
0
10
0
10
воздействиям».
Сумма баллов за семестр
Посещение лекций
Активность работы на занятиях
Поощрительные баллы
Поощрительные баллы
1.
Доклад по дисцеплине
2.
Реферат
0
90
0
10
0
10
0
10
0
10
До 2 баллов
До 3 баллов
29
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины (модуля)
а) основная литература:
1. Физиология растений: учеб. Для студ. вузов. / Н.Д. Алехина, Ю.В.
Балнокин и др.,
под ред. И.П. Ермакова – М.:
Издат. Центр
«Академия», 2007. – 640 с.
2. ЭБС
«Университетская
библиотека
ONLINE»:
Кузнецов
В.В.,
Дмитриева Г.А... Физиология растений: учебник – М.: Абрис, 2012. –
784 с.
3. ЭБС «Лань»: Дымина Е.В. Практические занятия по физиологии и
биохимии растений: учеб. Пособие/ Е.В. Дымина, И.И. Баяндина;
Новосиб. Гос. Аграрный университет – Новосибирск, 2010. – 136 с.
4. ЭБС «Университетская библиотека ONLINE»: Веретенников А.В.
Физиология растений: учебник для студентов вузов: - 3-е издание – М.:
«Академический проект», 2006. – 480 с.
б) дополнительная литература:
1. Физиология и биохимия с.х. растений: Учеб. для студ.вузов по агр.
спец. (Под ред. Н.Н. Третьякова – М.: Колос, 2000.- 640 с.-(учеб. пособ.
Для студ.вузов).
2. А.И. Асалиев, А.А. Беловолова. Физиология и биохимия растений.
Ставрополь, «АГРУС» - 2006 г. – 136 с. (Гр УМО) и предыдущие
издания.
3. Биохимия. Учебник для вузов. В.Г. Щербаков, и др. Под ред. В.Г.
Щербакова – СПб.: ГИОРД, 2003.-440 с.
4. Физиология растений (периодическое издание).
5. Физиология
и
биохимия
культурных
растений
(периодическое
издание).
Список литературы верен:
Директор НБ _________________________________ (Обновленская М.В.)
30
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
8.1. Требования к аудиториям (помещениям, местам) для проведения
занятий:
Стандартно оборудованные лекционные аудитории для проведения
интерактивных лекций: видеопроектор, экран настенный, др. оборудование
или компьютерный класс.
8.2. Требования к оборудованию рабочих мест преподавателя и
обучающихся:
Видеопроектор, ноутбук, переносной экран. В компьютерном классе должны
быть установлены средства MS Office __: Word, Excel, PowerPoint и др.
8.3. Требования к специализированному оборудованию:
Технологическое оборудование, лабораторные установки
Мультимедийные средства, и др.
31
(стенды),
Программа составлена в соответствии с требованиями
государственного
Направление
образовательного
стандарта
ВПО
Федерального
по
направлению
022000.62 – Экология и природопользование
Профиль подготовки: «Природопользование»
Квалификация(степень) выпускника: Бакалавр
Автор: Беловолова Алла Анатольевна
доцент, канд. с.-х. наук,
Рецензенты: Войсковой А.И., д. с. – х. наук, профессор,
Дрепа Е.Б., к. с.-х. наук, доцент.
Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры протокол №___
от
“___ “ ________ 2014 г. и признана соответствующей требованиям ФГОС и
учебного
плана
по
направлению
022000.62
–
Экология
и
природопользование.
Зав. Кафедрой агрохимии
и физиологии растений, профессор
А.Н. Есаулко
Рабочая программа рассмотрена на заседании учебно-методической
комиссии по направлению
022000.62 – Экология и природопользование
протокол № ___
от
« ____» __________________
2014 г.
и признана
соответствующей требованиям ФГОС и учебного плана по направлению
022000.62 – Экология и природопользование.
Председатель учебно-методической комиссии ____________ О.И. Власова
32
Аннотация рабочей программы учебной дисциплины
«Физиология и биохимия растений»
022000.62
Экология и природопользование
шифр
направление подготовки
«Природопользование»
профиль(и) подготовки
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕТ, 180 часов.
Программой дисциплины
предусмотрены следующие
виды занятий:
Лекции – 28ч., практические занятия – 44 ч.,
самостоятельная работа – 72 ч.
Цель изучения
дисциплины
- формировать систему знаний о процессах
жизнедеятельности и функции растительного
организма на всем протяжении его онтогенеза
при изменяющихся условиях внешней среды.
- формировать представление о функциях и
функциональных
системах
растений,
обеспечивающих
реализацию
генетической
программы роста и развития.
-
иметь
представление
о
функциях
автотрофного растения, которые объединяют
процессы превращения веществ, превращения
энергии, изменения формы, управления и
информации растительных организмов.
Место дисциплины в
структуре ООП
Учебная дисциплина (модуль)
«Физиология и биохимия растений» является
дисциплиной базовой
(общепрофессиональной) части
профессионального цикла Б.2.В.ОД.2.
33
Компетенция,
формируемая в результате
освоения дисциплины
а) общекультурных (ОК):
сознавать
-
социальную
значимость
своей будущей профессии, обладать высокой
мотивацией к выполнению профессиональной
деятельности (ОК-3)
б) профессиональных (ПК):
-
обладать
базовыми
знаниями
фундаментальных разделов физики, химии и
биологии в объеме, необходимом для освоения
физических,
химических
и
биологических
основ в экологии и природопользовании:
обладать методами химического анализа, а так
же методами отбора и анализа. (ПК-2)
- обладать способностью, распознавать по
морфологическим
признакам
наиболее
распространенные в регионах дикорастущие
растения и сельскохозяйственные культуры,
оценивать
их
физиологическое
адаптационный
потенциал
и
состояние,
определять
факторы улучшения роста, развития и качества
продукции (ПК – 3).
-компетенциями в области «Экология»: знать
теоретические основы биогеографии, экологии
животных, растений и микроорганизмов. (ПК8).
Знания, умения и навыки,
получаемые в процессе
изучения дисциплины
Знания:
жизненные
морфология
и
процессы
систематика
растений,
растений,
закономерности распределения растительных
сообществ, определения понятий: вещество,
34
химическая формула, относительная атомная
масса, относительная молекулярная масса,
валентность, оксиды, кислоты, основания,
соли,
амфотерность,
индикатор,
периодический закон, периодическая система,
периодическая таблица, изотопы, химическая
связь,
степень
окисления,
электролит;
химическая реакция.
Умения: разработка приемов управления
обменом
веществ,
фенологические
наблюдения в природе, описывать и различать
изученные
классы
неорганических
соединений, простые и сложные вещества,
химические
реакции;·
классифицировать
изученные объекты и явления;· наблюдать
демонстрируемые
и
проводимые
химические
опыты,
самостоятельно
реакции,
3535протекающие в природе и в быту, делать
выводы и умозаключения из наблюдений,
изученных
химических
закономерностей,
прогнозировать свойства неизученных веществ
по
аналогии
со
структурировать
свойствами
изученный
изученных,
материал
и
химическую информацию, полученную из
других источников.
Навыки: управление ходом роста и
развития,
качеством,
формированием
описывать
урожая
и
его
самостоятельно
проведенные наблюдения, используя для этого
естественный (русский, родной) язык и язык
35
химии
Для успешного освоения дисциплины должны
быть сформирована(ны) компетенция(и) на
повышенном уровне.
Краткая характеристика
учебной дисциплины
(основные блоки и темы)
Форма итогового
контроля знаний
Тема 1.Физиология растительной клетки.
Тема 2. Ферменты как биологические
катализаторы клеток.
Тема 3. Химизм и продуктивность
фотосинтеза.
Тема 4. Дыхание и его биологическая роль в
жизни растений.
Тема 5. Минеральное питание растений.
Тема 6. Образование и превращение веществ в
растениях.
Тема 7. Водный режим растений
Тема 8. Рост и развитие растений
Тема 9. Приспособление и устойчивость
растений к неблагоприятным условиям.
Зачет
Экзамен
Автор А.А. Беловолова, доцент кафедры агрохимии и физиологии растений.
36