Фотосинтез и продукционный процесс

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт биологии, экологии, почвоведения, сельского и лесного хозяйства
(Биологический институт)
Утверждаю:
Директор Биологического института
_________________С.П. Кулижский
«_____»__________________2011 г.
ФОТОСИНТЕЗ И ПРОДУКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС
Рабочая программа дисциплины
Направление подготовки 020400.68 «Биология»
Магистерская программа
Квалификация выпускника
Магистр
Форма обучения очная
Томск 2011
Одобрено кафедрой _зоологии позвоночных и экологии
Протокол № ____ от «_____»______________2011 г.
Зав. кафедрой ____________________
Н.С.Москвитина
Рекомендовано методической комиссией Биологического института
Председатель методической комиссии ________________________
«______» ____________2011 г.
Рабочая программа по курсу «Фотосинтез и продукционный процесс» составлена на
основе требований Федерального государственного образовательного стандарта высшего
профессионального образования по направлению подготовки 020400.68 «Биология»,
квалификация «магистр». Приказ Министерства образования и науки № 100 от 04 февраля
2010 года
Общий объем курса - 108 часов. Из них лекции – 6 ч., практические занятия – 24 ч,
самостоятельная работа студентов – 78 часов. Зачет в первом семестре.
Общая трудоемкость курса – 3 зач. ед.
Автор: Вайшля Ольга Борисовна, к.б.н., доцент кафедры зоологии позвоночных и
экологии Томского госуниверситета
Рецензент: Москвитина Нина Сергеевна, д.б.н., профессор, зав. кафедрой зоологии
позвоночных и экологии Томского госуниверситета
1. Цель освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Фотосинтез и продукционный процесс» является
изучение глубоких механизмов световой, темновой стадии фотосинтеза и продукционного
процесса растений как основной автотрофной составляющей природных экосистем.
2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Курс «Фотосинтез и продукционный процесс» является компонентом вариативной
части профессионального цикла М.2, дисциплиной по выбору студентов учебного плана
подготовки магистров по направлению подготовки 020400.68 «Биология».
Для успешного освоения дисциплины
студенты должны обладать знаниями,
полученными в ходе освоения курсов базовой общепрофессиональной части учебного
плана - ботаники, физиологии растений, цитологии, генетики, биохимии с основами
молекулярной биологии, экологии и рационального природопользования. Необходимы
знания о происхождении, строении и метаболизме различных видов автотрофных
организмов. Освоение дисциплины
«Фотосинтез и продукционный процесс»
необходимо для активного освоения студентами курсов «Современные проблемы
биологии», «Глобальные экологические проблемы», «Экологическая безопасность», а
также для хорошей ориентации на рынке труда после окончания магистратуры.
Компетенции
обучающегося,
формируемые
в
результате
освоения
дисциплины «Фотосинтез и продукционный процесс».
5.1. Выпускник должен обладать следующими общекультурными
компетенциями (ОК): основы биоэтики, философские проблемы биологии и экологии;
способен к творчеству (креативность) и системному мышлению (ОК-1);
способен к инновационной деятельности (ОК-2);
способен к адаптации и повышению своего научного и культурного уровня (ОК-3);
понимает пути развития и перспективы сохранения цивилизации, связь
геополитических и биосферных процессов, проявляет активную жизненную позицию,
используя профессиональные знания (ОК-4);
способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и
использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых
областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6).
5.2.
Выпускник
должен
обладать
следующими
профессиональными компетенциями (ПК):
общепрофессиональными:
понимает современные проблемы биологии и использует фундаментальные
биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и
решения новых задач (ПК-1);
знает и использует основные теории, концепции и принципы в избранной
области деятельности, способен к системному мышлению (ПК-2);
самостоятельно
анализирует
имеющуюся
информацию,
выявляет
фундаментальные проблемы (частично) (ПК-3 );
демонстрирует знание истории и методологии биологических наук, расширяющие
общепрофессиональную, фундаментальную подготовку (ГЖ-4);
творчески применяет современные компьютерные технологии при сборе,
хранении, обработке, анализе и передаче биологической информации (ПК-6);
понимает и глубоко осмысливает философские концепции биологии и
экологии, место естественных наук в выработке научного мировоззрения (ПК-7);
профессионально оформляет, представляет и докладывает результаты
научно-исследовательских
и
производственно -технологических
работ
по
утвержденным формам (ПК-9);
в соответствии с видами деятельности:
глубоко понимает и творчески использует в научной и производственнотехнологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов
специальных дисциплин магистерской программы (ГЖ-10);
умеет
планировать
и
реализовывать
профессиональные
мероприятия
(в
соответствии с целями магистерской программы) (ПК-11);
планирует и проводит мероприятия по оценке состояния и охране природной
среды в соответствии со специализацией (ПК-14);
использует знание нормативных документов, регламентирующих организацию и
методику проведения научно-исследовательских и производственно-технологических
биологических работ (в соответствии с целями ООП магистратуры ) (ПК-15) (частично);
имеет навыки формирования учебного материала, чтения лекций, готов к
преподаванию в высшей школе и руководству научно-исследовательскими работами
(НИР) студентов, умеет представлять учебный материал в устной, письменной и
графической форме для различных контингентов слушателей (ПК-16).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:
- фундаментальные законы функционирования и развития живых систем;
- современное состояние и перспективы изучения проблемы фотосинтеза;
- основные функции фотосинтеза как планетарного процесса;
- базовые процессы клеточной биоэнергетики;
- строение и принципы работы растительной клетки;
- особенности строения генома хлоропластов и протекания фундаментальных
генетических процессов в пластидах клетки;
- химическое строение, функции и особенности строения пигментов, тилакоидной
мембраны;
- механизмы протекания фотохимических и термохимических реакций в хлоропласте;
- связь фотосинтеза с продукционным процессом экосистем;
- методы классической селекции и современные подходы к повышению урожайности
растений.

Уметь:
- глубоко понимать цель практического применения фундаментальных знаний как
научной основы рационального природопользования и фундамента экологии;
- разрабатывать технологии повышения фотосинтетической продуктивности экосистем;
- оценивать экологические и биологические риски нарушения фотосинтетической
функции;
- свободно использовать понятийно-категориальный аппарат направления по изучению
фотосинтеза и продукционного процесса экосистем;
- связывать общие и частные вопросы фотосинтетической продуктивности биоценозов;
- использовать полученные знания для популяризации экологического мировоззрения;
- представлять полученные знания в виде рефератов, докладов, презентаций.

Владеть
- навыками в объяснении планетарной роли процесса фотосинтеза;
- информацией о перспективах исследований по инженерному фотосинтезу;
- методами оценки принципов работы и строения растительной клетки;
- методами изучения молекулярной биологии хлоропластов;
- методами изучения химического строения и функций фотосинтетических
пигментов;
- информацией о проектах по изучению глобального фотосинтеза;
- навыками по анализу теоретических основ продукционного процесса растений;
- навыками поиска информации по проблемам фотосинтетической продуктивности
экосистем с помощью электронных ресурсов Научной библиотеки ТГУ.
4. Структура и содержание дисциплины «Фотосинтез и продукционный процесс»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов
1
2
3
4
Определение, история открытия
1
фотосинтеза. Значение процесса
фотосинтеза, планетарная роль.
Современное состояние
исследований по фотосинтезу.
Клетка
и
лист
как
орган 1
фотосинтеза.
Организация
и
физиологическая роль СО2 –
концентрирующего механизма.
Биоэнергетика растительной клетки. 1
Стационарное состояние биосистем:
определение, свойства.
Молекулярная биология
1
хлоропластов. Открытие
автономности хлоропластов. Размер,
регуляция и эволюция
хлоропластного генома Особенности
хлоропластной ДНК.
2
1
8
Формы текущего контроля
успеваемости (по неделям
семестра)
Форма промежуточной
аттестации (по семестрам)*
Самостоятельна
я работа
студента
Семинары
Лабораторные
занятия
Практические
занятия
Лекции
Неделя семестра
Раздел
Дисциплины
Семестр
№
п/п
Виды учебной работы, включая самостоятельную
работу студентов и трудоемкость (в часах)
6
контрольная работа,
индивидуальные задания
6
промежуточное
тестирование
6
1
контрольная работа,
индивидуальные задания
8
6
промежуточное
тестирование
5
6
7
8
9
10
Тилакоидная мембрана
хлоропластов. Основные рецепторы
света и организация
фотосинтетических пигментов.
Механизм работы пигментной
системы.
Световая
стадия
фотосинтеза.
Особенности первичных процессов.
Структурно-функциональная
организация
ЭТЦ.
Запасание
энергии в реакционных центрах.
Механизм и виды
фотофосфорилирования в
хлоропластах.
Типы восстановления СО2. Химизм,
регуляция, локализация отдельных
стадий. Регуляция световых и
темновых стадий фотосинтеза.
Теория фотосинтетической
продуктивности растений. Связь
фотосинтеза с продуктивностью
экосистем.
Глобальный
цикл
углерода.
Экология фотосинтеза. Изучение
адаптивной стратегии и реакции
фотосинтетической
функции
растения
на
загрязнение
окружающей среды.
1
1
2
4
контрольная работа
1
2
2
4
индивидуальные задания
коллоквиум
1
2
4
задачи из пособия
1
2
контрольная работа
1
4
контрольная работа
1
1
2
2
лекция
как
форма
совместной деятельности
преподавателя и студента
9
Введение
Определение "фотосинтез". Значение процесса фотосинтеза, планетарная роль.
История открытия фотосинтеза. Труды Пристли, Шееле, Ломоносова, Ингенгауза,
Сенебье, Соссюра, Добени, Дрепера, Буссенго, Прянишникова, Тимирязева, Фаминцына,
Крашенинникова, Цвета, Костычева, Любименко, Рихтера, Теренина, Сапожникова.
Современное состояние исследований по фотосинтезу. Инженерный фотосинтез.
Клетка и лист как орган фотосинтеза
Основные
этапы
эволюции
растительного
мира.
Симбиотическая
теория
происхождения растительной клетки. Строение клетки и листа.
Максимальные возможности диффузионного рецептора СО2. Организация и
физиологическая
роль
СО2
–
концентрирующего
механизма
при
фотосинтезе
микроводорослей.
Биоэнергетика
Макроскопические тела. Характеристики термодинамических систем. Понятие
энтропии. Начала термодинамики. Работы А. Азимова. Энергия Гиббса: смысл, значение.
Принцип энергетического сопряжения биохимических реакций. Энергетическая цена и
смысл биологической упорядоченности.
Энтропия биосистем: определение и смысловые значения.
биосистем.
Обратимые
и
необратимые
энергетические
процессы
Особенности
биосистем.
Приложимость второго начала термодинамики к биосистемам на примере процесса
фотосинтеза. Стационарное состояние биосистем: определение, свойства.
Молекулярная биология хлоропластов
Открытие автономности хлоропластов. Размер хлоропластного генома отдельных
растений. Эволюция хлоропластного генома. Особенности хлоропластной ДНК. Сходство
хлоропластной ДНК с ДНК прокариот.
Три группы хлоропластных генов. Генетическая карта хлоропластного генома.
Нерастворимые и растворимые белки хлоропластов. Белки хлоропластов, находящиеся
под ядерным контролем и под контролем хлоропластных генов. Примеры двойного
кодирования белков хлоропластов. Хлоропластный геном. Сложность определения,
физико-химические
свойства
хлоропластной
ДНК.
Кольцевые
молекулы
плоидность. Компоненты хлоропластной ДНК. Репликация.
Регуляция активности хлоропластных генов. Мутанты арабидопсиса.
9
ДНК,
10
Хлоропластная РНК. РНК-полимеразы хлоропластов. Отличия от ядерной и
бактериальной РНК-полимераз. Рибосомальная РНК. Рибосомы хлоропластов. Работы
Литтлтона. Полисомы. Синтез и процессинг. Лабильность 23S р-РНК, биологическое
значение. Смысл редактирования м-РНК хлоропластов. Исключение из правила
полиаденилирования
м-РНК.
Транспортная
РНК
хлоропластов.
Сходство
с
бактериальными т-РНК. Аминоацил т-РНК-синтетазы.
Тилакоидная мембрана хлоропластов
Методы изучения хлоропластов: а) электронно-микроскопические фотографии
последовательных тонких срезов; б) метод замораживания и травления реплик; в)
сканирующая электронная микроскопия; г) низкотемпературная флуоресценция; д)
электронный парамагнитный резонанс (работы Е.К. Завойского и Барри Коммонера).
Морфология
тилакоидной
мембраны.
Формирование
тилакоидов
и
гран.
Необходимость сложности организации мембранной системы хлоропластов. Химический
состав: липиды, полипептиды, углеводы. Физические свойства тилакоидной мембраны.
Распределение основных компонентов тилакоидной мембраны.
Основные
рецепторы
света
и
организация
фотосинтетических
пигментов
хлоропластных мембран. Пигмент-белковые комплексы. Правило Стокса. Химическое
строение и биогенез хлорофиллов и каротиноидов. Физико-химические свойства
хлорофиллов.
Механизм работы пигментной системы. Образование атомных и молекулярных
орбиталей. Типы электронных переходов. Влияние сопряжения на энергию орбиталей. π –
электронные системы и электронные переходы. Теория экситонов.
Виолаксантиновый цикл: основные компоненты, биологическое значение. Роль
зеаксантин- и виолаксантиндезэпоксидазы, аскорбата и глютатиона в протонировании
фотосистемы
II.
Перемещение
эпоксидных
групп
ксантофиллов
–
механизм
контролирования организации светособирающего комплекса фотосистемы II (работы
Хортона, Рубана).
Световая стадия фотосинтеза
Особенности первичных процессов фотосинтеза. Структурно-функциональная
организация электронтранспортной цепи фотосинтеза. Запасание энергии в реакционных
центрах фотосистем. Механизм транспорта электронов в макромолекулярных комплексах
реакционных центров. Движение электронов по белку (работы К.В. Шайтана). Квантово-
10
11
механический эффект. Необратимость переноса электронов: способы потери энергии
электрона на молекулах акцепторов. Фотоконформационные переходы.
Эффект Эмерсона. Квантовый выход фотосинтеза. Комплекс фотосистемы I.
Состав и структура. Первичные процессы переноса электронов. Доноры электронов
фотосистемы I. Перенос электронов на акцепторной стороне фотосистемы I. Донорная
сторона.
Комплекс фотосистемы II. Состав и структура. Первичные процессы
переноса электронов. Реакции на акцепторной стороне фотосистемы II. Модель
двухэлектронного
шлюза.
Механизм
ингибирующего
действия
гербицидов
на
фотосистему II. Соединения, влияющие на перенос электронов: искусственные акцепторы,
доноры, ингибиторы. "Бикарбонатный эффект": углекислота как кофактор фотосинтеза.
Донорная сторона фотосистемы II. Механизм окисления воды. История открытия
фотолиза воды. Трудности использования воды при фотосинтезе. S-система окисления
воды. Работы Джолиота и Кока. Марганцевые центры, роль хлора, кальция и бикарбонатиона. Структурно-функциональная
организация
фотосистем
в
хлоропластах
хламидомонады. Перенос электронов между двумя фотосистемами. Комплекс цитохромов
b6/f: состав и структура. Механизм окисления пластохинола (Q-модель Митчелла).
Циклический и нециклический транспорт электронов, псевдоциклический путь.
Фотофосфорилирование.
История
открытия.
Работы
Арнона,
Митчелла,
Ягендорфа. Энергопреобразующая роль мембраны. Электрохимический потенциал.
Понятие "фосфорилирующей единицы": распределение и стехиометрия компонентов
(работы А.Н. Тихонова). Комплекс сопрягающего фактора, регуляция каталитической
активности. Роль тиоредоксина. Модель АТФ-азы Бойлера и Слэйтера.
Эволюция электронтранспортных цепей фотосинтезирующих организмов.
Темновая стадия фотосинтеза
История изучения вопроса: открытие первичного продукта фотосинтеза и природы
акцептора СО2. Типы восстановления СО2: С3 –путь фиксации СО2, С4 – путь, САМ –
метаболизм,
фотодыхание.
Химизм,
регуляция,
локализация
отдельных
стадий.
Биологический смысл фотодыхания.
Относительность деления растений на С3 - и С4 – виды. Эволюционное значение
появления С3 - и С4 –растений. Регуляция световых и темновых стадий фотосинтеза.
Защитные механизмы фотосинтеза: работы А.Н. Тихонова, О.Н. Кулаевой, В.Я.
Александрова, В.Е. Васьковского, В.П. Скулачева.
11
12
Продукционный процесс
Связь фотосинтеза с продуктивностью экосистем. Триада "зеленый мир-человекнаука". Три "зеленых революции", приведшие к удвоению урожаев в Европе. Проблема
использования трансгенных растений в агропроизводстве. Карликовые мутанты и их роль
в "зеленой революции". Апомиксис: незамеченная сенсация. Глобальный фотосинтез и
проблема пищевых и энергетических ресурсов. Постановка проблемы. Фотосинтетическая
продуктивность биосферы и продукция фотосинтеза, заключенная в ископаемых остатках.
Теория фотосинтетической продуктивности растений: работы А.А. Ничипоровича,
А.Т. Мокроносова, В.А. Кумакова, В.И. Чикова, Уоллеса, Эванса, Дональда, Джиффорда.
Глобальный цикл углерода. Развитие исследований по проблеме углекислого газа.
Круговорот СО2. Эволюция атмосферы, работы М.А. Будыко. Влияние СО2 на климат.
Баланс углерода в России.
Фотосинтез и продукционный процесс. Особенности взаимосвязи и показатели
фотосинтеза, роста и продуктивности растений и агрофитоценозов. Генотипические
различия в интенсивности фотосинтеза видов и сортов сельскохозяйственных культур.
Взаимосвязь фотосинтеза и продуктивности у С3 - и С4 – видов растений.
Экология фотосинтеза. Влияние повышенных концентраций СО2 в атмосфере на
активность
фотосинтетического
аппарата,
рост
и
продуктивность
растений
и
агрофитоценозов. Фотосинтез и фотосинтетический метаболизм растений различной
продуктивности. Метаболический уровень, интенсивность фотосинтеза, количество
хлоропластов в клетке и листе, содержание сахаров и крахмала, аминокислот в листьях.
Фотосинтез и продукционный процесс сельскохозяйственных растений в условиях
Севера.
Гетерозисные гибриды как модель высокопродуктивных растений. Изучение
адаптивной стратегии и реакции фотосинтетической функции растения на загрязнение
окружающей среды: газообразные соединения, тяжелые металлы, ионизирующая
радиация.
5. Образовательные технологии
Наряду с классическими технологиями обучения (лекции, семинары и самостоятельная
подготовка студентов) при осуществлении курса применяются
другие методы,
включающие:
 лекции с применением мультимедийных средств, облегчающих понимание темы
или вопроса, в частности, при чтении лекционного курса используются
презентации;
12
13
 часть лекционного материала и материалов семинарских занятий доступны через
сеть Интернет, режим доступа к которым указан в списке раздела 7 данной
программы. Указанные сайты обеспечивают и более широкий самостоятельный
поиск информации;
 режим собеседования с преподавателем, реализуемый через коллоквиумы,
позволяет,
кроме
функции
контроля,
развить
у
обучаемых
навыки
профессиональной речи;
 самоконтроль, реализуемый посредством сетевого компьютерного тестирования,
позволяет обучающимся самостоятельно оценивать собственный уровень знаний,
наличие пробелов и вовремя их устранять, не дожидаясь контрольных процедур,
осуществляемых по расписанию (контрольные работы и др.);
 развитие критического мышления через чтение и письмо;
 лекция как форма совместной деятельности преподавателя и студента
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные
средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной успеваемости, по
итогам освоения дисциплины.
6.1. Примерная тематика рефератов и эссе
1. Инженерный фотосинтез.
2. Максимальные возможности диффузионного рецептора СО2.
3. Эволюция хлоропластного генома.
4. Основные рецепторы света и организация фотосинтетических пигментов
хлоропластных мембран.
5. Механизм транспорта электронов в макромолекулярных комплексах
реакционных центров.
6. Эволюция электронтранспортных цепей фотосинтезирующих организмов.
7. Регуляция световых и темновых стадий фотосинтеза.
8. Связь фотосинтеза с продуктивностью экосистем.
9. Фотосинтетическая продуктивность биосферы.
10. Влияние повышенных концентраций СО2 в атмосфере на активность
фотосинтетического аппарата, рост и продуктивность растений и агрофитоценозов.
13
14
6.2. Примеры билетов для проведения письменных контрольных работ:
- Нарисуйте две граны, соедините их и укажите локализацию основных пигментов –
белковых комплексов, АТФазы и комплекса цитохромов.
- Если зеленый лист освещать в отсутствие СО2, то он будет флуоресцировать. Введение
СО2 немедленно вызовет тушение флуоресценции. Чем это можно объяснить?
- Напишите I стадию биосинтеза хлорофилла, укажите продукты реакции.
- Нарисуйте Z-схему с указанием количества электронов, передаваемых основными
комплексами ЭТЦ. Укажите места на этой схеме, где работает феррицианид (акцептор
электронов), гидроксиламин (донор) и производные мочевины (ингибиторы транспорта
электронов).
- Роль гликолипидов в мембранной системе хлоропластов.
- Нарисуйте структурную формулу хлорофилла. Укажите, где здесь порфириновое кольцо,
форбин и хлорофиллид.
- Напишите единственную светозависимую реакцию в биосинтезе хлорофилла у
покрытосеменных растений. В каком клеточном компартменте она идёт?
- Правило Стокса.
-
Напишите
названия
двух
металлопротеинов,
являющихся
водорастворимыми
переносчиками электронов. Укажите, какой металл входит в активный центр этих белков.
- Определение реакционного центра.
- Нарисуйте локулу и мембрану тилакоидного пузырька и покажите, где локализованы
основные переносчики электронов и протонов: PQ, Pc, Fd и cyt.
- Какой блок ЭТЦ высших растений отсутствует у бактерий с аноксическим типом
фотосинтеза?
- Основные пигменты пластид.
- Перечислите физико-химические свойства тилакоидной мембраны хлоропластов.
- Бикарбонатный эффект.
- Механизм фотоокисления воды.
- Фотофосфорилирование.
- Перечислите стадии цикла Кальвина. Напишите реакции первой стадии.
- Типы С4-метаболизма с указанием ферментов.
- Напишите путь Хэтча и Слэка, укажите ферменты и тип клеток, где они идут.
- В чём отличие С4 и САМ-метаболизма?
- Напишите реакции фотодыхания с указанием органелл.
- Назовите основные способы регуляции темновой стадии фотосинтеза.
- Комплексная теория продукционного процесса.
14
15
- Проблема фотосинтеза в связи с ростом и продуктивностью.
- Назовите 5 параметров световой кривой фотосинтеза.
- Как называется метод, предложенный Тоомингом, характеризующий продуктивность
отдельного сорта?
- "Коэффициент хозяйственный" у современных сортов пшеницы и кукурузы.
- Чистая продуктивность фотосинтеза.
- Проблема СО2.
6.3. Фонд контрольных заданий
Световая стадия
1. На каком этапе фотосинтеза световая энергия используется для производства
химической работы?
2. Назовите редкий липид, который нигде на нашей планете, кроме мембраны
тилакоидов, не встречается.
3. Нарисуйте две граны, соедините их и укажите локализацию основных пигментов –
белковых комплексов, АТФазы и комплекса цитохромов.
4. Если зеленый лист освещать в отсутствие СО2, то он будет флуоресцировать. Введение
СО2 немедленно вызовет тушение флуоресценции. Чем это можно объяснить?
5. Напишите I стадию биосинтеза хлорофилла, укажите продукты реакции. (от кетоглутаровой кислоты до порфобилиногена).
6. Нарисуйте Z-схему с указанием количества электронов, передаваемых основными
комплексами ЭТЦ.
7. Укажите места на этой схеме, где работает феррицианид (акцептор электронов),
гидроксиламин
(донор)
и
производные
мочевины
(ингибиторы
транспорта
псевдоциклического
транспорта
электронов).
8. Какое
соединение
образуется
в
результате
электронов?
9. Напишите
формулу
CF1
единицы
АТФ-сопрягающего
фактора,
подчеркните
регуляторную субъединицу, с которой работает тиоредоксин.
10. Что такое спилловер?
11. Какой должна быть разность потенциалов между соседними переносчиками для
присоединения АДР и Pi? (0,16 В)
12. Роль гликолипидов в мембранной системе хлоропластов.
13. Какой анион свободно проникает через тилакоидную мембрану?
15
16
14. Назовите
один
из
четырех
пигмент-белковых
комплексов
хлоропластов,
экранирующий поверхностные заряды мембран. При присоединении какой группы он
теряет эту способность?
15. Нарисуйте структурную формулу хлорофилла. Укажите, где здесь порфириновое
кольцо, форбин и хлорофиллид.
16. Напишите единственную светозависимую реакцию в биосинтезе хлорофилла у
покрытосеменных растений. В каком клеточном компартменте она идёт?
17. Правило Стокса.
18. Назовите 3 важнейшие функции молекулы хлорофилла.
19. Наличием какой связи определяется способность молекул хлорофилла к поглощению в
красной области спектра?
20. Напишите реакцию включения эпоксидной группы в -ионовое кольцо зеаксантина.
21. Укажите мембраны органелл растительной клетки, на которых возможно создание
Н+.
22. Напишите формулу пластохинона и пластохинола.
23. Напишите
формулу
структуры
Fe-S
центров
растворимого
и
связанного
ферредоксинов.
24. Какая субъединица ядра ФС I связывает РЦ этой ФС с пластоцианином? (III)
25. Укажите, каково соотношение Хл a и Хл b в интактном комплексе ФС I (10:1) и ФС II
(1:3).
26. Предположим, что РЦ ФС I и ФС II окислены: Р+680 и +Р700. Какой РЦ является более
слабым окислителем и во сколько раз? (РЦ I, в 3)
27. Если первичные акцепторы от РЦ II и I восстановлены, то какой из них является более
сильным восстановителем и во сколько раз? (А0, в 2 раза)
28. В какой фотосиситеме – II или I разделение зарядов охватывает
диапазон более
отрицательных окислительно-восстановительных зарядов?
29. Напишите
названия
двух
металлопротеинов,
являющихся
водорастворимыми
переносчиками электронов. Укажите, какой металл входит в активный центр этих
белков.
30. Дайте определение реакционного центра.
31. Что такое квантовый выход фотосинтеза? Эффект усиления Эмерсона?
32. Сдвиг Красновского – что это за явление?
33. С каким белком ФС II, наиболее часто встречающимся в хлоропластных мембранах,
соединены пластохиноны?
34. Каково значение потенциала Е0 для системы СО2/(СН2О)n?
16
17
35. Нарисуйте локулу и мембрану тилакоидного пузырька и покажите, где локализованы
основные переносчики электронов и протонов: PQ, Pc, Fd и cyt.
36. Какую роль выполняет самый маленький полипептид в ядре ФС II (r=10 кDa)?
37. Какие 3 процесса, касающиеся транспорта электронов, связаны воедино в РЦ ФСII?
38. Сколько ССК ФС II приходится на один РЦ, если растения выращивать на ярком
свету? (15-20)
39. Присутствие каких ионов необходимо для работы комплекса фотолиза воды?
40. Сколько ионов Cl¯ в расчёте на 1 РЦ ФС II необходимо для нормальной работы ФС II?
Их роль.
41. Какой блок ЭТЦ высших растений отсутствует у бактерий с аноксическим типом
фотосинтеза?
42. Дайте правильное название комплекса цитохромов b6/f.
43. В чём отличие этих комплексов, находящихся в кристах митохондрий и в тилакоидной
мембране хлоропластов?
44. Почему в процессе окисления воды именно Mn функционирует в молекулярном
устройстве, накапливающем заряд?
45. Сколько протонов закачивается в просвет тилакоида в Q-цикле окисления PQ в расчёте
на каждую пару электронов, достигших Р700?
46. Существует очень много гипотез о том, как работает АТФ-сопрягающий фактор. Какая
идея является ключевой для предлагаемых механизмов?
47. Назовите основные пигменты пластид.
48. Перечислите физико-химические свойства тилакоидной мембраны хлоропластов.
49. Что такое бикарбонатный эффект?
50. Что Вам известно о механизме фотоокисления воды?
51. Кто открыл фотофосфорилирование?
52. Нарисуйте схему циклического и нециклического фотофосфорилирования.
53. Псевдоциклический транспорт электронов.
54. Нарисуйте схему расположения основных компонентов пигмент-белкового комплекса
фотосистемы II по Климову.
55. В чем заключается трудность использования воды в процессе фотосинтеза?
56. Сколько квантов света нужно для ассимиляции одной молекулы СО2?
17
18
Темновая стадия
1. Какие опыты Вы бы поставили для того, чтобы определить, по какому пути
осуществляется процесс фотосинтеза у данного растения?
2. Перечислите стадии цикла Кальвина. Напишите реакции первой стадии.
3. Напишите реакцию, катализируемую транскетолазой.
4. Напишите реакцию, поставляющую восстановитель в клетках мезофилла у С 4растений.
5. Типы С4-метаболизма с указанием ферментов.
6. Где, помимо реакций Кальвина, у С4-растений тратится АТФ в темновой стадии
фотосинтеза.
7. Напишите путь Хэтча и Слэка, укажите ферменты и тип клеток, где они идут.
8. В чём отличие С4 и САМ-метаболизма?
9. В чём отличие "темнового" дыхания от гликолатного метаболизма?
10. Напишите реакции фотодыхания с указанием органелл.
11. При каких условиях С3-растения ведут себя подобно С4-растениям?
12. Биологическое значение фотодыхания.
13. Способны ли сами по себе АТФ и НАДФН2 восстановить СО2?
14. Сколько молекул АТФ и НАДФН2 необходимо для синтеза одной молекулы глюкозы
в цикле Кальвина – Бенсона?
15. Назовите источники сахарозы в цитоплазме.
16. На какие цели используются метаболиты восстановительного цикла?
17. Как объяснить, что, несмотря на отсутствие в клетках обкладки С4- растений
фотосистемы II, тем не менее там идет образование крахмала, то есть цикл Кальвина
работает?
18. Вспомните знаменитый опыт Дж. Пристли, когда веточка мяты на свету сохранила
жизнь мыши в герметичной камере. Мята – это С3 – растений. А как будут вести себя
С3 - и С4 – растения, например, герань и кукуруза, если окажутся вместе в замкнутом
пространстве? При нормальной концентрации рации СО2 , на свету. Что произойдет с
этими растениями? Будут ли они конкурировать или сосуществовать? При
конкуренции какое растений победит?
19. Если при фиксации одного моля СО2 с образованием углевода потребляется 112
ккал/мол, какова эффективность превращения световой энергии в химическую после
захвата фотона? Предположите, что для фиксации одной молекулы СО2 потребуется 8
фотонов красного света (680 нм).
20. Назовите основные способы регуляции темновой стадии фотосинтеза.
18
19
Продукционный процесс
1. Назовите фамилии учёных, изучающих проблему продуктивности растений.
2. Какова главная цель комплексной теории продукционного процесса (обоснование
теоретически возможных наивысших уровней продуктивности).
3. Какой процесс лежит в основе теории продуктивности?
4. Назовите 4 аспекта проблемы фотосинтеза в связи с ростом и продуктивностью.
5. Назовите 5 параметров световой кривой фотосинтеза.
6. На какие группы делят растения по типу вегетативного роста?
7. Как называется метод, предложенный Тоомингом, характеризующий продуктивность
отдельного сорта?
8. Каково значение "Коэффициент хозяйственный" у современных сортов пшеницы и
кукурузы?
9. По каким направлениям исследования бесперспективна селекция на увеличение
продуктивности?
10. Между какими показателями интенсивности фотосинтеза и продуктивности в
настоящее время установлена чёткая корреляция?
11. За счёт активации каких трёх характеристик работы ФСА можно достигнуть реального
увеличения продуктивности?
12. Успешной ли оказалась гибридизация С3 и С4 растений?
13. Почему неэффективна селекция в сторону отбора форм с низким фотодыханием?
14. Где в растении находится главное препятствие
для диффузии СО 2 к центрам
карбоксилирования?
15. Назовите 3 отличия С3 и С4 растений.
16. Чему равна ЭИВ?
17. Назовите японского учёного, изучившего 20 сортов риса и предложившего формулу
линейной связи между ИФ и плотностью потока ФАР.
18. Кто впервые выполнил работу по сравнению эффективности ФС у С3 и С4 растений на
разных уровнях организации – от биохимического до ценотического и каков его
вывод?
19. Какова эффективность использования ФАР в ценозах? Эффективность превращения
растениями световой энергии в энергию химических связей.
20. Мурата и Гуляев создали уравнения расчётов биологического урожая. На основании
таких расчётов было показано, что некоторые растения могут создавать больший
урожай за более короткий вегетационный период. Что это за виды и где их нужно для
этого выращивать?
19
20
21. Что сглаживает почти наполовину парниковый эффект в северном полушарии?
22. Каково содержание СО2 в атмосфере (% и мкл/л).
23. Какова оптимальная концентрация СО2 для С3 растений.
24. На сколько процентов повышается продуктивность С3 растений, если [СО2]
повышается в 2 раза?
25. Перечислите реакции растений на длительное выращивание при повышенной
концентрации CO2.
26. За счёт какого процесса формируется площадь листьев у недетерминированных и
детерминированных видов?
27. Что такое чистая продуктивность фотосинтеза?
28. Мадсеном было показано, что при выращивании в атмосфере с высокой концентрации
СО2 происходит увеличение толщины листовых пластинок. За счёт чего идёт этот
процесс?
29. Как влияют повышенные концентрации СО2 на содержание хлорофилла?
30. Каковы причины ингибирования ФС при повышении концентрации СО2? Есть ли
единое мнение по этому поводу?
31. Каким образом можно имитировать опыт по влиянию повышенной концентрации CO 2
на фонд ассимилятов в растении?
32. Какую закономерность обнаружил Мак Доуэлл, выращивая растения в атмосфере,
обогащенной СО2, при различных интенсивностях света?
33. В чём состоит особенность фотосинтетической деятельности растений Севера?
34. Какие теории лежат в основе теоретической базы современного земледелия?
35. Назовите 3 группы фактов, требующих объяснения с точки зрения продукционного
процесса.
36. В чём состоит уникальность процесса фотосинтеза с точки зрения термодинамики?
37. В результате какого процесса в ранние биологические эпохи из сферы возможного
биологического круговорота были выведены и захоронены в биологических тупиках
миллионы миллиардов тонн углерода и углекислого газа?
38. Назовите признаки активного фотосинтетического аппарата идеального сорта.
39. Каково время возобновления атмосферного СО2 за счёт газообмена с литосферой, и
время круговорота молекул СО2 в атмосфере?
40. Какое совпадение двух обстоятельств на протяжении 4-х млрд. лет позволило
сохранить климат Земли более или менее постоянным?
41. Какие страны являются основными источниками СО2, поглотителями СО2?
20
21
42. Какие два фермента определяют существование жизни на Земле? Почему природа не
нашла возможным нагрузить фотосинтезирующую клетку ещё и восстановлением N2?
43. Почему именно представители семейства бобовых наиболее отзывчивы на обогащение
атмосферы СО2?
44. Назовите
фамилию
российского
учёного-климатолога,
изучившего
эволюцию
биосферы и проблему углекислого газа?
45. Как в настоящее время человек восстанавливает с большой скоростью химический
состав древней атмосферы?
46. Отличается ли продуктивность растений в расчёте на 1 м2 на различных континентах?
47. На каких двух континентах значительно снижен коэффициент использования ФАР?
Какова основная причина?
48. Кем был установлен факт поглощения СО2 и водяного пара длинноволнового
излучения в атмосфере?
49. Когда возник интерес к проблеме СО2?
50. Назовите
основные
неблагоприятные
экологические
последствия
увеличения
концентрации СО2 в атмосфере.
51. Какова доля СО2 в парниковом эффекте?
52. Какие два антипараллельных потока в воздухе и океане постоянно осуществляются
между экватором и полюсами и с чем это связано?
53. Каково соотношение содержания СО2 в атмосфере и в океане?
54. Назовите 3 метода определения поглощения СО2 растениями.
55. Что такое хлорофилльный индекс?
56. Что является самым мощным источником СО2 в России?
57. Что является самым мощным стоком СО2 в России?
58. Дайте определение: что такое гетерозис? Автор открытия?
59. Под каким названием направления исследований идут работы по гетерозису за
рубежом?
60. Какие 3 ранние гипотезы пытаются объяснить явление гетерозиса?
61. На какой самый важный вопрос не смогла ответить ни одна из трёх классических
гипотез?
62. Каким способом селекционеры выводят наиболее ценный материал для гибридизации;
как он называется в растениеводстве?
63. Во сколько раз увеличивается гомозиготность с каждым поколением самоопыления?
64. Сформулируйте гипотезу о компенсационном комплексе генов.
21
22
65. Какой класс мутаций является перспективным при выведении гетерозисных линий и
почему?
66. Какое содержание хлорофилла является пределом жизнеспособности мутантов?
67. Какие закономерности проявления гетерозиса вы могли бы назвать, если бы
просмотрели последнюю научную литературу?
68. Сформулируйте физиолого-биохимическую гипотезу гетерозиса.
69. В чём проявляется гетерозис по показателям фотосинтеза у кукурузы?
70. В чём проявляется гетерозис по показателям фотосинтеза у пшеницы?
71. У каких сортов пшеницы установлена прямая связь между интенсивностью
фотосинтеза и продуктивностью?
72. Назовите типы функциональных адаптаций.
73. Приведите примеры связи структуры и функции на молекулярном уровне и на уровне
целого растения.
74. Как шла эволюция автотрофного питания? По какому пути шла стабилизация энергии
при фотосинтезе?
75. Какой процесс позволил более чем в 100 раз повысить скорость восстановления СО2
(по сравнению с хемосинтезом)?
76. Назовите неспецифические реакции растений на антропогенные воздействия.
77. Какие зоны нахождения растений под действием того или иного фактора выделяют
экологи?
78. Назовите три разных газа и три тяжелых металла, наиболее токсичных для
продукционного процесса растений.
6.4. Образцы тестовых билетов для промежуточной оценки остаточных знаний
1. Какие опыты Вы бы поставили для того, чтобы определить, по какому пути
осуществляется процесс фотосинтеза у данного растения?
а. измерение скорости поглощения углекислого газа;
б. изучение анатомической структуры поперечного среза листа;
в. измерение количества хлорофиллов;
г. анализ активности рибулезобисфосфаткарбоксилазы.
22
23
2. Какова эффективность использования ФАР – фотосинтетически активной радиации
в ценозах?
а. 2%;
б. 7%;
в. 25%;
г. 50%.
3. Почему в процессе
фотоокисления воды именно
Mn функционирует в
молекулярном устройстве, накапливающем заряд?
а. этого элемента много в океане и почве Земли;
б. он нетоксичен;
в. имеет множественные степени окисления, валентности;
г. хорошая проницаемость для мембраны хлопластов.
4. Назовите самые токсичные для растений газы :
а. Оксид серы.
б. Двуокись азота.
в. Метан.
г. Аммиак.
5. Каким способом селекционеры выводят наиболее ценный материал для повышения
продуктиввности растений?
а. изучением физиолого-биохимических признаков организма;
б. использованием сиквенсов ITS-элементов;
в. с помощью искусственных мутаций и дальнейшей визуальной оценки мутантов;
г. путем многократного скрещивания со стандартным сортом.
6.5. Образцы экзаменационных билетов
Билет № 1
1. Нарисуйте две граны, соедините их и укажите локализацию основных пигментов –
белковых комплексов, АТФазы и комплекса цитохромов.
2. Напишите I стадию биосинтеза хлорофилла, укажите продукты реакции.
23
24
Билет № 2.
1. Роль гликолипидов в мембранной системе хлоропластов.
2. Комплексная теория продукционного процесса.
Билет № 3.
1. Правило Стокса.
2. Определение и механизм расботы реакционного центра.
Билет № 4.
1. Основные пигменты пластид.
2. Механизм фотоокисления воды.
Билет № 5.
1. Фотофосфорилирование.
2. Проблема фотосинтеза в связи с ростом и продуктивностью.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины «Фотосинтез и
продукционныйпроцесс»
Основная литература
1. Н.Д. Алехина, Ю.В. Балнокин, В.Ф. Гавриленко и др. Физиология растений: Учебник
для студ. вузов / Под ред. И.П. Ермакова. М.: Изд. центр "Академия", 2005. 640 с.
2. Кузнецов Вл. В., Дмитриева Г.А. – Физиология растений: Учеб. для вузов. М.: Высш.
шк., 2005. 736 с.
3. Медведев С.С. Физиология растений. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. - 335 с.
4. Рубин А.Б. Биофизика. В 2 т. – Т.2. Биофизика клеточных процессов. М.: Изд-во
"Университет", 2000.
5. Кошкин Е.И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур: учебник. – М.:
Дрофа, 2010.– 638 с.
6. Вайшля О.Б. Фотосинтез и продукционный процесс. Учебно-методическое пособие. –
Томск: Изд-во "Вайар", 2005. – 56 с.
Дополнительная литература
1. Эдвардс Дж., Уокер Д. Фотосинтез С3- и С4-растений: механизмы и регуляция: Пер. с
англ. – М.: Мир, 1986. – 598 с.
2. Рубин А.Б. Термодинамика биологических процессов. - М.: Изд-во МГУ, 1984. – 283 с.
3. Фотосинтез, продукционный процесс и продуктивность растений. – Киев: "Наукова
Думка", 1989. – 150 с.
24
25
4. Гэлстон А., Дэвис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения.- М.: Мир, 1983.-376 с.
5. Кочубей С.М. Организация фотосинтетического аппарата высших растений. Киев:
"Альтерпрес".- 2001.- 205 с.
6. Комиссаров Г.Г. Фотосинтез: физико-химический подход. М.: Эдиториал УРСС, 2003.223с.
7. Андрианова Ю.У., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений М.: Наука,
2000. – 97 с.
8. Геннис Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. М.: Мир, 1997.
9. Жолкевич В.Н. Транспорт воды в растении и его эндогенная регуляция: LXI
Тимирязевские чтения М.: Наука, 2001.
10. Физиология фотосинтеза. – М.: Наука, 1982. –304 с.
11. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. Пер. с англ. – М.: Мир, 1986.
12. Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки, 1-5 том. Пер. с англ. – М.: Мир, 1987.
13. Мокроносов А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза.- М.: Наука, 1981. – 194 с.
14. Либберт Э. Физиология растений. М.: Мир, 1976.-581 с.
15. Будыко М.И. Глобальная экология. – М.: Мысль, 1977.- 327 с.
16. Будыко М.И. Эволюция биосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 488 с.
17. Чиков В.И. Фотосинтез и транспорт ассимилятов. – М.: Наука, 1987.- 185 с.
18. Кантор Ч., Шиммел П. Биофизическая химия, 1-3 том. Пер. с англ. – М.: Мир, 1985.
19. Филатов Г.Ф. Гетерозис: физиолого-генетические аспекты. – М.:Наука,1987.- 123 с.
20. Фотосинтез и продукционный процесс. – М.: Наука, 1988.- 280 с.
21. Фотосинтез и рост как основа продуктивности растений/ В кн.: Рост растений и его
регуляция.-Киев, 1985. – 205 с.
22. Генетика и благосостояние человечества –М.: Наука, 1981. – 270 с.
23. Продукционный процесс в посевах пшеницы – Саратов, 1993. – 200 с.
24. Фотосинтез // Под ред. Говинджи, 1-2 том. Пер. с англ. – М.: Мир, 1987.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Обучение по дисциплине «Фотосинтез и продукционный процесс» осуществляется на
базе
- лекционной аудитории, оснащенной комплексом мультимедиа
- дисплейного класса с 13 индивидуальными рабочими местами
- Центров коллективного пользования ТГУ
- Научно-инновационного центра «Планта» Томского государственного университета
25
26
ПРИЛОЖЕНИЕ
26
27
Электронные ресурсы Научной библиотеки ТГУ
Научная библиотека Томского государственного университета обслуживает читателей на
основе использования универсальных и отраслевых баз данных в удаленном режиме и
локальной сети библиотеки. Локальные базы данных доступны с автоматизированных
рабочих мест в читальных залах Библиографического информационного центра (БИЦ),
зале естественных наук (ч.з. № 3) исторических и филологических наук (ч.з.№ 4),
социальных и философских наук (ч.з.№ 5), профессорского (ч.з.№ 2), зала периодических
изданий (журналов). Полнотекстовые удаленные ресурсы с компьютеров в сети ТГУ и
Научной библиотеки ТГУ: в Библиографическом информационном центре, зале
периодических изданий, американском и немецком читальных залах.
Российская государственная библиография
Авторитетным источникам информации об опубликованных в России документах,
являются издания государственной (национальной) библиографии. В Российскую
книжную палату (РКП), на основании Федерального Закона «Об обязательном экземпляре
документов» поступают и проходят государственную регистрацию, библиографическую
обработку, издания по всем отраслям знаний, вышедшие на территории России. В
Научной библиотеке Томского государственного университета издания национальной
библиографии,
выпускаемые
Российской
книжной
палатой,
представлены
библиографическими указателями и базами данных.
Электронные издания государственной библиографии „Российская национальная
библиография“ (РНБ). Библиографическая база данных содержит более 1 млн. записей на
книги и брошюры, опубликованные в СССР и России (с 1980 – 2007 гг.), а также описания
более 100 тыс. авторефератов диссертаций с 1991 года издания.
База данных „Библиографические записи на статьи из журналов и сборников“,
поступает в библиотеку со 2-го полугодия 2002 г. и информирует о статьях,
документальных
материалах,
произведениях
художественной
литературы,
опубликованных в журналах и продолжающихся изданиях, а также в непериодических
тематических сборниках, выпускаемых РАН, ее отделениями, филиалами, НИИ, вузами,
крупнейшими библиотеками и музеями.
Базы данных Российской книжной палаты регулярно обновляются и имеют удобный
пользовательский интерфейс. Это позволяет быстро сформулировать запрос по автору,
заглавию, предметной рубрике, персоналии, издательству, заглавию серии, году издания –
любым элементам библиографического описания, с помощью которых можно создать
различные поисковые комбинации. Полученные результаты поиска можно сохранить в
виде файла и распечатать на принтере.
Электронный реферативный журнал ВИНИТИ
Научная библиотека имеет электронную версию Реферативного журнала Всероссийского
института научной и технической информации (ВИНИТИ) по естественным, точным и
техническим наукам. Электронный реферативный журнал (ЭлРЖ) представляет собой
информационную систему, позволяющую пользователю на персональном компьютере
просматривать отдельный номер Реферативного журнала. По наполнению и порядку
расположения разделов каждый номер ЭлРЖ полностью повторяет соответствующий
номер РЖ в печатной форме.
Основная часть ЭлРЖ – это описания документов, состоящие из библиографической
части и реферата. В настоящее время Научная библиотека предоставляет доступ к
Реферативному журналу ВИНИТИ по естественным, точным и техническим наукам в
27
28
режиме on-line. Это дает возможность пользователю осуществлять ретроспективный
поиск с 1981 по текущий год.
Доступ к журналу в режиме on-line возможен только с автоматизированных рабочих мест
читального зала Библиографического информационного центра и зала периодических
изданий (журналов) Научной библиотеки ТГУ.
Сводные тома и выпуски Электронного Реферативного Журнала по направлению
04 - БИОЛОГИЯ
Периодичность 12 номеров в год, ретроспектива с 1998 по 1-е полугодие 2011 гг.
04В8 Почвоведение и агрохимия
04В4 Растениеводство (биологические основы)
04В5 Фитопатология
04И8 Биология сельскохозяйственных животных
04В7 Лесоведение и лесоводство
04А1 Общие проблемы биологии
04Я6 Цитология
04А2 Общая экология. Биоценология. Гидробиология
04Б1 Вирусология
04Б2 Микробиология общая
04Б4 Микробиология прикладная
04Б4 Микробиология санитарная и медицинская
04И2 Ботаника (Водоросли. Грибы. Лишайники)
04В3 Физиология и биохимия растений
04И1 Зоология общая. Зоология беспозвоночных
04И4 Ихтиология
04И3 Энтомология
04И2 Зоопаразитология
04М1 Морфология человека и животных. Антропология
04М2 Физиология человека и животных (Кровь. Лимфа Кровообращение. Дыхание.
Почки)
04М3 Физиология человека и животных (Нейрофизиология. Сенсорные системы. Высшая
нервная деятельность.
Нервно- мышечная система)
04М5 Физиология человека и животных (Общие проблемы. Возрастная физиология.
Прикладная физиология.
Терморегуляция)
04М4 Физиология человека и животных (Обмен веществ. Питание. Пищеварение)
04М6 Физиология человека и животных. (Эндокринная система. Размножение. Лактация)
04Н3 Онкология (Терапия опухолей)
04Н1 Онкология экспериментальная
04Н2 Онкология клиническая
04Т3 Клиническая фармакология
04Т1 Фармакология общая. Фармакология нервной системы
04Т2 Фармакология эффекторных систем. Химиотерапевтические средства
04Т4 Токсикология
04Т5 Наркологическая токсикология
04А4 Радиационная биология
04А3 Бионика. Биокибернетика. Биоинженерия
04К1 Иммунология. Аллергология
04М7 Общие вопросы патологической анатомии
04В1 Ботаника (Высшие растения)
04П1 Психология
28
29
04И5 Зоология наземных позвоночных (Общие вопросы. Герпетология)
04И6 Зоология наземных позвоночных (Орнитология)
04И7 Зоология наземных позвоночных (Териология. Охотоведение. Зоопарки)
Правовые базы данных
Справочно-правовые системы: КонсультантПлюс и Гарант-Максимум с региональным
законодательством открывают читателям библиотеки доступ к самым различным типам
правовой информации: от нормативных актов, материалов судебной практики,
комментариев, финансовых консультаций, схем отражения операций в бухучете до
бланков отчетности и узкоспециальных документов по Российскому Законодательству.
Информационные банки каждой системы включают в себя более 350 тысяч документов и
еженедельно пополняются новой информацией. Сведения о документах даются в виде
библиографических описаний и полных текстов с 1924 года до настоящего времени.
ПОЛНОТЕКСТОВЫЕ УДАЛЕННЫЕ РЕСУРСЫ
Доступ к полнотекстовым удаленным ресурсам открыт в сети ТГУ и Научной библиотеки
ТГУ без пароля.
Научная электронная библиотека
http://www.elibrary.ru
В рамках проекта РФФИ для читателей НБ ТГУ Научная электронная библиотека
предоставляет
полнотекстовый доступ к научным журналам по всем направлениям фундаментальной
науки следующих издательств: Cambridge University Press, Emerald Fulltext, European
Mathematical Information Service (EMIS), Zentralblatt MATH, Royal Society of Chemistry,
Academic Press. Наука/Интерпериодика, Издательство Санкт- Петербургского
государственного университета (СПбГУ), Издательство Московского государственного
университета (МГУ), Институт математики СО РАН и др.
Тематические рубрики:
Биология
Общие вопросы биологии
Теоретическая биология
Методы и оборудование для биологических исследований
Молекулярная биология
Биофизика
Цитология Общие вопросы цитогенеза
Эмбриология
Генетика
Вирусология
Микробиология
Ботаника
Физиология растений
Зоология
Экология
Антропология. Общие проблемы антропогенеза в палеоантропологии и археологии
Физиология человека и животных. Моделирование мыслительных процессов
Морфология человека и животных
Иммунология
Фармакология
Токсикология
Радиационная биология
Космическая биология
29
30
Бионика
Биокибернетика
Биоинженерия
Биотехнология
Общие вопросы биотехнологии
Биотехнологические процессы и аппараты
Клеточная инженерия
Прикладная генетическая инженерия
Инженерная энзимология
Другие проблемы биотехнологии
Электронная библиотека диссертаций РГБ
http://diss.rsl.ru
Электронная библиотека диссертаций Российской государственной библиотеки (РГБ)
включает более 150 000 электронных версий диссертаций и авторефератов,
защищенных в 1998 – 2007 гг. по всем специальностям. Регулярно пополняется новыми
диссертациями. Для получения пароля доступа к полным текстам диссертаций u1085
необходимо зарегистрироваться у библиографа в Библиографическом информационном
центре НБ ТГУ.
Blackwell Publishing
http://www.blackwell-synergy.com
Blackwell Publishing является партнером более чем 600 академическим и
профессиональным обществам. Коллекция Blackwell насчитывает 750 журналов по
многим дисциплинам. Глубина полнотекстового архива с 1997 г.
Список тематик:
Agricultural and Animal Sciences
Agriculture and Forestry
Aquaculture, Fisheries and Fish Science
Veterinary Medicine
Life and Physical Sciences
Cell and Molecular Biology
Ecology
Environmental Science
Food Science & Technology
Genetics and Evolution
Microbiology
Microscopy
Neuroscience
Plant Science
Zoology
Nature publishing group
http://www.nature.com/
Nature publishing group (NPG) — всемирно известный электронный ресурс в области
естественных наук —
биологии, химии, физики и медицины. Научная библиотека ТГУ получила доступ к 6
журналам NPG.
Список журналов
Nature (c 1 января 1997)
Nature Nanotechnology (с 1 октября 2006)
Nature Methods (c 1 октября 2004)
Nature Materials (c 1 сентября 2002)
30
31
Nature Physics (c 1 октября 2005)
Nature Photonics (c 1 октября 2006)
Royal Society of Chemistry (RSC), Великобритания
http://www.rsc.org/Publishing/
RSC Publishing — ведущее мировое издательство в области химии предоставляет
важнейшие
фундаментальные журналы Королевского Химического общества. Глубина архива с 1841
г. по настоящее время. Частичный доступ к полным текстам.
SAGE Publications
http://www.sagepub.com/
Sage – академическое издательство, публикующее книги и журналы в области
гуманитарных,
социальных,
естественно-технических
и
медицинских
наук.
Полнотекстовая база SAGE содержит более 460 журналов.
Глубина полнотекстового архива с 1999 г.
Biochemistry
Bioenergetics (722)
Cell Membrane (2,639)
DNA (826)
Enzymes (3,655)
Extracellular Matrix (987)
Glycobiology (3,750)
Lipids (4,794)
Lipoproteins (660)
Metabolism (5,934)
Proteins (12,669)
Proteomics (65)
RNA (290)
Neuroscience
Behavioral Neuroscience (144)
Cognitive Neuroscience (6,504)
Computational Neuroscience (4)
Developmental Neuroscience (266)
Neuroanatomy by Region of Study (6,092)
Neurological Imaging (138)
Neurotransmitters and Neurotransmitter Agonists/Antagonists (3,702)
Nervous System Diseases (41,384)
Pharmacology
Pharmacodynamics (174)
Pharmacoeconomics (7)
Pharmacogenetics (36)
Pharmacokinetics (2,188)
Pharmacotherapy (21,358)
Types of Pharmacology (455)
Toxicology (1,950)
Science
http://www.sciencemag.org/
Science - всемирно известное научно-популярное издание Американской ассоциацией по
развитию науки (AAAS). Содержит обзоры новейших разработок в естественных и
прикладных науках, освещает новости научного мира и комментирует их. Журналы
доступны с 1997 года, за исключением Science Express, STKE и Science Classic (1880—
1996).
ScienceDirect
31
32
http://www.sciencedirect.com
ScienceDirect издательства "Elsevier" ("Эльзевир") крупнейший в мире электронный
ресурс
информации по науке, технологии и медицине, включающий 1800 наименований научных
журналов. Полнотекстовый архив доступен с 2000 г.
Список тематик:
Agricultural and Biological Sciences
Agricultural and Biological Sciences (General)
Agronomy and Crop Science
Animal Science and Zoology
Aquatic Science
Ecology, Evolution, Behavior and Systematics
Food Science
Forestry
Horticulture
Insect Science
Plant Science
Soil Science
Environmental Science
Ecological Modelling
Ecology
Environmental Engineering
Environmental Science (General)
Global and Planetary Change
Health, Toxicology and Mutagenesis
Management, Monitoring, Policy and Law
Nature and Landscape Conservation
Pollution
Waste Management and Disposa
Water Science and Technology
Immunology and Microbiology
Applied Microbiology and Biotechnology
Immunology
Immunology and Microbiology (General)
Microbiology
Parasitology
Virology
SpringerLink
http://www.springerlink.com
Политематическая база данных, содержащая более 1600 журналов, 15 000 книг
(монографии, справочники, энциклопедии, учебники и др.) Русская коллекция научных
u1078 журналов издательства «Наука» (англ. яз.).
Scopus
http://www.scopus.com
Scopus — реферативная база научной информации. База данных содержит 25 миллионов
рефератов из 14 000 журналов 4000 издательств со всего мира. Возможно получить
информацию о том, сколько раз ссылались другие авторы на интересующую Вас статью, и
предоставляется список данных статей. Возможен доступ к полному тексту статьи, если
Научная библиотека ТГУ имеет подписку к данному журналу.
Taylor&Francis
http://www.informaworld.com/
С платформы informaworld открыт доступ до к журналам ведущего мирового издательства
32
33
Taylor&Francis. Коллекция журналов насчитывает более 1000 наименований по всем
областям знаний. Для просмотра журналов перейдите по ссылке „Journals“,
расположенной в верхней части страницы.
Тематические рубрики:
Bioscience:
Biochemistry
Bioinformatics
Biology
Biotechnology
Branches of Medicine
Entomology
Epidemiology
Forensic Science
General Science
Genetics
Immunology
Laboratory Animal Science
Microbiology
Natural History
Neuroscience
Nutrition
Pharmaceutical Science
Pharmacology
Toxicology
НАУЧНЫЕ РЕСУРСЫ ОТКРЫТОГО ДОСТУПА
«Научные ресурсы открытого доступа» – это сайты ведущих научных организаций,
предоставляющих свободный доступ к текстам статей на английском, немецком и др.
языках. Доступ возможен с рабочих мест, подключенных к Интернет.
Beilstein Journal of Organic Chemistry (BJOC)
http://www.beilstein-journals.org/
Новый журнал Beilstein Journal of Organic Chemistry (BJOC), издаваемый Beilstein-Institut,
является одним из первых журналов открытого доступа (Open Access Journal) по химии.
Первый выпуск Beilstein Journal of Organic Chemistry опубликован 26 августа 2005 г.
BJOC является рецензируемым журналом, который индексируется в CAS (Chemical
Abstracts Service).
Directory of Open Access Journals
http://www.doaj.org
Более 2000 научных журналов по всем отраслям знания.
DOAR – Directory of Open Access Repositories http://www.opendoar.org/find.php
Справочник репозитариев открытого доступа. Возможность поиска ресурсов открытого
доступа по языку и стране публикации, по предметным областям знания.
E-journal.org
http://www.e-journals.org
Открытый доступ к журналам по всем отраслям знания.
Electronic Journals Library
http://rzblx1.uni-regensburg.de/ezeit/index.phtml?bibid=AAAAA&colors=7&lang=en
Частичный доступ к полным текстам научных журналов по всем отраслям знания.
Elektronische Dissertationen der Ruhr-Universität
http://134.147.247.178/HSSSuchMaske/hs.cgi
33
34
Библиотека Бохум предоставляет бесплатный доступ к диссертациям Рурского
университета (Elektronische Dissertationen der Ruhr-Universität) на немецком языке по
разным дисциплинам
Highwire Archive
http://highwire.stanford.edu/lists/freeart.dtl
Открытый доступ к журналам по биологии, физике, медицине и социальным наукам.
Library and Archives Canada
http://www.nlc-bnc.ca/thesescanada
Бесплатный и свободный доступ к полным текстам канадских диссертаций на английском
или французском языках, опубликованных с 1998 по 31 августа 2002 г.
OAIster
http://oaister.umdl.umich.edu/o/oaister/
Разработка Мичиганского университета, позволяющая производить поиск во множестве
архивов, построенных по принципу «открытого доступа».
United States Patent and Trademark Office
http://www.uspto.gov/patft
United States Patent and Trademark Office - Американская патентная база. Поиск патентов с
1790 по 1975 год возможен только по номерам патентов действующей американской
классификации. Для поиска патентов, зарегистрированных с 1976 по 2005 год, можно
использовать ключевые слова.
ИНТЕРНЕТ–РЕСУРСЫ
Сайты и образовательные порталы
Биология [Электронный ресурс] : Обучающая энциклопедия / РНПО Росучприбор. Version 2.0. - Электрон. дан. - М., 2000-. - Режим доступа :
http://www.informika.ru/text/database/biology
Тестирование. Учебный курс. Ресурсы Интернет. Демо-версии обучающих программ
Естественно-научный образовательный портал [Электронный ресурс] / Мин-во
образования РФ. - Электрон. дан. - М. ; СПб. , 2002 -. - Режим доступа :
http://www.en.edu.ru/
Портал является составной частью федерального портала "Российское образование".
Содержит ресурсы и ссылки на ресурсы по естественно-научным дисциплинам (физика,
химия, биология и математика).
Практическая молекулярная биология [Электронный ресурс] / сост.: Е.
Набирочкина и др ; Ин-т биологии Гена РАН и др. - Электрон. дан. - М., 2000- Режим
доступа: http://www.molbiol.ru/
Сайт для молекулярных биологов и специалистов смежных областей. Включает
протоколы экспериментов, справочную информацию, обзоры работ, полнотекстовые
документы, список биологических журналов и их импакт-фактор.
Российское образование [Электронный ресурс] : Федеральный портал /
Государственный НИИ информ. технологий и телекоммуникаций. – Электрон. дан. М., 2002. - Режим доступа : http://www.portal.edu.ru/
Включает федеральные образовательные порталы по уровням образования и предметным
областям, специализированные порталы, периодические издания on-line, электронные
библиотеки.
Институты:
Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова [Электронный ресурс]. Электрон. дан. – М. : Биофак МГУ, 2001 - . – Режим доступа :
http://www.bio.msu.ru/l01r_ie.htm
Структура факультета; научная работа; образование; мероприятия; проекты; творчество;
Интернет ресурсы.
34
35
Всероссийский Институт Научной и Технической Информации (ВИНИТИ)
[Электронный ресурс]. – Электрон. дан. -М., 1998 - . – Режим доступа :
http://www.viniti.ru
ВИНИТИ — крупнейший информационный центр, обеспечивающий с 1952 г. российское
и мировое сообщество научно-технической информацией по проблемам точных,
естественных и технических наук. Освещаются отечественные и зарубежные достижения
в области химии и химической технологии. ВИНИТИ — национальный информационный
центр, координирующий межгосударственный обмен научно-технической информацией
со странами СНГ.
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН (ИБВВ РАН)
[Электронный ресурс]. – Электрон. дан. - Борок, 1997- . - Режим доступа :
http://www.ibiw.ru/
Структура института; научные исследования; публикации; сотрудничество; контактная
информация; история создания ИБВВ РАН.
Институт биологии [Электронный ресурс] / Коми научный центр Уральского
отделения РАН. – Электрон. дан. - Сыктывкар, 1999- . - Режим доступа :
http://ib.komisc.ru/
Общие сведения; структура; научная деятельность; информационные ресурсы; новости;
поиск по серверу; карта сервера.
Институт математических проблем биологии РАН [Электронный ресурс]. –
Электрон. дан. – Пущино, 1997- . - Режим доступа : http://www.ibiw.ru/
История института; достижения; лаборатории; сотрудники; публикации; учебно-научный
центр; контакты.
Институт цитологии и генетики СО РАН [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. Нвосибирск, 1995 -. - Режим доступа : http://dbserver.bionet.nsc.ru/board/main.pl
Контактная информация; научная деятельность; научные подразделения; информационная
биология; новости для биологов (конференции); информационные ресурсы.
Министерство образования Российской Федерации [Электронный ресурс]. Электрон. дан. - М., 1997 -. Режим доступа : http://www.ed.gov.ru/
Предоставляется информация о структуре Министерства образования, о научных
учреждениях, входящих в его состав, даются адреса, телефоны, e-mail; нормативные
документы, научно-технические программы.
Периодика
Вестник ВОГиС [Электронный ресурс]: Электрон86 о . журнал. - Электрон. дан. Новосибирск: ИциГ, 1997-. - Режим доступа : http://www.bionet.nsc.ru/vogis/
Архив информационного Вестника ВОГиС с 1997 –2004 гг. Содержание и полные тексты
статей.
Наука/Интерпериодика [Электронный ресурс]: Международная академическая
издательская компания. – Электрон. дан. - М., 1998- . – Режим доступа:
http://www.maik.ru/win/journals/index.htm
Издательство публикует около 100 научных журналов. На все журналы можно оформить
on-line подписку. На web-сайте компании предоставляется доступ к оглавлениям
выпускаемых журналов с 1996 года по разным отраслям знания, в том числе к 20
изданиям по биологии. Содержания всех номеров журналов и аннотации статей
публикуются только на английском языке. Полные тексты статей в формате .html или .pdf
предоставляются только на платной основе.
Электронные ресурсы библиотек
Библиотека естественных наук РАН [Электронный ресурс]. Электрон. дан. – М.,
1999- . - Режим доступа : http://www.benran.ru/
Информационные ресурсы: Электронные каталоги журналов, книг и продолжающихся
изданий БЕН. Публикации сотрудников РАН. Естественные науки в Интернет.
35
36
Научная библиотека Томского государственного университета [Электронный
ресурс]. – Электрон. дан. - Томск, 1998-. - Режим доступа : http://www.lib.tsu.ru
История библиотеки. Услуги. Информационные ресурсы: Электронный каталог. Сводный
каталог периодических изданий. Методические рекомендации по оформлению курсовых и
дипломных работ.
Электронная библиотека. Персоналия ученых ТГУ. Научные электронные ресурсы.
Краткий справочник по ресурсам Интернет.
Российская государственная библиотека [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. М., 1998- . – Режим доступа : http://www.rsl.ru/
Информационные ресурсы, предоставленные в сети Интернет: Электронный каталог.
Специализированные
базы
данных.
Электронная
библиотека
диссертаций.
Систематический каталог российских ресурсов Интернет. Русский курьер - Центр
электронного копирования и доставки документов (платные услуги).
Российская национальная библиотека: [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. - М.,
2000- . – Режим доступа : http://www.nlr.ru/
Информационные ресурсы, предоставленные в сети Интернет: Электронный каталог.
Каталоги и картотеки. Фонды и коллекции. Указатели и списки. Специализированные
базы данных. Электронная доставка документов.
Научная библиотека МГУ им. М.В.Ломоносова [Электронный ресурс]. – Электрон.
дан. - М., 2000– . Режим доступа : http://www.lib.msu.su/
Сведения о библиотеке. Продукты и услуги. Издательские проекты. Электронный каталог.
Государственная научная педагогическая библиотека им. К.Д. Ушинского
[Электронный ресурс]. – Электрон. дан. - М., 2000- . – Режим доступа :
http://www.gnpbu.ru
Сведения о библиотеке. Электронный каталог. Полнотекстовые базы авторефератов
диссертаций по педагогике и народному образованию. Каталог ссылок на ресурсы
Интернет.
Томская областная универсальная научная библиотека им. А.С. Пушкина
[Электронный ресурс]. – Электрон. дан. - Томск, 2003- 2004. - Режим доступа : http:
//www.lib.tomsk.ru
О библиотеке. Ресурсы. Электронные каталоги: основной и периодики с 1994 года.
Библиографические базы данных по краеведению. Краеведческая электронная
библиотека. Центр чтения (Томская книга. Халфинские чтения и др.)
Книжные Интернет-магазины
Все книги России [Электронный ресурс].- СПб. ; М., : Символ-Плюс, 1996-2004. Режим доступа : http://boоks.ru
Сайт представляет собой группу электронных виртуальных магазинов. Дает возможность
поиска информации по русскоязычным ресурсам Интернет (связанным с книгами,
журналами, компакт-дисками, видео- и аудиокассетами в России и ближнем зарубежье) и
оформления заказа на приобретение товаров
Озон: крупнейший русский Интернет-магазин [Электронный ресурс]. - СПб., 1998 –
2002-2004. – Режим доступа : http://www.ozon.ru
36