Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Уральский государственный лесотехнический университет

Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВПО Уральский государственный лесотехнический университет
Институт леса и природопользования
Кафедра экологии, природопользования и защиты леса
Одобрена:
Кафедрой ЭПиЗЛ
Протокол от __________2015г. №
Зав. кафедрой_________ Ю.Е.Михайлов
Методической комиссией ИЛП
Утверждаю
Директор ИЛП
З.Я.Нагимов
«____» ______________2015г.
Протокол от ___________2015г. №
Председатель___________ Т.Б.Сродных
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Б1.Б.10 Физиология и биохимия растений
Направление (специальность) 35.03.05 «Садоводство»
Профиль (специализация) подготовки – Декоративное садоводство и
ландшафтный дизайн
(квалификация (степень) – бакалавр)
Количество зачетных единиц (Трудоемкость, час) 4 (144 ч)
Разработчик
к.б.н., проф., В.А.Крючков
Екатеринбург 2015
1
Содержание
1.
Цель и задачи изучения дисциплины………………………………..
3
2.
Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине,
соотнесенных с планируемыми результатами освоения
образовательной программы…………………………………………
4
3.
Место дисциплины в структуре ООП...…………………………..…
6
4.
Объем дисциплины и виды учебной работы………………………...
6
5.
Содержание дисциплины.………………………………………….....
7
5.1. Занятия лекционного типа…………………………………………
9
5.2. Занятия семинарского типа……………………………...………...
18
5.3. Другие виды контактной работы с преподавателем (КСР)……..
21
Перечень учебно-методического обеспечения для
самостоятельной работы обучающихся по дисциплине…………….
21
7.
Образовательные технологии………………………………………...
24
8.
Фонд оценочных средств для проведения промежуточной
аттестации обучающихся по дисциплине………………………........
24
8.1.Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в
процессе освоения дисциплины. Формы контроля формирования
компетенций…………………………………………………………...
24
8.2.Показатели и критерии оценивания компетенций при изучении
дисциплины, описание шкал оценивания…………………………...
26
Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети
«Интернет», необходимых для освоения дисциплины……………...
30
10. Методические указания для обучающихся по освоению
дисциплины…………………………………………………………….
31
6.
9.
11. Перечень информационных технологий, используемых при
осуществлении образовательного процесса по дисциплине..……...
32
12. Описание материально-технической базы, необходимой для
осуществления образовательного процесса по дисциплине………..
33
13. Лист контрольных мероприятий по теоретическому курсу………..
34
Приложения………..………………………………………………………..
35
2
Введение
Создание и реконструкция садовых насаждений, рекреационных зон,
подбор видов, пород и сортов плодовых, декоративных и лекарственных
растений для различных агроэкологических условий и технологий возможны
при условии использования ретардантов, фитогормонов, химической
мелиорации, органических, минеральных и бактериальных удобрений,
антитранспирантов, современных технологий защиты растений от
вредителей и болезней. В связи с этим бакалавры должны обладать
фундаментальными знаниями в области основных функций растительного
организма: процессы роста, развития и размножения; энергетика (процессы
фотосинтеза и дыхания); водный режим и минеральное питание; мембранный
и дальний транспорт веществ; раздражимость и проведение сигналов в
клетке и тканях; механизмы резистентности и адаптации к неблагоприятным
факторам среды.
В связи с этим возрастает потребность в высококвалифицированных
специалистах в области декоративного садоводства и ландшафтного дизайна,
способных профессионально обеспечить формирование и реконструкцию
рекреационных садовых насаждений, эксплуатацию объектов ландшафтного
озеленения, внедрения современных ресурсосберегающих технологий
переработки плодов, лекарственного сырья и технологии производства
посадочного материала.
Программа учебной дисциплины «Физиология и биохимия растений»
составлена на основе ФГОС ВПО по направлению подготовки 35.03.05
«Садоводство» (квалификация «бакалавр») от 20.10.2015 г. № 1165; рабочего
учебного плана направления подготовки бакалавров 35.03.05 «Садоводство»
и стандарта УГЛТУ СТП 1.2.1.3-00-15 «Программа учебной дисциплины.
Требования к содержанию и оформлению».
1. Цель и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является реализация требований,
установленных в Федеральном государственном образовательном стандарте
высшего профессионального образования. Преподавание строится исходя из
требуемого уровня подготовки бакалавров в области физиологии и биохимии
растений.
Учебная задача состоит в приобретении знаний о закономерностях
жизнедеятельности растений, физиолого-биохимических, молекулярных и
генетических процессах, механизмах регуляции и резистентности культур к
стрессорам, практических навыках технологий выращивания, производства
семян и посадочного материала плодовых, декоративных, лекарственных и
эфирномасличных растений.
3
Программой курса предусмотрено проведение лекционных и
практических занятий. Особое место в овладении данным курсом отводится
самостоятельной работе студентов.
Изучение курса позволит решить следующие задачи:
 приобрести знания о теоретических основах физиолого-биохимических
процессов
и
конкретных
механизмов,
лежащих
в
основе
жизнедеятельности растений;
 приобрести знания о росте и развитии основных пород, сортов
декоративных, плодово-ягодных и лекарственных растений;
 усвоить представления о метаболических системах, составляющих основу
жизнедеятельности растений и обеспечивающих их существование в
разнообразных условиях среды;
 сформировать современные представления о фотосинтезе как
физиологической функции, составляющей основу биоэнергетики и
продуктивности садовых культур;
 сформировать представления о механизмах резистентности растений к
стрессорам;
 освоить физиологические основы размножения плодовых и декоративных
культур;
 сформировать навыки работы по действующим технологиям производства
посадочного материала;
 умение оценивать пригодность агроландшафтов для выращивания садовых
культур.
2. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине,
соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной
программы
До начала изучения дисциплины студент должен:
знать: общие закономерности внутреннего (анатомия), внешнего
(морфология) строения растений и взаимодействия их со средой обитания;
строение, свойство и изменение популяций, экосистем в онтогенезе; общие
понятия и законы экологии, кинетики и катализа, термодинамики;
абиотические, биотические и антропогенные факторы среды; экологические
функции почв; типы реакций: окислительно-восстановительные, гидролиза,
аминирования, фосфорилирования, карбоксилирования и др.; лист как
оптическая система, спектральный состав солнечного света.
уметь: самостоятельно анализировать причины и механизм изменения
морфо-анатомических признаков в различных экологических условиях;
приготовить препараты клеток и тканей, питательные смеси; работать с
микроскопом и химическим оборудованием; пользоваться статистическими
методами обработки результатов экспериментов и обосновывать полученные
зависимости.
4
владеть навыками: моделирования экологических ситуаций; анализа
и оценки обобщающих показателей функционирования растений, популяций
и экосистем; пользования программно-техническими средствами и
нормативными документами, обеспечивающими доступ к информационным
ресурсам с помощью соответствующих информационных и Internet
технологий; работы с компьютером как средством управления информацией
и работы с информацией в глобальных компьютерных сетях.
иметь представление: о законе превращений веществ и энергий,
стехиометрии,
механизмах
передачи
информации;
о
процессах
почвообразования и изменения плодородия почв в онтогенезе.
После окончания изучения дисциплины студент должен:
знать: общие закономерности и функции физиолого-биохимических
процессов; закономерности роста и развития растений; физиологические
основы применения удобрений; семенного и вегетативного размножения
декоративных и лекарственных растений; роль отдельных макро и
микроэлементов в питании садовых культур.
уметь: самостоятельно анализировать научную литературу; определять
по внешнему виду растений причины нарушения их жизнедеятельности;
применять органические, минеральные и бактериальные удобрении в
зависимости от онтогенеза растений; размножать семенным и вегетативным
способом плодовые, декоративные и лекарственные растения; проводить
подготовку семян и посадочного материала к посеву и посадке.
владеть навыками: применения знаний по физиологии и биохимии
растений в научной и образовательной деятельности, при решении
практических задач в сфере использования, воспроизводства и охраны
садовых насаждений, формированию рекреационных зон; способами
вегетативного и семенного размножения садовых культур; оценивать
качество плодов и семян декоративных и плодовых растений.
иметь представление: об истории возникновения и развития
физиологии растений как науки; об особенностях растений как компонентов
экосистем и их роли в почвообразовании; о рекреационной и средозащитной
роли садовых насаждений способных созданию комфортной визуальной
среды для человека и реализации программы устойчивого развития региона.
Профессиональные компетенции (ПК) обучающегося, формируемые в
результате освоения дисциплины:
Шифр
компетенции
ОК
ОК-6
ОПК
ОПК-2
Сущность (наименование) компетенции
Общекультурные компетенции
Способностью работать в коллективе, толерантно воспринимая
социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия.
Общепрофессиональные компетенции
Способностью использовать основные законы естественнонаучных
дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы
5
ОПК-6
ПК-21
математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования.
Готовностью к определению видов, форм и доз удобрений на
планируемый
урожай
овощных,
плодовых,
лекарственных,
эфирномасличных, декоративных культур и винограда.
Профессиональные компетенции
Способностью к лабораторному анализу почвенных и растительных
образцов, оценке качества продукции садоводства.
3.
Место дисциплины в учебном процессе
Математический и естественнонаучный цикл. Базовая часть.
Освоение дисциплины Б1.Б.10. «Физиология и биохимия растений»
опирается на знания, умения и компетенции, приобретенные в процессе
изучения обеспечивающих дисциплин. В свою очередь изучение дисциплины
Б1.Б.10. «Физиология и биохимия растений» позволяет обучающимся быть
подготовленными к изучению обеспечиваемых дисциплин (см. табл. ).
Перечень обеспечивающих, сопутствующих и обеспечиваемых
дисциплин
№ Обеспечивающие
1. Ботаника
Сопутствующие
Философия
2. Декоративная
дендрология
3. Почвоведение
Селекция
4. Физика
5. Химия
6. Общее земледелие
Обеспечиваемые
Питание и удобрение садовых
культур
Селекция садовых культур
Хранение, переработка плодов и
овощей
Плодоводство
Фитопатология и энтомология
Лекарственные и эфирномасличные растения
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость составляет 4 зачетных единиц (144 академических
часа).
Виды учебной работы
Контактная работа с преподавателем:
занятия лекционного типа
занятия семинарского типа
в том числе: семинары
Всего зачетных единиц/
Всего академических часов
Очная
Заочная
форма
форма
(4 семестр)
1,5 / 54
0,6 / 20
0,9 / 34
0,4 / 16
0,1 / 6
0,3 / 10
6
практические занятия
практикумы
лабораторные работы
другие виды контактной работы (КСР)
в том числе: курсовое проектирование
групповые консультации
индивидуальные консультации
иные виды внеаудиторной
контактной работы
Самостоятельная работа обучающихся
изучение теоретического курса (ТО)
расчетно-графические работы (РГР)
реферат, эссе (Р)
курсовое проектирования (КР/КП)
контрольная работа (Кн.р), тестовый контроль
Вид промежуточной аттестации
Экзамен
(Э)
Зачёт
(З)
Общая трудоемкость дисциплины
0,1 / 4
0,1 / 4
1,5 / 54
3,6 / 128
2,3 / 83
0,9 / 32
0,9 / 32
1 / 36
0,3 / 9
0,1 / 4
4 / 144
4 / 144
Код формируемых
компетенций
Учебно-методическое
обеспечение для
самостоятельной работы
обучающихся
Заочное обучение
Очное обучение
Содержание разделов
(модулей)
0,2 / 7
Количество часов
Контактные Самостоятельн
занятия с
ая
преподавател
работа
ем
Заочное обучение
№
н/п
0,3 / 10
Содержание дисциплины
Очное обучение
5.
0,9 / 34
1
1
1.1
2
3
4
Физиология растительной клетки
Функциональная
1,5
0,5
морфология клетки
5
6
7
8
1
4
3,4,7,8,17,
24,26,28
1.2
Биохимия клетки
1.3
Мембранные и
регуляторные системы
клетки
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
2
1,5
0,5
2
6
3,4,7,8-10,
18,26
1
0,5
1
4
3,7,26
Водный режим растений
7
2.1
Функция воды
2.2
1
0,5
2
6
Клетка как осмотическая
система
1,5
1,5
2
4
2.3
Транспирация. Функция
и механизм
1,5
0,5
2
4
3
3.1
Минеральное питание растений
Физиологическая и
1,5
0,5
биохимическая роль
питательных элементов
2
4
3.2
Роль микробиоты в
питании растений
3.3
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
3,8,9,14
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
7,13,21,25, ОК-6
26,28
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
3,8-10,
26,28
1,3,7,13,15 ОК-6
20,24,26, ОПК-2
28
ОПК-6
ПК-21
3,7,10,13, ОК-6
26,28
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
3,26,28
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
2,5
1,5
2
8
Физиологические основы
применения удобрений
2
0,5
2
4
4
4.1
Фотосинтез
Фотосинтез как основа
биоэнергетики
1
0,5
2
4
3-5,7,9,18
23,24,26,
28
4.2
Химизм фотосинтеза
4
1
2
4
3-5,7,9,18
23,24,26,
28
4.3
Фотосинтез как основа
продуктивности растений
1
0,5
2
6
3-5,7,9,18
23,24,26,
28
5
5.1
Дыхание растений
Дыхание как центральное
звено обмена веществ и
энергии
1
0,5
2
4
7,13,17,
24-26,28
5.2
Химизм и энергетика
дыхания
2,5
1
2
6
7,13,17,
24-26,28
5.3
Дыхание и
продуктивность
насаждений
0,5
0,5
2
4
7,13,17,
24-26,28
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
8
6
6.1
Метаболизм растений
Синтез, превращения и
транспорт органических
веществ в растении
7
7.1
Рост растений
Фазы роста.
7.2
5,7,9,24,26 ОК-6
28
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
4
0,5
4
12
4,5
0,5
2
6
2,3,4,6,8,
11,17-19,
24,26,28
Гормональная система
растений
2
1
2
6
2,3,4,6,8,
11,17-19,
24,26,28
7.3
Продуктивность
древесных насаждений
как функция роста
1,5
0,5
2
4
2,3,4,6,8,
11,17-19,
24,26,28
8
8.1
Развитие растений
Основные этапы
индивидуального
развития растений
1
0,5
3
4
7,8,12,13,
18,21,24,
26,28
8.2
Фотопериодическая
индукция. Гормональная
теория цветения
1,5
0,5
1
4
7,8,12,13,
18,21,24,
26,28
8.3
Физиология размножения
растений
5,5
1
4
6
7,8,12,13,
18,21,24,
26,28
9
9.1
Физиология стресса
Физиологические основы
адаптации растений к
стрессорам
5
0,5
4
6
2,3,13,18,
21,26,28
9.2
Пути повышения
резистентности растений
к неблагоприятным
факторам внешней среды.
Генная инженерия
ИТОГО
5
0,5
4
8
2,3,13,18,
21,26,28
54
16
54
128
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
ОК-6
ОПК-2
ОПК-6
ПК-21
5.1. Занятия лекционного типа
Раздел 1. Физиология растительной клетки.
Тема 1.1. Функциональная морфология клетки.
Задачи
физиологии
растений
как
теоретической
основы
растениеводства. Основные этапы в истории развития физиологии растений.
Общее представление об особенностях морфофизиологической организации
9
древесных растений. Роль физиологии растений в практике декоративного
садоводства и ландшафтного дизайна.
Живая растительная клетка как открытая саморегулируемая
биологическая система, основная физиологически целостная элементарная
структура организма, осуществляющая непрерывный обмен веществами,
энергией и информацией растением и окружающей внешней средой.
Функциональная морфология клетки. Строение и функции клеточной
стенки. Цитоплазма клетки. Химический состав, свойства и роль
цитоплазмы в жизни клетки. Вакуоль. Состав и функции клеточного сока.
Биологические
мембраны,
строение,
функции.
Компартментация
цитоплазмы. Ядро. Ядерное содержимое. Роль ядра в синтезе белка и
передаче наследственных свойств. Пластиды клетки: хлоропласты,
лейкопласты и хромопласты. Роль митохондрий в жизни клеток. Функция
аппарата Гольджи. Рибосомы. Строение и функции рибосом. Лизосомы,
микротрубочки, пероксисомы, глиоксисомы и другие микротельца
растительной клетки. Физиологическая роль микротелец.
Тема 1.2. Биохимия растительной клетки
Химический состав клетки: белки, нуклеиновые кислоты (НК),
углеводы, липиды, витамины, органические кислоты и их роль в жизни
древесных растений.
Характерные особенности живого. Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК)
и белки - структурная и функциональная основа клетки. Строение и функции
НК. Комплементарность азотистых оснований. Генетический код. Репликация ДНК, процесс транскрипции и биосинтеза РНК. Процесс
биосинтеза белков на рибосомах (трансляция). Генетическая система
регуляции клетки.
Классификация белков, их структура и функциональная роль;
протеиногенные аминокислоты; тип связей, определяющих строение белка.
Биоэлектрические явления в клетке. Синтез белка и его механизм.
Цитоплазма как белково-коллоидная система. Возрастные изменения
химизма и структуры цитоплазмы.
Ферменты и их роль в жизни растений. Особенности ферментов.
Однокомпонентные и бикомпонентные ферменты. Активный и
аллостерический
центры
фермента.
Молекулярный
механизм
ферментативного катализа. Влияние внутренних и внешних факторов на
активность фермента. Классификация ферментов.
Общие представления об обмене веществ и превращении энергии в
растительной клетке. Характерные особенности живого. Белки и НК в
явлениях жизни. Внешний обмен клетки и внутриклеточный обмен
(метаболизм). Анаболические и катаболические процессы. Особенности
биохимических
реакций.
Конструктивный
(ассимиляция)
и
энергетический обмен. Источники энергии в клетке и роль
аденозинтрифосфорной кислоты (АТР) в энергетике клетки.
10
Тема 1.3. Мембранные и регуляторные системы клетки
Ферментные, мембранные и генные регуляции метаболизма в
клетке. Биоэлектрические явления в клетке и их роль в обмене веществ.
Взаимосвязь и взаимодействие клеток в тканях и органах целого
растения. Растительная клетка, популяция, садовые насаждения как
саморегулируемые кибернетические системы.
Раздел 2. Водный режим растений
Тема 2.1. Функция воды
Общая характеристика водообмена растений. Понятие о водном
режиме (водообмене), водном балансе и водном дефиците растений.
Распределение воды в растении. Усвоение воды растением, Водоемкость
насаждений. Структура и свойства воды. Водный и химический
потенциал. Биологическая роль воды в жизни растений и биосферы.
Поглощение воды растением. Корневая система растений как орган
добывания воды. Механизм поглощения воды. Поглощающий аппарат
древесных растений. Механизм поглощения воды корнями растений.
Состояние воды в почве. Коэффициент завядания. Представление о «физиологической сухости» почвы. Условия поступления воды в корневые системы
растений. Нагнетающая деятельность корневой системы. Зависимость
«плача» от метаболизма.
Тема 2.2. Клетка как осмотическая система
Растительная
клетка
как
осмотическая
система.
Общие
представления об осмосе и осмотическом давлении. Зависимость
осмотического давления клеточного сока от внешних условий.
Тургорное давление, его природа. Плазмолиз и деплазмолиз. Методы
определения осмотического давления. Сосущая сила и ее роль в поглощении
воды клетками. Соотношение между сосущей силой, осмотическим и
тургорным давлениями. Зависимость этих показателей от степени насыщения клетки водой. Коллоидное набухание.
Тема 2.3. Транспирация и физиологическое значение
Лист как орган транспирации. Кутикулярная и устьичная
транспирация. Механизм движения устьиц. Влияние внешних и внутренних
факторов на транспирацию. Суточный ход транспирации. Показатели
транспирации. Группы древесных растений по интенсивности транспирации.
Использование
транспирации
деревьев
в
практических
целях.
Эвапотранспирация. Водообмен плодовых и декоративных растений в
онтогенезе.
Передвижение воды по растению. Ближний и дальний транспорт воды
Движущие силы восходящего тока. Теория сцепления. Скорость
передвижения воды в древесных растениях. Особенности и роль водного
11
тока в стволе дерева. Сезонные изменения содержания воды в древесном
растении. Вода как важнейший экологический фактор. Группы растений по
отношению к фактору влажности. Древесные растения - гидрофиты,
гигрофиты, мезофиты, ксерофиты. Водный баланс, водный дефицит, водный
стресс. Временное и длительное завядание. Суточные и сезонные изменения
в водном балансе растения и их причины.
Регулирование водного режима растений. Антитранспиранты.
Раздел 3. Минеральное питание растений
Тема 3.1. Физиологическая и биохимическая роль питательных
элементов
Общие представления о минеральном питании растений. Необходимые
макро- и микроэлементы, их физиологическая роль. Распределение и
перераспределение элементов минерального питания по отдельным органам
и тканям растений в онтогенезе, реутилизация. Формы азота в почве, их
доступность растениям. Работы Д.Н. Прянишникова. Лист как орган
интегральной информации питания растений. Особенности почвы как
субстрата для питания растений.
Корневая система как орган поглощения, синтеза и передвижения
веществ в растении. Механизм добывания корнями растений элементов
(симплазматический, апоплазматический). Пиноцитоз. Физико-химическая
сущность антагонизма и синергизма ионов. Избирательность поглощения.
Физиологически кислые, щелочные и нейтральные вещества (удобрения).
Буферность питательной среды. Ассимиляция поглощенных минеральных
элементов в растении. Взаимосвязь между минеральным и углеводным
обменом. Синтезирующая деятельность корневых систем по работам Д.Л.
Сабинина, А. Л. Курсанова, К. Мотеса. Роль систем в жизнедеятельности
растений. Влияние внутренних условий на минеральное питание растений.
Влияние внешних факторов на поглощение минеральных элементов.
Круговорот минеральных элементов при выращивании плодовых и
декоративных растений.
Тема 3.2. Роль микроорганизмов в питании растений
Задачи
почвенной
микробиологии.
Значение
почвенных
микроорганизмов. Основные группы почвенных микроорганизмов. Методы
изучения и количественного учета микроорганизмов почвы. Чистые и
накопительные культуры. Роль микроорганизмов в жизни растений.
Распространение микроорганизмов в почве, воздухе и воде. Ризосфера.
Прокариоты: формы и строение клеток, подвижность, размножение,
спорообразование. Влияние внешних условий на жизнедеятельность
микроорганизмов (химический состав субстрата, температура, свет, реакция
среды, влажность субстрата, аэрация и др.).
Участие микроорганизмов в биологическом круговороте углерода.
Типы питания микроорганизмов (гетеротрофный и автотрофный).
12
Бактериальный фотосинтез (фоторедукция). Хемосинтез. Особенности
энергетических процессов в мире микроорганизмов, дыхание и брожение.
Спиртовое, молочнокислое и маслянокислое брожение. Участие микроорганизмов в разложении целлюлозы, лигнина и жиров, в превращениях серы,
железа, фосфора. Схема биологического круговорота углерода. Роль почвенных грибов в минерализации органических веществ. Микориза.
Роль микроорганизмов в общем круговороте азота в природе.
Процессы аммонификации, нитрификации, денитрификации. Фиксация
молекулярного
азота
свободноживущими
и
симбиотическими
микроорганизмами. Механизм фиксации азота.
Типы биологических связей в мире почвенных микроорганизмов.
Взаимоотношения между микроорганизмами и высшими растениями.
Использование полезных свойств микроорганизмов в декоративном
садоводстве.
Бактериальные
удобрения.
Микробиологическая
метаболизация древесных отходов. Биоремедиация почв.
Тема 3.3. Физиологические основы применения удобрений.
Плодородие почв. Типы и эффективность использования удобрений
растениями. Признаки минеральной недостаточности. Диагностика
потребностей растений в элементах питания. Некорневые подкормки
растений. Выращивание растений без почвы. Гидро- и аэропоника.
Регулирование минерального питания растений в декоративном
садоводстве и ландшафтном дизайне.
Раздел 4. Фотосинтез
Тема 4.1. Фотосинтез как основа биоэнергетики
Сущность и значение фотосинтеза. Работы К.А. Тимирязева.
Фотосинтез - важнейшее звено жизненного цикла на Земле. Общие
представления о фотоавтотрофной функции. Фоторедукция. Роль
фотосинтеза в создании органического вещества и аккумуляции солнечной
энергии. Методы изучения фотосинтеза. Фотосинтетический аппарат
высших растений. Листовой индекс. Строение и состав хлоропластов.
Молекулярная модель тилакоида. Пигментные системы листа. Структура,
функции и свойства пигментов. Биосинтез хлорофилла и каротиноидов,
фикобилины, хлороз. Осенняя окраска листьев древесных растений:
использование в практике ландшафтного строительства.
Энергетика фотосинтеза. Механизм поглощения света. Оптические
свойства листьев. Фотосинтез в различных лучах спектра. Фотосинтетически
активная радиация, квантовый выход и коэффициент полезного действия
фотосинтеза.
Тема 4.2. Химизм фотосинтеза
Световая (фотолиз) и темновая фазы фотосинтеза (цикл Кребса); Сз, С4
и САМ - пути фиксации СО2. Фотосинтетическое (циклическое и
13
нециклическое) фосфорилирование. Фотолиз воды и его значение.
Образование АТР и НАДР-Н при световых реакциях. Фотодыхание (С2 –
путь фотосинтеза).
Тема 4.3. Фотосинтез как основа продуктивности растений
Влияние внутренних и внешних факторов на интенсивность фотосинтеза. Видовая специфика фотосинтеза древесных растений. Светолюбие и
теневыносливость древесных растений. Световой и углекислотный
компенсационные пункты. Световые кривые фотосинтеза. Светокультура.
Суточный и сезонный ход фотосинтеза.
Продукты фотосинтеза. Формы передвигающихся органических
соединений. Механизм, скорость и пути транспорта ассимилятов. Работы А.
Л. Курсанова.
Фотосинтез и урожай. Работы Л. А. Иванова и А. А. Ничипоровича.
Фотосинтетическая продуктивность садовых насаждений. Пути регулирования фотосинтетической продуктивности плодовых культур.
Раздел 5. Дыхание растений.
Тема 5.1. Дыхание как центральное звено обмена веществ и энергии
Физиологическая сущность и функции дыхания в жизни растений.
Дыхание как центральное звено обмена веществ. Роль дыхания в
конструктивном метаболизме. Теория биологического окисления и
восстановления. Митохондрии как органеллы анаэробного дыхания.
Каталитические системы дыхания.
Тема 5.2. Химизм дыхания
Химизм и энергетика процессов дыхания и брожения. Окислительное
фосфорилирование на уровне субстрата, гликолиз, цикл Кребса (цикл ди- и
трикарбоновых кислот), образование высокоэнергетического соединения АТР. Использование промежуточных продуктов дыхания для синтеза
углеводов, белков, липидов и вторичных веществ. Взаимосвязь дыхания и
брожения. Пентозофосфатный цикл трансформации гексоз. Разнообразие
путей переноса электронов и протонов у растений как приспособление к
условиям существования - глиоксилатный цикл дыхания.
Тема 5.3. Дыхание и продуктивность насаждений.
Регуляторные механизмы дыхания насаждений. Зависимость дыхания
от внутренних и внешних факторов. Дыхательный коэффициент. Роль
дыхания в адаптации растений к неблагоприятным условиям существования.
Дыхательный газообмен древесных растений. Связь дыхания с другими
физиологическими процессами. Видовая специфика дыхания плодовых и
декоративных растений.
Раздел 6. Метаболизм растений
14
Биохимический состав древесных растений. Органические вещества
первичного и вторичного обмена. Конституционные, запасные,
энергетические, транспортные и защитные вещества. Аэрофолины растений.
Фенольные соединения (флавоноиды, кумарины, лигнин, таннины),
терпеноиды,
алкалоиды,
гликознды,
тритерпеновые
кислоты.
Физиологическая роль и практическое значение соединений вторичного
обмена.
Аллелопатия.
Механизмы
саморегуляции
превращения
органических веществ в растениях.
Превращения веществ при созревании семян и плодов. Особенности
метаболизма в прорастающих семенах, в том числе в семенах древесных
растений. Годичный цикл превращений запасных веществ в вегетативных
органах древесных растений. Взаимосвязь превращений органических
веществ в растении.
Раздел 7. Рост растений
Тема 7.1. Фазы роста
Понятие о росте и развитии растений. Локализация ростовых
процессов. Три фазы роста растительной клетки. Изменения метаболизма и
энергетики при прохождении каждой из этих фаз. Синтез целлюлозы.
Процессы лигнинообразования, одревеснения, опробковения. Способы
изменения роста. Общие закономерности роста.
Тема 7.2. Гормональная система растений
Регуляторы роста и их классификация. Фитогормоны и ингибиторы.
Роль ауксинов, гибберелинов, цитокининов и ингибиторов в ростовых
процессах. Гормональная теория И. Т. Холодного - Ф. Вента. Механизмы
действия регуляторов роста. Практическое использование регуляторов роста
и ретардантов в декоративном садоводстве и ландшафтном дизайне.
Тема 7.3. Продуктивность древесных растений как функция роста
растений
Продуктивность древесных, декоративных и лекарственных растений
в зависимости от наследственных особенностей и экологических условий.
Влияние внешних условий на рост. Периодичность роста древесных
растений. Взаимодействие частей растения. Корреляции и полярность.
Формирование и обрезка плодовых и декоративных культур.
Ростовые движения растений. Тропизмы. Настии. Сейсмонастические
движения.
Раздел 8. Развитие растений
Тема 8.1. Основные этапы онтогенеза растений
Понятие об индивидуальном развитии растений. Взаимосвязь
процессов роста и развития. Основные этапы индивидуального развития
растения. Жизненный цикл высших растений. Фенологические фазы. Этапы
15
онтогенеза древесного цикла растений. Фазы развития всходов древесных
растений. Проявление интегрального воздействия важнейших внешних
факторов на процессы роста и развития. Явления фото- и термопериодизма.
Биоритмы. Физиологические основы покоя растений и прерывания покоя.
Типы покоя. Приемы ускоренного прорастания семян и регулирования
роста и развития растений. Стратификация и скарификация семян.
Физиологические основы хранения семян и плодов.
Тема 8.2. Гормональная регуляция развития растений
Внутренние и внешние факторы, регулирующие развитие.
Гормональная теория цветения М.Х. Чайлахяна. Теория циклического
старения и омоложения Н.П. Кренке. Геронтология растений. Теория
перекисного окисления липидов. Физиологические основы опыления,
цветения, оплодотворения и плодоношения. Созревание плодов и семян, его
регулирование при участии внутренних и внешних факторов.
Периодичность плодоношения древесных растений.
Тема 8.3. Физиология размножения растений
Физиология
семенного
(полового)
размножения
растений.
Предпосевная подготовка семян. Физиологические основы вегетативного
размножения (прививка, черенкование и др.). Карликовые формы растений.
Метод культуры изолированных тканей и клеток. Питательные среды.
Методы стерилизации. Условия среды выращивания. Клеточная инженерия
древесных растений. Микроклональное размножение ценных форм
древесных пород, в том числе с помощью соматического эмбриогенеза.
Соматическая гибридизация древесных растений.
Генетическая инженерия древесных растений. Способы выделения
генов, кодирующих экспрессию хозяйственно ценных признаков. Методы
введения чужеродных генов (векторы или векторные системы, прямое введение). Примеры получения трансгенных форм древесных растений.
Раздел 9. Физиология стресса
Тема 9.1. Физиологические основы адаптации растений к стрессорам
Общие представления об устойчивости растений к неблагоприятным
внешним воздействиям - стрессорам. Физиология стресса. Специфические
и неспецифические реакции, адаптационный синдром. Устойчивость
растений как результат процесса адаптации. Представление о стрессовых
белках. Экологическая амплитуда вида и экстремальные условия среды.
Действие на растения низких отрицательных и положительных
температур. Холодо- и морозоустойчивость. Зимостойкость. Теория
закаливания И.И.Туманова и В.Лархера. Выпревание. Вымокание.
Выжимание. Зимняя засуха. Морфофизиологические основы устойчивости
растений к низким температурам на разных этапах развития. Способы
защиты от заморозков.
16
Засухо- и жароустойчивость растений. Действие на растения высоких
температур и водного дефицита. Пути приспособления различных групп
ксерофитов
к
засухе.
Засухоустойчивость
древесных
пород.
Физиологические основы полезащитного лесоразведения. Орошение и его
значение в борьбе с засухой.
Влияние на растения избытка воды в почве. Причины устойчивости
растений к затоплению. Полегание растений и меры его предупреждения.
Влияние затопления на древесные растения.
Солеустойчивость древесных растений. Действие на растения
избытка солей в почве. Типы галофитов.
Газоустойчивость древесных растений. Физиология и механизм
устойчивости растений к газообразным промышленным токсикантам.
Радиоустойчивость древесных пород. Действие ионизирующих
излучений на растения.
Физиология городских растений.
Устойчивость растений к патогенным микроорганизмам. Механизмы
защиты от инфекции (фитонциды, фитоалексины, лектины), развитие
защитных реакций и иммунитет растений. Природные фунгициды.
Физиологические основы устойчивости растений к насекомым
(репелленты, аттрактанты, феромоны, экдизоны и др.).
Тема
9.2.
Пути
повышения
резистентности
растений
к
неблагоприятным факторам среды
Биохимическое взаимодействие древесных растений (аллелопатия).
Аллелохемики как носители информации. Пути повышения устойчивости
древесных растений к неблагоприятным внешним воздействиям. Роль
селекции. Возможности генной инженерии.
Физиологические основы подбора ассортимента древесных растений для
оздоровления биосферы, создания зеленых санитарно - защитных зон вокруг
городов и промышленных центров, интерьеров с экстремальными внешними
условиями, заводских цехов и эргономических системах. Современное
состояние и проблемы физиологии древесных растений и их сообществ.
17
5.2.
Занятия семинарского типа
Рабочим учебным планом предусмотрены практические занятия.
очное обучение
заочное обучение
Учебно-методическое
обеспечение для
самостоятельной работы
обучающихся
Перечень и содержание занятий семинарского типа
(практических занятий)
2
2
4
4
2
2
6
6
6
1
1
1
2
1
1
1
1
1
7,8,26,28
9,26,28
7,10,26,28
8,18,21,26,28
7,13,24,26,28
5,7,26,28
11,18,24-26,28
4,12,26,28
7,9,25,26,28
34
10
Количество
часов
№
п/п
Наименование
занятий семинарского типа
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Физиология растительной клетки
Водный режим растений
Минеральное питание растений
Фотосинтез
Дыхание
Метаболизм растений
Рост растений
Развитие растений
Устойчивость растений к неблагоприятным факторам
внешней среды
Итого
9.
Содержание практических занятий
Раздел 1. Физиология растительной клетки
Тема 1.1. Функциональная морфология клетки. Объект физиологии
растений – эукариотный организм, осуществляющий фототрофный образ
жизни. Основные структурные элементы клетки. Физико-химические
свойства цитоплазмы и их изменения в жизненном цикле клетки.
Проницаемость цитоплазмы. Скорость движения цитоплазмы в клетке.
Влияние катионов и анионов солей на вязкость цитоплазмы. Потенциальное
осмотическое давление клеточного сока. Сосущая сила растительных тканей.
Тема 1.2. Биохимия растительной клетки. Экспресс – метод
определения белков, липидов, углеводов в семенах и листьях древесных
растений. Кинетика и катализ биохимических реакций. Ферменты: амилаза,
протеаза.
Тема 1.3. Мембранные и регуляторные системы клетки. Признаки
живой и поврежденной цитоплазмы. Избирательная проницаемость
цитоплазмы. Плазмолиз. Компартментация клеточных систем и
метаболических фондов как механизм регуляции клеточного обмена веществ.
18
Раздел 2. Водный режим растений
Тема 2.1. Функция воды. Молекулярная структура и
физикохимические свойства воды. Активность воды. Свободная и связанная
вода.
Тема 2.2. Клетка как осмотическая система. Осмос и осмотическое
давление. Гидрофильность коллоидов. Осмотическое давление растений в
зависимости от концентрации солей питательного раствора. Водообмен
побегов яблони, клена. Скорость поглощения воды корневой системой.
Тема 2.3. Транспирация. Функция и механизм. Интенсивность
транспирации, транспирационный коэффициент. Устьичная и кутикулярная
транспирация. Анализ состояния устьиц. Водный дефицит растений.
Водопроводимость древесины растений.
Раздел 3. Минеральное питание растений
Тема 3.1. Физиологическая и биохимическая роль питательных
элементов. Лист как орган интегральной информации питания растений.
Потребности растений в минеральных элементах. Определение макро-и
микроэлементов в древесной золе. Питательные смеси. Водные и почвенные
культуры. Выделение протонов корневыми системами растений.
Определение общей и рабочей адсорбирующей поверхности корней.
Тема 3.2. Роль микробиоты в питании растений. Основные группы
популяций микроорганизмов почвы. Количественный и качественный учет
почвенной микробиоты. Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы. Аммонификация. Нитрификация. Денитрификация. Типы и виды
микориз.
Тема 3.3. Физиологические основы применения удобрений.
Диагностика потребностей растений в минеральных элементах питания.
Технология применения органических, минеральных и бактериальных
удобрений. Химическая мелиорация.
Раздел 4. Фотосинтез
Тема 4.1. Фотосинтез как основа биоэнергетики. Фотосинтетический
аппарат высших растений. Пигментные системы фотосинтеза. Бумажная
хроматография пигментов. Оптические и химические свойства пигментов.
Тема 4.2. Химизм фотосинтеза. Биохимия С3 -, С4 -, САМ-, С2 - путей
фотосинтеза.
19
Тема 4.3. Фотосинтез как основа продуктивности растений.
Интенсивность фотосинтеза. Количественное определение метаболитов
фотосинтеза. Физиологические основы продуктивности насаждений.
Раздел 5. Дыхание растений
Тема 5.1. Дыхание как центральное звено обмена веществ и
энергии. Субстраты дыхания. Каталитические системы дыхания:
дегидрогеназа, пероксидаза. Активность каталазы. Оценка спелой и неспелой
древесины.
Тема 5.2. Химизм и энергетика дыхания. Основные пути
катаболизма углеводов. Количественные показатели дыхания. Интенсивность
дыхания семян.
Раздел 6. Метаболизм растений
Тема 6.1. Синтез и транспорт органических веществ в растении.
Определение флавонолов хвои сосны методом бумажной хроматографии.
Качественные реакции на таннины и кумарины. Конституционные запасные,
энергетические и защитные вещества. Количественное определение
аскорбиновой кислоты в плодах и листьях. Биосинтез фенольных
соединений, углеводов и витаминов в растениях. Реакция Меуле для
определения видов древесины хвойных и лиственных пород.
Раздел 7. Рост растений
Тема 7.1. Фазы роста. Стадийность роста. Изучение скорости роста
древесных растений. Химическая диагностика степени вызревания побега.
Тема 7.2. Гормональная система растений. Регуляторы роста
растений. Оценка действия ауксина на прорастание семян и рост растения.
Тема 7.3. Продуктивность древесного растения как функция роста.
Периодичность роста древесных растений. Состояние покоя тканей.
Признаки активного и покоящегося состояния древесных растений.
Полярность в формировании корней при укоренении черенков. Фототропизм
и геотропизм растений.
Раздел 8. Развитие растений
Тема 8.1. Основные этапы индивидуального развития растений.
Онтогенез растений. Нетождественность роста и развития. Физиологические
основы покоя растений. Методика выявления периода покоя. Стратификация
и скарификация семян. Способы прерывания покоя древесных растений.
Тема 8.2. Гормональная теория цветения. Фитогормоны, строение и
функции. Ускоренное прорастание семян с использованием фитогормонов.
20
Способы сокращения сроков
Ингибиторы роста. Ретарданты.
наступления
репродуктивной
фазы.
Тема 8.3. Физиология размножения растений. Физиология
семенного и вегетативного размножения. Черенкование и прививки.
Заготовка одревесневших черенков. Методы и технология повышения
укореняемости черенков. Заготовка черенков для прививки. Технология
прививок. Способы выращивания низкорослых яблонь и груш.
Раздел 9. Физиология стресса
Тема 9.1. Физиологические основы адаптации растений к
стрессорам. Морфофизиологические основы устойчивости растений к
стрессорам. Адаптивный синдром. Механизм защиты цитоплазмы клеток при
низких отрицательных температурах. Засухо- и солеустойчивость растений.
Тема 9.2. Пути повышения резистентности растений к
неблагоприятным факторам внешней среды. Визуальные повреждения
древесных растений. Губчатая паренхима как показатель газоустойчивости
при воздействии промышленных токсикантов.
5.3. Другие виды контактной работы с преподавателем (контроль
самостоятельной работы)
КСР является одной из форм контактной работы обучающихся с
преподавателем, которая предполагает проверку выполнения контрольной
работы и проведение тестирования по изученным темам.
Тематика контрольных работ представлена в Приложении 1, 4, задания
для контрольного тестирования (фрагмент) по темам курса приведены в
Приложении 5.
6.
Перечень учебно-методического обеспечения для
самостоятельной работы обучающихся по дисциплине
Нормативная литература
1. Земельный кодекс РФ от 26.10.2001 № 136-ФЗ (с изменениями и
дополнениями вступил в силу с 19.10.2015 г.).
2. Лесной кодекс РФ (с изменениями от 13.07.2015 г.) в редакции,
действующей с 01.10.2015 г.
21
Основная и дополнительная учебная литература
№
п/п
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Авторы, наименование
Год
изд.
Основная
Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В. и др. Физиология растений. Учебник 2005
для ВУЗов. - М., 630 с.
Веретенников А.В. Физиология растений. Учебник для ВУЗов. 2006.
Воронеж, Воронежский гос. ун-т, 480с.
Кожевников А.П., Крючков В.А., Воробьева М.В., Гнеушева Т.М., 2013
Зотеева Е.А., Михайлов Ю.Е., Тишкина Е.А., Яппарова А.Ф.
Выполнение выпускной квалификационной работы. Учебное
пособие. Е, 113 с.
Крючков В.А., Петров А.П., Ладейщикова Л.А. Уральский сад 2006
лечебных культур им. проф. Л.И. Вигорова. Монография. Е., 208с.
Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. Учебник для 2006
ВУЗов. М., 730с.
Медведев С.С. Физиология растения. Учебник для ВУЗов. С.Пб., 2004
335с.
Дополнительная
Крамер П., Козловский Т. Физиология древесных растений. М. 1983
Лесная пром-ть, 463с.
Крючков В.А. Редкие плодовые и декоративные растения. Учебное 1995
пособие. С. УГЛТУ, 45с.
Крючков В.А. Физиология растений с основами биохимии. Учебное 1989
пособие. Рост и устойчивость. С.: УПИ, 1989, 116с.
Крючков В.А. Физиология растений с основами биохимии. Учебное 1992
пособие. Размножение древесных растений. С. УЛТИ, 104с.
Кретович В.Л. Биохимия растений. – М.: Высшая школа, 1986, 507 с. 1986
Кол.
экз.
40
45
100
15
35
30
10
50
60
60
10
Интернет–ресурсы
14. On-line энциклопедия «Физиология растений» [Электронный ресурс] –
URL: http://fizrast.ru/.
15. Официальный сайт Общества физиологов растений России [Электронный
ресурс] – URL: http://www.ippras.ru/society_physiologists_plants/.
16. Бюллетень Общества физиологов растений России [Электронный ресурс]
– URL: http://www.ippras.ru/society_physiologists_plants/bulletin_soppr.php.
17. Научная электронная библиотека – http://www.elibrary.ru
18. Сельскохозяйственная электронная библиотека знаний (СЭБиЗ)
[Электронный ресурс] – URL: http://www.cnshb.ru.
19. Физиология растений – http://www.maik.ru/cgi-bin/list.pl?page=fizrast
20. ВИНИТИ – http://www.viniti.msk.ru
21. Государственная Публичная Научно-техническая библиотека России –
http://www.gpntb.ru
22. www.consultant.ru Справочно-правовая система «Консультант Плюс».
23. Elibrary.ru [Электронный ресурс]: электронная библиотечная система:
база данных содержит сведения об отечественных книгах и
22
периодических изданиях по науке, технологии, медицине и образованию /
Рос. информ. портал. – Москва, 2000– . – Режим доступа: http://elibrary.ru.
24. Электронный архив УГЛТУ [Электронный ресурс]: содержит
электронные версии научных, учебных и учебно-методических
разработок авторов - ученых УГЛТУ. Режим доступа: http://elar.usfeu.ru.
25. Российская государственная библиотека [Электронный ресурс]: содержит
электронные версии книг, учебников, монографий, сборников научных
трудов как отечественных, так и зарубежных авторов, периодических
изданий. Режим доступа: http:// www.rbc.ru.
Методические указания
26. Крючков В.А. Булатова И.К. Практикум по физиологии древесных
растений. Е.: УГЛТУ, 2006, 210с.
27. Крючков В.А. Физиология растений. Методические указания по
самостоятельной работе, контрольные задания для студентов
специальностей 250201 «Лесное хозяйство», 250203 «Садово- парковое и
ландшафтное строительство», направления 250100 «Лесное дело»
дневной, очно- заочной, заочной и сокращенной форм обучения. Е., 2011,
32с.
28. Крючков В.А. Аттестационные педагогические измерительные
материалы для студентов ЛХФ очной, заочной, сокращенной форм
обучения по специальности и направлению: 250100 «Лесное дело»,
250201 «Лесное хозяйство», 250203 « Садово- парковое и ландшафтное
строительство». Е., 2010, 41с.
Перечень
№
самостоятельной
п/п
работы
1
2
3
Текущая
проработка
курса
Подготовка к
практическим
занятиям
Выполнение
контрольной
работы,
подготовка к
тестовому
контролю
ИТОГО
Количество часов
Содержание
Осмысление и закрепление
теоретического материала
Изучение
лекционного
материала и литературных
источников по заданной
тематике
Изучение нормативных
документов, лекционного
материала, литературных
источников по заданной
тематике
Учебнометодическое
обеспечение
Перечень самостоятельной работы обучающихся
Очная
форма
Заочная
форма
16
28
3-13,26-28
20
32
1-5,7-9,1113,18,24-28
18
32
1-13,18,21,
24-28
54
92
23
4
Подготовка к
экзамену, сдача
экзамена
Изучение нормативных
документов, лекционного
материала, литературных
источников в соответствии
с перечнем вопросов
(Приложения 2, 3)
ВСЕГО
3,4,7,8,10,11,
13,26,28
36
36
90
128
Самостоятельная работа способствует закреплению навыков работы с
научной, нормативной и учебной литературой, использования теоретических
знаний для применения технологии выращивания посадочного материала
декоративных, плодово-ягодных и лекарственных растений. Одной из форм
самостоятельной работы студента является выполнение контрольной работы.
Задания и требования для выполнения контрольной работы приведены в
методических указаниях [27]. При защите контрольной работы студент
должен дать объяснение по выполнению и ответить на теоретические
вопросы по соответствующему разделу курса. Выполнение и защита
контрольной работы является обязательным условием для допуска студента к
экзамену по дисциплине.
7. Образовательные технологии
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки
35.03.05 «Садоводство» (профиль «Декоративное садоводство и
ландшафтный дизайн»), реализация компетентного подхода предусматривает
широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм
проведения занятий (8 часов) с целью формирования и развития
профессиональных навыков обучающихся.
Для формирования необходимых профессиональных компетенций при
проведении
практических
и
лекционных
занятий
применяются
интерактивные методы обучения: анализ практических ситуаций (12 ч),
лекция-презентация (4 ч).
8.
Фонд оценочных средств для проведения промежуточной
аттестации обучающихся по дисциплине
8.1. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в
процессе освоения дисциплины. Формы контроля формирования
компетенций
Формируемые
Вид и форма контроля
компетенции
Способность работать в Промежуточный
коллективе,
толерантно контроль: тестирование
воспринимая социальные, Текущий контроль:
Семестр очное (заочное)
обучение
1, 2 (1, 2)
24
этнические, конфессиона- опрос,
выполнение
льные
и
культурные практических
заданий,
различия (ОК-6)
тестирование. Выполнение и
защита контрольной работы
Способность использовать Промежуточный
основные законы естест- контроль: тестирование
веннонаучных дисциплин в Текущий контроль:
профессиональной деяте- опрос,
выполнение
льности, применять методы практических
заданий,
математического анализа и тестирование. Выполнение и
моделирования, теорети- защита контрольной работы
ческого и экспериментального исследования (ОПК-2)
Готовность к определению Промежуточный
видов,
форм
и
доз контроль: тестирование
удобрений на планируемый Текущий контроль:
урожай овощных, плодо- опрос,
выполнение
вых, лекарственных, эфир- практических
заданий,
номасличных, декоратив- тестирование. Выполнение и
ных культур и винограда защита контрольной работы
(ОПК-6)
Способность к лаборатор- Промежуточный
ному анализу почвенных и контроль: тестирование
растительных
образцов, Текущий контроль:
оценке качества продукции опрос,
выполнение
садоводства (ПК-21)
практических
заданий,
тестирование. Выполнение и
защита контрольной работы
1, 2 (1, 2)
1, 2 (1, 2)
1, 2 (1, 2)
Текущий контроль знаний студентов (опрос, выполнение
практических заданий, тестирование) проводится по результатам
выполнения домашних или аудиторных работ. Средством контроля
формирования компетенции ОК-6, ОПК-2, ОПК-6, ПК-21 являются вопросы
для самоконтроля, задачи, тесты, задания по темам дисциплины
(Приложения 1, 4, 5).
Текущий контроль (выполнение и защита контрольной работы)
формирования компетенции ОК-6, ОПК-2, ОПК-6, ПК-21.
Задания и требования для выполнения контрольной работы,
приведенные в методических указаниях [27]. При защите контрольной
работы студент должен дать объяснение по выполнению и ответить на
теоретические вопросы по соответствующему разделу курса. Выполнение и
защита контрольной работы является обязательным условием для допуска
студента к экзамену по дисциплине.
Цель контрольной работы – закрепление и систематизация
теоретических знаний закономерностей функций растений, практическое
использование технологий выращивания посадочного материала, ухода за
насаждениями и хранения плодов, ягод и лекарственного сырья.
25
Задача контрольной работы – проверка знаний и практических навыков
по созданию плодово-ягодных, декоративных и лекарственных садов.
Контрольная работа выполняется студентом самостоятельно и должна
быть представлена к проверке на кафедру до начала экзаменационной сессии.
Студент выполняет контрольную работу по варианту. Номер варианта
теоретической части контрольной работы определяется в зависимости от
двух последних цифр номера зачетной книжки (Приложение 4).
Руководитель осуществляет текущее руководство, которое включает:
систематические консультации с целью оказания организационной и научнометодической помощи студенту; контроль выполнения работы в
установленные сроки; проверку содержания и оформления завершенной
работы.
Порядок предоставления контрольной работы включает следующие
действия:
1. Завершенная контрольная работа представляется студентом на
кафедру за неделю до защиты для ее анализа.
2. Принятие решения о допуске студента к защите контрольной работы
осуществляется руководителем работы.
3. Допуск подтверждается подписью руководителя с указанием даты
допуска.
4. Контрольная работа может быть не допущена к защите, если
отсутствуют существенные разделы, если при изложении темы контрольной
работы используются устаревшие материалы, не соответствующие
современному уровню знаний, а также при грубых нарушениях правил
оформления текста.
5.Защита контрольной работы может носить как индивидуальный, так и
публичный характер.
Промежуточный
контроль
(тестирование),
формирования
компетенции ОК-6, ОПК-2, ОПК-6, ПК-21.
Фонд оценочных средств для текущей и промежуточной аттестации
представлен в приложениях 1, 2, 4, 5.
8.2. Показатели и критерии оценивания компетенций
при изучении дисциплины, описание шкал оценивания
Критерии оценивания устного ответа на контрольные вопросы
тестов (текущий контроль, формирование компетенции ОК-6, ОПК-2,
ОПК-6, ПК-21:
«5» (отлично) - дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос,
показана совокупность осознанных знаний об объекте, доказательно
раскрыты основные положения темы; в ответе прослеживается четкая
структура, логическая последовательность, отражающая сущность
раскрываемых понятий, теорий, явлений. Знание об объекте демонстрируется
26
на фоне понимания его в системе данной науки и междисциплинарных
связей. Ответ изложен литературным языком в терминах науки, показана
способность быстро реагировать на уточняющие вопросы;
«4» (хорошо) - дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос,
показано умение выделить существенные и несущественные признаки,
причинно-следственные связи. Ответ четко структурирован, логичен,
изложен в терминах науки. Однако допущены незначительные ошибки или
недочеты, исправленные студентом с помощью «наводящих» вопросов;
«3» (удовлетворительно) - дан неполный ответ, логика и
последовательность изложения имеют существенные нарушения. Допущены
грубые ошибки при определении сущности раскрываемых понятий, теорий,
явлений, вследствие непонимания студентом их существенных и
несущественных признаков и связей. В ответе отсутствуют выводы. Умение
раскрыть конкретные проявления обобщенных знаний не показано. Речевое
оформление требует поправок, коррекции;
«2» (неудовлетворительно) - студент демонстрирует незнание
теоретических основ предмета, не умеет делать аргументированные выводы
и приводить примеры, показывает слабое владение монологической речью,
не владеет терминологией, проявляет отсутствие логичности и
последовательности изложения, делает ошибки, которые не может
исправить, даже при коррекции преподавателем, отказывается отвечать на
занятии.
Критерии оценивания выполнения заданий в тестовой форме
(текущий контроль, формирование компетенции ОК-6, ОПК-2, ОПК-6,
ПК-21:
По итогам выполнения тестовых заданий оценка производится по
пятибалльной шкале. При правильных ответах на:
86-100% заданий – оценка «5» (отлично);
71-85% заданий – оценка «4» (хорошо);
51-70% заданий – оценка «3» (удовлетворительно);
менее 50% - оценка «2» (неудовлетворительно).
Критерии
оценки
практических
заданий
(формирование
компетенции ОК-6, ОПК-2, ОПК-6, ПК-21:
«5» (отлично): выполнены все задания практических работ, студент
четко и без ошибок ответил на все контрольные вопросы. Студент способен
на высоком уровне проводить оценку физиолого-биохимического состояния
садовых насаждений и применять технологии ухода и повышения
продуктивности;
«4» (хорошо): выполнены все задания практических работ, студент
ответил на все контрольные вопросы с замечаниями. Студент на среднем
уровне способен проводить оценку физиолого-биохимического состояния
садовых насаждений и применять технологии ухода и повышения
продуктивности;
27
«3» (удовлетворительно): выполнены все задания практических работ с
замечаниями, студент ответил на все контрольные вопросы с замечаниями.
Студент на удовлетворительном уровне способен проводить оценку
физиолого-биохимического состояния садовых насаждений и применять
технологии ухода и повышения продуктивности;
«2» (неудовлетворительно): студент не выполнил или выполнил
неправильно задания практических работ, студент ответил на контрольные
вопросы с ошибками или не ответил на конкретные вопросы. Студент не
способен проводить оценку физиолого-биохимического состояния садовых
насаждений и применять технологии ухода и повышения продуктивности.
Критерии оценивания контрольной работы (текущий контроль,
формирование компетенции ОК-6, ОПК-2, ОПК-6, ПК-21:
«5» (отлично) - выполнены все задания контрольной работы; работа
выполнена в срок, оформление, структура и стиль работы образцовые; работа
выполнена самостоятельно, присутствуют собственные обобщения,
заключения и выводы; правильные ответы на все вопросы при защите
контрольной работы. Студент способен на высоком уровне проводить оценку
физиолого-биохимического состояния садовых насаждений и применять
технологии ухода и повышения продуктивности;
«4» (хорошо) – теоретическая часть и расчеты контрольной работы
выполнены с незначительными замечаниями; работа выполнена в срок, в
оформлении, структуре и стиле проекта нет грубых ошибок; работа
выполнена самостоятельно, присутствуют собственные обобщения,
заключения и выводы; правильные ответы на все вопросы с помощью
преподавателя при защите работы. Студент способен на среднем уровне
проводить
оценку
физиолого-биохимического
состояния
садовых
насаждений и применять технологии ухода и повышения продуктивности;
«3» (удовлетворительно) - выполненные задания контрольной работы
имеют значительные замечания; работа выполнена с нарушением графика, в
оформлении, структуре и стиле работы есть недостатки; работа выполнена
самостоятельно, присутствуют собственные обобщения; ответы не на все
вопросы при защите работы. Студент способен на удовлетворительном
уровне проводить оценку физиолого-биохимического состояния садовых
насаждений и применять технологии ухода и повышения продуктивности);
«2» (неудовлетворительно) - задания в контрольной работе выполнены
не полностью или неправильно; отсутствуют или сделаны неправильные
выводы и обобщения; оформление работы не соответствует требованиям; нет
ответов на вопросы при защите работы. Студент не способен проводить
оценку физиолого-биохимического состояния садовых насаждений и
применять технологии ухода и повышения продуктивности.
28
Критерии оценивания устного ответа на контрольные вопросы
(промежуточный контроль, формирование компетенции ОК-6, ОПК-2,
ОПК-6, ПК-21:
«5» (отлично) - студент демонстрирует системные теоретические знания,
владеет терминологией, делает аргументированные выводы и обобщения,
приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и
способность быстро реагировать на уточняющие вопросы. Студент способен
на высоком уровне проводить оценку физиолого-биохимического состояния
садовых насаждений и применять технологии ухода и повышения
продуктивности;
«4» (хорошо) - студент демонстрирует системные теоретические знания,
владеет терминологией, делает аргументированные выводы и обобщения,
приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью,
но при этом делает несущественные ошибки, которые быстро исправляет
самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем. Студент
способен на среднем уровне проводить оценку физиолого-биохимического
состояния садовых насаждений и применять технологии ухода и повышения
продуктивности;
«3» (удовлетворительно) - студент демонстрирует неглубокие
теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа
явлений и процессов, недостаточное умение делать аргументированные
выводы и приводить примеры, показывает не достаточно свободное владение
монологической речью, терминологией, логичностью и последовательностью
изложения, делает ошибки, которые может исправить только при коррекции
преподавателем. Студент способен на удовлетворительном уровне проводить
оценку физиолого-биохимического состояния садовых насаждений и
применять технологии ухода и повышения продуктивности;
«2» (неудовлетворительно) - студент демонстрирует незнание
теоретических основ предмета, не умеет делать аргументированные выводы
и приводить примеры, показывает слабое владение монологической речью,
не владеет терминологией, проявляет отсутствие логичности и
последовательности изложения, делает ошибки, которые не может
исправить, даже при коррекции преподавателем, отказывается отвечать на
экзамене. Студент не способен проводить оценку физиолого-биохимического
состояния садовых насаждений и применять технологии ухода и повышения
продуктивности.
Оценка успешности изучения дисциплины предполагает две
составляющие. Первая составляющая – усредненная оценка, полученная
студентом по итогам текущего контроля. Вторая составляющая – оценка
знаний студента по итогам промежуточного контроля; для студентов заочной
формы обучения – усредненная оценка по итогам экзамена. Усредненный
итог двух частей балльной оценки освоения дисциплины выставляется в
ведомость и зачетную книжку студента.
29
Соответствие балльной шкалы оценок и уровней сформированных
компетенций
Уровень
сформированности
компетенций
Оценка
Высокий
«5»
(отлично)
Базовый
«4»
(хорошо)
Пороговый
«3»
(удовлетворительно)
Низкий
«2»
(неудовлетворительно)
Пояснения
Теоретическое содержание курса освоено
полностью, компетенции сформированы, все
предусмотренные
программой
обучения
учебные задания выполнены
Теоретическое содержание курса освоено
полностью, компетенции сформированы, все
предусмотренные
программой
обучения
учебные
задания
выполнены
с
незначительными замечаниями
Теоретическое содержание курса освоено
частично,
компетенции
сформированы,
большинство предусмотренных программой
обучения учебных заданий выполнено, в них
имеются ошибки
Теоретическое содержание курса не освоено,
компетенции не сформированы, большинство
предусмотренных
программой
обучения
учебных заданий либо не выполнены, либо
содержат грубые ошибки; дополнительная
самостоятельная работа над материалом не
привела
к
какому-либо
значительному
повышению качества выполнения учебных
заданий
9. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети
«Интернет», необходимых для освоения дисциплины
1. Электронный каталог УГЛТУ [Электронный ресурс] : система
автоматизации библиотек «ИРБИС 64» : версия : 2009.1 : база данных
содержит сведения о книгах, брошюрах, диссертациях, промышленных
каталогах, отчетах о НИР и ОКР, стандартах, компакт-дисках, статьях из
научных и производственных журналов, продолжающихся изданий и
сборников, публикациях сотрудников УГЛТУ. – Электрон. дан. –
Екатеринбург, 1994- . – Режим доступа: http://catalog.usfeu.ru
2. On-line энциклопедия «Физиология растений» [Электронный ресурс] –
URL: http://fizrast.ru/.
3. Официальный сайт Общества физиологов растений России [Электронный
ресурс] – URL: http://www.ippras.ru/society_physiologists_plants/.
4. Бюллетень Общества физиологов растений России [Электронный ресурс]
– URL: http://www.ippras.ru/society_physiologists_plants/bulletin_soppr.php.
30
5. Научная
электронная
библиотека
–
http://www.elibrary.ru
18. Сельскохозяйственная электронная библиотека знаний (СЭБиЗ)
[Электронный ресурс] – URL: http://www.cnshb.ru.
6. Физиология растений – http://www.maik.ru/cgi-bin/list.pl?page=fizrast
7. ВИНИТИ – http://www.viniti.msk.ru
8. Государственная Публичная Научно-техническая библиотека России –
http://www.gpntb.ru
9. www.consultant.ru Справочно-правовая система «Консультант Плюс».
10. Elibrary.ru [Электронный ресурс]: электронная библиотечная система:
база данных содержит сведения об отечественных книгах и
периодических изданиях по науке, технологии, медицине и образованию /
Рос. информ. портал. – Москва, 2000– . – Режим доступа: http://elibrary.ru.
11. Российская государственная библиотека [Электронный ресурс]: содержит
электронные версии книг, учебников, монографий, сборников научных
трудов как отечественных, так и зарубежных авторов, периодических
изданий. Режим доступа: http:// www.rbc.ru.
10. Методические указания для обучающихся по освоению
дисциплины
Вид учебных занятий
Лекция
Самостоятельная работа
Организация деятельности студента
В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет
основные, наиболее сложные понятия темы, а также
связанные с ней теоретические и практические проблемы,
дает рекомендации на выполнение самостоятельной
работы.
В ходе лекций студентам рекомендуется:
- вести конспектирование учебного материала;
- обращать внимание на категории, формулировки,
раскрывающие содержание тех или иных явлений и
процессов, научные выводы и практические рекомендации
по их применению;
- задавать преподавателю уточняющие вопросы с целью
уяснения теоретических положений, разрешения спорных
ситуаций.
В рабочих конспектах желательно оставлять поля, на
которых во внеаудиторное время можно сделать пометки
из рекомендованной литературы, дополняющей материал
прослушанной лекции, а также пометки, подчеркивающие
особую важность тех или иных теоретических положений.
Для успешного овладения курсом необходимо посещать
все лекции, так как тематический материал взаимосвязан
между собой. В случаях пропуска занятия студенту
необходимо самостоятельно изучить материал и ответить
на контрольные вопросы по пропущенной теме во время
индивидуальных консультаций.
Важной частью самостоятельной работы является
31
(изучение
теоретического курса)
Самостоятельная работа
(контрольная работа)
Практические занятия
Подготовка к экзамену
чтение учебной и научной литературы. Основная функция
учебников – ориентировать студента в системе знаний,
умений и навыков, которые должны быть усвоены
будущими бакалаврами по данной дисциплине.
Выполнение
контрольной
работы
является
обязательным условием допуска студента к экзамену.
Контрольная работа представляет собой изложение в
письменном виде результатов теоретического анализа и
практической работы студента по определенной теме.
Содержание контрольной работы зависит от выбранного
варианта. Работа представляется преподавателю на
проверку за 7 дней до начала экзаменационной сессии.
Защита контрольной работы проходит в форме
собеседования во время консультаций. Она оценивается по
критериям, представленным в пункте 8.2
Практические занятия – это активная форма учебного
процесса. При подготовке к практическим занятиям
студенту необходимо изучить основную литературу,
ознакомится с дополнительной литературой, учесть
рекомендации преподавателя. Темы теоретического
содержания
выносятся
на
семинарские
занятия,
предполагают дискуссионный характер обсуждения.
Большая часть тем дисциплины носит практический
характер, т.е. предполагает выполнение заданий и решение
задач, анализ практических ситуаций.
Подготовка к экзамену предполагает:
- изучение рекомендуемой литературы;
- изучение конспектов лекций;
- участие в проводимых контрольных опросах;
- тестирование по модулям и темам;
- написание и защиту контрольной работы
11. Перечень информационных технологий, используемых при
осуществлении образовательного процесса по дисциплине
Перечень программного обеспечения
1. Операционная система Microsoft Windows 7 Professional SP 64 bit
Russia CIS and Georgia 1 pk
2. Office Professional Plus 2013 Russian OLP NL Academic Edition
3. Kaspersky Endpoint Security для бюджета
4. КонсультантПлюс. Технология ПРОФ [Электронный ресурс]:
справочная правовая система: версия 4000.00.15 : [установленные
информационные банки: законодательство, судебная практика,
комментарии законодательства, технические нормы и правила]. –
Москва: ЗАО «Консультант Плюс», 1992– . – Режим доступа:
локальная сеть вуза
5. Система автоматизации библиотек ИРБИС64
32
6. Система для обнаружения текстовых заимствований в учебных и
научных работах «Антиплагиат ВУЗ»
12. Описание материально-технической базы, необходимой для
осуществления образовательного процесса по дисциплине
Лекционная аудитория с мультимедийным проектором для проведения
занятий (ауд. 326, площадью 38 м2).
Лаборатория физиологии растений(ауд. 415, площадью 36 м2),
оборудованная приборами для проведения занятий по физиологии растений,
47–ю образцами натуральных древесно-кустарниковых растений и водными
культурами с признаками недостатка или избытка элементов минерального
питания, выращиваемые в фитотроне лаборатории.
Для изучения физиологического состояния древесных пород (сосна,
ель, лиственница, береза, осина, тополь, яблоня и др.) подобраны 60 пробных
участков в лесопарке им. Лесоводов России и Уральском саду лечебных
культур.
Для СРС - учебная аудитория 330, площадью 22 м2.
Компьютерный класс для тестирования (ауд. 424), который оснащен
компьютерами в количестве 10 штук.
33
13. Лист контрольных мероприятий по теоретическому курсу
(для выдачи обучающемуся)
3
-
4
+
+
+
+
5
-
6
+
+
+
+
7
+
+
+
+
8
+
+
+
+
9
+
+
+
+
+
-
+
-
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
-
+
+
-
+
+
-
+
+
-
+
+
-
Защита курсовой работы
/ проекта
2
+
+
+
+
Зачет
Активность на занятиях
Посещаемость
занятий
Лекц Лаб.
ии раб.
Экзамен
1
Физиология растительной клетки
Водный режим
Минеральное питание растений
Фотосинтез
Вторичные метаболиты.
Физиология стресса
Рост растений
Развитие и размножение
Практическое занятие
Обязательный минимум для
допуска к зачету.
Выполнение
практического задания
Выполнение домашних
заданий
Написание и защита
реферата
Контрольное
мероприятие
Перечень и содержание модулей
учебной дисциплины
Защита отчетов по
лабораторной работе
Максимально возможный балл по виду учебной работы
Текущая аттестация
Контрольное мероприятие
10
11
12
Итого,
балл
13
100
50
34
Приложения
Приложение 1
Вопросы для самоконтроля и самостоятельной работы студентов
Химическая структура клеток
1) Какие химические элементы входят в состав клетки?
2) Какие неорганические вещества входят в состав клетки?
3) Каково значение воды для жизнедеятельности клетки?
4) Какие соли входят в состав клетки?
5) Каково значение для клетки солей азота, фосфора, калия, натрия?
6) В чем разница между органическими и неорганическими веществами?
7) Какие органические вещества входят в состав клетки?
8) Что такое мономеры и полимеры?
9) Почему белковую молекулу называют полимером?
10) Чем характеризуется первичная, вторичная, третичная и четвертичная
структуры белка?
11) Что такое денатурация белка?
12) Какие функции белков вам известны?
13) Сколько видов аминокислот входит в состав белков?
14) Чем обусловлено многообразие белков?
15) Каковы функции жиров в клетке и в организме?
16) Где в клетке расщепляются жиры?
17) Каковы последовательные этапы расщепления жиров до конечных
продуктов?
18) Почему жиры являются наиболее эффективным источником энергии в
клетке?
Синтез белка в клетке
1) Какие условия необходимы для биосинтеза белка?
1) Какова роль ДНК в процессе биосинтеза белка?
2) Каким образом преходит передача (транскрипция) информации с ДНК на
РНК?
3) Какова роль и-РНК в процессе биосинтеза белка?
4) Где образуется и какие функции выполняет т-РНК?
5) Чему соответствует разнообразие т-РНК и как это выражено количественно?
6) Что представляет собой антикодон у т-РНК?
7) Сколько видов аминокислот принимают участие в синтезе белков?
8) Каково строение рибосом, где они образуются и размещаются?
9) Что такое полисомы?
10) Какой процесс происходит в рибосомах и какова роль р-РНК?
11) Какой процесс при биосинтезе белка называют трансляцией?
12) Что представляет собой мономер белковой молекулы?
Органоиды клетки
35
1) В какой части митохондрий происходит окисление органических веществ
(кристы, матрикс, наружная мембрана митохондрии, вне митохондрии)?
2) Где происходит синтез АТФ (кристы, матрикс, наружная мембрана
митохондрии, вне митохондрии); расщепление (кристы, матрикс, наружная
мембрана митохондрии, вне митохондрии)?
3) Где в митохондриях находятся молекулы ДНК, РНК, рибосомы (кристы,
наружная мембрана, матрикс)?
4) Почему митохондрии называют энергетическими станциями клеток
(осуществляют синтез белка, синтез АТФ, синтез углеводов, расщепление
АТФ)?
5) Какая функция митохондрий дала им название – дыхательный центр клетки
(синтез АТФ, окисление органических веществ до СО2 и Н2О, расщепление
АТФ, усвоение О2)?
6) Какие органеллы характерны только для растительных клеток (ЭПС,
рибосомы, митохондрии, пластиды)?
7) Какие органеллы являются общими для растительной и животной клетки
(ЭПС, рибосомы, митохондрии, пластиды)?
8) Какие из пластид имеют зеленый цвет (лейкопласты, хлоропласты,
хромопласты), какие – оранжево-красный цвет (лейкопласты, хлоропласты,
хромопласты), какие бесцветный (лейкопласты, хлоропласты, хромопласты)?
9) Какие пластиды содержат пигмент хлорофилл (лейкопласты, хлоропласты,
хромопласты)?
10) К какой группе органелл относятся пластиды (одномембранные,
двухмембранные, немембранные)?
11) Какие структуры образованы внутренней мембраной хлоропласта
(тилакоиды гран, тилакоиды стромы, строма, кристы)?
12) В какой из мембран хлоропласта локализованы пигменты хлорофилл и
каротин (наружная мембрана, тилакоиды гран, строма)?
13) В какой части хлоропласта находятся молекулы ДНК, РНК, рибосомы
(наружная мембрана, граны, строма)?
14) Благодаря каким особенностям пластиды и митохондрии являются
полуавтономными органеллами (имеют свой генетический код, имеют
двухмембранное строение, синтезируют АТФ)?
15) Какие из пластид выполняют следующие функции: фотосинтез
(лейкопласты, хлоропласты, хромопласты), накопление запасного крахмала
(лейкопласты, хлоропласты, хромопласты), окраска лепестков, плодов,
осенних листьев (лейкопласты, хлоропласты, хромопласты)?
Минеральное питание растений
1) Какую функцию и какое строение имеет зона корневых волосков?
2) Какую роль играет наружная мембрана корневого волоска в поглощении
воды и минеральных солей?
3) Что такое осмотическое давление? Какие зоны диффузии действуют в
клетке?
36
4) Куда попадает вода из корневых волосков?
5) Есть ли разница в концентрации внутриклеточной среды между клетками
коры корня и центрального цилиндра и какой это имеет физиологический
смысл?
6) Как создается корневое давление и какое оно имеет значение для попадания
воды в весенние безлистные побеги?
7) Каким образом поступают минеральные вещества и вода в побеги летом?
8) Назовите все функции корней.
9) Какие корни формируются при вегетативном размножении растений?
10) Каким методом проверяют значение различных химических элементов в
жизнедеятельности растения?
11) Что такое водные культуры и гидропоника?
12) Какое значение имеет почва в жизни растений?
13) Какое значение для растения в целом и для жизнедеятельности клетки имеют
соли азота, фосфора, калия, натрия?
14) В виде каких удобрений вносят эти соли в почву?
15) Какие химические элементы называют макро- и микроэлементами?
Вегетативное размножение растений
1) Какие органы растений называют вегетативными?
2) Какой способ размножения растений называют вегетативным?
3) В чем отличие естественного вегетативного размножения от искусственного?
4) Какие видоизменения вегетативных органов способствуют естественному
вегетативному размножению?
5) Какие свойства естественного вегетативного размножения сделали многие
растения трудноукореняемыми сорняками?
6) Как использует человек природные свойства растений при разведении их в
условиях культуры?
7) Чем отличается черенок от отводка, у каких плодовых культур применяют
эти способы вегетативного размножения?
8) Какие способы прививок наиболее распространены?
9) Какова цель прививки и какие правила нужно соблюдать при этой операции?
10) Какие закономерности строения и жизни растений надо учитывать, применяя
искусственное вегетативное размножение?
Обмен веществ (метаболизм)
1) Сформулируйте закон сохранения энергии.
2) Назовите главный источник энергии на Земле, определяющий возможность
жизни.
3) Что такое энергетические уровни в цепи питания?
4) Из каких двух противоположных процессов складывается обмен веществ и
энергии в организме и в клетке?
5) Что называют пластическим обменом в клетке?
6) Что такое ассимиляция?
37
7) Расходуется ли АТФ в процессе ассимиляции (анаболизма)?
8) Какие вещества образуются в процессе ассимиляции (анаболизма)?
9) Что такое диссимиляция (катаболизм)? Почему она проходит поэтапно?
10) Что характерно для каждого этапа и как это связано с их названиями?
11) Проследите последовательные преобразования крахмала и энергии в
процессе диссимиляции (I, II и III этапы).
12) Каковы конечные продукты диссимиляции белков, жиров и углеводов?
13) Почему диссимиляция называется энергетическим обменом (поглощается
энергия, выделяется энергия)?
14) Что включает в себя: процесс ассимиляции (синтез органических веществ с
поглощением энергии, распад органических веществ с поглощением
энергии); процесс диссимиляции (синтез органических веществ с
поглощением энергии, распад органических веществ с выделением энергии)?
15) Какие процессы, происходящие в клетке, относятся к ассимиляционным
(синтез белка, фотосинтез, синтез липидов, синтез АТФ, дыхание)?
16) Чем отличается окисление органических веществ в митохондриях от горения
этих же веществ (выделение теплоты, выделение теплоты и синтез АТФ,
синтез АТФ; процесс окисления происходит с участием ферментов, без
участия ферментов)?
17) Что общего между окислением, происходящим в митохондриях клеток, и
горением (образование СО2 и Н2О; выделение теплоты; синтез АТФ)?
18) Что происходит с глюкозой на II этапе диссимиляции (гликолиз с
образованием пировиноградной кислоты; окисление до СО2 и Н2О)?
19) Какой этап диссимиляции называют кислородным (I, II, III) и почему (в
процессе реакции к промежуточным продуктам присоединяет кислород; в
процессе реакции выделяется кислород)?
20) На каком этапе диссимиляции углеводов синтезируется 2 АТФ (I, II, III); 36
АТФ (I, II, III); АТФ не синтезируется (I, II, III)?
Лист − орган фотосинтеза
1) Какой орган растения называют листом?
2) В чем основные отличия листа от остальных вегетативных органов растения?
3) Какие видоизменения листьев известны и с какими функциями они связаны?
4) Какие ткани входят в состав листа?
5) Как называются приводящие сосудисто-волокнистые пучки листьев?
6) В каких тканях листа происходит фотосинтез?
7) Как устроены устьица и какую они выполняют функцию?
8) Какой пигмент придает листьям зеленую окраску и какова его роль?
9) От чего зависит покраснение и пожелтение осенних листьев?
10) С чем связано явление осеннего листопада?
11) На какой стороне листовой пластинки расположены устьица у растений
водных, засушливых и умеренно влажных местообитаний?
38
Приложение 2
Перечень вопросов к экзамену.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
Физиологическая морфология клетки.
Биомембраны. Структура и функции.
Белки и аминокислоты. Строение и функции.
Биосинтез белка.
Биосинтез аминокислот.
Липиды. Строение, классификация и функции.
Углеводы. Строение и функции.
Нуклеиновые кислоты. Строение и функции.
Ферменты и витамины.
Кинетика и катализ.
Растительная клетка как саморегулируемая живая система.
Клетка – единица живого.
Особенности строения растительных клеток.
Цитоплазма и органеллы клеток. Строение и функции.
Клеточное ядро. Строение и функции.
Обмен веществ и поток энергии в живом. Пластический,
информационный и энергетический обмен.
Вода и ее роль в биологических системах.
Водный и химический потенциал.
Биологические особенности воды.
Механизм добывания воды.
Растительная клетка как осмотическая система.
Транспирация, функция.
Транспорт воды.
Водный баланс.
Функции макро- и микроэлементов.
Механизм добывания питательных элементов.
Лист как орган информации о питании растения.
Метаболизм в корневой системе.
Роль микроорганизмов в питании растений.
Микориза.
Виды симбиоза растений с живыми системами.
Физиологические основы применения удобрений.
Биосферная роль фотосинтеза.
Энергетика фотосинтеза.
Хемосинтез.
Лист как орган фотосинтеза.
Пигментные системы.
Энергетика фотосинтеза.
Фотосинтез. Световая фаза (фотолиз).
39
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
Фотосинтез. Темновая фаза (цикл Кальвина).
С4 – путь фотосинтеза.
Фотодыхание.
Пути ассимиляции СО2.
Световой компенсационный пункт.
Экология фотосинтеза.
Пути регуляции фотосинтеза садовых насаждений.
Светокультура.
Дыхание. Функции. Дыхательный коэффициент.
Дыхание. Гликолиз.
Цикл Кребса.
Брожение, функции.
Глиоксилатный цикл дыхания.
Пентозофосфатный цикл дыхания.
Электротранспортные цепи дыхания.
Фазы роста растений.
Фитогормоны.
Использование ретардантов и ростовых веществ в декоративном
садоводстве и ландшафтном дизайне.
Тропизмы растений.
Особенности формирования побегов у разных плодовых культур.
Периодичность ростовых процессов.
Апикальное доминирование. Особенности.
Полярность растений.
Закон корреляции роста.
Донорно-акцепторные центры.
Основные этапы развития растений.
Физиологические основы цветения.
Фотопериодизм. Теория М. Чайлахяна.
Периодичность плодоношения садовых насаждений.
Физиология прорастания семян.
Физиология вегетативного размножения.
Физиология прививок.
Физиологические основы черенкования.
Физиология стресса.
Стрессоры.
Защитные функции вторичных метаболитов.
Механизм адаптации к стрессорам.
Устойчивость растений как результат процесса адаптации.
Холодоустойчивость.
Морозоустойчивость. Теория закаливания.
Зимостойкость.
Жаростойкость.
Засухоустойчивость.
40
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
Адаптация растений к недостатку О2.
Солеустойчивость.
Газоустойчивость.
Радиоустойчивость.
Физиология устойчивости к фитопатогенным грибам.
Физиология устойчивости к насекомым.
Физиологические основы аллелопатии.
Пути повышения устойчивости к стрессорам.
Физиология городских растений.
Приложение 3
Образец экзаменационного билета
1. Физиологическая роль макро- и микроэлементов.
2. С4 – путь фотосинтеза.
3. Газоустойчивость растений.
Приложение 4
Задания для контрольной работы
Задание первое
Первый вариант
1. Аминокислотный состав, структура и типы белков. Типы химических
связей, определяющих структуру белков. Функциональное назначение
белков.
2. Пигменты системы фотосинтеза. Их химический состав, строение и
свойства. Роль каждой группы пигментов в процессе фотосинтеза.
3. Показатели, используемые для характеристики процесса дыхания. Методы
изучения дыхания.
4. Растительная клетка как осмотическая система. Роль осмотических
процессов в жизнедеятельности растений. Физиологическая сухость почвы и
обусловливающие ее причины.
Второй вариант
1. Факторы, определяющие скорость ферментативных реакций.
2. Митохондрии и их строение. Общая характеристика этапов дыхания,
протекающих в митохондриях.
3. Световая фаза фотосинтеза.
4. Поглощение и ближний транспорт воды. Сосущая сила и водный
потенциал. Причины возможных затруднений в поглощении воды.
Третий вариант
41
1. Нуклеиновые кислоты, их типы, строение и функции. Процесс
транскрипции.
2. Темповые реакции процесса фотосинтеза. Цикл Кальвина.
3. Влияние внешних факторов на интенсивность дыхания. Хозяйственные
приемы, позволяющие увеличить эффективность дыхания корневых систем.
4. Особенности физико-химических свойств воды. Значение воды в жизни
растений.
Четвертый вариант
1. Строение, химический состав и физиологические функции клеточных
мембран.
2. Углеводы, их строение и классификация. Пути использования углеводов в
жизнедеятельности растений.
3. Функциональное назначение дыхания. Пути образования АТР при
дыхании и факторы, влияющие на эффективность процесса дыхания.
4. Показатели, используемые для характеристики фотосинтеза. Световой
компенсационный пункт как критерий теневыносливости растений.
Пятый вариант
1. Типы и строение аминокислот. Их образование и превращение в процесс
метаболизма.
2. Строение хлоропластов. Локализация в структурах хлоропластов световых
и темновых реакций фотосинтеза.
3. Гликолический этап дыхания. Его общность для дыхания и брожения.
4. Виды транспирации. Регуляция движения устьичных клеток. Значение
транспирации в жизни растений и для поддержания водного режима почв.
Шестой вариант
1. Жиры и жироподобные вещества. Их классификация, химическое строение
и выполняемые в растениях функции.
2. Клеточные оболочки, их формирование, строение, химический состав и
физиологические функции.
Изменения
в
клеточных оболочках,
происходящие при дифференциации клеток.
3. Поглощение световой энергии пигментами системы фотосинтеза. Значение
процесса фотосинтеза в биосфере и для человека.
4. Влияние факторов внешней среды на интенсивность транспирации.
Способы регуляции водного режима растений.
Седьмой вариант
1. Биосинтез жиров и их превращения, связанные с использованием в обмене
веществ.
2. Ядро и хромосомы. Их строение, химический состав. Репликация ДНК.
3. Влияние эндогенных (внутренних) факторов на интенсивность
фотосинтеза.
42
4. Роль почвенно-грунтовых условий в поступлении воды в корни.
Физиологические и морфологические приспособления растений к почвенногрунтовым условиям.
Восьмой вариант
1. Рибосомы, их химический состав и структура, образование. Трансляция −
биосинтез белка на рибосомах.
2. Фиксация углекислого газа в процессе фотосинтеза по пути Хетча и Слэка,
а также по пути толстянковых (САМ).
3. Корневое давление, его роль и механизм возникновения. Гуттация и
«плач». Физиологическая функция гуттации.
4. Эндогенные (внутренние) факторы, определяющие интенсивность
дыхания. Связи между дыханием и продуктивностью растений.
Девятый вариант
1. Механизм передачи наследственной информации. Генетический код. Пути
использования генетики в лесном хозяйстве.
2. Цикл Кребса, промежуточные и конечные продукты реакций цикла.
Образование и энергетические функции NADH2, FADH2, ATP.
3. Виды симбиоза растений с микроорганизмами и грибами. Использование
симбиотических организмов в лесном хозяйстве.
4. Показатели водного режима растений. Методы определения
интенсивности транспирации.
Десятый вариант
1. Ферменты, их структура и свойства. Механизм их каталитического
действия.
2. Вакуолярный аппарат клеток растений. Образование и функции вакуолей.
Изменение степени вакуолизации в процессе дифференциации клеток.
3. Дыхательный коэффициент и факторы, определяющие его величину.
4. Понятие о водном балансе растений. Причины нарушений водного баланса
и способы их устранения.
Задание второе
Первый вариант
1. Аммонификаторы, их роль в азотном питании растений.
2. Флоэмный транспорт веществ: направления, скорость передвижения
веществ, химический состав веществ флоэмного тока и механизм их
передвижения.
3. Фитогормоны, их классификация, особенности физиологических функций
разных групп фитогормонов.
4. Устойчивость растений к действию отрицательных и низких
положительных температур.
43
Второй вариант
1. Особенности поглощения минеральных элементов, механизмы
поглощения их из почв и ближнего транспорта. Особенности пассивного
поглощения. Кажущееся свободное пространство.
2. Периодичность ростовых процессов, особенности формирования прироста
побегов в длину у разных древесных пород.
3. Ингибиторы роста растений. Физиологические функции абсцизовой
кислоты и этилена. Образование их в обмене веществ. Применение
синтетических ингибиторов роста − ретардантов.
4. Газоустойчивость древесных растений, механизмы.
Третий вариант
1. Факторы, влияющие на доступность элементов минерального питания для
растений. Приемы агротехники, направленные на улучшение снабжения
растений минеральными веществами.
2. Камбиальный рост и факторы, определяющие его интенсивность.
Дендрохронология и дендроиндикация.
3. Фотопериодизм. Роль фитохрома в восприятии фотопериодического
воздействия.
4. Физиология устойчивости растений к фитопатогенным грибам
(фитоалексины, пектины, фитонциды).
Четвертый вариант
1. Макроэлементы. Поглощение их из почвы, транспорт и его значение в
обмене веществ растений.
2. Рост корневых систем. Корреляция в формировании надземной и
подземной частей растений. Роль факторов среды в развитии корневых
систем.
3. Понятие о росте, дифференциации и развитии. Этапы развития древесных
растений. Факторы, влияющие на время перехода к первому цветению.
4. Устойчивость растений к насекомым (аттрактанты, репелленты,
феромоны, экдизоны, ювеноиды).
Пятый вариант
1. Основные микроэлементы, необходимые для растений. Роль
микроэлементов в обмене веществ.
2. Ксилемный транспорт воды и минеральных элементов. Движущие силы
ксилемного транспорта. Объяснение возможности подъема воды в деревьях
на значительную высоту.
3. Периодичность плодоношения и образования шишек у древесных
растений. Причины этой периодичности и пути ее преодоления.
4. Применение регуляторов роста в лесном хозяйстве.
Шестой вариант
44
1. Значение азота в жизнедеятельности растений. Поглощение азота,
реутилизация.
2. Индолил-3-уксусная кислота (ИУК) как фитогормон: ее функции в
процессах роста; методы ее обнаружения в растениях. Использование ИУК и
ее синтетических аналогов.
3. Физиология прорастания семян.
4. Устойчивость растений как результат процесса адаптации.
Седьмой вариант
1. Механизм избирательности в поглощении минеральных элементов.
Физиологически кислые, нейтральные и щелочные соли. Физиологические
основы применения минеральных удобрений.
2. Покой почек. Фазы покоя. Физиологические механизмы, определяющие
состояние покоя.
3. Засухоустойчивость растений. Физиологические и морфологические
приспособления у растений к существованию в условиях кратковременного и
длительного недостатка влаги.
4. Физиология городских растений.
Восьмой вариант
1. Механизм активного поглощения минеральных элементов. Связь его с
дыханием.
2. Покой семян. Типы покоя. Стратификация. Процессы, происходящие при
прорастании семян.
3. Фото- и геотропизм у растений. Физиологические механизмы,
определяющие их возникновение.
4. Физиологические основы применения удобрений.
Девятый вариант
1. Фиксация азота воздуха свободноживущими и симбиотическими
микроорганизмами. Пути увеличения содержания азота в почве под лесными
насаждениями.
2. Гиббереллины, их строение, биосинтез и физиологические функции.
Методы определения гиббереллинов и пути их использования.
3. Ростовые корреляции. Полярность. Физиологический механизм
доминирования у растений.
4. Физиологические основы вегетативного размножения (прививки,
черенкование и др.).
Десятый вариант
1. Запасные вещества растений. Клеточные структуры, служащие для
размещения запасных веществ. Превращения, связанные с образованием и
мобилизацией запасных веществ.
45
2. Цитокинины, их структура, биосинтез и физиологические функции.
Методы определения цитокининов.
3. Устойчивость растений к избыточному содержанию солей в почве.
Особенность солеустойчивых растений.
4. Физиология хранения семян и плодов.
Приложение 5
Варианты тестов
Вариант 1
1. Белки как органические вещества клетки:
а) служат строительным материалом
б) являются основным источником энергии
в) могут ускорять (катализировать) биохимические процессы
г) являются основными переносчиками наследственной информации
д) самые простые по строению
2. Репликация – это:
а) изменение метаболизма клетки в ответ на резкие изменения
окружающей среды
б) процесс синтеза РНК на матрице ДНК
в) присоединение белка к регуляторному гену
г) процесс, в котором удваивается нить ДНК
3. В растительной клетке двойную мембрану имеет:
а) ядро
б) митохондрия
в) лизосома
г) вакуоль
д) хлоропласт
4. Постоянство формы клеток обеспечивают:
а) цитоплазматическая мембрана
б) клеточная стенка
в) вакуоли
г) цитоплазма
5. При плазмолизе в растительной клетке:
а) тургорное давление равно нулю
б) цитоплазма сжимается и отходит от клеточной стенки
в) объем клетки уменьшается
г) объем клетки увеличивается
д) клеточная стенка не может больше растягиваться
6. Микроэлементом, необходимым для минерального питания, является:
а) цинк
б) кислород
в) фосфор
46
г) углерод
7. Световая фаза фотосинтеза протекает:
а) в строме
б) на мембранах
в) на кристах
г) в тилакоидах
8. С4 – фотосинтез по сравнению с С3 – фотосинтезом дает растениям
некоторые преимущества, так как С4 – фотосинтез:
а) требует меньше квантов света для фиксации одного моля СО2
б) может происходить при более низких концентрациях СО2
в) обеспечивает менее экономичное потребление воды растениями
г) обеспечивает синтез меньшего количества углеводородов
9. При аэробном дыхании электрон движется по ниспадающей от:
а) пищи – к циклу Кребса – АТФ – NAD+
б) пищи – к NADН – электронно-транспортной цепи – кислороду
в) глюкозы – к АТФ – кислороду
г) пищи – к гликолизу – циклу Кребса – NADН – АТФ
10. Рост стебля в длину происходи благодаря делению клеток:
а) боковой меристемы
б) вставочной меристемы
в) раневой меристемы
г) верхушечной меристемы
11. Для ускорения прорастания семян с толстой семенной оболочкой ее
надрезают или подпиливают. Этот прием называется:
а) скарификацией
б) стратификацией
в) индукцией
г) биостимуляцией
12. Взаимное биохимическое влияние высших растений – это:
а) автогамия
б) аллелопатия
в) аллохория
г) аменсализм
Разработчик: профессор, канд. биол. наук, Крючков В.А.
47