ФТД.5 Альгология

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Мурманский государственный педагогический университет»
(МГПУ)
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
ФТД.5, СД.В.01 АЛЬГОЛОГИЯ
ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТА ПО
СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ
050102 Биология
050103 География с дополнительной специальностью Биология
(код и наименование специальности/тей)
Утверждено на заседании
кафедры биологии и химии
естественно-экологического факультета
(протокол № 12 от 26 марта 2008 г.)
Зав. кафедрой
__________________М.Н. Харламова
РАЗДЕЛ 1. Программа учебной дисциплины.
1.1 Автор программы: Прохорова С.А., к.б.н.,доцент кафедры биологии и химии.
1.2 Рецензенты: Макаров М.В., к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории альгологии ММБИ КНЦ РАН;
Харламова М.Н., к.б.н., доцент кафедры биологии и химии МГПУ.
1.3 Пояснительная записка:
«Альгология» – специализированный курс биологической дисциплины, при изучении которого основной целью является ознакомление студентов 5 курса естественногеографического факультета с историей становления «Альгологии», как науки в процессе
развития современной цивилизации человеческого общества. Особое внимание уделяется
возникновению альгологических, эволюционных и филогенетических концепций и научных школ, которые способствовали формированию современной альгологии во всем ее
разнообразии.
Альгология – это наука о водорослях. Эволюционное разнообразие и широкий
спектр занимаемых биотопов по всему земному шару, а также важность водорослей как
продуцентов органических веществ и первого звена пищевой цепи, использование их в
различных физиологических, биохимических, генетических и экологических экспериментах; участвуя как индикатор качества окружающей среды – привлекают интерес, как ученых, так и инженеров.
Альгология – наука динамичная, которая развивается одновременно с совершенствованием различных методов, позволяющих изучать водоросли, как биологические объекты, в различных аспектах и на разных уровнях их организации. А это, в свою очередь,
позволяет найти применение водорослям в новых отраслях народного хозяйства, а также
охарактеризовать их коммерческую ценность, наметить перспективы добычи водорослей,
дальнейшего использования и воспроизводства.
Курс «Альгология», изучающий различные аспекты жизнедеятельности водорослей, рассматривает: историческое развитие альгологии, как науки, а также – цитологию,
морфологию, физиологию, биохимию, экологию, классификацию водорослей, их эволюцию и филогению.
Программа по курсу «Альгологии» рассчитана на студентов, обучающихся по специальности «Биология» и включает 20 часов лекций и 20 часов практических занятий.
Основной задачей курса является расширение и углубление знаний о водорослях,
которые были получены студентами при изучении курса «Систематика низших растений».
Кроме того, при проведении курса «Альгология» будут поставлены следующие задачи:
1) изучение исторического развития альгологии, как науки, на разных этапах развития человеческого общества;
2) изучение систематики водорослей, начиная с классификации К.Линнея и заканчивая современными концепциями о положении водорослей в системе живых
организмов;
3) изучение различных уровней организации водорослей;
4) изучение эволюции и филогении водорослей.
По окончанию изучения курса «Альгология» студенты должны иметь представление о современной классификации водорослей, характерных особенностях представителей разных отделов водорослей, основных физиолого-биохимических процессах, которые
происходят в организме как одноклеточных водорослей, так и макрофитов, знать основные уровни организации водорослей, а также ориентироваться в основных направлениях
эволюции водорослей и их филогении.
Блок полученных знаний по курсу «Альгология» должен быть основой при проведении исследовательских работ по альгологическим специальностям.
1.4 Извлечение из ГОС ВПО специальности, содержащее требования к обязательному
минимуму содержания дисциплины и общее количество часов.
1.5 Объем дисциплины и виды учебной работы (для всех специальностей, на которых
читается данная дисциплина):
№ Шифр и наименование специп/п
альности
1.
2.
050102 Биология
050103.00 География с дополнительной
специальностью
Биология
Курс Семестр
5
4
9
7
Трудоемкость
40
90
Виды учебной работы в часах
Всего ЛК ПР/ ЛБ Сам.
аудит
СМ
рабо.
та
40
90
20
50
20
40
–
–
–
Вид итогового контроля
(форма отчетности)
зачет
зачет
1.6 Содержание дисциплины.
1.6.1. Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение
времени:
№
Наименование
Количество часов
п/п
Раздела, темы
Вариант 1
Вариант 2
Всего ЛК
ПР
ЛБ
Всего ЛК
ПР
Ауд.
Ауд.
1.
Альгология, как 2
2
4
4
наука.
2.
Классификация
2
2
4
4
водорослей.
3.
Молекулярный
4
2
2
8
6
4
уровень организации водорослей.
4.
Клеточный уро- 4
2
2
8
6
2
вень организации водорослей.
5.
Организменный 8
4
4
16
8
8
уровень организации водорослей.
6.
Популяционно12
4
8
24
12
12
биоценотический
уровень организации водорослей.
7.
Эволюция водо- 4
2
2
8
4
4
рослей.
8.
Филогения водо- 4
2
2
8
6
2
рослей.
40
20
20
80
50
30
Примечание: Вариант 1 для специальности (050102 Биология)
Вариант 2 для специальности (050103.00 География с дополнительной специальностью Биология)
1.6.2 Содержание разделов дисциплины.
учебного
ЛБ
-
-
-
-
-
Раздел 1. Альгология как наука.
Краткий очерк исторического развития альгологии, как науки на разных этапах
развития человеческого общества. Основные задачи и перспективы на будущее альгологии. Методы сбора, фиксации и изучения фитопланктонных водорослей, фитобентоса и
перифитона.
Раздел 2. Классификация водорослей.
Первые систематические работы и распределение водорослей по таксономическим
рангам. Современная классификация водорослей; их положение в системе живых органзмов.
Раздел 3. Молекулярный уровень организации водорослей.
Основной фундамент молекулярного уровня организации водорослей. Строение и
расположение фотосинтетического аппарата у прокариотических и эукариотических водорослей. Основные группы пигментов. Хлорофилл: его молекулярное строение, наличие
у прокариот и эукариот. Каротиноиды: химическое строение молекул основных каротиноидов у водорослей. Фикобилипротеиды: молекулярное строение, наличие у водорослей
различных таксономических рангов. Продукты ассимиляции: молекулярное строение, места запасания у водорослей. Стигма: строение и расположение у разных представителей
различных таксонов, ее роль в фотосинтезе. Значение пигментов и запасных веществ в
жизнедеятельности водорослей.
Раздел 4. Клеточный уровень организации водорослей.
Основной фундамент клеточного уровня организации водорослей. Цитологические
особенности клеток прокариотических и эукариотических водорослей. Клеточные покровы водорослей. Разнообразие клеточных стенок по размерам, форме, структуре и химическому составу у прокариот и эукариот. Двигательный аппарат у монадных форм, его строение, различные типы ундулиподиев, роль в жизнедеятельности водорослей. Органеллы
прокариотических и эукариотических клеток, сходство, различие. Деление прокариотических клеток. Митоз и цитокинез эукариотических клеток.
Раздел 5. Организменный уровень организации водорослей.
Основной фундамент организменного уровня организации водорослей. Морфологическая структура водорослей. Важность морфологической организации водорослей при
рассмотрении их эволюции и классификации. Морфологическое разнообразие прокариотических и эукариотических водорослей. Основные физиолого-биохимические процессы у
водорослей. Процесс фотосинтеза: основные стадии, роль пигментов и спектры их действия. Хроматическая адаптация. Долгота дня и фотопериодические реакции. Метаболизм
углерода: фиксация углерода, темновое дыхание, фотодыхание, гликолатный метаболизм,
потеря органического углерода. Накопление и запасание продуктов фотосинтеза. Эндогенные ритмы: циркадные и лунные. Биогены, необходимые водорослям для питания:
азот, фосфор, кальций, кремний, калий, сера, микроэлементы. Витамины и ростовые факторы. Феромоны. Тропизмы.Размножение водорослей: вегетативное, бесполое и половое.
Циклы развития водорослей: гаметический, спорический, соматический и зиготический;
чередование поколений.
Раздел 6. Популяционно-биоценотический уровень организации водорослей.
Основной фундамент популяционно-биоценотического уровня организации водорослей. Водоросли, как продуценты органических веществ и первое звено в пищевой цепи. Географическое распространение водорослей. Основные экологические группы водорослей. Фитопланктон; его адаптация к основным абиотическим факторам: температуре,
свету и солености. Бентосные водоросли; причина вертикального распределения от супралиторали до сублиторали; мозаичное заселение литорали и сублиторали, генотипические
и фенотипические адаптации. Адаптация макрофитов к основным экологическим факторам: температуре, свету, солености. Действие биотических и антропогенных факторов на
альгоценозы различных биотопов. Эпифитные, эпипелитные, эписаммитные водоросли;
симбиотические ассоциации. Почвенные водоросли и рыхлых осадков. Значение водорослей и применение.
Раздел 7. Эволюция водорослей.
Основные этапы эволюции водорослей. Происхождение прокариот и фотоавтотрофов. «Век синезеленых водорослей». Происхождение эукариот. Эволюция мейоза, сингамии и чередование поколений.
Раздел 8. Филогения водорослей.
Филогенетическое древо Э.Геккеля. Основные принципы, положенные в филогенетические схемы водорослей. Происхождение прокариотических водорослей; фенотипическая систематика прокариот Г.А.Заварзина. Симбиоз. Хромофитная и хлорофитная линии
в филогении водорослей.
1.6.3 Темы для самостоятельного изучения.
№ Наименование раздела
п/п дисциплины.
Тема.
1. Значение различных пигментов и продуктов ассимиляции
в жизнедеятельности водорослей
2. Особенности органелл прокариотических водорослей
3. Органеллы мезо- и эукариотических водорослей; их особенности и отличие от животной
клетки
4. Использование водорослей
Форма самосто- Кол-во
ятельной рабо- часов
ты
рефераты
5
Форма контроля выполнения
самостоятельной работы
защита рефератов
рефераты
5
защита рефератов
рефераты
5
защита рефератов
рефераты
5
защита рефератов
1.7 Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
Не предусмотрены.
1.7.1 Тематика и планы аудиторной работы студентов по изученному материалу (планы
последовательного проведения занятий: ПР, СМ, ЛБ):
1.
2.
3.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Тема 1. Историческое развитие альгологии как науки.
План.
Очерк исторического развития альгологии, как науки на разных этапах развития человеческого общества.
Основные задачи и перспективы на будущее альгологии.
Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии альгологии. Будущее альгологии.
Литература.
Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: Изд-во МОИП, 1951.
Возжинская В.Б. и др. Промысловые водоросли СССР. Справочник. – М., 1971.
Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. – М., 1989.
Kinne O. Marine ecology. V. 1, part 2, 1971.
Хайлов К.М., Парчевский В.П. Иерархическая регуляция структуры и функции морских растений. – К., 1983.
Тема 2. Классификация водорослей.
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
План.
Первые систематические работы и распределение водорослей по таксономическим
рангам.
Концепции и классификации различных систематиков водорослей.
Современная классификация водорослей; их положение в системе живых организмов.
Спорный вопрос о прокариотических водорослях: бактерии или микроальге?
Литература.
Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: Изд-во МОИП, 1951.
Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
Дьяков Ю.Т. Введение в альгологию и микологию. – М.: Изд-во МГУ, 2000.
Воскобойников Г.М., Камнев А.Н. Морфофункциональные изменения в онтогенезе
водорослей. – Л., 1991.
Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. – М., 1989.
Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. – М., 1983.
Тема 3-4. Фотосинтез у водорослей
План.
1. Строение и расположение фотосинтетического аппарата у прокариот и эукариот.
2. Основные группы пигментов, их строение.
3. Продукты ассимиляции: их строение и запасание в клетках водорослей.
4. Строение и роль стигмы в альгоклетках.
Литература.
1. Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
2. Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
3. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: Изд-во МОИП, 1951.
4. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
5. Дьяков Ю.Т. Введение в альгологию и микологию. – М.: Изд-во МГУ, 2000.
6. Александров В.Л. Клетки, макромолекулы и температура. – Л., 1975.
7. Барашков Г.К. Химия водорослей. – М., 1963.
8. Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. – М., 1972.
9. Chapman A.R.O. Population and community ecology of seaweeds. Adv. Mar. Biol., 1986, V.
23, P. 1-161.
10. Kinne O. Marine ecology. V. 1, part 2, 1971.
11. Dodge Y.D. The fine structure of algae cells. – № Y, 1973.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Тема 5. Процесс фотосинтеза у водорослей
План.
Основные стадии фотосинтеза.
Хроматическая адаптация у фитопланктонных водорослей и макрофитов.
Эндогенные ритмы у водорослей.
Литература.
Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
Седова Т.В. Основы цитологии водорослей. – Л., 1977.
Библь Р. Цитологические основы экологии растений. – М.: Мир, 1965.
Александров В.Л. Клетки, макромолекулы и температура. – Л., 1975.
Барашков Г.К. Химия водорослей. – М., 1963.
Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. – М., 1972.
9. Chapman A.R.O. Population and community ecology of seaweeds. Adv. Mar. Biol., 1986, V.
23, P. 1-161.
10. Evans L.V. Seaweed bioproducts. Sci. Progr., 1986, V.70, Pt3, № 279, p. 287-303.
11. Kinne O. Marine ecology. V. 1, part 2, 1971.
12. Хит О. Фотосинтез. – М., 1972.
13. Перес Ж.М. Жизнь в океане. – М., 1969.
14. Тресков И.А. Вопросы управления биосинтезом низших растений. – М., 1982.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Тема 6-7. Цитология водорослей
План.
Органеллы прокариотических водорослей, их расположение и функции.
Органеллы эукариотических водорослей, их расположение и функции.
Эукариотические клетки водорослей, высших растений и животных.
Литература.
Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
Дьяков Ю.Т. Введение в альгологию и микологию. – М.: Изд-во МГУ, 2000.
Библь Р. Цитологические основы экологии растений. – М.: Мир, 1965.
Dodge Y.D. The fine structure of algae cells. – № Y, 1973.
Хайлов К.М., Парчевский В.П. Иерархическая регуляция структуры и функции морских растений. – К., 1983.
Тема 8. Биогены. Феромоны. Тропизмы у водорослей.
План.
1. Биогены пресных и морских водоемов; их значение для водорослей.
2. Феромоны; их строение и значение для водорослей.
3. Тропизмы у водорослей.
Литература.
1. Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
2. Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
3. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: Изд-во МОИП, 1951.
4. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
5. Дьяков Ю.Т. Введение в альгологию и микологию. – М.: Изд-во МГУ, 2000.
6. Александров В.Л. Клетки, макромолекулы и температура. – Л., 1975.
7. Воскобойников Г.М., Камнев А.Н. Морфофункциональные изменения в онтогенезе
водорослей. – Л., 1991.
8. Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. – М., 1989.
9. Evans L.V. Seaweed bioproducts. Sci. Progr., 1986, V.70, Pt3, № 279, p. 287-303.
10. Kinne O. Marine ecology. V. 1, part 2, 1971.
11. Dodge Y.D. The fine structure of algae cells. – № Y, 1973.
1.
2.
3.
4.
Тема 9. Эволюция водорослей.
План.
Основные этапы эволюции водорослей.
Происхождение прокариотических и эукариотических водорослей.
«Вес синезеленых водорослей».
Эволюция мейоза, сингамии и чередование поколений.
Литература.
1. Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
2. Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
3. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: Изд-во МОИП, 1951.
4. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
5. Дьяков Ю.Т. Введение в альгологию и микологию. – М.: Изд-во МГУ, 2000.
6. Седова Т.В. Основы цитологии водорослей. – Л., 1977.
7. Гапочка Л.Д. Об адаптации водорослей. – М.: Изд-во МГУ, 1981.
8. Библь Р. Цитологические основы экологии растений. – М.: Мир, 1965.
9. Александров В.Л. Клетки, макромолекулы и температура. – Л., 1975.
10. Барашков Г.К. Химия водорослей. – М., 1963.
11. Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. – М., 1972.
12. Возжинская В.Б. и др. Промысловые водоросли СССР. Справочник. – М., 1971.
13. Воскобойников Г.М., Камнев А.Н. Морфофункциональные изменения в онтогенезе
водорослей. – Л., 1991.
14. Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. – М., 1989.
15. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. – М., 1983.
16. Чэплин В. Морские водоросли и их использование. – М., 1953.
17. Chapman A.R.O. Population and community ecology of seaweeds. Adv. Mar. Biol., 1986, V.
23, P. 1-161.
18. Evans L.V. Seaweed bioproducts. Sci. Progr., 1986, V.70, Pt3, № 279, p. 287-303.
Тема 10. Использование водорослей.
План.
1. Значение и использование прокариотических водорослей.
2. Значение и использование эукариотических водорослей.
Литература.
1. Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
2. Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
3. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: Изд-во МОИП, 1951.
4. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
5. Дьяков Ю.Т. Введение в альгологию и микологию. – М.: Изд-во МГУ, 2000.
6. Седова Т.В. Основы цитологии водорослей. – Л., 1977.
7. Гапочка Л.Д. Об адаптации водорослей. – М.: Изд-во МГУ, 1981.
8. Библь Р. Цитологические основы экологии растений. – М.: Мир, 1965.
9. Возжинская В.Б. и др. Промысловые водоросли СССР. Справочник. – М., 1971.
10. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. – М., 1983.
11. Чэплин В. Морские водоросли и их использование. – М., 1953.
12. Evans L.V. Seaweed bioproducts. Sci. Progr., 1986, V.70, Pt3, № 279, p. 287-303.
13. Айзатуллин Т.А. и др. Распределение жизни в океане. // Физическая география Мирового океана. – Л., 1980.
14. Перес Ж.М. Жизнь в океане. – М., 1969.
1.8 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1.8.1 Рекомендуемая литература:
Основная
1. Водоросли. Справочник / Под ред. С.П.Вассера. – Киев, 1989.
2. Горбунова Н.П. Альгология. – М.: Высшая школа, 1991.
3. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: Изд-во МОИП, 1951.
4. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990.
5. Дьяков Ю.Т. Введение в альгологию и микологию. – М.: Изд-во МГУ, 2000.
6. Седова Т.В. Основы цитологии водорослей. – Л., 1977.
7. Гапочка Л.Д. Об адаптации водорослей. – М.: Изд-во МГУ, 1981.
8. Библь Р. Цитологические основы экологии растений. – М.: Мир, 1965.
Дополнительная
1. Александров В.Л. Клетки, макромолекулы и температура. – Л., 1975.
2. Барашков Г.К. Химия водорослей. – М., 1963.
3. Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. – М., 1972.
4. Возжинская В.Б. и др. Промысловые водоросли СССР. Справочник. – М., 1971.
5. Воскобойников Г.М., Камнев А.Н. Морфофункциональные изменения в онтогенезе
водорослей. – Л., 1991.
6. Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. – М., 1989.
7. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. – М., 1983.
8. Чэплин В. Морские водоросли и их использование. – М., 1953.
9. Chapman A.R.O. Population and community ecology of seaweeds. Adv. Mar. Biol., 1986, V.
23, P. 1-161.
10. Evans L.V. Seaweed bioproducts. Sci. Progr., 1986, V.70, Pt3, № 279, p. 287-303.
11. Kinne O. Marine ecology. V. 1, part 2, 1971.
12. Dodge Y.D. The fine structure of algae cells. – № Y, 1973.
13. Хайлов К.М., Парчевский В.П. Иерархическая регуляция структуры и функции морских растений. – К., 1983.
14. Айзатуллин Т.А. и др. Распределение жизни в океане. // Физическая география Мирового океана. – Л., 1980.
15. Хит О. Фотосинтез. – М., 1972.
16. Перес Ж.М. Жизнь в океане. – М., 1969.
17. Тресков И.А. Вопросы управления биосинтезом низших растений. – М., 1982.
1.9 Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Электронный учебно-методический комплекс по данной дисциплине.
1.9.1 Перечень используемых технических средств.
видеомагнитофон, микроскопы, бинокуляры.
1.9.2 Перечень используемых пособий (наглядности).
Постоянные и временные цитологические препараты по цитологии водорослей,
гербарные образцы, культуры живых и фиксированных микроводорослей.
1.9.3 Перечень видео- и аудиоматериалов программного обеспечения.
Набор видеофильмов по темам.
1.10 Примерные зачетные тестовые задания.
Не предусмотрены.
1.11. Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену).
1. Историческое развитие альгологии, как науки. Основные задачи, методы, перспективы
на будущее.
2. Особенности сбора, фиксации и изучение фитопланктона, макрофитов и перифитона.
3. Положение водорослей в системе живых организмов; распределение по таксономическим рангам; основные концепции.
4. Молекулярный уровень организации водорослей.
5. Строение и расположение фотосинтетического аппарата у прокариотических и эукариотических водорослей.
6. Основные пигменты водорослей и их химическое строение.
7. Запасные вещества; их строение и запасание у водорослей различных таксонов.
8. Стигма; ее строение, расположение и роль у различных водорослей.
9. Клеточный уровень организации водорослей.
10. Цитологические особенности прокариотических и эукариотических водорослей.
11. Строение, химизм и значение клеточных стенок у водорослей.
12. Особенности строения и предназначение ундулиподиев у водорослей.
13. Органеллы прокариот и эукариот. Митоз. Цитокенез.
14. Организменный уровень организации водорослей.
15. Морфологическая структура водорослей.
16. Фотосинтез; его основные стадии, роль пигментов и спектры их действия у различных
водорослей.
17. Хроматическая адаптация; примеры.
18. Метаболизм углерода.
19. Эндогенные ритмы: циркадные и лунные; примеры.
20. Питание водорослей.
21. Витамины, ростовые факторы, феромы; их роль в жизнедеятельности водорослей.
22. Тропизмы у водорослей; примеры.
23. Размножение и циклы развития у водорослей.
24. Популяционно-биоценотический уровень организации водорослей.
25. Географическое, зональное и локальное распространение водорослей.
26. Адаптация фитопланктоных водорослей к основным абиотическим факторам; примеры.
27. Адаптация макрофитов к основным абиотическим факторам; примеры.
28. Биотические и антропогенные факторы; их воздействие на различные альгоценозы.
29. Использование водорослей.
30. Эволюция водорослей.
31. Филогения водорослей.
1.12 Комплект экзаменационных билетов (утвержденный зав.кафедрой до начала
сессии).
1.13 Примерная тематика рефератов.
1. Значение различных пигментов и продуктов ассимиляции в жизнедеятельности водорослей.
2. Особенности органелл прокариотических водорослей.
3. Органеллы мезо- и эукариотических водорослей; их особенности и отличие от животной клетки.
4. Использование водорослей.
1.14 Примерная тематика курсовых работ.
- Эпифиты ламинариевых водорослей Кольского залива.
- Перифитон литорали Абрам-мыс.
- Фитопланктон пресных водоемов в окрестности города Мурманска.
- Нейстон небольших пресных водоемов города Мурманска.
- Размерно-весовые показатели водорослей-макрофитов литорали Абрам-мыс.
- Морфометрический анализ особей Palmaria palmata (отдел Rhodophyta) Абрам-мыс.
- Репродуктивная структура Fucus vesiculosus (отдел Phaeophyta) Кольского залива.
- Альгоценоз озера Ледовое.
- Размерно-весовая структура Palmaria palmata литорали Абрам-мыс.
- Половая структура Fucus distichus литорали Абрам-мыс.
1.15 Примерная тематика квалификационных (дипломных) работ.
Тематика дипломных работ предполагает расширенный вариант курсовых работ по
определенной теме.
1.16 Методика исследования.
При выполнении курсовых и дипломных работ используются следующие методы: маршрутный, визуальный, морфолого-анатомические, фитоценологические, пробных площадок, трансект, стат.обработки.
1.17 Бально-рейтинговая система, используемая преподавателем для оценования
знаний студентов по данной дисциплине.
Не предусмотрена.
РАЗДЕЛ 2. Методические указания по изучению дисциплины и контрольные задания для студентов заочной формы обучения.
Не предусмотрены.
РАЗДЕЛ 3. Содержательный компонент теоретического материала.
Раздел 1. Альгология как наука.
Краткий очерк исторического развития альгологии, как науки на разных этапах
развития человеческого общества. Основные задачи и перспективы на будущее альгологии. Методы сбора, фиксации и изучения фитопланктонных водорослей, фитобентоса и
перифитона.
Раздел 2. Классификация водорослей.
Первые систематические работы и распределение водорослей по таксономическим
рангам. Современная классификация водорослей; их положение в системе живых организмов.
Раздел 3. Молекулярный уровень организации водорослей.
Основной фундамент молекулярного уровня организации водорослей. Строение и
расположение фотосинтетического аппарата у прокариотических и эукариотических водорослей. Основные группы пигментов. Хлорофилл: его молекулярное строение, наличие
у прокариот и эукариот. Каротиноиды: химическое строение молекул основных каротиноидов у водорослей. Фикобилипротеиды: молекулярное строение, наличие у водорослей
различных таксономических рангов. Продукты ассимиляции: молекулярное строение, места запасания у водорослей. Стигма: строение и расположение у разных представителей
различных таксонов, ее роль в фотосинтезе. Значение пигментов и запасных веществ в
жизнедеятельности водорослей.
Раздел 4. Клеточный уровень организации водорослей.
Основной фундамент клеточного уровня организации водорослей. Цитологические
особенности клеток прокариотических и эукариотических водорослей. Клеточные покровы водорослей. Разнообразие клеточных стенок по размерам, форме, структуре и химическому составу у прокариот и эукариот. Двигательный аппарат у монадных форм, его строение, различные типы ундулиподиев, роль в жизнедеятельности водорослей. Органеллы
прокариотических и эукариотических клеток, сходство, различие. Деление прокариотических клеток. Митоз и цитокинез эукариотических клеток.
Раздел 5. Организменный уровень организации водорослей.
Основной фундамент организменного уровня организации водорослей. Морфологическая структура водорослей. Важность морфологической организации водорослей при
рассмотрении их эволюции и классификации. Морфологическое разнообразие прокариотических и эукариотических водорослей. Основные физиолого-биохимические процессы у
водорослей. Процесс фотосинтеза: основные стадии, роль пигментов и спектры их действия. Хроматическая адаптация. Долгота дня и фотопериодические реакции. Метаболизм
углерода: фиксация углерода, темновое дыхание, фотодыхание, гликолатный метаболизм,
потеря органического углерода. Накопление и запасание продуктов фотосинтеза. Эндогенные ритмы: циркадные и лунные. Биогены, необходимые водорослям для питания:
азот, фосфор, кальций, кремний, калий, сера, микроэлементы. Витамины и ростовые факторы. Феромоны. Тропизмы. Размножение водорослей: вегетативное, бесполое и половое.
Циклы развития водорослей: гаметический, спорический, соматический и зиготический;
чередование поколений.
Раздел 6. Популяционно-биоценотический уровень организации водорослей.
Основной фундамент популяционно-биоценотического уровня организации водорослей. Водоросли, как продуценты органических веществ и первое звено в пищевой цепи. Географическое распространение водорослей. Основные экологические группы водорослей. Фитопланктон; его адаптация к основным абиотическим факторам: температуре,
свету и солености. Бентосные водоросли; причина вертикального распределения от супралиторали до сублиторали; мозаичное заселение литорали и сублиторали, генотипические
и фенотипические адаптации. Адаптация макрофитов к основным экологическим факторам: температуре, свету, солености. Действие биотических и антропогенных факторов на
альгоценозы различных биотопов. Эпифитные, эпипелитные, эписаммитные водоросли;
симбиотические ассоциации. Почвенные водоросли и рыхлых осадков. Значение водорослей и применение.
Раздел 7. Эволюция водорослей.
Основные этапы эволюции водорослей. Происхождение прокариот и фотоавтотрофов. «Век синезеленых водорослей». Происхождение эукариот. Эволюция мейоза, сингамии и чередование поколений.
Раздел 8. Филогения водорослей.
Филогенетическое древо Э.Геккеля. Основные принципы, положенные в филогенетические схемы водорослей. Происхождение прокариотических водорослей; фенотипическая систематика прокариот Г.А.Заварзина. Симбиоз. Хромофитная и хлорофитная линии
в филогении водорослей.
РАЗДЕЛ 4. Словарь терминов (Глоссарий).
- Альгология – раздел ботаники, изучающий водоросли.
- Водоросли – группа низших растений, содержащих хлорофилл и вырабатывающих органические вещества в процессе фотосинтеза.
- Таксон – обособленная группа родственных организмов, которой можно присвоить
определенный таксономический ранг (вид, род, семейство).
- Таллом – слоевище, вегетативное тело водорослей, не расчлененное на органы и не имеющее настоящих тканей.
- Пигменты – окрашенные вещества тканей организмов, участвующие в их жизнедеятельности; обуславливают окраску организмов; у растений участвуют в фотосинтезе.
- Онтогенез – индивидуальное развитие организма от зарождения до конца жизни особи.
- Воспроизведение – способность живого образовывать себе подобное; одна из основных
характеристик жизни; осуществляется посредством вегетативного, бесполого и полового
размножения.
- Размножение вегетативное – развитие новой особи или части колонии из частицы материнской.
- Размножение бесполое – осуществляется с помощью специализированных клеток – спор.
- Размножение половое – развитие новой особи из зиготы, образующейся от слияния женской и мужской половых клеток или гамет; характерно для всех эукариот; каждая гамета
имеет гаплоидный набор хромосом, возникший в результате мейоза; при слиянии или
оплодотворении у гамет образуется диплоидный набор хромосом.
- Прокариоты – древнейшие организмы, не обладающие четко оформленным ядром с оболочкой и типичным хромосомным аппаратом; содержат единственную хромосому (молекулу ДНК), расположенную в определенной зоне клетки, которая называется нуклеоидом.
- Эукариоты – организмы, клетки которых содержат оформленное ядро; основные особенности – наличие ядра, содержащего хромосомы и ядрышки, хорошо развита система мембран, присутствие клеточных органоидов и сложный способ деления (митоз).
- Параллелизм – независимое приобретение организмами в ходе эволюции сходных черт
строения на базе особенностей (генома), унаследованных от общих предков.
- Эволюция – процесс исторического развития живой природы; сопровождается изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
- Морфологическая дифференциация – развитие в процессе эволюции у организмов разнокачественных структур, выполняющих различные функции; последовательные ее этапы
соответствуют основным уровням биологической организации.
- Ценобий – колония одноклеточных организмов с разделением функций между отдельными группами особей; кроме того, число клеток в колонии определяется на ранних стадиях развития и не меняется до следующей репродуктивной фазы.
- Фибриллы – скелетные волокна клеточных стенок водорослей.
- Ламеллы – мембранные выросты, отходящие от плоских мембранных дисков (тилакоидов) и соединяющие между собой отдельные граны в хлоропластах.
- Регенерация – восстановление организмом утраченных или поврежденных органов или
тканей, а также восстановление целого организма из отдельных его частей, клеток, тканей.
- Цитокинез – деление цитоплазмы в клетке после завершения деления ядра в митозе или
мейозе; в результате образуются две дочерние клетки.
- Изоконтные жгутики – оба жгутика у двужгутиковой клетки одинаковой длины.
- Гетероконтные жгутики – жгутики у двужгутиковой клетки разной длины.
- Мастигонемы – волосовидные образования на мембране одного из гетероконтных жгутиков.
- Базальное тельце – структура, лежащая в основании ресничек и жгутиков эукариотических клеток, соединенная с системой микротрубочек; ультраструктура сходна с таковой
центриоли, что указывает на то, что они являются гомологичными образованиями.
- Псевдоцилии – неподвижные отростки у зеленых водорослей с пальмеллоидной структурой вегетативного тела.
- Хлоропласты – специализированные органоиды растительной клетки, зеленые пластиды,
в которых осуществляется фотосинтез; тело хлоропласта окружено двумя мембранами:
внешняя – гладкая, внутренняя – образует сложную систему выростов, включающую два
типа структур – тилакоиды – мембранные мешочки, которые иногда собираются в группы
– Граны, и соединяющие их ламеллы – плоские мембранные выросты.
- Амилопласт – бесцветная пластида в клетках растений, в которых запасается крахмал.
- Генофоры – это электронно-прозрачные участки, содержащие фибриллы ДНК.
- Митохондрии – органоид эукариотических клеток, место синтеза основного количества
энергии в форме АТФ; это ограниченные двойной мембраной округлые тела разного размера; внутреннее пространство заполнено матриксом со сложным химическим составом; в
матрикс вдаются кристы – выросты внутренней мембраны; на мембранах располагаются
ферменты дыхательной цепи, осуществляющие перенос энергии в виде электронов, освобождающихся при окислении питательных веществ; энергия аккумулируется в фосфатных
связях АТФ.
- Вакуоль – полость в цитоплазме клеток, ограниченная однослойной мембраной и содержащая клеточный сок, в котором содержатся растворенные в воде органические и неорганические вещества.
- Цитокинез – деление цитоплазмы клетки после завершения деления ядра в митозе или
мейозе; в результате образуются две дочерние клетки.
- Зооспора – снабженная жгутиками подвижная клетка водорослей и некоторых грибов,
которая служит для бесполого размножения; образуется в зооспорангиях.
- Синзооспора – образования, соответствующие комплексу двух или многих сросшихся в
различной степени зооспор; отмечены у разножгутиковых водорослей.
- Апланоспоры – неподвижные, лишенные жгутиков споры; встречаются у водорослей
различных таксономических групп.
- Ценобий – колония одноклеточных организмов с разделением функций между отдельными группами особей; например, у вольвокса.
- Феромоны – специфические биологически активные вещества, выделяемые водорослями
(и животными) в окружающую среду и влияющие на физиологическое состояние особи
противоположного пола; по химическому составу – разнообразные и видоспецифические.
- Гаметы – репродуктивные клетки с гаплоидным набором хромосом – женские и мужские; если гаметы одинаковой величины – изогаметы, неодинаковой – анизогаметы; крупные – макрогаметы, мелкие – микрогаметы; обеспечивают передачу наследственной информации от родителей потомкам.
- Гаметофит – представитель полового поколения; образуется из споры и является гаплоидным.
- Спорофит – бесполое поколение в цикле развития растений с чередованием поколений; у
водорослей может быть как диплоидным, так и гаплоидным; в жизненных циклах разных
групп выражен в разной степени.
- Гаметогенез – процесс образования и развития репродуктивных клеток-гамет.
- Гетероталлизм – раздельнополость внешне неразличимых особей.
- Плазмодесмы – цитоплазматические нити, проходящие через поры в клеточной мембране растений и соединяющие их между собой.
- Трихом – клетки синезеленых водорослей соединенные в ряд и окруженные слизистым
чехлом.
- Гормогонии – фрагменты трихома, на которые последний распадается во время размножения синезеленых водорослей.
- Гонимобласты – многоклеточные ветвящиеся нити у красных водорослей, клетки которых превращаются в карпоспорангии, где формируются по одной карпоспоре.
- Ауксилярные клетки у красных водорослей – добавочные, специальные клетки, не принимающие участие в построении вегетативного таллома.
- Филогенез – историческое развитие органического мира в целом, а также отдельных
групп живых организмов.
- Гетеробластия – явление, при котором из зооспор, возникающих в результате мейоза на
диплоидных спорофитах бурых водорослей, вырастают не только гаплоидные гаметофиты, но и гаплоидные спорофиты.
- Сегрегация хромосом – процесс продольного расщепления хромосом на хроматиды (дочерние хромосомы) в митозе у динофитовых водорослей с последующим их расхождением к разным полюсам.
- Экдизис – процесс сбрасывания панциря у динофитовых водорослей, который может
стимулироваться и затем происходит регенерация панциря.
- Эектосомы – цилиндрические структуры криптофитовых водорослей, которые располагаются под перипластом и сильно преломляют свет.
- Пелликула – эластичный поверхностный слой эктоплазмы у эвгленовых водорослей;
часть живой клетки, участвующая в постоянном обмене веществ.
- Фрагмопласт – клеточная пластинка, зачаток клеточной стенки, возникающий в центре
экваториальной плоскости делящейся клетки.
- Автолиз – переваривание лизосомами содержимого собственной клетки.
- Латеральное расположение жгутиков – сбоку от оси тела.
РАЗДЕЛ 5. Практикум по решению задач по темам лекций.
РАЗДЕЛ 6. Изменения в рабочей программе, которые произошли после утверждения программы.
Характер изменений в программе
Номер и дата
протокола заседания кафедры, на котором
было принято
данное решение
Подпись заведующего кафедрой, утверждающего внесенное изменение
Подпись декана факультета
(проректора по
учебной работе), утверждающего данное
изменение
16.Учебные занятия по дисциплине ведут:
Ф.И.О., ученое звание и степень
преподавателя
Прохорова С.А., к.б.н.
Прохорова С.А., к.б.н.
Учебный год Факультет
2006/2007
2007/2008
ЕГФ
ЕГФ
Прохорова С.А., к.б.н.
2009/2010
ЕГФ
Специальность
032400 Биология
032500.00 География с дополнительной специальностью Биология
050102 Биология