Учреждение образования 
«Гомельский государственный университет 
имени Франциска Скорины»

УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе 
УО «ГГУ им. Ф. Скорины»,профессор

________________  И.В. Семченко
	(подпись) 	
____________________
	(дата утверждения)
Регистрационный № УД-____________/р. 

большой практикум 

Учебная программа для специальности
 1-31 01 01 Биология (по направлениям);
1-31 01 01-02 Биология (научно-педагогическая деятельность); 
специализация 1-31 01 01-02 02 Ботаника

Факультет 	биологический
Кафедра 	ботаники и физиологии растений
Курс 	4
Семестр 	     8
Лекции 	нет 				Экзамен	нет
Практические (семинарские)
занятия 		нет				Зачет    8 семестр
Лабораторные  					
занятия     60 часов			          Курсовой проект (работа) 	нет
Всего аудиторных
часов по дисциплине 	60 часов
Всего часов	Форма получения
по дисциплине	60 часов	высшего образования 	дневная

Составил А.А. Горнасталев 

2010

Учебная программа составлена на основе учебного плана подготовки специалистов по специальности 1 – 31 01 01-02 «Биология (научно-педа-гогическая деятельность)» специализации 1 – 31 01 01-02 02 «Ботаника»

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры ботаники и физиологии растений
                                                     _________________________________
                                                                                                (дата, номер протокола)

                                                      Заведующий кафедрой
                                                     _____________Н. М. Дайнеко 

Одобрена и рекомендована к утверждению методическим     советом биологического факультета
_______________________________
                                                                                                (дата, номер протокола)

                                                      Председатель
                                                     _____________ В. А.  Собченко 

Пояснительная записка

Введение спецкурса «Большой практикум по физиологии растений» обусловлено необходимостью углубления знаний студентов, специализирующихся на кафедре ботаники и физиологии растений, по теоретическим и практическим вопросам физиологии растений. Базовые знания по данной дисциплине позволяют студентам освоить основы современных методов исследования процессов фотосинтеза, дыхания, питания, роста и развития растений. Особое внимание в спецкурсе уделяется способам размножения, культивирования растений и регуляции их физиологических процессов.   
Целью спецкурса «Большой практикум по физиологии растений» является овладение студентами практическими навыками изучения физиологии растительного организма. 
Задачами спецкурса являются: 
– ознакомление с современными методами физиологии растений;
−	усвоение приемов регулирования физиологических процессов у растений;
−	приобретение навыков работы с посадочным материалом;
−	овладение методики планирования и выполнения  лабораторных экспериментов, методическими основами изучения процессов фотосинтеза, дыхания, роста и развития растений.

В результате изучения спецкурса:

	Студент должен знать:
−	особенности морфологии, физиологии и воспроизведения растений;
−	принципы системной организации, дифференциации и интеграции функций растительного организма;
−	основные физиологические процессы растительной клетки:  механизмы фотосинтеза,  дыхание, водообмен, рост и развитие растений, устойчивость растений к неблагоприятным факторам.

	Студент должен владеть:
−	навыками и методами исследований  растительных  объектов;
−	методами  функциональной  диагностики,  исследования  и анализа живых систем,  математическими методами обработки результатов.

	Студент должен уметь использовать:
−	регуляторные механизмы обеспечения гомеостаза живых систем.

	Студент должен иметь опыт:
−	работы с растительными объектами с использованием методов физиологии растений;
−	наблюдения,  описания, идентификации, классификации, культивирования биологических объектов.
Материал спецкурса «Большой практикум по физиологии растений» основывается на ранее полученных студентами знаниях по таким дисциплинам, как «Ботаника», «Физиология растений», «Биохимия», «Биофизика», «Почвоведение».
	Спецкурс «Большой практикум по физиологии растений» изучается студентами 4 курса специальности 1−31 01 01-02  «Биология (научно–педагогическая деятельность)» специализации 1−31 01 01-02 02 «Ботаника» в объеме 60 часов лабораторных занятий.

Содержание учебного материала

Тема 1 Характеристика пигментных систем фотосинтетического аппарата
Хлорофиллы. Билихромопротеиды. Каротиноиды. Родопсин. Химическая структура, спектральные свойства, роль в фотосинтезе. Поглощение света пигментами. Электронно-возбужденные состояния пигментов (синглетное, триплетное). Типы дезактивации возбужденных состояний. Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов. Преобразование энергии в реакционном центре. Окислительно-восстановительные превращения хлорофилла реакционного центра. Экстракция пигментов из зеленых листьев высших растений.

Тема 2 Спектрофотометрические и хроматографические методы исследования пигментов
Компоненты электронтранспортной цепи фотосинтеза. Фотосистемы. Циклический, нециклический и псевдоциклический транспорт электронов. Реакции, связанные с выделением кислорода в фотосинтезе. Характеристика основных типов фотофосфорилирования. Спектрофотометрические методы исследования пигментов. Хроматографические методы исследования пигментов. Определение количества хлорофилла и каротиноидов, находящихся в смеси и после их разделения. 

Тема 3 Влияние на фотосинтез условий окружающей среды,              регуляция фотосинтеза
Влияние на фотосинтез температуры, условий освещения (интенсивности, спектрального состава света), содержания углекислоты, условий минерального питания, водоснабжения. Суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов. Компенсационная точка, ассимиляционное число. Регуляция фотосинтеза. Методы изучения экологии фотосинтеза.  

Тема  4 Каталитические системы дыхания
Ферментные системы дыхания. Механизмы активации водорода субстрата и молекулярного кислорода. Субстраты дыхания. Механизм активации дыхательных субстратов, пути их включения в процессы биологического окисления. Альтернативность каталитических механизмов биологического окисления. Основные пути диссимиляции углеводов. Подготовка растительного материала для изучения окислительных процессов. Определение каталитических функций ферментов дыхания.
Тема 5 Определение количественных и качественных параметров дыхания
Электронтранспортная цепь митохондрий. Комплексы переносчиков электронов. Фосфорилирование на уровне субстрата и фосфорилирование в дыхательной цепи. Количественные показатели газообмена. Зависимость дыхания от биологических особенностей растений,  его  возраста,  вида ткани,  условий развития (температуры, газового состава среды, интенсивности и качества света и др.). Методы определения количественных и качественных параметров дыхания.

Тема 6 Рост, развитие и размножение растений
Клеточные основы роста и развития. Общие закономерности роста. Типы роста у растений, фазы роста. Рост клетки в фазе растяжения, механизм действия ауксина. Явление покоя, его адаптивная функция. Основные этапы онтогенеза. Взаимоотношения между ростом и развитием на отдельных этапах онтогенеза. Технология выращивания рассады декоративных и овощных культур. Размножение растений черенкованием. Прививка растений.

Тема  7 Поступление воды, расходование воды растением
Поступление воды в растение. Движущие силы восходящего тока. Выделение воды растением. Количественные показатели транспирации: интенсивность, продуктивность, транспирационный коэффициент. Устьичная и кутикулярная транспирация. Строение устьиц и механизмы их движений, влияние света. Устьичное и внеустьичное регулирование транспирации. Влияние внешних факторов на интенсивность транспирации (света, температуры, влажности воздуха и почвы и др.). Методы определения сосущей силы растительных клеток. Наблюдение гуттации и явления корневого давления у растений. Методы изучения расходования воды растением. 

Тема 8 Азотное питание растений
Источники азота для растений. Использование растением нитратного и аммонийного азота. Процесс восстановления в растении окисленных форм азота. Пути ассимиляции аммиака в растении. Использование молекулярного азота. Современные представления о механизме восстановления молекулярного азота. Организмы, осуществляющие азотфиксацию. Их классификация. Нитрогеназный комплекс. Симбиотическая фиксация молекулярного азота. Выделение культур нитрифицирующих бактерий и азотобактера. Изучение морфологических,  культуральных и биохимических свойств этих бактерий. Изучение клубеньковых бактерий под микроскопом. 
Тема 9 Физиологические основы применения минеральных удобрений
Почва как источник минеральных элементов. Питательные смеси. Физиологически кислые и физиологически основные соли. Взаимодействие ионов (антагонизм, синергизм, аддитивность). Беспочвенные методы выращивания растений. Гидропоника. Корневое питание как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая сельскохозяйственных растений. Методы контроля и способы регулирование корневого питания растений.

Тема 10 Биологически активные вещества растительного происхождения, практическое использование 
Видовое разнообразие лекарственных растений Белорусского Полесья. Особенности их морфологии и метаболизма. Характеристика биологически активных веществ, продуцируемых этими растениями. Заготовка лекарственного сырья. Сроки заготовки сырья. Способы приготовления лечебных препаратов (экстрактов, отваров). 

Учебно-методическая карта дисциплины

Номер раздела, темы, занятия	

Название раздела, темы, занятия;
перечень изучаемых вопросов	Количество аудиторных часов	Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)	
Литература	
Формы контроля
знаний	
		лекции	практические
 (семинарские)
 занятия	лабораторные 
занятия	контролируемая 
самостоятельная работа студента				
1	2	3	4	5	6	7	8	9	
1.	Характеристика пигментных систем фотосинтетического аппарата
1 Хлорофиллы. Билихромопротеиды. Каротиноиды. Родопсин. Химическая структура, спектральные свойства, роль в фотосинтезе. 
2 Поглощение света пигментами. Электронно-возбужденные состояния пигментов (синглетное, триплетное). Типы дезактивации возбужденных состояний. 
3 Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов.
4 Экстракция пигментов из зеленых листьев высших растений.	-	-	6	-	-	[1-5]

1	2	3	4	5	6	7	8	9	
2.	Спектрофотометрические и хроматогра-фические методы исследования пигментов
1 Компоненты электронтранспортной цепи фотосинтеза. Фотосистемы. 
2 Реакции, связанные с выделением кислорода в фотосинтезе.
3 Характеристика основных типов фотофосфорилирования. 
4 Спектрофотометрические методы исследования пигментов.
5 Хроматографические методы исследования пигментов. 
6 Определение количества хлорофилла и каротиноидов, находящихся в смеси и после их разделения. 	-	-	6	-	-	[1,3]
		
3.	Влияние на фотосинтез условий окружающей среды,              регуляция фотосинтеза
1 Влияние на фотосинтез температуры, условий освещения (интенсивности, спектрального состава света), содержания углекислоты, условий минерального питания, водоснабжения.
2 Суточные и сезонные ритмы фотосинтетических процессов.	-	-	6	-	-	[1,3,5]
		
1	2	3	4	5	6	7	8	9	
	3 Компенсационная точка, ассимиляционное число. Регуляция фотосинтеза. 
4 Методы изучения экологии фотосинтеза.  								
4.	Каталитические системы дыхания
1 Ферментные системы дыхания. Механизмы активации водорода субстрата и молекулярного кислорода.
2 Субстраты дыхания. Механизм активации дыхательных субстратов, пути их включения в процессы биологического окисления.
3 Альтернативность каталитических механизмов биологического окисления.
4 Основные пути диссимиляции углеводов. 
5 Подготовка растительного материала для изучения окислительных процессов.
6 Определение каталитических функций ферментов дыхания.	-	-	6	-	-	[1,3-6]
		
5.	Определение количественных и качественных параметров дыхания
1 Электронтранспортная цепь митохондрий. Комплексы переносчиков электронов. 	-	-	6	-	-	[1,3,7-9]
	Контрольная работа №1	
1	2	3	4	5	6	7	8	9	
	2 Фосфорилирование на уровне субстрата и фосфорилирование в дыхательной цепи. 
3 Количественные показатели газообмена. 
4 Зависимость дыхания от биологических особенностей растений,  его  возраста,  вида ткани,  условий развития (температуры, газового состава среды, интенсивности и качества света и др.). 
5 Методы определения количественных и качественных параметров света на интенсивность дыхания								
6.	Рост, развитие и размножение растений
1 Клеточные основы роста и развития. Общие закономерности роста. 
2 Типы роста у растений, фазы роста. Рост клетки в фазе растяжения, механизм действия ауксина. 
3 Явление покоя, его адаптивная функция. 
4 Основные этапы онтогенеза. Взаимоотношения между ростом и развитием на отдельных этапах онтогенеза. 	-	-	6	-	-	[1,3,5,
10]
		
1	2	3	4	5	6	7	8	9	
	5 Технология выращивания рассады декоративных и овощных культур.
6 Размножение растений черенко-ванием. Прививка растений.								
7.	Поступление воды, расходование воды растением
1 Поступление воды в растение. Движущие силы восходящего тока.
2 Выделение воды растением. Количественные показатели транспира-ции: интенсивность, продуктивность, транспирационный коэффициент. Устьичная и кутикулярная транспирация. 
3 Строение устьиц и механизмы их движений, влияние света. Устьичное и внеустьичное регулирование транспи-рации. 
4 Влияние внешних факторов на интенсивность транспирации (света, температуры, влажности воздуха и почвы и др.). 
5 Методы определения сосущей силы растительных клеток. 
6 Наблюдение гуттации и явления корневого давления у растений. 	-	-	6	-	-	[1,3,5-7]
		
1	2	3	4	5	6	7	8	9	
	7 Методы изучения расходования воды растением.								
8.	Азотное питание растений
1 Источники азота для растений. Использование растением нитратного и аммонийного азота. 
2 Процесс восстановления в растении окисленных форм азота. Пути ассимиляции аммиака в растении. Использование молекулярного азота.
3 Современные представления о механизме восстановления молекуляр-ного азота. 
4 Организмы, осуществляющие азотфиксацию. Их классификация. Нитрогеназный комплекс.
5 Симбиотическая фиксация молекулярного азота. Выделение культур нитрифицирующих бактерий и азотобактера. Изучение морфологичес-ких,  культуральных и биохимических свойств этих бактерий. 
6 Изучение клубеньковых бактерий под микроскопом.	-	-	6	-	-	[1,3,5,6]

1	2	3	4	5	6	7	8	9	
9.	Физиологические основы применения минеральных удобрений
1 Почва как источник минеральных элементов. Питательные смеси.
2 Физиологически кислые и физиологически основные соли.
3 Взаимодействие ионов (антагонизм, синергизм, аддитивность).
4 Беспочвенные методы выращивания растений. Гидропоника. 
5 Корневое питание как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая сельскохозяйствен-ных растений.
6 Методы контроля и способы регулирование корневого питания растений.й	-	-	6	-	-	[2,7,12]
 
	Контрольная работа №2	
10.	Биологически активные вещества растительного происхождения, практическое использование 
1 Видовое разнообразие лекарственных растений Белорусского Полесья. Особенности их морфологии и метаболизма. Характеристика биологически активных веществ, продуцируемых этими растениями.	-	-	6	-	-	[1,3,6-11]

1	2	3	4	5	6	7	8	9	
	2 Заготовка лекарственного сырья. Сроки заготовки сырья. 
3 Способы приготовления лечебных препаратов (экстрактов, отваров).								

Информационно-методическая часть
Перечень лабораторных работ
1.	Характеристика пигментных  систем фотосинтетического аппарата.
2.	Спектрофотометрические и хроматографические методы исследования пигментов.
3.	Влияние на фотосинтез условий окружающей среды, регуляция фотосинтеза.
4.	Каталитические системы дыхания.
5.	Определение количественных и качественных параметров дыхания.
6.	Рост, развитие и размножение растений.
7.	Поступление воды, расходование воды растением.
8.	Азотное питание растений.
9.	Физиологические основы применения минеральных удобрений.
10.	Биологически активные вещества растительного происхождения, практическое использование.

Рекомендуемая форма контроля знаний
1.	Контрольные работы

Рекомендуемые темы контрольных работ
1.	Фотосинтез и дыхание растений.
2.	Водный режим и минеральное питание растений.

Рекомендуемая литература

Основная
1.	Баславская, Е.С. Практикум по физиологии растений / Е.С. Баславская, О.М. Трубецкова. – М. : Московский университет, 1964. 
2.	Беликов, П.С. Физиология растений: учеб. пособие / П.С. Беликов, Г.А. Дмитриева. – М. : Изд-во Росс. ун-та дружбы народов, 1992.
3.	Гавриленко, В.Ф. Большой практикум по физиологии растений / В.Ф. Гавриленко, М.Е. Ладыгина, Л.М. Хандобина. – М. : Высш. школа, 1975. 
4.	Кретович, В.Л. Биохимия растений / В. Л. Кретович. − М. : Высшая школа, 1986. 
5.	Полевой, В.В. Физиология растений / В. В. Полевой. – М. : Высш. шк., 1989. – 464 с. 
6.	Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений / под ред. чл.-кор. РАСХН Н.Н. Третьякова. – М. : Колос, 1998.

Дополнительная
7.	Боннер, Д. Биохимия растений / Д. Боннер, Д. Варнер. − М. : Мир, 1968.
8.	Гудвин, Т. Введение в биохимию растений / Т. Гудвин, Э.М. Мерсер. – М. : Мир, 1986.
9.	Плешков, Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений / Б.П. Плешков. – М. : Высшая школа, 1975.
10.	Полевой, В.В. Физиология роста и развития растений / В.В. Полевой, Т.С. Саламатова. – Л. : ЛГУ, 1991.
11.	Саламатова, Т.С. Физиология выделения веществ растениями / Т.С. Саламатова, О.А. Зауралов. – Л. : ЛГУ, 1991. – 152 с.

ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ
ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

Название 
дисциплины, 
с которой 
требуется согласование	Название 
кафедры	Предложения 
об изменениях в содержании учебной программы 
по изучаемой учебной 
дисциплине	Решение, принятое кафедрой, разработавшей учебную программу (с указанием даты и номера протокола)	
Физиология растений	Кафедра ботаники и физиологии растений		Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте
протокол № ___ от ___.___.2010	
Избранные главы биохимии растений	Кафедра ботаники и физиологии растений		Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте
протокол № ___ от ___.___.2010	

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ К УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ 
ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
на _____/_____ учебный год

№№
пп	Дополнения и изменения	Основание	

			

Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
ботаники и физиологии растений
(протокол № ____ от ________ 20__ г.)
Заведующий кафедрой 
ботаники и физиологии растений
к.б.н., доцент                               __________________ Н.М. Дайнеко

УТВЕРЖДАЮ
Декан биологического факультета УО «ГГУ им. Ф. Скорины»
к.б.н., доцент                                __________________ О.М. Храмченкова