ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УТВЕРЖДАЮ
|
|
|
|
|
|
|
Декан агрономического факультета, профессор
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А.Н. Есаулко
|
|
|
|
|
|
|
« »
|
|
|
2013 г.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочая программа
Физиология растений
|
наименование дисциплины
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
110900.62 – «Технология производства и переработки с/х продукции»
|
направление подготовки
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Технология производства и переработки с/х продукции животноводства»
|
профиль(и) подготовки
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бакалавр
|
Квалификация (степень) выпускника
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Очная
|
Форма обучения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ставрополь, 2013
|
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины (модуля) «Физиология растений» является:
- формировать систему знаний о процессах жизнедеятельности и функции растительного организма на всем протяжении его онтогенеза при изменяющихся условиях внешней среды.
- формировать представление о функциях и функциональных системах растений, обеспечивающих реализацию генетической программы роста и развития.
- иметь представление о функциях автотрофного растения, которые объединяют процессы превращения веществ, превращения энергии, изменения формы, управления и информации растительных организмов.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Учебная дисциплина (модуль) «Физиология и биохимия растений» является дисциплиной базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла Б.3.Б.2.
Для изучения данной дисциплины (модуля) необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами:
Ботаника:
Знания: по анатомии, морфологии, систематики, изменения растений и формирование урожая.
Умения: распознавать культурные и дикорастущие растения.
Навыки: отличать основные типы растительного покрова , ботанически грамотно характеризовать их в описаниях, зарисовках и других материалах; проведение самостоятельных исследований в полевых условиях.
Химия:
Знания: основные понятия и законы, химические элементы и их соединения, сведения о свойствах неорганических и органических соединений. Формирование первоначальных систематизированных представлений о веществах, их превращениях и практическом применении; овладение понятийным аппаратом и символическим языком химии; осознание объективной значимости основ химической науки как области современного естествознания, химических превращений неорганических и органических веществ как основы многих явлений живой и неживой природы; углубление представлений о материальном единстве мира;
Умения: уметь устанавливать связи между реально наблюдаемыми химическими явлениями и процессами, происходящими в микромире, объяснять причины многообразия веществ, зависимость их свойств от состава и строения, а также зависимость применения веществ от их свойств;
Навыки: приобретение опыта использования различных методов изучения веществ: наблюдения за их превращениями при проведении несложных химических экспериментов с использованием лабораторного оборудования и приборов; формирование представлений о значении химической науки в решении современных экологических проблем, в том числе в предотвращении техногенных и экологических катастроф.
Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и навыки, формируемые данной учебной дисциплиной:
- земледелие, растениеводство, селекция и семеноводство, агрохимия.
3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению:
а) общекультурных (ОК):
- сознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8)
б) профессиональных (ПК):
иметь базовые представления об основных теоретических и прикладных направлениях агрономии.
- обладать способностью, распознавать по морфологическим признакам наиболее распространенные в регионах дикорастущие растения и сельскохозяйственные культуры, оценивать их физиологическое состояние, адаптационный потенциал и определять факторы улучшения роста, развития и качества продукции (ПК – 3).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
- сущность физиологических процессов протекающих в растительных организмах
- закономерности роста, развития растений и формирование урожая. Взаимосвязь растений в биоценозах и методы сохранения растительных сообществ.
Знать: жизненные процессы растений, морфологию и систематику растений, закономерности распределения растительных сообществ, определения понятий: вещество, химическая формула, относительная атомная масса, относительная молекулярная масса, валентность, оксиды, кислоты, основания, соли, амфотерность, индикатор, периодический закон, периодическая система, периодическая таблица, изотопы, химическая связь, степень окисления, электролит; химическая реакция.
Уметь:
- определять их физиологическое состояние растений;
- прогнозировать последствия опасных для сельского хозяйства метеорологических явлений на урожайность культуры;
Владеть:
Приемами управления обменом веществ конкретных видов и сортов растений путем активного вмешательства в деятельность функциональных систем, определяющих рост и развитие растений их конечную продуктивность и качество урожая.
4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
Данные по рабочему учебному плану: 144 час., 4 зачет. ед.
Семестры
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Всего
|
Трудоемкость по Госстандарту -
из них:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
144
|
самостоятельная работа -
|
|
|
|
54
|
|
|
|
|
54
|
аудиторные занятия –
в том числе:
|
|
|
|
72
|
|
|
|
|
72
|
лекции -
|
|
|
|
20
|
|
|
|
|
20
|
лабораторные -
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
2
|
семинарские -
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
практические -
|
|
|
|
32
|
|
|
|
|
32
|
Семестры
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Всего
|
недель в семестре
|
|
|
|
20
|
|
|
|
|
20
|
Форма контроля:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экзамен
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
36
|
зачет
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
курсовая работа
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
курсовой проект
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№ пп
|
Разделы (модули) дисциплины и темы занятий
|
Количество часов
(очная форма обучения)
|
Формы текущего контроля успеваемости
|
Коды формируемых компетенций
|
Всего
|
Лекции
|
Практические (Семинарские, лабораторные)
|
Сам. работы
|
1
|
Физиология и биохимия растительной клетки.
|
16
|
2
|
4
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
2
|
Фотосинтез, общая характеристика и значение фотосинтеза в природе.
|
16
|
2
|
4
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
3
|
Дыхание растений и его биологическая роль в жизни растений
|
16
|
2
|
2
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
4
|
Минеральное питание растений.
|
16
|
2
|
2
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
5
|
Обмен и транспорт органических веществ в растениях
|
16
|
2
|
4
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
6
|
Водный режим растений
|
16
|
4
|
4
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
7
|
Рост и развитие растений.
|
16
|
2
|
4
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
8
|
Приспособляемость и устойчивость растений.
|
16
|
2
|
4
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
9
|
Формирование качества урожая.
|
16
|
2
|
4
|
6
|
устный опрос, реферат, коллоквиум
|
ОК-8
ПК – 3
|
|
Итого
|
144
|
20
|
32
|
54
|
Экзамен 36
|
|
6. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Лекционный курс
Наименование раздела учебной дисциплины (модуля)
|
Содержание раздела
|
Всего часов
|
Физиология растительной клетки.
|
Место физиологии растений в системе биологических дисциплин. Главнейшие этапы развития физиологии растений; Основные направления современной физиологии растений. Проницаемость протоплазмы и осмотические свойства клетки протоплазмы, и осмотические свойства клетки; Поглощение и выделение веществ клеткой. Мембранные системы клетки и их проницаемость для различных веществ; Теории проницаемости. Теории осмоса;
Зависимость между осмотическим давлением, тургорным давлением и сосу щей силой клетки; значение осмотических явлений в жизни клетки и целого растительного организма.
|
2
|
Химизм и продуктивность фотосинтеза.
|
Физико-химическая сущность фотосинтеза.
Лист как орган фотосинтеза. Строение и химический состав хлоропластов; пигментные системы хлоропластов, их структура и функции. Работы К.А. Тимирязева к фотосинтезу.
Циклическое и нециклическое фотофосфорилизование. Фотоокисление воды. Восстановительный пентозофосфатный цикл (цикл Кальвина); особенности фотосинтеза у С3 и С4 – растений; фотосинтез по типу толстянковых (САМ - метаболизм). Параметры оценки фотосинтезов (фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность, индекс листовой поверхности, КПД фотосинтеза, биологи ческая и хозяйственная продуктивность); параметры оптимального посева;
использование показателей фотосинтетической деятельности при программировании урожая.
|
2
|
Дыхание и его биологическая роль в жизни растений.
|
Общая характеристика дыхания;
Значение дыхания в жизни растений;
митохондрии, их строение, состав и функции; дыхание аэробное и анаэробное; теория генетической связи дыхания и брожения. Гликолиз, его регуляция и энергетика; аэробная фаза дыхания. Цикл Кребса (ди- и трикарбоновых кислот), его ре гуляция и энергетика. Окислительное фосфорилирование; баланс энергии при дыхании; дыхательные коэффициенты, зависимость их от субстратов; регулирование дыхания при хранении семян и сочной продукции.
|
2
|
Минеральное питание растений.
|
Необходимые растению макро- и микроэлементы, их усвояемые со единения и физиологическая роль;
Принципы диагностики дефицита питательных элементов. Ионный транспорт в целом растении; перемещение элементов по ксилеме и флоэме; некорневое питание растений; перераспределение и реутилизация веществ в растении. Особенности нитратного и аммонийного питания растений; причины накопления нитратов в растениях; минеральное питание в фитоценозах и их круговорот в экосистеме; физиологические основы применения удобрений.
|
2
|
Обмен и транспорт органических веществ в растениях.
|
Восстановление нитратов в растениях;
Образование аминокислот. Незаменимые аминокислоты; биосинтез белков; превращения аминокислот (дезаминирование, декарбоксилирование); превращение азотистых веществ при прорастании семян. Строение и свойства жиров; жирные кислоты, входящие в состав растительных масел; показатели, характеризующие свойства и качество растительных масел; биосинтез жиров. Распад и окисление жиров. Химический состав зерна при созревании; влияние климатических факторов на химический состав зерна злаков;
влияние удобрений на химический состав зерна злаков. Химический состав семян масличных культур; изменчивость химического состава семян масличных культур; влияние изменения условий выращивания масличных культур на хими ческий состав их семян. Химический состав зерна зернобобовых культур;
изменение качества урожая зернобобовых культур в зависимости от геогра фических условий и агротехнических приемов;
|
2
|
Водный режим растений
|
Состояние воды в биологических объектах и ее значение в жизнедеятельности растительного организма;
термодинамические основы водообмена растений; движение воды в системе почва - растение - атмосфера по градиенту водно го потенциала;
Двигатели и путь водного потока в целостном растении. Физиология устьичных движений; зависимость транспирации от условий среды; пути снижения транспирации; транспирационный коэффициент и коэффициент водопотребления. Физиологические показатели, применяемые для установления необ ходимости полива; использование параметров водообеспеченности при программировании урожаев; влияние избытка воды на растения. Полегание растений и его причины.
|
4
|
Рост и развитие растений
|
Понятие об онтогенезе, росте и развитии растений. Фитогормоны как факторы, регулирующие рост и развитие целостного растения. Локализация роста у высших растений. Зависимость роста от экологических факторов. Покой растений, его прерывание и продление. Движение растений.
|
2
|
Приспособляемость и устойчивость растений.
|
Холодоустойчивость растений. Физиолого-биологические изменения; теплолюбивых растений при положительных температурах; морозоустойчивость растений. Замерзание растительных клеток тканей и происходящие при этом процессы;
способы повышения морозоустойчивости. Закаливание растений его фазы; зимостойкость как устойчивость ко всему комплексу неблагоприятных факторов перезимовки;
Способы повышения зимостойкости растений. Определение морозоустойчивости озимых злаков. Определение жизнеспособности озимых зерновых культур в зимний период методом монолитов. Определение состояния озимых зерновых культур по отрастанию воде; Определение состояния озимых культур ускоренным методом.
Изменение в обмене веществ, росте и развитии растений при действии мак симальных температур. Способы повышения жароустойчивости растений; Засухоустойчивость растений. Совместное действие недостатка влаги и вы сокой температуры на растение.
Особенности водообмена у ксерофитов и мезофитов. Физиологически осо бенности засухоустойчивых сельскохозяйственных растений. Современное состояние физиологии солеустойчивости растений; влияние засоления на растения, механизм толерантности; типы галофитов; .
Солеустойчивость культурных растений; Диагностика солеустойчивости растений.
|
2
|
Формирование и качество урожая.
|
Физиология и биохимия формирования качества урожая с/х культур: зерновых, зернобобовых, масличных,овощных.
|
2
|
Всего:
|
|
20
|
6.2. Перечень практических (лабораторных, семинарских) работ
Наименование раздела учебной дисциплины (модуля)
|
Наименование практических (лабораторных, семинарских) работ
|
Всего часов
|
Физиология растительной клетки
|
Определение осмотического давления методом плазмолиза определение сосущей силы методом струек (по Шардакову) и методом полосок.
|
4
|
Фотосинтез.
|
Химические свойства пигментов листа. Оптические свойства пигментов. Определение интенсивности фотосинтеза по поглощению СО 2 в токе воздуха.
|
4
|
Дыхание растений.
|
Определение активности каталазы газометрическим путем. Определение интенсивности дыхания сухих и проросших семян. Определение интенсивности дыхания семян в закрытом сосуде при различных температурах. Определение интенсивности семян в токе воздуха.
|
2
|
Минеральное питание.
|
Микрохимический анализ золы растений. Антагонизм ионов. Рост корней ячменя в растворе чистой соли и смеси солей.
|
2
|
Обмен и транспорт органических веществ в растениях.
|
Изучение действия инвертина на сахарозу. Липиды и их свойства. Превращение веществ при прорастании семян. Обнаружение запасных веществ в растительных объектах. Определение кислотного числа жира.
|
4
|
Водный режим растений
|
Формы воды в растениях. Определение интенсивности транспирации и относительной транспирации с помощью технических весов. Определение скорости передвижения воды по растению. Изучение интенсивности транспирации у срезанных листьев при помощи торзионных весов (по Иванову).
|
4
|
Рост и развитие растений.
|
Наблюдение периодичности роста древесных побегов. Наблюдение за развитием злаков по морфологическим изменениям в точках роста (по Ф.М. Куперман).
|
4
|
Приспособляемость и устойчивость растений.
|
Определение жароустойчивости растений (по Мацкову). Защитное действие сахарозы на цитоплазму при отрицательных температурах. Определение жизнеспособности озимых культур, окрашивание тканей. Диагностика солеустойчивости листьев растений по интенсивности разрушения хлорофилла.
|
4
|
Формирование и качество урожая.
|
Физиология и биохимия формирования качества урожая с/х культур: зерновых, зернобобовых, масличных,овощных.
|
4
|
Всего:
|
|
32
|
6.3. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовой проект (работа), реферат учебным планом не предусмотрен.
6.4. Самостоятельная работа студента
№ п/п
|
№ семестра
|
Наименование раздела учебной дисциплины (модуля)
|
Виды СРС
|
Всего часов
|
Коды формируемых компетенций
|
|
3
|
Физиология растительной клетки.
|
Подготовка к контрольной работе, подготовка к коллоквиуму, работа с основной и дополнительной литературой, подготовка рефератов.
|
6
|
ОК-8
ПК – 3
|
|
Фотосинтез, общая характеристика и значение фотосинтеза в природе.
|
Подготовка к контрольной работе, подготовка к коллоквиуму, работа с основной и дополнительной литературой, подготовка рефератов.
|
6
|
ОК-8
ПК – 3
|
|
4
|
Дыхание растений и его биологическая роль в жизни растений
|
Подготовка к контрольной работе, подготовка к коллоквиуму, работа с основной и дополнительной литературой, подготовка рефератов.
|
6
|
ОК-8
ПК – 3
|
|
Минеральное питание растений.
|
Подготовка к контрольной работе, подготовка к коллоквиуму, работа с основной и дополнительной литературой, подготовка рефератов.
|
6
|
ОК-8
ПК – 3
|
|
Обмен и транспорт органических веществ в растениях.
|
Изучение действия инвертина на сахарозу. Липиды и их свойства. Превращение веществ при прорастании семян. Обнаружение запасных веществ в растительных объектах. Определение кислотного числа жира.
|
6
|
ОК-8 ПК – 3
|
|
Водный режим растений
|
Подготовка к контрольной работе, подготовка к коллоквиуму, работа с основной и дополнительной литературой, подготовка рефератов.
|
6
|
ОК-8
ПК – 3
|
|
Рост и развитие растений.
|
Подготовка к контрольной работе, подготовка к коллоквиуму, работа с основной и дополнительной литературой, подготовка рефератов.
|
6
|
ОК-8 ПК – 3
|
|
Приспособляемость и устойчивость растений.
|
Подготовка к контрольной работе, подготовка к коллоквиуму, работа с основной и дополнительной литературой, подготовка рефератов.
|
6
|
ОК-8 ПК – 3
|
|
|
Формирование и качество урожая.
|
Физиология и биохимия формирования качества урожая с/х культур: зерновых, зернобобовых, масличных,овощных.
|
6
|
|
ИТОГО часов в семестре:
|
54
|
| |
