Программа дисциплины Биохимия микроорганизмов, растений и

Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное учреждение
высшего профессионального образования
"Казанский (Приволжский) федеральный университет"
Институт фундаментальной медицины и биологии
подписано электронно-цифровой подписью
Программа дисциплины
Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы М2.ДВ.3
Направление подготовки: 020400.68 - Биология
Профиль подготовки: Биохимия и молекулярная биология
Квалификация выпускника: магистр
Форма обучения: очное
Язык обучения: русский
Автор(ы):
Алимова Ф.К.
Рецензент(ы):
Фаттахова А.Н.
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий(ая) кафедрой: Алимова Ф. К.
Протокол заседания кафедры No ___ от "____" ___________ 201__г
Учебно-методическая комиссия Института фундаментальной медицины и биологии:
Протокол заседания УМК No ____ от "____" ___________ 201__г
Регистрационный No 8494715
Казань
2014
Регистрационный номер 8494715
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
Содержание
1. Цели освоения дисциплины
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины /модуля
4. Структура и содержание дисциплины/ модуля
5. Образовательные технологии, включая интерактивные формы обучения
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов
7. Литература
8. Интернет-ресурсы
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины/модуля согласно утвержденному
учебному плану
Регистрационный номер 8494715
Страница 2 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
Программу дисциплины разработал(а)(и) профессор, д.н. (профессор) Алимова Ф.К. Кафедра
биохимии и биотехнологии отделение биологии и биотехнологии , [email protected]
1. Цели освоения дисциплины
Цели освоения дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы" формирование у магистров знаний об особенностях протекания биохимических процессов у
микроорганизмов и растений.
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы высшего
профессионального образования
Данная учебная дисциплина включена в раздел " М2.ДВ.3 Профессиональный" основной
образовательной программы 020400.68 Биология и относится к дисциплинам по выбору.
Осваивается на 2 курсе, 3 семестр.
Профессиональный цикл М2.ДВ3 - дисциплины по выбору.
Предметом изучения курса "Биохимия микроорганизмов и растений" являются вопросы
строения и функционирования микробных и растительных организмов, а также способы их
взаимодействия.
Предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется данная дисциплина,
являются биохимия (Б3.Б.7), цитология и гистология (Б3.Б.6), биофизика (Б3.В.8),
биоэнергетика (Б2.ДВ2).
Биохимия микроорганизмов и растений является основой для изучения следующих дисциплин:
М2.В.2 - Биохимия мембран и клеточной стенки, М2.ДВ1 - Биохимия ядов, М2.ДВ1 - Биохимия
липидов.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
/модуля
В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:
Шифр компетенции
ОК-6
(общекультурные
компетенции)
ПК-10
(профессиональные
компетенции)
ПК-19
(профессиональные
компетенции)
ПК-2
(профессиональные
компетенции)
Регистрационный номер 8494715
Страница 3 из 16.
Расшифровка
приобретаемой компетенции
Использует в познавательной и профессиональной
деятельности базовые знания в области математики и
естественных наук, применяет методы математического
анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования.
Глубоко понимает и творчески использует в научной и
производственно-технологической деятельности знания
фундаментальных и прикладных разделов специальных
дисциплин магистерской программы.
Пользуется современными методами обработки, анализа и
синтеза полевой и лабораторной биологической
информации, демонстрирует знание принципов
составления научно-технических проектов и отчётов.
Знает и использует основные теории, концепции и
принципы в избранной области деятельности, способен к
системному мышлению.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
Шифр компетенции
ПК-3
(профессиональные
компетенции)
Расшифровка
приобретаемой компетенции
самостоятельно анализирует имеющуюся информацию,
выявляет фундаментальные проблемы, ставит задачу и
выполняет полевые, лабораторные биологические
исследования при решении конкретных задач по
специализации с использованием современной аппаратуры
и вычислительных средств, демонстрирует ответственность
за качество работ и научную достоверность результатов.
В результате освоения дисциплины студент:
1. должен знать:
- специфику и разнообразие обменных процессов микроорганизмов;
- общую характеристику биохимических процессов в растительных организмах;
- влияние микроорганизмов на растения;
молекулярные механизмы иммунитета растений.
2. должен уметь:
самостоятельно приобретать новые знания в данной области и применять полученные знания
на практике и при изучении других дисциплин.
3. должен владеть:
навыками работы с литературой.
4. должен демонстрировать способность и готовность:
Передать знания и применить на практике
4. Структура и содержание дисциплины/ модуля
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных(ые) единиц(ы) 108 часа(ов).
Форма промежуточного контроля дисциплины зачет в 3 семестре.
Суммарно по дисциплине можно получить 100 баллов, из них текущая работа оценивается в 50
баллов, итоговая форма контроля - в 50 баллов. Минимальное количество для допуска к зачету
28 баллов.
86 баллов и более - "отлично" (отл.);
71-85 баллов - "хорошо" (хор.);
55-70 баллов - "удовлетворительно" (удов.);
54 балла и менее - "неудовлетворительно" (неуд.).
Регистрационный номер 8494715
Страница 4 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
4.1 Структура и содержание аудиторной работы по дисциплине/ модулю
Тематический план дисциплины/модуля
N
Раздел
Дисциплины/
Модуля
Тема 1. Специфика и
разнообразие
1.
микробных обменных
процессов.
Тема 2. Общая
характеристика
2.
энергетических
процессов.
Тема 3. Методы
изучения
3.
бактериального
фотосинтеза.
Тема 4. Ассимиляция
органических и
4.
неорганических
веществ.
Тема 5. Общая
характеристика
биохимических
5.
процессов в
растительных
организмах.
Тема 6. Влияние
6. микроорганизмов на
растения.
Тема 7. Механизмы
защиты от действия
7.
токсичных форм
кислорода.
Тема 8.
Структурированные
8.
микробные
сообщества.
Тема 9. Молекулярный
9. кросс-толк растений и
патогенов.
Тема 10.
Молекулярные
10.
механизмы
фитопатогенеза.
Тема 11. Особенности
11. строения
растительной клетки.
Регистрационный номер 8494715
Страница 5 из 16.
Виды и часы
аудиторной работы,
их трудоемкость
Неделя
Текущие формы
Семестр
(в часах)
семестра
контроля
Практические Лабораторные
Лекции
занятия
работы
3
1
3
4
0
3
2
1
2
0
3
3
1
2
0
3
4
1
2
0
3
4-5
2
3
0
3
5
2
2
0
3
6-7
2
3
0
3
8
1
1
0
3
9-10
2
3
0
3
11
2
2
0
3
12
1
1
0
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
N
Раздел
Дисциплины/
Модуля
Виды и часы
аудиторной работы,
их трудоемкость
Неделя
Текущие формы
Семестр
(в часах)
семестра
контроля
Практические Лабораторные
Лекции
занятия
работы
Тема 12. Субклеточные
органеллы клетки и их
12.
функции.
.
3
Тема . Итоговая
форма контроля
Итого
13
3
2
1
0
0
0
0
зачет
20
26
0
4.2 Содержание дисциплины
Тема 1. Специфика и разнообразие микробных обменных процессов.
лекционное занятие (3 часа(ов)):
Химический состав прокариотической клетки. Потребности прокариот в питательных
веществах. Источники углерода. Азот. Потребности в источниках серы и фосфора.
Необходимость ионов металлов. Потребность в факторах роста. Синтез прокариотами
основных клеточных компонентов.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Особенности химического и биохимического обмена прокариот. Биосинтез углеводов.
Биосинтез липидов. Биосинтез аминокислот. Биосинтез мононуклеотидов. Специфика и
разнообразие микробных обменных процессов. Особенности катаболических и анаболических
реакций у микроорганизмов из различных физиолого-таксономических групп.
Тема 2. Общая характеристика энергетических процессов.
лекционное занятие (1 часа(ов)):
Энергетические ресурсы. Общая характеристика энергетических процессов
Высокоэнергетические соединения. АТФ - универсальная форма химической энергии в
клетке.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Особенности энергетических процессов, протекающих в клетке прокариот.
Тема 3. Методы изучения бактериального фотосинтеза.
лекционное занятие (1 часа(ов)):
Субстратное и электронтранспортное фосфорилирование. Состав дыхательной цепи.
Механизмы сопряжения транспорта электронов и переноса протонов. Фосфорилирование
при транспорте электронов. Фосфорилирование при переносе протонов с использованием
энергии света.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Бактериальный фотосинтез: особенности, классификация, методы исследования.
Аноксигенный фотосинтез. Оксигенный фотосинтез. Строение и функции
бактериородопсина. Методы изучения бактериального фотосинтеза.
Тема 4. Ассимиляция органических и неорганических веществ.
лекционное занятие (1 часа(ов)):
Анаэробный энергетический метаболизм. Анаэробная электронтранспортная цепь. Брожение.
Запасание энергии при анаэробном энергетическом метаболизме. Адаптация
микроорганизмов к росту в экстремальных средах.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Особенности анаэробных процессов, протекающих в прокариотических бактериальных
клетках. Нитратное дыхание. Нитритное дыхание. Фумаратное дыхание.
Тема 5. Общая характеристика биохимических процессов в растительных организмах.
Регистрационный номер 8494715
Страница 6 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Регуляция клеточного метаболизма. Регуляция активности ферментов. Регуляция синтеза
ферментов. Регуляция различных метаболических путей. Регуляция межклеточных
взаимодействий
практическое занятие (3 часа(ов)):
Ферментативные процессы в растительных организмах.
Тема 6. Влияние микроорганизмов на растения.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Факторы вирулентности микроорганизмов. Генетический аппарат прокариот. Изменение
генетического материала.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Виды взаимодействий микроорганизмов и растений. Генетические манипуляции.
Тема 7. Механизмы защиты от действия токсичных форм кислорода.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Аэробное дыхание. Роль О2 в жизнедеятельности клеток. Использование кислорода в
качестве акцептора электронов. Механизмы защиты от действия токсичных форм кислорода.
Биолюминисценция.
практическое занятие (3 часа(ов)):
Аэробные процессы в клетке.
Тема 8. Структурированные микробные сообщества.
лекционное занятие (1 часа(ов)):
Регуляция различных метаболических путей. Регуляция межклеточных взаимодействий
практическое занятие (1 часа(ов)):
Метаболические превращения в микробных сообществах.
Тема 9. Молекулярный кросс-толк растений и патогенов.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Регуляция клеточного метаболизма. Регуляция активности ферментов. Регуляция синтеза
ферментов.Регуляция межклеточных взаимодействий.
практическое занятие (3 часа(ов)):
Основные энзимы растений и их функции.
Тема 10. Молекулярные механизмы фитопатогенеза.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Факторы вирулентности микроорганизмов. Генетический аппарат прокариот. Изменение
генетического материала.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Свойства патогенности и вирулентности. Токсигенность. Инвазивность.
Тема 11. Особенности строения растительной клетки.
лекционное занятие (1 часа(ов)):
Особенности строения растительной клетки.
практическое занятие (1 часа(ов)):
Химический состав и функции структурных компонентов цитоплазмы клеток растений.
Тема 12. Субклеточные органеллы клетки и их функции.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Субклеточные органеллы клетки и их функции.
практическое занятие (1 часа(ов)):
Углеводы растений. Белки растений. Липиды растений. Нуклеиновые кислоты.
Регистрационный номер 8494715
Страница 7 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
4.3 Структура и содержание самостоятельной работы дисциплины (модуля)
Раздел
Дисциплины
N
Виды
Формы контроля
Неделя самостоятельной Трудоемкость
Семестр
самостоятельной
семестра
работы
(в часах)
работы
студентов
Тема 1. Специфика и
разнообразие
1.
микробных обменных
процессов.
Тема 2. Общая
характеристика
2.
энергетических
процессов.
Тема 3. Методы
изучения
3.
бактериального
фотосинтеза.
Тема 4. Ассимиляция
органических и
4.
неорганических
веществ.
Тема 5. Общая
характеристика
биохимических
5.
процессов в
растительных
организмах.
Тема 6. Влияние
6. микроорганизмов на
растения.
Тема 7. Механизмы
защиты от действия
7.
токсичных форм
кислорода.
Тема 8.
Структурированные
8.
микробные
сообщества.
Тема 9. Молекулярный
9. кросс-толк растений и
патогенов.
Тема 10.
Молекулярные
10.
механизмы
фитопатогенеза.
Тема 11. Особенности
11. строения
растительной клетки.
Тема 12. Субклеточные
органеллы клетки и их
12.
функции.
Итого
Регистрационный номер 8494715
Страница 8 из 16.
3
1
Подготовка в
коллоквиуму
5
Коллоквиум
3
2
Подготовка в
коллоквиуму
4
Коллоквиум
3
3
Подготовка в
коллоквиуму
4
Коллоквиум
3
4
Подготовка в
коллоквиуму
4
Коллоквиум
3
4-5
Подготовка в
коллоквиуму
7
Коллоквиум
3
5
Подготовка в
коллоквиуму
5
Коллоквиум
3
6-7
Подготовка в
коллоквиуму
7
Коллоквиум
3
8
Подготовка в
коллоквиуму
5
Коллоквиум
3
9-10
Подготовка в
коллоквиуму
6
Коллоквиум
3
11
Подготовка в
коллоквиуму
5
Коллоквиум
3
12
Подготовка в
коллоквиуму
5
Коллоквиум
3
13
Подготовка в
коллоквиуму
5
Коллоквиум
62
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
5. Образовательные технологии, включая интерактивные формы обучения
Освоение дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы" предполагает
использование как традиционных (лекции, практические занятия с использованием
методических материалов), так и инновационных образовательных технологий с
использованием в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий:
проблемные лекции, лекции визуализации, практические занятия: мозговые штурмы,
дискуссии, использование мультимедийных программ, включающих подготовку и выступления
студентов на семинарских занятиях с фото-, аудио- и видеоматериалами по предложенной
тематике. Встреча с приглашенным специалистом в области исследования молекулярных
взаимодействий в системе микроорганизмы-растения.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Тема 1. Специфика и разнообразие микробных обменных процессов.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Субстратное и электрон-транспортное фосфорилирование". 1. Образование
высокоэнергетического соединения при субстратном фосфорилировании. Сопряжение
синтеза АТР с расщеплением глюкозы. 2. Катаболическая роль цикла трикарбоновых кислот. 3.
Изменение свободной энергии в окислительно-восстановительной реакции. Выход АТР при
электрон-транспортном фосфорилировании. 4. Механизм действия АТР-синтазы. 5. Состав
дыхательной цепи. Механизмы сопряжения транспорта электронов и переноса протонов. 6.
Фосфорилирование при транспорте электронов. 7. Фосфорилирование при переносе протонов
с использованием энергии света. 8. Аноксигенный фотосинтез. 9. Оксигенный фотосинтез. 10.
Строение и функции бактериородопсина. 11. Методы изучения бактериального фотосинтеза.
Тема 2. Общая характеристика энергетических процессов.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Субстратное и электрон-транспортное фосфорилирование". 1. Образование
высокоэнергетического соединения при субстратном фосфорилировании. Сопряжение
синтеза АТР с расщеплением глюкозы. 2. Катаболическая роль цикла трикарбоновых кислот. 3.
Изменение свободной энергии в окислительно-восстановительной реакции
Тема 3. Методы изучения бактериального фотосинтеза.
Коллоквиум , примерные вопросы:
Коллоквиум 1. "Субстратное и электрон-транспортное фосфорилирование". 1. Образование
высокоэнергетического соединения при субстратном фосфорилировании. Сопряжение
синтеза АТР с расщеплением глюкозы. 2. Катаболическая роль цикла трикарбоновых кислот. 3.
Изменение свободной энергии в окислительно-восстановительной реакции. Выход АТР при
электрон-транспортном фосфорилировании. 4. Механизм действия АТР-синтазы. 5. Состав
дыхательной цепи. Механизмы сопряжения транспорта электронов и переноса протонов. 6.
Фосфорилирование при транспорте электронов. 7. Фосфорилирование при переносе протонов
с использованием энергии света. 8. Аноксигенный фотосинтез. 9. Оксигенный фотосинтез. 10.
Строение и функции бактериородопсина. 11. Методы изучения бактериального фотосинтеза.
Тема 4. Ассимиляция органических и неорганических веществ.
Коллоквиум , примерные вопросы:
Коллоквиум 4. "Ассимиляция органических и неорганических веществ" 1. Механизмы включения
азота, фосфора, серы, С1 - фрагментов и молекулярного кислорода в состав клеточных
компонентов. 2. Образование аминокислот. 3. Синтез нуклеиновых кислот. 4. Биосинтез
липидов. 5. Синтез полимерных запасных веществ. 6. Ассимиляция фосфора. 7.
Использование одноуглеродных соединений микроорганизмами в качестве единственного
источника углерода. 8. Синтез и секреция экзоферментов. 9. Органические кислоты - как
продукты брожения. 10. Ассимиляция ксенобиотиков. 11. Окисление неорганических
соединений хемолитотрофами.
Тема 5. Общая характеристика биохимических процессов в растительных организмах.
Регистрационный номер 8494715
Страница 9 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Биохимия растений. Особенности анаболических и метаболических процессов в растительных
организмах" 1. Химический состав и функции структурных компонентов цитоплазмы клеток
растений. 2. Субклеточные органеллы клетки и их функции. 3. Современные представления о
свойствах и обмене основных групп растительных веществ, об их содержании,
распространении в растениях. 4. Углеводы растений. 5. Белки растений. 6. Липиды растений.
7. Вещества вторичного происхождения (органические кислоты алифатического ряда,
фенольные соединения, гликозиды, терпены и терпеноиды, алкалоиды).
Тема 6. Влияние микроорганизмов на растения.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Взаимодействие микроорганизмов и растений" 1. Отрицательные взаимодействия
микроорганизмов с растениями 2. Положительные взаимодействия с растениями и
резистентность к патогенам 3. Индукция резистентности растений
Тема 7. Механизмы защиты от действия токсичных форм кислорода.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Аэробное дыхание и регуляция аэробного/анаэробного метаболизм" 1. Роль О2 в
жизнедеятельности клеток. 2. Функции кислорода в метаболизме прокариот. 3. Использование
кислорода в качестве акцептора электронов. 4. Механизмы защиты от действия токсичных
форм кислорода. 5. Биолюминисценция..
Тема 8. Структурированные микробные сообщества.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Биопленки как форма существования микроорганизмов" 1. Условия образования биопленок 2.
Этапы существования биопленок. 3. Структура биопленок. 4. Флокулляция ила. 5.
Агрессивность и резистентность структурированных сообществ микроорганизмов.
Тема 9. Молекулярный кросс-толк растений и патогенов.
Коллоквиум , примерные вопросы:
Коллоквиум 2. "Круговорот вещества и энергии в симбиотических системах" 1. Концепция
"углерод на азот" в симбиосистемах. 2. Питание растений фосфором и кремнием. 3.
Утилизация метанола. 4. Биопротекаторные свойства нормомикрофлоры.
Тема 10. Молекулярные механизмы фитопатогенеза.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Факторы вирулентности микроорганизмов" 1. Молекулярные механизмы распознавания
организма-хозяина и микроорганизма. 2. Секреторные системы фитопатогенных
микроорганизмов. 3. Блокаторы сигнальных систем. 4. Гидролитические ферменты
фитопатогенов. 5. Факторы персистентности.
Тема 11. Особенности строения растительной клетки.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Биохимия растений. Особенности анаболических и метаболических процессов в растительных
организмах" 1. Химический состав и функции структурных компонентов цитоплазмы клеток
растений. 2. Субклеточные органеллы клетки и их функции. 3. Современные представления о
свойствах и обмене основных групп растительных веществ, об их содержании,
распространении в растениях. 4. Углеводы растений. 5. Белки растений. 6. Липиды растений.
7. Вещества вторичного происхождения (органические кислоты алифатического ряда,
фенольные соединения, гликозиды, терпены и терпеноиды, алкалоиды).
Тема 12. Субклеточные органеллы клетки и их функции.
Коллоквиум , примерные вопросы:
"Сигнальные системы растений" 1. Типы сигнальных соединений растений 2. Основные
сигнальные системы растений 3. Схема трансдукции сигналов в клетках растений 4. Факторы
локальной и системной устойчивости растений 5. Горизонтальная передача сигналов.
Тема . Итоговая форма контроля
Примерные вопросы к зачету:
Регистрационный номер 8494715
Страница 10 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
Промежуточный контроль осуществляется в виде написания рефератов, проведения
коллоквиумов.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ (СРС) включает следующие виды работ:
-изучение теоретического лекционного материала;
-проработка теоретического материала (конспекты лекций, основная и дополнительная
литература);
-подготовка к коллоквиумам.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО КУРСУ "Биохимия микроорганизмов и
растений"
1 модуль Биохимия микроорганизмов
Коллоквиум 1. "Субстратное и электронтранспортное фосфорилирование".
Коллоквиум 2. "Анаэробный энергетический метаболизм"
Коллоквиум 3. "Аэробное дыхание и регуляция аэробного/анаэробного метаболизм"
Коллоквиум 4. "Ассимиляция органических и неорганических веществ"
2 Модуль Биохимия растений
Коллоквиум �1"Особенности анаболических и метаболических процессов в растительных
организмах".
3 Модуль Растительно-микробные сообщества
Коллоквиум �1. "Взаимодействие микроорганизмов и растений".
Коллоквиум �2 "Круговорот вещества и энергии в симбиотических системах"
Коллоквиум �3 "Биопленки как форма существования микроорганизмов"
Коллоквиум �4 "Сигнальные системы растений"
Коллоквиум �5 "Факторы вирулентности микроорганизмов"
Примерные темы рефератов
1. Специфика и разнообразие обменных процессов в растительных организмах.
2. Белковые вещества растений.
3. Фенольные соединения растений.
4. Алкалоиды.
5. Гликозиды.
6. Эфирные масла и смолы. Функция в растениях
7. "Биопленки как форма существования микроорганизмов"
8. "Факторы фитоиммунитета"
Примерные вопросы к коллоквиумам
1 модуль Биохимия микроорганизмов
Коллоквиум 1. "Субстратное и электронтранспортное фосфорилирование".
1. Образование высокоэнергетического соединения при субстратном фосфорилировании.
Сопряжение синтеза АТР с расщеплением глюкозы.
2. Катаболическая роль цикла трикарбоновых кислот.
3. Изменение свободной энергии в окислительно-восстановительной реакции. Выход АТР при
электронтранспортном фосфорилировании.
4. Механизм действия АТР-синтазы.
5. Состав дыхательной цепи. Механизмы сопряжения транспорта электронов и переноса
протонов.
6. Фосфорилирование при транспорте электронов.
7. Фосфорилирование при переносе протонов с использованием энергии света.
8. Аноксигенный фотосинтез.
Регистрационный номер 8494715
Страница 11 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
9. Оксигенный фотосинтез.
10. Строение и функции бактериородопсина.
11. Методы изучения бактериального фотосинтеза.
Коллоквиум 2. "Анаэробный энергетический метаболизм"
1. Анаэробная электронтранспортная цепь.
2. Брожение.
3. Запасание энергии при анаэробном энергетичесокм метаболизме.
4. Нитратное дыхание.
5. Нитритное дыхание.
6. Фумаратное дыхание.
7. Адаптация микроорганизмов к росту в экстремальных средах. Серные бактерии.
Водородокисляющие бактерии. Карбокситрофные бактерии. Железо- и марганец-окисляющие
бактерии.
Коллоквиум 3. "Аэробное дыхание и регуляция аэробного/анаэробного метаболизм"
1. Роль О2 в жизнедеятельности клеток.
2. Функции кислорода в метаболизме прокариот.
3. Использование кислорода в качестве акцептора электронов.
4. Механизмы защиты от действия токсичных форм кислорода.
5. Биолюминисценция..
Коллоквиум 4. "Ассимиляция органических и неорганических веществ"
1. Механизмы включения азота, фосфора, серы, С1 - фрагментов и молекулярного кислорода
в состав клеточных компонентов.
2. Образование аминокислот.
3. Синтез нуклеиновых кислот.
4. Биосинтез липидов.
5. Синтез полимерных запасных веществ.
6. Ассимиляция фосфора.
7. Использование одноуглеродных соединений микроорганизмами в качестве единственного
источника углерода.
8. Синтез и секреция экзоферментов.
9. Органические кислоты - как продукты брожения.
10. Ассимиляция ксенобиотиков.
11. Окисление неорганических соединений хемолитотрофами.
2 Модуль Биохимия растений
Коллоквиум 1. "Биохимия растений. Особенности анаболических и метаболических процессов
в растительных организмах"
1. Химический состав и функции структурных компонентов цитоплазмы клеток растений.
2. Субклеточные органеллы клетки и их функции.
3. Современные представления о свойствах и обмене основных групп растительных веществ,
об их содержании, распространении в растениях.
4. Углеводы растений.
5. Белки растений.
6. Липиды растений.
7. Вещества вторичного происхождения (органические кислоты алифатического ряда,
фенольные соединения, гликозиды, терпены и терпеноиды, алкалоиды).
3 Модуль Растительно-микробные сообщества
Коллоквиум 1. "Взаимодействие микроорганизмов и растений"
Регистрационный номер 8494715
Страница 12 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
1. Отрицательные взаимодействия микроорганизмов с растениями
2. Положительные взаимодействия с растениями и резистентность к патогенам
3. Индукция резистентности растений
Коллоквиум 2. "Круговорот вещества и энергии в симбиотических системах"
1. Концепция "углерод на азот" в симбиосистемах.
2. Питание растений фосфором и кремнием.
3. Утилизация метанола.
4. Биопротекаторные свойства нормокикрофлорры.
Коллоквиум 3. "Биопленки как форма существования микроорганизмов"
1. Условия образования биопленок
2. Этапы существования биопленок.
3. Структура биопленок.
4. Флокулляция ила.
5. Агрессивность и резмстентность структурированных сообществ микроорганизмов.
Коллоквиум 4. "Сигнальные системы растений"
1. Типы сигнальных соединений растений
2. Основные сигнальные системы растений
3. Схема трансдукции сигналов в клетках растений
4. Факторы локальной и системной устойчивости растений
5. Горизонтальная передача сигналов.
Коллоквиум 5. "Факторы вирулентности микроорганизмов"
1. Молекулярные механизмы распознавания организма-хозяина и микроорганизма.
2. Секреторные системы фитопатогенных микроорганизмов.
3. Блокаторы сигнальных систем.
4. Гидролитические ферменты фитопатогенов.
5. Факторы персистентности.
Примерные темы рефератов
1. Специфика и разнообразие обменных процессов в растительных организмах.
2. Белковые вещества растений.
3. Фенольные соединения растений.
4. Алкалоиды.
5. Гликозиды.
6. Эфирные масла и смолы. Функция в растениях
7. "Биопленки как форма существования микроорганизмов"
8. "Факторы фитоиммунитета"
7.1. Основная литература:
Биохимия, Гидранович, Виктор Иосифович;Гидранович, Антон Викторович, 2012г.
Наглядная биохимия, Кольман, Ян;Рём, Клаус-Генрих, 2012г.
Методы определения гидролаз почв и почвенных микроорганизмов, Алимова, Фарида
Кашифовна;Тухбатова, Резеда Ильгизовна;Тазетдинова, Диана Ирековна, 2010г.
Микробиология в определениях и иллюстрациях, Захарова, Наталия Георгиевна;Вершинина,
Валентина Ивановна;Ильинская, Ольга Николаевна, 2012г.
Микробиология, Исайчев, Виталий Александрович;Андреев, Николай Никалаевич;Колбасова,
Нина Ивановна, 2011г.
Регистрационный номер 8494715
Страница 13 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
7.2. Дополнительная литература:
Красноперова, Ю. Ю. Микробиология [Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие / Ю. Ю.
Красноперова, Н. А. Ильина, Н. М. Касаткина, Н. В. Бугеро. - М. : ФЛИНТА : Наука, 2011. - 143
с. http://znanium.com/bookread.php?book=455830
Плакунов, В. К. Основы динамической биохимии [Электронный ресурс] : учебник / В. К.
Плакунов, Ю. А. Николаев. - М.: Логос, 2010. - 216 с.
http://znanium.com/bookread.php?book=469367
7.3. Интернет-ресурсы:
wiki.web.ru - wiki.web.ru
www.academia-moscow.ru/off-line/_books/fragment_17056.pdf www.academia-moscow.ru/off-line/_books/fragment_17056.pdf
www.biotechnolog.ru - www.biotechnolog.ru
www.humbio.ru - www.humbio.ru
www.molbiol.ru - www.molbiol.ru
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины(модуля)
Освоение дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы" предполагает
использование следующего материально-технического обеспечения:
Мультимедийная аудитория, вместимостью более 60 человек. Мультимедийная аудитория
состоит из интегрированных инженерных систем с единой системой управления, оснащенная
современными средствами воспроизведения и визуализации любой видео и аудио
информации, получения и передачи электронных документов. Типовая комплектация
мультимедийной аудитории состоит из: мультимедийного проектора, автоматизированного
проекционного экрана, акустической системы, а также интерактивной трибуны преподавателя,
включающей тач-скрин монитор с диагональю не менее 22 дюймов, персональный компьютер
(с техническими характеристиками не ниже Intel Core i3-2100, DDR3 4096Mb, 500Gb),
конференц-микрофон, беспроводной микрофон, блок управления оборудованием, интерфейсы
подключения: USB,audio, HDMI. Интерактивная трибуна преподавателя является ключевым
элементом управления, объединяющим все устройства в единую систему, и служит
полноценным рабочим местом преподавателя. Преподаватель имеет возможность легко
управлять всей системой, не отходя от трибуны, что позволяет проводить лекции, практические
занятия, презентации, вебинары, конференции и другие виды аудиторной нагрузки
обучающихся в удобной и доступной для них форме с применением современных
интерактивных средств обучения, в том числе с использованием в процессе обучения всех
корпоративных ресурсов. Мультимедийная аудитория также оснащена широкополосным
доступом в сеть интернет. Компьютерное оборудованием имеет соответствующее
лицензионное программное обеспечение.
Регистрационный номер 8494715
Страница 14 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
Учебно-методическая литература для данной дисциплины имеется в наличии в
электронно-библиотечной системе "ZNANIUM.COM", доступ к которой предоставлен студентам.
ЭБС "ZNANIUM.COM" содержит произведения крупнейших российских учёных, руководителей
государственных органов, преподавателей ведущих вузов страны, высококвалифицированных
специалистов в различных сферах бизнеса. Фонд библиотеки сформирован с учетом всех
изменений образовательных стандартов и включает учебники, учебные пособия, УМК,
монографии, авторефераты, диссертации, энциклопедии, словари и справочники,
законодательно-нормативные документы, специальные периодические издания и издания,
выпускаемые издательствами вузов. В настоящее время ЭБС ZNANIUM.COM соответствует
всем требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего
профессионального образования (ФГОС ВПО) нового поколения.
Учебный класс, оснащенный мультимедийной техникой, для проведения лекционных занятий.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и учебным планом по
направлению 020400.68 "Биология" и магистерской программе Биохимия и молекулярная
биология .
Регистрационный номер 8494715
Страница 15 из 16.
Программа дисциплины "Биохимия микроорганизмов, растений и биосферы"; 020400.68 Биология; профессор, д.н. (профессор)
Алимова Ф.К.
Автор(ы):
Алимова Ф.К. ____________________
"__" _________ 201 __ г.
Рецензент(ы):
Фаттахова А.Н. ____________________
"__" _________ 201 __ г.
Регистрационный номер 8494715
Страница 16 из 16.