И національний еколого-натуралістичний центр учнівської молоді навчальні програми з позашкільної освіти еколого-натуралістичного напряму: еколого-біологічний профіль Київ 2013



Сторінка29/44
Дата конвертації23.12.2016
Розмір6.99 Mb.
1   ...   25   26   27   28   29   30   31   32   ...   44

Вищий рівень, другий рік навчання

НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН



з/п

Назва розділу


Кількість годин

теоретичних

практичних

усього

1.

Загальні закономірності обміну речовин та енергії в клітині

3

-

3

2.

Фотосинтез

14

6

20

3.

Біологічне окислення

16

6

22

4.

Біосинтетичні процеси в тканинах

14

6

20

5.

Живлення людини

12

6

18

6.

Біохімія органів і тканин

19

9

28

7.

Біотехнологія

24

10

34

8.

Біохімічна адаптація

17

6

23

9.

Екологічна біохімія рослинних організмів. Запилення та захист

15

9

24

10.

Біохімія ксенобіотиків

16

8

24

Разом:

150

66

216


ЗМІСТ ПРОГРАМИ

1. Загальні закономірності обміну речовин та енергії у клітині (3 год.)

Теоретична частина. Загальні уявлення про обмін речовин і енергії. Енергетичний баланс організму. Макроергічні сполуки. Обмін білків і азотистих речовин. Обмін нуклеїнових кислот. Обмін вуглеводів. Обмін ліпідів.

2. Фотосинтез (20 год.)

Теоретична частина. Розповсюдження фотосинтезу. Клітинна організація фотосинтетичних систем. Пігменти фотосинтезу. Індуковане світлом перенесення електронів. Дві світлові реакції фотосинтезу у рослин. Фотофосфорилювання та енергетика фотосинтезу. Фотодихання.

Космічна роль зелених рослин.



Практична частина. Хлорофіл та його властивості. Випробування хлорофілу спиртом. Реакція поділу пігментів (Крауса). Вивчення спектра поглинання хлорофілу. Визначення інтенсивності фотосинтезу. Визначення активності окислювальних ферментів. Дихання насіння. Фітонциди.

3. Біологічне окислення (22 год.)

Теоретична частина. Гліколіз. Спиртове бродіння. Лимоннокислий цикл, або цикл трикарбонових кислот. Біологічне окислення й роль АТФ. Енергетика бродіння й дихання. Перенесення електронів й окислювальне фосфорилювання. Мітохондрії та реакції, які забезпечують постачання клітин енергією.

Особливості біоенергетичного обміну речовин у біологічних системах.



Практична частина. Утворення молочної кислоти за гліколізу. Спектри окисленого та відновленого цитохрому м’язів. Кількісне визначення вуглеводів і продуктів їх обміну. Дія рослинних оксидаз. Досліди з визначення активності дегідрогеназ.

4. Біосинтетичні процеси в тканинах (20 год.)

Теоретична частина. Перетворення білків у шлунково-кишковому тракті.

Дезамінування, трансамінування, декарбоксилювання та перетворення амінокислот. Розпад та синтез нуклеїнових кислот. Механізм біосинтезу й регуляція обміну білків в організмі. Перетворення вуглеводів у травному каналі. Регуляція вмісту глюкози в крові. Анаеробне та аеробне перетворення вуглеводів. Перетворення жирів у шлунково-кишковому тракті. Обмін жирів у клітинах. Обмін ліпоїдів. Генетичний код; регуляція синтезу білка і диференціровка клітин.



Практична частина. Техніка проведення кислотного гідролізу білків.

Ферментативний гідроліз білків трипсином. Кількісні реакції на сечовину та визначення її вмісту в сечі. Визначення складу нуклеопротеїдів. Якісні реакції на небілкові азотисті сполуки.



5. Живлення людини (18 год.)

Теоретична частина. Джерела вуглецю та енергії для забезпечення життєдіяльності клітин. П’ять класів споживчих речовин. Катаболізм та анаболізм, координація процесів катаболізму та анаболізму в клітині. Вивчення метаболізму на цілих організмах. Внутрішньоклітинна регуляція метаболічних процесів.

Функції шлунка (секреторна, рухова, інкреторна, екскреторна, гемопоетична, всмоктувальна, депонування їжі).



Практична частина. Визначення загальної кислотності та вмісту соляної кислоти в порції шлункового соку. Реакція на молочну кислоту. Бензидинова проба на кров.

6. Біохімія органів і тканин (28 год.)

Теоретична частина. Біохімія крові. Білки плазми крові та небілкові азотисті компоненти. Біохімія фібринолітичної системи й згортання крові.

Роль гемоглобіну в дихальній функції крові. Біохімія сечі. Біохімія м’язової та нервової тканини. Біохімія сполучної тканини.

Порівняльна характеристика дихальних білків гемоглобіну та міоглобіну.

Практична частина. Визначення вмісту ліпопротеїнів у плазмі крові. Визначення концентрації фібриногену в плазмі крові. Виявлення оксигемоглобіну, гемоглобіну, метгемоглобіну, карбоксигемоглобіну та гемінової групи гемоглобіну. Фізико-хімічні властивості сечі. Визначення цукру в сечі. Виявлення нормальних і патологічних компонентів сечі.

7. Біотехнологія (35 год.)

Теоретична частина. Ензимна, клітинна та ембріональна технології. Генетична інженерія й конструювання нових організмів. Клітинна інженерія. Застосування біотехнології в енергетиці, сільському господарстві, ветеринарії, хімічній промисловості, екології, медицині тощо.

Практична частина. Отримання іммобілізованих ферментів. Використання живих організмів і біологічних процесів у виробничих технологіях.

8. Біохімічна адаптація (24 год.)

Теоретична частина. Біохімічна адаптація рослин до змін умов середовища (кліматичних, затоплення, засухи, вмісту кисню в атмосфері, ґрунтів, температури). Процес набуття пристосувань до певних умов довкілля. Адаптація генетична, морфологічна, компенсаторна, фізіологічна.

Адаптивна реакція організму на вплив зовнішнього середовища.



Практична частина. Планування та організація наукових досліджень. Засоби і правила проведення біохімічного експерименту.

9. Екологічна біохімія рослинних організмів. Запилення та захист. (24 год.)

Теоретична частина. Еколого-біохімічні взаємодії за участю нижчих рослин. Алелопатія – еколого-біохімічна взаємодія вищих рослин. Прикладне значення алелопатії. Фітотоксичний вплив пожнивних залишків. Токсини рослин. Харчові атрактанти. Речовини рослин, що беруть участь у привабленні запилювачів. Вплив хеморегуляторів на тварин.

Екологічні фактори та їхній вплив на життєдіяльність організмів.



Практична частина. Правила кількісного опрацювання, систематизації та оформлення результатів дослідження.

10. Біохімія ксенобіотиків (22 год.)

Теоретична частина. Біохімія ксенобіотиків. Азотисті та безазотисті токсини рослин. Метаболізм ксенобіотиків у людини й тварин. Детоксикація та біодеградація ксенобіотиків.

Алелопатичні хемоефектори й токсини рослин. Механізми їх знешкодження.



Практична частина. Інтерпретація експериментальних даних, їх представлення та впровадження в практику.
Вищий рівень, третій рік навчання

НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН



з/п

Назва розділу


Кількість годин

теоретичних

практичних

усього

1.

Екологічні системи, явища й закони

6

-

6

2.

Еколого-біохімічні взаємодії за участю нищих рослин

10

6

16

3.

Еколого-біохімічні взаємодії вищих рослин

16

4

20

4.

Еколого-біохімічні взаємодії між тваринами

20

2

22

5.

Хімічні засоби впливу рослин і тварин на інші організми

20

10

30

6.

Хімічний вплив людини на біосферу

30

4

34

7.

Детоксикація та біодеградація ксенобіотиків

28

8

36

8.

Біосенсорні технології

20

4

24

9.

Екологічні аспекти біотехнології

15

5

20

10.

Біохімічний кругообіг у біогеоценозі

8

-

8

Разом:

173

43

216


ЗМІСТ ПРОГРАМИ

1. Екологічні системи, явища й закони (6 год.)

Теоретична частина. Біогеоценологія. Структура й динаміка біогеоценозу.

Енергетика біогеоценозу. Біохімічний кругообіг у біогеоценозі. Екологічні стосунки. Фізико-хімічний закон максимізації енергії та ін.

Поняття про біохімічні цикли.

Практична частина. Визначення метаболітів вуглеводного обміну.

2. Еколого-біохімічні взаємодії за участю нижчих рослин (16 год.)

Теоретична частина. Взаємодія між нищими рослинами. Міжвидова взаємодія. Еколого-біохімічні взаємодії нищих рослин із вищими. Біохімічні засоби нападу грибів на рослини. Взаємодія нищих рослин із тваринами.

Хімічні засоби захисту рослин від грибів.



Практична частина. Перекисне окислення ліпідів. Оцінка активності системи антиоксидантного захисту. Розподіл хімічних забруднювачів за їх рухливістю, ступенем небезпеки живим істотам.

3. Еколого-біохімічні взаємодії вищих рослин (20 год.)

Теоретична частина. Алелопатія. Роль алелопатії. Взаємодія культурних рослин і бур’янів. Прикладне значення алелопатії.

Алелопатія і рослини-інтродуценти.



Практична частина. Класифікація та розповсюдженість органічних кислот рослин. Визначення органічних кислот рослинних організмів.

4. Еколого-біохімічні взаємодії між тваринами (22 год.)

Теоретична частина. Внутрішньовидова взаємодія між тваринами. Феромони безхребетних тварин. Взаємодія між тваринами різних видів. Аломони. Кайромони.

Феромони й хімічна комунікація хребетних.



Практична частина. Визначення атрактантів рослин.

5. Хімічні засоби впливу рослин і тварин на інші організми (30 год.)

Теоретична частина. Екологічні хеморегулятори харчової поведінки тварин-фітофагів. Взаємодія організмів усередині популяції і за її межами. Конкуренція. Хижацтво. Паразитизм. Редуценти й детритофаги. Коеволюція.

Практична частина. Вимірювання хімічних, фізичних і механічних параметрів навколишнього середовища в польових і лабораторних умовах.

6. Хімічний вплив людини на біосферу (34 год.)

Теоретична частина. Основні джерела антропогенного забруднення навколишнього середовища. Забруднення біосфери газоподібними речовинами. Глобальне забруднення важкими металами. Забруднення біогенами й добривами.

Забруднення біосфери органічними речовинами. Нафта й нафтопродукти. Пестициди. Детергенти. Діоксини.



Практична частина. Виявлення нормальних і патогенних компонентів сечі.

7. Детоксикація та біодеградація ксенобіотиків (36 год.)

Теоретична частина. Системи та механізми детоксикації в організмі тварин. Реакції біотрансформації ксенобіотиків: 1) окислення, 2) відновлення, 3) розщеплення, 4) кон’югації. Поділ хімічних речовин забруднювачів довкілля на дві групи: а) токсичні та б) мутагенні.

Деякі особливості метаболізму ксенобіотиків.



Практична частина. Визначення рівня забруднення повітря населених пунктів оксидом вуглецю. Визначення оксигемоглобіну, гемоглобіну, метгемоглобіну й карбоксигемоглобіну крові при перебуванні організму в несприятливих (екстремальних) умовах.

8. Біосенсорні технології (24 год.)

Теоретична частина. Біосенсорні пристрої (термосенсори, оптичні, потенціометричні, імунні, ензимні, клітинні сенсори).

Біосенсорні технології та їхнє застосування в екології.



Практична частина. Біотестування загальної токсичності водного середовища.

9. Екологічні аспекти біотехнології (20 год.)

Теоретична частина. Прикладні аспекти екологічної біохімії. Культивування видів і штамів мікроорганізмів із метою зменшення забруднення біосфери.

Створення трансгенних сільськогосподарських рослин із підвищеною стійкістю до грибкових і бактеріальних захворювань та резистентних до певних гербіцидів.



Семінар на тему «Виробництво специфічних ферментних препаратів, що руйнують токсичні забруднюючі сполуки».

Практична частина. Фізико-хімічні методи очищення стоків та води. Правила оформлення наукових публікацій.

10. Біохімічний кругообіг у біогеоценозі (8 год.)

Теоретична частина. Еволюція взаємовідносин людини й природного середовища. Екологічні фактори та їхній вплив на життєдіяльність організмів.

Біогенні та антропогенні фактори. Живі організми як екологічний фактор.

Гомеостаз в екосистемах. Піраміди енергії, чисельності та біомаси. Біохімічна еволюція. Деякі проблеми екологічної генетики (мутагенез, тератогенез).

Роль еколого-біохімічної взаємодії між організмами для формування міжорганізменних зв’язків і стійких екологічних систем.



Практична частина. Визначення кількісних показників питомого антропогенного навантаження на середовище.
ПРОГНОЗОВАНИЙ РЕЗУЛЬТАТ

Вихованці мають знати:

- фізико-хімічні властивості амінокислот та білків;

- структуру та біологічну роль нуклеїнових кислот;

- загальні властивості ферментів,

- регуляцію їхньої активності;

- структуру та функцію інших основних класів біомолекул – ліпідів, вуглеводів, вітамінів, гормонів;

- основні біохімічні процеси в живих організмах та їхню характерну властивість;

- загальні закономірності обміну речовин та енергії в клітині;

- біохімію крові, нервової та сполучної тканин, м’язів, печінки, нирок;

- функціонування імунної системи;

- функцію мембранних утворень у клітині;

- регуляцію метаболічних процесів і їхніх порушень при найпоширеніших патологічних і спадкових захворюваннях;

- біохімічні аспекти метаболізму екологічно важливих речовин і біохімічних механізмів знешкодження токсинів;

- біохімічні механізми, за допомогою яких здійснюється адаптація організмів до навколишнього середовища.


Вихованці мають вміти:

- збирати матеріал для екологічних досліджень із застосуванням біохімічних методів;

- розраховувати концентрації потрібних розчинів, готувати буферні розчини;

- самостійно проводити елементарні біохімічні аналізи;

- проводити якісне та кількісне визначення білків, їх фракціонування;

- якісно визначати та виділяти деякі вуглеводи;

- визначати властивості жирів за їхніми константами;

- користуватися лабораторним обладнанням та устаткуванням біохімічної лабораторії;

- застосовувати основні методи аналізу та дослідження екологічного стану об’єктів довкілля;

- володіти основними методами та методичними прийомами визначення антропогенного впливу на навколишнє природне середовище;

- застосовувати заходи впливу на певну екосистему з метою її стабілізації, збереження структури й функціонування.
Вихованці мають набути досвід:

• навчальної діяльності в умовах сучасного позашкільного закладу;

• виступів на учнівських науково-практичних конференціях;

• участі в учнівських інтелектуальних змаганнях;

• дистанційної комунікації по Інтернету.
ОРІЄНТОВНИЙ ПЕРЕЛІК ОБЛАДНАННЯ

Назва Кількість (шт.)



Об’єкти натуральні

Колекції

Мінерали і гірські породи 1 наб.

Кам’яне вугілля і продукти його переробки 1 наб.

Нафта і продукти її переробки 1 наб.

Паливо 1 наб.

Алюміній 1 наб.

Волокна 1 наб.

Каучук 1 наб.

Метали і сплави 1 наб.

Мінеральні добрива 1 наб.

Пластмаса 1 наб.

Скло і вироби зі скла 1 наб.

Чавун і сталь 1 наб.

Моделі

Кристалічна гратка алмазу 1 шт.

Кристалічна гратка графіту 1 шт.

Кристалічна гратка заліза 1 шт.

Кристалічна гратка магнію 1 шт.

Кристалічна гратка міді 1 шт.

Кристалічна гратка кухонної солі 1 шт.

Кристалічна гратка оксиду вуглецю 1 шт.

Форма електронних хмар сигма- і пі-зв’язків 1 шт.

Набір моделей атомів 8 шт.

Набір для складання масштабних моделей молекул 8 шт.

Прилади та пристосування

Апарат для дистиляції води 1 шт.

Нагрівач для колб 1 шт.

Шафа сушильна 1 шт.

Апарат Кіппа 1 шт.

Паяльник газовий 1 шт.

Штатив лабораторний 15 шт.

Щипці тигельні 5 шт.

Екран захисний 15 шт.

Екран фоновий 15 шт.

Ареометр 1 шт.

Ваги технічні 3 шт.

Газометр 1 шт.

Прилад для демонстрації порушення рівноваги від

температури і тиску 1 шт.

Термометр лабораторний 10 шт.

Прилад для демонстрації руху йонів 1 шт.

Прилад для електролізу розчинів солей 1 шт.

Прилад для окислення спирту над мідним каталізатором 1 шт.

Прилад для вивчення електрохімічного ряду напруг металів 1 шт.

Прилад для проведення дослідів з легкими речовинами в

замкненій системі 1 шт.

Термоскоп 1 шт.

Лабораторний посуд

Склянка тригорла 10 шт.

Склянка з насадкою 10 шт.

Балон резиновий із сіткою для створення потоку газів 1 шт.

Баня комбінована 1 шт.

Дошка для сушки посуду 1 шт.

Набір йоржів для миття посуду 1 шт.

Зажим гвинтовий 15 шт.

Зажим пробірковий 15 шт.

Зажим пружинний 15 шт.

Набір скляних трубок 15 шт.

Насадка для паяльників газових 3 шт.

Окуляри захисні 15 шт.

Паличка скляна 15 шт.

Підставка для піпеток 5 шт.

Підставка для циліндрів 5 шт.

Прес пробковий 1 шт.

Сітка азбестова металева 5 шт.

Сітка латунна 5 шт.

Ступка металева 5 шт.

Трубка хлоркальцієва дугоподібна 5 шт.

Трубка тонкостінна 2,5 мм 5 шт.

Трубка тонкостінна 5,5 мм 5 шт.

Трубка тонкостінна дугоподібна з двома отворами 2 шт.

Шпатель фарфоровий 5 шт.

Лійка ділильна циліндрична на 100 мл 1 шт.

Лійка ділильна циліндрична на 60 мл 1 шт.

Лійка хімічна скляна 1 шт.

Лійка для порошків 1 шт.

Лійка Бюхнера 1 шт.

Вставка для ексикатора 1 шт.

Колба круглодонна 1 шт.

Колба плоскодонна 1 шт.

Колба конічна 1 шт.

Колба мірна з однією міткою 1 шт.

Мензурка на 250 мл 1 шт.

Мензурка на 500 мл 1 шт.

Тиглі залізні 1 шт.

Циліндр вимірювальний з носиком на 250 мл 1 шт.

Циліндр вимірювальний з носиком на 500 мл 1 шт.

Чашка випарювальна 1 шт.

Чашка кристалізаційна 1 шт.

Ексикатор без крану 1 шт.

Склянка двогорла 10 шт.



Друковані таблиці

Найважливіші класи хімічних сполук 1 компл.

Кругообіг речовин у природі 1 компл.

Періодична система Д.І. Менделєєва 1 компл.

Хімічні властивості металів 1 компл.
БІБЛІОГРАФІЯ

Список рекомендованої літератури для педагогів

1. Бойків Д.П., Іванків О.Л., Кобилінська Л.І. та ін. Практикум з біологічної хімії. – К.: Здоров’я, 2002.

2. Вільницький М.Б. Експеримент у сучасній науці. – К.: Наук. думка, 1975.

3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини: підручник. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2001.

4. Жеребцов Н.А., Попова Т.Н., Артюхов В.Г. Биохимия: учебник. изд-во Воронежского университета, 2002.

5. Корабльова А.І. Екологія: взаємовідносини людини і середовища. - Дніпропетровськ: Поліграфіст, 1999.

6. Кучеренко Н.Е. и др. Биохимия: практикум. – К.: Вища школа, 1988.

7. Ленинжер А. Основы биохимии (в 3-х томах). – М.: Мир, 1985.

8. Остерман А.В. (ред.) Методы биохимических исследований. – Л., 1989.

9. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. – М.: изд-во Моск. ун-та, 1986.

10. Савицький І.В. Біологічна хімія. – К.: Вища школа, 1973.

11. Северин С.Е., Соловьева Г.А. (ред.) Практикум по биохимии: учебное пособие. – М.: изд-во МГУ, 1989.

12. Сидякин В.Г., Сотников Д.И., Сташков А.М. Основы научных исследований. Биология. – К.: Вища шк., 1987.

13. Сологуб Л.І., Великий М.М. Екологічна біохімія. Метаболізм ксенобіотиків у людини і тварин. – К., 1994.

14. Стародуб Н.Ф., Назаренко В.И. Гетерогенная система гемоглобина: структура, свойства, синтез, биологическая роль. – К.: Наук. думка, 1987.

15. Фрайфельдер Д. Физическая биохимия. – М.: Мир, 1980.



Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   25   26   27   28   29   30   31   32   ...   44


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал