| Закреплена за кафедрой | Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии |
|---|---|
| Направление подготовки | 06.03.01. Биология |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 06_03_01_Биология-2020 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 4 (7) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 15 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Лабораторные | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Сам. работа | 66 | 66 | 66 | 66 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Протокол от 31.08.2022 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Г.Г.
| 1.1. | Цель освоения дисциплины - знакомство cтудентов с разнообразными биологически активными веществами, принимающими участие в процессах регуляции жизнедеятельности разных организмов |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.1.3 |
| ПК-1 | способностью эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских полевых и лабораторных биологических работ |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - современную аппаратуру и оборудование в области биохимии; - современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских биологических работ |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | - эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских биологических работ; - продуманно выбирать и применять методы и приемы для проведения научно-исследовательских биологических работ |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | - полученными знаниями для планирования и выполнения научно-исследовательских биологических работ; - умением эксплуатировать аппаратуру и оборудование при проведении собственных научно-исследовательских работ |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ | ||||||
| 1.1. | Введение. Понятие о БАВ | Лекции | 7 | 2 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 1.2. | Определение важнейших понятий и терминов: биологически активные вещества (БАВ), лекарственные средства, витамины и др. Классификация БАВ по видам биологической активности. Витамины. Классификация витаминов и их роль в обмене веществ | Сам. работа | 7 | 12 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 2. ФИТОГОРМОНЫ | ||||||
| 2.1. | Фитогормоны: классификация, физиологическое действие | Лекции | 7 | 2 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 2.2. | Изучение действия гетероауксина. Изучение селективного действия гербицидов. Выявление апикального доминирования у гороха. | Лабораторные | 7 | 4 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 3. АЛКАЛОИДЫ | ||||||
| 3.1. | Алкалоиды. Строение и классификация алкалоидов, распространение в растительном мире | Лекции | 7 | 4 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 3.2. | Качественное обнаружение и количественное определение алкалоидов в растительном сырье | Лабораторные | 7 | 4 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 3.3. | Алкалоиды. Физико-химические свойства алкалоидов. Применение алкалоидов в медицине | Сам. работа | 7 | 10 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 4. ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ | ||||||
| 4.1. | Фенольные соединения: строение и классификация, фармакологические свойства. Флавоноиды | Лекции | 7 | 2 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 4.2. | Качественное обнаружение и количественное определение флавоноидов в растительном сырье. Качественное обнаружение и количественное определение дубильных веществ (таннидов), кумаринов в растительном сырье | Лабораторные | 7 | 6 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 4.3. | Фенольные соединения. Ксантоны. Фенологликозиды и простые фенолы. Лигнаны. Флавоноиды: физико-химические свойства и классификация | Сам. работа | 7 | 12 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 5. ГЛИКОЗИДЫ.ТЕРПЕНЫ И ТЕРПЕНОИДЫ. | ||||||
| 5.1. | Гликозиды: строение , классификация, физико-химические свойства | Лекции | 7 | 2 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 5.2. | Терпены и терпеноиды: строение , классификация, физико-химические свойства | Лекции | 7 | 4 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 5.3. | Анализ эфирных масел. Определение сапонинов в растительном сырье | Лабораторные | 7 | 6 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 5.4. | Каротиноиды. Кумарины. Эфирные масла. Жирные масла. Стероиды. Фитонциды. Феромоны. | Сам. работа | 7 | 10 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 6. ВИТАМИНЫ | ||||||
| 6.1. | Определение витаминов | Лабораторные | 7 | 4 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 6.2. | Витамины: классификация, функции. Роль витаминов в живых организмах. | Сам. работа | 7 | 12 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 7. ФЕРОМОНЫ. ЯДЫ И ТОКСИНЫ | ||||||
| 7.1. | Феромоны. Яды и токсины растительного и животного мира. | Лекции | 7 | 2 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 7.2. | Яды амфибий, рыб, пресмыкающихся, растений. Феромоны насекомых | Сам. работа | 7 | 10 | ПК-1 | Л2.2, Л2.1, Л1.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| ПК-1. Способен эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских, полевых и лабораторных биологических работ. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ЗАКРЫТОГО ТИПА 1. Вещества, образующие пену при встряхивании, называются: а) алкалоиды б) терпеноиды в) сапонины г) фенолы 2. Высокоактивными веществами принято считать биологически активные соединения в дозе: а) ED < 15 мг/кг б) 15 < ED < 150 мг/кг в) 151 < ED < 5 000 мг/кг г) 5 000 мг/кг < ED 3. Вторичными метаболитами растений НЕ являются: а) ферменты б) жиры в) витамины г) белки 4. Синтез гиббереллинов осуществляется в: а) верхушечной меристеме побега б) верхушечной меристеме корня в) листовой пластинке г) созревающих плодах 5. Частичная или полная мужская стерильность у растений наблюдается при недостатке: а) фенольных ингибиторов б) полипептидных гормонов в) стероидных гормонов г) негормональных регуляторов роста 6. Первым из выделенных алкалоидов был: а) никотин б) морфин в) тебаин г) хинин 7. Алкалоиды в растениях находятся чаще всего в виде: а) солей б) оснований в) комплексов с белками г) комплексов с липидами 8. Колхицин является: а) протоалкалоидом б) мстинным алкалоидом в) псевдоалкалоидом г) алкалоидом, синтезирующемся из L-орнитина 9. Выделяют флавоноиды с помощью: а) воды б) кислот в) щелочей г) избирательной экстракции 10. Восстановленные флавоноиды имеют цвет: а) желтый б) оранжевый в) коричневый г) без цвета 11. Качественное определение фенольных соединений проводят с помощью: а) AlCl3 б) CuCl2 в) ZnCl2 г) МnCl2 12. В ходе титрования при количественном определении дубильных веществ окраска раствора меняется: а) с розовой на малиновую б) с синей на жёлто-зелёную в) с зелёной на золотисто-жёлтую г) с золотисто-жёлтой на зелёную 13. Основной страной-производителем сандалового масла является: а) Франция б) Болгария в) Индия г) Япония 14. Соланин НЕ содержится в: а) баклажанах б) картофеле в) томатах г) паслёне 15. Капсаицин относится к подгруппе: а) алифитические протоалкалоиды б) фенилалкиламиновые протоалкалоиды в) колхициновые протоалкалоиды г) циклические протоалкалоиды Ключ к тестам № вопроса ответ № вопроса ответ № вопроса ответ 1 в 6 б 11 а 2 б 7 а 12 б 3 б 8 а 13 в 4 в 9 г 14 в 5 в 10 г 15 б ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ОТКРЫТОГО ТИПА 1. Верно ли утверждение, что эфирные масла – смесь легкоиспаряющихся ароматических изопреноидов. Да + Нет 2. Вещества, уменьшающие длину и увеличивающие толщину стеблей, называются …….. (ретарданты) 3. Первый брассиностероид, полученный химическим путем, стал ….. (эпибрассинолид). 4. Правильно ли утверждение, что все природные наркотики относятся к классу алкалоидов. Да + Нет 5. Почти все алкалоиды нерастворимы в …. (воде). 6. Наиболее распространенные общие алкалоидные реактивы содержат в своем составе … (йод). 7. Фенол по химической природе является…. (слабой кислотой). 8. Дубильные вещества по химической природе относятся к …. (фенольным соединениям). 9. Перечислите способы получения эфирных масел (перегонка с водой и водяным паром; прессование – выжимание; применимо к сырью, богатому эфирными маслами (плоды цитрусовых; экстракция из сырья различными веществами, в которых эфирные масла растворяются; поглощение, основанное на свойстве жиров поглощать эфирные масла, испаряющиеся из цветков (применяется для ароматных цветков, запах которых изменяется при перегонке; поглощение активированным углем: из угля масло извлекают спиртом (новый способ поглощения без жиров); мацерация, основанная на способности эфирных масел растворяться в жирах; заключается в настаивании цветков с жирным маслом). 10. Приведите примеры использования эфирных масел (пищевые ароматизаторы (пищевые и вкусовые добавки); медицинские препараты, лекарственные средства; компоненты парфюмерных и косметических средств (косметология); ароматерапия; как растворители и др.). 11. Верно ли утверждение, что эфирные масла могут включать до 500 компонентов. Да + Нет 12. Природными политерпенами являются …. (каучук, гутта). 13. В промышленности кофеин синтезируют из …. (мочевой кислоты и ксантина). 14. Верно ли утверждение, что кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе. Да + Нет 15. Методы определения аскорбиновой кислоты – …. (титриметрический, спектрофотометрический). Критерии оценивания: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ в целом: «зачтено» – верно выполнено более 60% заданий; «не зачтено» – верно менее 60% заданий. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 1. Жирные масла и жиры. Биосинтез. Свойства. 2. Природные липоиды. Воск. Спермацет. Ланолин. Стеролы. 3. Каротиноиды. Источники в-каротины и ликопина. 4. Витамины нафтохинонового ряда. Убихиноны. Природные источники. 5. Роль и биосинтез алкалоидов в растениях. Пути использования алколоидоносного сырья. 6. Изохинолиновые алкалоиды биомассы барбариса. 7. Пуриновые алкалоиды семян кофе, колы, какао. 8. Стероидные алкалоиды. Природные источники. 9. Стероидные сапонины и их биологическая активность. 10. Тритерпеновые сапонины. Химическое строение. Медицинское применение. 11. Тетрациклические тритерпены растений биостимуляторов. 12. Антраценпроизводные гликозиды. Растительные источники. Медико-биологическое значение. 13. Конденсированные соединения антрацена биомассы зверобоя. Строение. Биологическая активность. 14. Природные фенольные соединения с одним кольцом и их гликозиды. Природные источники: корни папоротника, лист брусники. 15. Природные оксикоричные кислоты. Лигнаны корневищ левзеи. 16. Классификация кумаринов. Оксикамариновы и фурокумарины в растительном сырье. 17. Методы исследования флавоноидов. 18. Дубильные вещества. Выделение. Применение. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Вопросы для промежуточной аттестации по дисциплине 1. Понятие о биологически активных веществах (БАВ). История открытия. Особенности, функции и принципы классификации. Закономерности строения. 2. Фитогормоны. Стероидные и полипептидные гормоны. 3. Фузикокцин. Негормональные и синтетические регуляторы роста. 4. Алкалоиды. Общая характеристика, химическая природа, классификация, функции, методы обнаружения. 5. Алкалоиды группы морфина. Классификация, физиологическое воздействие на живые организмы, природные источники. Выявление в биологическом материале, синтетические анальгетики. 6. Алкалоиды группы кокаина. Химические свойства, анализ, физиологические воздействие на живые организмы. Пути получения и применение. 7. Алкалоиды группы атропина, никотина. Химические свойства, анализ, физиологические воздействие на живые организмы. Применение. 8. Фенольные соединения. Классификация, физико-химические свойства, представители. 9. Терпены и терпеноиды. Классификация, представители, химические свойства, способы получения, анализ, источники. 10. Феромоны. Общая характеристика, классификация. 11. Феромоны насекомых. Классификация, представители, использование 12. Общая характеристика ядов и токсинов. Биологическое значение. Классификация: по действию, по происхождению, по назначению. 13. Токсины растений. Классификация ядовитых растений. История открытия. Механизмы токсической защиты. Применение. 14. Токсины амфибий. Химический состав, механизм действия, применение. 15. Токсины рыб. Классификация ядовитых рыб. Представители, химический состав и механизм действия яда. Использование. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Слепченко Г. Б. , Дерябина В. И. , Гиндуллина Т. М. , и др. | Инструментальный анализ биологически активных веществ и лекарственных средств: учебное пособие: Учебное пособие | Издательство Томского политехнического университета, 2015 | biblioclub.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Под. ред. И.П. Ермакова. | Физиология растений: | М.: Академия, 2005 | |
| Л2.2 | Комов В.П. Шведова В.Н. | Биохимия: учебник для вузов | Дрофа, 2004 | 51 |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Правила организации производства и контроля качества лекарственных средств из растительного сырья | biblioclub.ru | ||
| Э2 | Фармакогнозия : лекарственное сырьё растительного и животного происхождения: учебное пособие | biblioclub.ru | ||
| Э3 | Фармацевтическая Библиотека | http://pharmchemlib.ucoz.ru/ | ||
| Э4 | Зеленая аптека | www.fito.nnov.ru | ||
| Э5 | Курс в Moodle "Биологически активные вещества" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Office Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReader Mozilla FireFox Google Chrome Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| - ЭБС АлтГУ: http://elibrary.asu.ru/ - ЭБС «Лань»: https://e.lanbook.com/ - ЭБС «Университетская библиотека online»: https://biblioclub.ru/ - ЭБС «Юрайт»: https://urait.ru/ - ЭБС «Консультант студента»: https://www.studentlibrary.ru/ - ЭБ «Издательский центр Академия»: https://academia-library.ru/ | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| 315Л | лаборатория физиологии растений; лаборатория цветочно-декоративных растений и дендрологии - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; лабораторные столы – 5 шт.; компьютер: марка Intel Dual Core - 1 единица; стационарный экран: марка Projecta Pro Screen MW - 1 единица; вытяжной шкаф автономный SPO3A1; печь муфельная ЭКПС10; термостат с охлаждением ТСО – 1/80; центрифуга лабораторная с ротором BioSan; термостат жидкостный с магнитной мешалкой WB-4MS BioSan; бокс абактериальной воздушной среды БАВнп-01 Ламинар-С; микроскоп Альтами 104 - 4 шт.; холодильник Atlant – 1 шт.; автоматические дозаторы Black Thermo 15 шт.; набор реактивов и лабораторной посуды для физиологии растений |
| В растительных клетках наряду с белками, нуклеиновыми кислотами, углеводами, липидами содержится огромное число различных веществ, называемых обычно веществами вторичного происхождения (терпеноиды, алкалоиды, фенольные соединения, гликозиды), которые до последнего времени рассматривались как продукты «тупикового» звена в обмене веществ основных предшественников. Термин «вещества вторичного происхождения» применяют как весьма условный, так как эти вещества выполняют важнейшие физиологические функции в растениях. Многие из вторичных метаболитов − важнейшие физиологически активные соединения; например, гиббереллины, цигокинины, абсцизовая кислота − активные регуляторы роста, убихиноны и пластохиноны − фенольные соединения, играющие первостепенную роль в процессах дыхания и фотосинтеза. Каротиноиды − это тетратерпены, принимающие участие в поглощении энергии и защите хлорофилла от фотоокисления. Существенная роль принадлежит фенольным соединениям в образовании суберина и лигнина, откладывающихся в клетках покровных тканей и образующихся в значительных количествах при заживлении поврежденных тканей. Можно указать участие фенольных соединений в биосинтезе гормона ауксина и в окисляющих его системах. Большое значение фенольные и терпеноидные соединения, алкалоиды, сапонины играют в формировании иммунитета растений к инфекции, устойчивости к действиям насекомых и патогенам. Многие вторичные вещества (эфирные масла, живица, юглон) принимают активное участие в биохимических взаимодействиях между растениями, микроорганизмами и животными. Такие вещества не имеют существенного энергетического и пластического значения, но оказывают специфическое влияние на строение, развитие и жизнедеятельность растений, могут действовать в качестве феромонов − химических сигналов, т. е. соединений, осуществляющих химический обмен информацией между представителями одних и тех же видов. Вторичные метаболиты используются для межвидового влияния, т. е. управления поведением других организмов. Они могут обладать активностью: 1) аттрактантов, т. е. привлекать другие организмы подобно тому, как пигменты или ароматические вещества цветков привлекают насекомых или птиц, которые способствуют опылению; 2) репеллентов, т. е отталкивать другие организмы своим цветом, запахом или неприятным вкусом продуцирующего их организма; 3) защитных веществ, т. е. защищать растения от насекомых, патогенов, грибов и др. Все эти вторичные метаболиты имеют особо важное значение для химических взаимоотношений между организмами, приводящих к образованию характерных экосистем, например лесов, лугов, болот. В этих экосистемах различные виды растений, животных и микроорганизмов характерным образом угнетают друг друга или стимулируют. Предполагают, что большинство вторичных метаболитов обладают аллелопатическим действием (аллелопатия − это вредное действие одного растения-донора на другое растение-реципиент). Однако эту интересную гипотезу трудно обосновать, она нуждается в дальнейших исследованиях. |