Основи біології і фізіології

Автор: · Дата: 14 Декабрь 2012 · Пока нет комментариев

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту  України

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

Кафедра фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій

 “ЗАТВЕРДЖУЮ

Перший проректор

Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна

проф. Александров  В. В. __________________________

“______”_______________2012 р.

 

 

  Основи біології і фізіології

(шифр і назва навчальної дисципліни)

напряму підготовки_____________6.050801 – мікро і наноелектроніка______________

(шифр і назва напряму підготовки)

для спеціальності ________________8.05080102 Фізична і біомедична електроніка ____

(шифр і назва спеціальності (тей)

спеціалізації_____________________________________________________________

(назва спеціалізації)

факультету _____________________радіофізичного______________________

 (назва факультету)

 

Кредитно-модульна система

організації навчального процесу

 

Харків – 2012

 

Основи біології і фізіології. Робоча програма навчальної дисципліни для

(назва навчальної дисципліни)

студентів за напрямом підготовки 6.040204 – прикладна фізика, спеціальністю ____________.

“___” _______ , 2012. — 23 с.

 

Розробники: Федосова С. М., кандидат біологічних наук, доцент кафедри фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій

 

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри фізичної і біомедичної електроніки та та комплексних інформаційних технологій радіофізичного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна.

Протокол № ____ від “___” _______ 2012р.

 

Завідувач кафедрою

фізичної і біомедичної

електроніки та КІТ                                _____________________ (Катрич В.О.)

(підпис)                           (прізвище та ініціали)

 

“___”___________________ 2012 р

 

Схвалено методичною комісією

_____________________________________________________________________

 

Протокол № ___ від “___”________________2012 р.

 

“_____”________________2012 р.           Голова_________________ (_________________)

(підпис)                      (прізвище та ініціали)

 

Декан радіофізичного факультету

__________________(_________________)

(підпис)                      (прізвище та ініціали)

 

 

1.     Опис навчальної дисципліни

Найменування показників

Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень

Характеристика навчальної дисципліни

денна форма навчання

заочна форма навчання

Кількість кредитів — 4

Галузь знань

0402 фізіко-математичні науки

(шифр і назва)

за вибором

 

Напрям підготовки

6.0204002 — прикладна фізика

(шифр і назва)

Модулів – 3

Спеціальність

(професійне спрямування):

Рік підготовки:

1-й

Індивідуальне науково-дослідне завдання ___________

                       (назва)

Семестр

1-й

Загальна кількість годин — 144

Лекції

Тижневих годин для денної форми навчання:

аудиторних – 72

самостійної роботи студента — 72

Освітньо-кваліфікаційний рівень:

бакалавр

36 год.

 год.

Практичні, семінарські

год.

 год.

Лабораторні

36 год.

 год.

Самостійна робота

72 год.

 год.

ІНДЗ:      год.

Вид контролю:

контрольна робота, екзамен

 

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 1 / 1

для заочної форми навчання —

 

  1. 2.     Мета та завдання навчальної дисципліни

Мета – надати студентам знання про сучасний стан та основні методи біології і фізіології; загальні закономірності життєвих явищ; принципи структурної організації та функціонування біологічних систем, особливості організації та функціонування усіх рівнів живої матерії, структурно-функціональну цілісність організму людини і його життєдіяльність; взаємозв’язок між організмами і середовищем; закономірності взаємодії живих організмів з довкіллям; спадковість та мінливість організмів.

Завдання:

  • сформувати у студентів сучасні знання про структурну складність та впорядкованість організмів; основні процеси життєдіяльності клітини, тканин, органів, функціональних систем та організму в цілому; закономірності та механізми функціонування організму людини як єдиного цілого, та його окремих структурних елементів у їх взаємозв’язку та у взаємодії організму з довкіллям; принцип цілісності організму та загальні принципи регуляції фізіологічних реакцій та функцій організму; поведінки та адаптації організму;
  • з’ясувати умови, закономірності та механізми реалізації окремих функцій і процесів життєдіяльності організму в цілому;
  • познайомити з принципами методів вивчення функцій та процесів життєдіяльності організму людини; апаратурою для дослідження фізіологічних процесів та проведення експериментів;
  • сформувати у студентів навички та вміння самостійної практичної роботи при проведенні експериментальних досліджень та використанні основних фізіологічних методів досліджень функціонального стану організму; розв’язувати ситуаційні задачі.

У результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати:

  • принципи структурної організації та функціонування біологічних систем, взаємозв’язок між організмом і середовищем;
  • основні поняття, закономірності і закони, що стосуються будови, життєдіяльності і розвитку організмів, єдність органічного світу;
  • умови, закономірності та механізми реалізації окремих функцій організму людини і процесів його життєдіяльності  в залежності від стану організму та умов довкілля;
  • принципи методів визначення показників функціонування органів, систем та організму людини у цілому;
  • молекулярні, цитологічні основи спадковості та механізм реалізації спадкової інформації в ознаки організму; види мінливості та їх роль у патології людини ;
  • генетичну небезпеку забруднення навколишнього cередовища; основні мутагенні чинники середовища.

вміти:

  • обгрунтовувати причинно-наслідкові зв’язки у біологічних системах;
  • робити висновки про стан фізіологічних функцій організму на основі отриманих експериментальних даних;
  • пояснювати фізіологічні основи методів дослідження функцій організму;
  • використовувати знання курсу для організації та проведення фізіологічних досліджень, аналізу експериментальних даних та оцінки їх значення при вивченні механізмів життєдіяльності;
  • розв’язувати ситуаційні задачі, які моделюють різни сторони життєдіяльності живих організмів та механізми функціонування організму людини в цілому, та його окремих структурних елементів.

Програма навчальної дисципліни

Модуль 1. Молекулярний рівень організації життя. Єдність хімічного складу організмів.

Тема 1. Предмет, задачи, методи біології і фізіології

Основні етапи розвитку біології та фізіології. Значення робот І. М. Сеченова, І. П. Павлова у розвитку фізіології. Сучасне визначення життя. Основні ознаки та властивості живих організмів. Подразливість і збудливість живих клітин.

Рівні організації живої матерії. Молекулярний рівень. Клітинний рівень. Клітина – елементарна одиниця життєдіяльності та розвитку живої матерії. Організмовий рівень. Популяційно-видовий рівень організації живої матерії.   Біогеоценотичний рівень.

Предмет, задачі біології і фізіології. Об’єкт дослідження біології і фізіології. Основні методи біологічних та фізіологічних досліджень: метод спостереження, порівняльно-описовий метод; історичний метод, експериментальний метод; моделювання. Лабораторні експерименти та лабораторні культури – штучні популяції організмів, окремі живі клітини або клони клітин. Біотехнологія. Моніторинг. Моделювання. Математичне моделювання. Математична модель. Математичний аналіз одержаних даних.

Застосування електронно-обчислювальної техніки. Статистичний метод. Застосування математично-статистичних методів у біології.

Наукові поняття. Науковий факт, гіпотеза, наукова теорія, біологічні закони.

Тема 2. Хімічний склад клітини

Біохімія як галузь біології. Елементарний хімічний склад живих організмів. Класифікація хімічних елементів за їхнім вмістом в організмах (мікроелементи, в тому числі органогенні елементи, мікроелементи).  Властивості й функції основних класів хімічних сполук живих систем. Наслідки недостатнього або надлишкового надходження в організм людини хімічних елементів (I, F, Fe, Ca, Pb) та способи усунення їх нестачі. Ендемічні хвороби.

Неорганічні речовини організму людини: вода і мінеральни солі. Вода, її властивості та функції у клітині. Зв’язанна вода (структурована), вільна вода. Речовини гідрофільні та гідрофобні. Теплоємність. Водневий показник рН. Буферні розчини та буферни системи організму. Мінеральні солі живих організмів та їх функції.

Органічні сполуки в організмах. Будова, властивості і функції органічних спо-лук: ліпідів, вуглеводів (моносахаридів, полісахаридів), амінокислот, білків, нуклеотидів, АТФ, нуклеїнових кислот. Загальна характеристика органічних сполук. Макромолекули (біополімери).

Біологічно активні речовини (ферменти, гормони, нейрогормони, фітогормо-ни, вітаміни,  алкалоїди, аутокоїди), їх біологічна роль.

Вуглеводи: будова, класифікації, властивості та функції. Моносахариди, або прості цукри (тріози, тетрози, пентози, гексози, декози). Форми моносахари-дів (лінійні та циклічні). Олігосахариди. Полісахариди. Функції вуглеводів. Енергетична функція. Будівельна, або структурна функція вуглеводів.

Ліпіди: класифікація, види, властивості та функції. Фосфоліпіди: будова, властивості та функції. ТАГ: будова, властивості та функції. Жири, стероїди, воски. Функції ліпідів: енергетична, захисна функції, теплоізоляційна функція. Стеріни та стероіди: будова, властивості  та функції. Роль ліпідів як вторинних месенджерів. Ліпопротеїди.

Білки: будова і класифікація. Рівні структурної організації білків і нуклеїнових кислот. Мономер, полімер, біополімери, пептиди, поліпептиди, макроергічний зв’язок, комплементарність, реплікація, денатурація, ренатурація, деструкція, емульгація, ген, регуляторний ген, структурний ген. Замінні та незамінні білки. Амінокіслоти – структурні мономери білків. Просторова структура білків. Первинна, вторинна, третинна та четвертинна структура білків. Види білків за складом. Порушення природної структури білків. Функції білків.  Властивості білків. Денатурація. Необоротний характер денатурації. Гідрофільні та гідрофобні білки. Прості білки (протеїни), складні білки (протеїди).

Каталітична функція білків. Ферменти, їх будова, властивості та застосування у господарській діяльності людини. Активний центр ферменту. Специфічність ферментів. Структурна функція. Цитоскелет. Захисна функція білків (імуноглобуліни або антитіла), білки плазми крові, що беруть участь у процесах зсідання крові; регуляторна функція, скорочувальна або рухова функція білків. Запасаюча функція. Транспортна функція білків. Енергетична функція білків. Складні білки – нуклеопротеїди.

Вітаміни. Провітаміни. Первинна та вторинна вітамінна нестача. Гіповітаміноз. Гіпервітаміноз. Водорозчинні та жиророзчинні вітаміни.

Гормони. Властивості гормонів.

Нуклеїнові кислоти. Загальні уявлення про структуру нуклеїнових кислот. Нуклеотиди. Структура ДНК. Самоподвоєння ДНК. Функції ДНК. Рибонуклеїнові кислоти (РНК): інформаційна, транспортна та рибосомна РНК.

Модуль 2. Структурна складність і впорядкованість організмів

Тема 3. Рівні організації багатоклітинного організму.

Рівні організації багатоклітинного організму: тканини, органи, системми рганів, фізіологічні системи. Принцип цілісності організму. Загальні принципи регуляції фізіологічних реакцій та функцій. Поняття про функціональну систему та заоротній зв’язок. Поняття про подразливість та збудливість.

Тема 4. Клітинний рівень організації живої матерії.

Цитологія – наука про будову та функції клітин. Основні положення клітинної теорії. Загальні уявлення про клітину. Клітина як основа структурно-функціо-нальна одиниця живої природи. Історія вивчення клітини.

Методи цитологічних досліджень: світлова, електронна, растрова (скануюча) електронна мікроскопія; метод прижиттєвого вивчення; метод мічених атомів; метод диференційованого центрифугування.

Особливості процесів життєдіяльності прокаріот. Прокаріоти: куляста (коки), палчкоподібна (бацили), комоподібна (вібріони), спірально закручена паличка (спіріли) тощо. Мутуалістічні відносини з організмом хазяїна. Живлення. Фототрофні та хемотрофні форми. Гетеротрофні прокаріоти. Сапрофіти. Дихання. Аеробні та анаеробні види. Розмноження.

Будова клітини. Мембрани, їхня структура, властивості та основні функції. Загальна характе-ристика клітинних мембран. Хімічний склад і молекулярна організація клі-тинних мембран. Плазматична мембрана та її функції. Транспорт речовин через мембрани. Дифузія. Градієнт концентрації. Пасивний транспорт. Білкі-перенос-чики. Активний транспорт. Калієво-натрієвий насос. Фагоцитоз. Піноцитоз.

Надмембранні та підмембранні комплекси клітин. Будова та функции над-мембранного комплексу(клітинна стінка, глікокалікс). Підмембранні комплекси (мікрофіламенти, мікротубочки). Цитоскелет, його функції. Взаємозв’язок мембран в еукаріотичних клітинах. Міжклітинні контакти.

Цитоплазма, її компоненти. Будова та функції цитоплазми й органоїдів. Гіалоплазма, клітинні включення. Органели. Одномембранні та двомембранні органели. Мітохондрії. Єдина мембранна система клітини. Ендоплазматична сітка. Шорстка (гранулярна) та гладенька (агранулярна) ендоплазматична сітка. Рибосоми, полірибосоми (полісоми). Комплекс Ґольджі. Функції комплексу Ґольджі. Лізосоми. Первинні лізосоми, вторинні (травні вакуолі) лізосоми, залішкові тільця. Аутолізосоми. Вакуолі. Мітохондрії, пластиди та їх типи (особливості їхньої будови і цункій). Взаємні перетворення пластид. Автономія мітохондрій та хлоропластів у клітини.

Ядро: будова та функції. Будова та функції частин ядра. Каріоплазма. Яцерця: будова та функції.  Хромосоми: особливості хімічного складу та будови,  функ-ції. Рівні структурної організації хромосом. Гомологічні хромосоми. Аутосоми та статеві хромосоми (гетеро хромосоми). Каріотип. Хромосомний набір ядра (гаплоїдний, диплоїдний, поліплоїдний).

Клітина як цілісна система. Відтворення клітин. Життєвий цикл клітини. Порівняння процесів мітозу та мейозу. Кон’югація гомологічних хромосом. Кросинговер.

Обмін речовин та енергії у клітині. Метаболізм. Пластичний (асиміляція) та енергетичний (дисиміляція) обмін. Джерела енергії для організмів. Автотрофні (фототрофні, хемотрофні) і гетеротрофні організми. Етапи перетворення енергії в організмі: підготовчий, анаеробний (безкисневий) та аеробний (кисневий). Аеробне та анаеробне дихання. Обмін вуглеводів. Енергетичний обмін ліпідів. Обмін білків. Біосинтез білків та його етапи.

Організація ДНК. Генетичний код та його властивості. Структура гена.  Кодон, антикодон, стоп-кодони, екзони, нітрони. Організація ДНК. Генетичний код. Властивості генетичного коду і біосинтез білка. Етапи біосинтезу білка. Струк-тура гена. Реплікація ДНК. Репарація ДНК. Організація ДНК. Генетичний код. Властивості генетичного коду і біосинтез білка. Етапи біосинтезу білка. Репара-ція ДНК. Транскріпція ДНК, транскріпція іРНК . Модіфікація іРНК. Транспорт іРНК. Трансляція. Утворення природної струтури білка. Внутріклітинний транспорт і катаболізм білків. Біосинтез нуклеїнових кислот. Реакції матрично-го синтезу. Вутрішньоклітинний транспорт і катаболізм білків. Виведення продуктів обміну речовин.

Тема 5. Організмовий рівень організації життя

Неклітинні форми життя. Віруси: будова, види, класифікація. Мханізм про-никнення вірусів в оргнанізм та клітини хозяїна. Роль вірусів у природі та житті людини. Вірус імунодефіциту людуни. Профілактика вірусних хвороб.

Загальна характеристика прокаріотів (бактерії, ціанобактерії). Особливості будови та процесів життєдіяльності прокаріотів (живлення, дихання, розмно-ження, спороутворення, обмін спадковою інформацією). Взаємозв’язки прока-ріотів з іншими організмами (мутуалізм, коменсалізм, паразитизм). Різнома-нітність та роль прокаріотів у природі та житті людини.Хвороботворні бактерії та захворювання, що ними викликаються. Заходи боротьби із збудниками та профілактика інфекційних захворювань.

Загальна характеристика царства Тварини. Принципи класифікації тварин. Значення тварин в екосистемах. Принципи організації тіла тварин. Загальний план будови організму тварин: симетрія тіла (двобічна, радіальна), покриви тіла, опорний апарат (зовніш-ний скелет, внутрішний скелет, гідроскелет), порожнина тіла (первинна, вторинна, змішана), органи та системи органів. Замкнена та незамкнена кровоносна систе-ми, гемолімфа. Подразливість, рух, живлення, дихання, виділення, транспорт речовин, розмноження, ріст тварин. Регуляція функцій у багатоклітинніх тварин. Типи розвітку тварин: прямий і непрямий (з повним і неповним перетворенням). Різноманітність тварин.

Біологія та фізіологія людини. Положення людини в системі органічного світу. Тканини, органи, системи органів. Хромосомний набор клітин людини.

Тканини організму людини (епітеліальна, м’язова, нервова, сполучна), їх будова та функції.

Епітеліальна тканина: класифікація, будова та функції. Одношоровий епітелій: види, будова, функції. Багатошаровий епітелій: будова, властивості, види, функції. Залозистий епітелій: будова, властивості, функції.

Сполучна тканина: будова, класифікація, функції. Власне сполучна тканина та сполучна тканина зі спеціальними властивостями. Щільна волокниста сполучна тканина: будова, властивості, функції. Пухка волокниста тканина: будова, властивості, функції. Ретикулярна тканина: будова, властивості, функції. Жирова тканина: будова, властивості, функції.

Скелетні сполучні тканини — кісткова тахрящова тканини: будова, властивості, функції. Рідка сполучна тканина: кров і лімфа.

М’язова тканина: будова, види, властивості, функції. Поперечно-посмугована скелетна, гладенька, поперечно-посмугована серцева м’язові тканини.

Нервова тканина: будова, властивості, функції. Загальна характеристика клітин нервової тканини. Нейрони та гліальні клітини: особливості структури та функції. Основні структурно-функціональні елементи нейрону та типи нейронів.

Властивості збудливих тканин. Становлення електрофізіології, як науки. Подразливість і збудливість живих клітин. Мембранний потенціал, його походження та функціональне значення. Методи реєстрації мембранного потенціалу. Види потенціалів у клітинах збудливих тканин. Поняття про поріг подразнення. Фактори, що впливають на величину порога. Пасивний та активний транспорт іонів наскрізь мембрани збудливої клітини та їх значення. Потенціал дії (механізм генерації, властивості та біологічне значення). Закон „ все або нічого”. Умови які необхідні для виникнення потенціалу дії. Порівняльна характеристика природи та властивостей локальної відповіді та потенціалу дії, як змін мембранного потенціалу клітини збудливої тканини. Закони подразнення. Явище акомодації. Хронаксиметрія та її застосування у медицині.

Механізми та закони проведення збудження. Поширення нервового імпульсу по нервових волокнах різної будови та нервах. Електротонічне та імпульсне розповсюдження збудження.

Структура нейронів, нервових волокон та нервів. Нервове волокно, його будова, фізіологічні властивості та функції. Швидкість поширення збудження та її зв’язок з будовою нервового волокна. Залежність швидкості проведення збудження від діаметра нервового волокна, опору мембрани та чиннику надійності. Класифікація нервових волокон. Механізми зв’язку між нейронами.

Синапс (поняття, класифікації, загальна схема організації). Властивості електричного сінапсу. Ефапси. Механізм проведення збудження через електричний сінапс. Властивості хімічного сінапсу. Нейромедіатори. Передача інформації у хімічному сінапсі. Природа збуджуючого та гальмовного постсинаптичних потенціалів. Взаємодія збуджуючих та гальмівних процесів на рівні соми нейрону.

Сучасні уявлення про будову нервово-м’язового сина пса, особливості  його морфологічної структури. Сучасні уявлення про холінорецептори та їх іонні канали. Мініатюрний потенціал кінцевої пластинки, механізм його генерації Потенціал дії м’язового волокна. Порушення нервово-м’язової передачі при стомленні. Трофічні функції рухових волокон та їх значення.

Синапси ЦНС. Поліпептидні медіатори ЦНС та периферичної нервової системи.

Органи. Системи й апарати органів, функціональні системи органів. Внутрішнє середовище організму людини. Гомеостаз. Система крові. Основні функції крові та лімфи. Поняття про зовнішнє та внутрішнє середовище організму. Кількість та склад крові. Обсяг циркулюючої крові та його зміни. Крововтрата та її наслідки. Фізико-хімічні властивості крові. Колоідно-осмотичний ( онкотичний ) тиск крові та його регуляція. Буферні властивості крові. Кровозамінники.

Плазма та сироватка крові. Білки та ліпопротеїди плазми. Клітини крові та їх функції. Еритроцити: кількість, будова та функції. Поняття про про еритрон. Лейкоцити : кількість, віди ( лейкоцитарна формула ), функції. Тромбоцити: структура та функції. Нейрогуморальна регуляція рідкого стану крові та її зсідання. Система фібрінолізу. Захисна функція крові та лімфатичної системи.

Сучасне уявлення про кровотворення. Методи дослідження системи крові та лімфи.

Групи крові. Групи крові за системами АВО та СДЕ. Резус-фактор. Аглютинація еритроцитів. Методи та практичне значення переливання крові.

Регуляція функцій організму тварин.

Розмноження та індивідуальний розвиток організмів. Клон. Клонування організмів. Партеногенез. Поліембріонія. Будова та процеси формування статевих клітин. Запліднення та його форми. Роздільностатеві та гермафродитні організми.

Гістогенез та органогенез. Онтогенез. Періоди індивідуального розвитку організмів. Зародкоий (ембріональний) період розвитку, його етапи у тварин. Стадії ембріогенезу. Постембріональний розвиток. Типи постембріонального розвитку тварин. Ріст організмів, його типи та регуляція. Прості та складні життєві цикли. Сезонні зміни у житті рослин і тварин. Явище регенерації.

Модуль 3. Спадковість і мінливість організмів

Тема 6. Закономірності успадкування ознак

Генетика. Основоположники генетики. Основні поняття генетики: ген, алель, локус хромосоми, домінантний і рецесивний стани ознак, гомозигота, гетерозигота, генотип, фенотип, спадковість, мінливість. Генетичні символи.

Методи генетичних досліджень. Гібрідологічний метод. Популяційно-статистичний метод, цитогенетичний метод. Біохімічні методи. Близнюковий метод.

Молекулярні основи спадковості. Генетичний код. Генотип. Структура гена. Хромосоми: структура, види та функції. Взаємодія генів та її типи.

Хромосомна теорія спадковості.

Закономерності успадкуваняя ознак. Ознаки. Закономірності спадковості, встановлені Г. Менделем та їх статистичний характер. Перший закон Менделя. Закон одноманітності гібрідів першого покоління (закон домінування). Моногібрідне схрещування. Пенетрантність та експресивність генів. Закон розщеплення ознак. Закон незалежного комбінування станів ознак. Ди- і полігібрідне схрещування. Взаємодія генів.

Статистичний характер законів спадковості та їхні цитологічні основи. Закон чистоти гамет. Проміжний характер успадкування. Відхилення при розщепленні типових кількісних співвідношень, встановлених Г. Менделем. Неповне домінування. Методи перевірки генотипу гібридних особин. Метод гібрідологічного аналізу.  Аналізуюче  схрещування. Множинний алелізм.  Взаємодія неалельних генів. Летальні алелі.

Зчеплене успадкування і кросинговер. Генетичні карти хромосом. Вплив зовнішних і внутрішніх чинників на частоту кросинговеру.  Явище зчеплен-ного успадкування. Генетика статі. Успадкування, зчеплене зі статтю. Співвідношення статей і його регуляція.

Генотип як цілісна система. Цитоплазматична спадковість. Множинна дія генів. Генофонд. Вплив токсичних речовин, наркотиків, алкоголю та тютюнокуріння на спадковість людини.

Цитоплазматична спадковість. Медико-генетичне консультування.

Тема 7. Мінливість організмів

Взаємодія генотипу та умов довкілля. Модифікаційна (неспадкова) мінливість, її властивості і статистичні закономірності. Норма реакції, варіаційний ряд.

Спадкова мінливність. Генеалогічний метод дослідження спадковості людини. Закономірності мінливості. Мутаційна мінливість. Типи мутацій.  Мутагенні фактори. Причини мутацій.  Спонтанні мутації. Закон гомологічних рядів   спадкової мінливості.

Генетика популяцій. Закон Харді-Вайнберга.  Популяційно-статистичний метод дослідження спадковості людини. Генетична структура популяцій.

Спадковість і патологія. Спадковість і середовище.

Основи біотехнологія. Системи схрещування організмів та їхні генетичні наслідки.

Генетична та клітинна інженерія. Генетично модифіковані і химерни організми.

 

4. Структура навчальної дисципліни

Назви модулів і тем

Кількість годин

Денна форма

Заочна форма

Усього

у тому числі

Усього

у тому числі

л

п

лаб

інд

ср

л

п

лаб

інд

ср

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Модуль 1. Молекулярний рівень організації життя. Єдність хімічного складу організімів
Тема 1. Предмет, задачи, методи біології і фізіології

8

2

2

4

Тема 2. Хімічний склад клітини

24

6

6

12

Разом

за модулем 1

32

8

8

16

Модуль 2. Структурна складність і впорядкованість організмів

Тема 3. Рівні організації багатоклітинного організму

4

2

2

Тема 4. Клітинний рівень організацї життя

24

8

4

12

Тема 5. Організмовий рівень організації життя

32

6

10

16

Разом

за модулем 2

60

16

14

30

 

 

Модуль 3. Спадковість і мінливість організмів

Тема 6. Закономірності успадкування ознак

28

6

8

14

Тема 7. Мінливість

24

6

6

12

Разом

за модулем 3

52

12

16

26

Індивідуальне науково-дослідне завдання

Усього годин

144

36

36

72

5. Теми семінарських занять

Не передбачено


6. Теми практичних занять

Не передбачено

7. Теми лабораторних занять

з/п

Назва теми

Кількість

годин

Модуль 1. Молекулярний рівень організації життя. Єдність хімічного складу організмів.

Тема 1. Предмет, об’єкт, методи біології і фізіології.

1.

Методи фізіологічних досліджень. Вивчення методики електричного подразнення біологічних об’єктів.

2

Тема 2. Хімічний склад клітини

2.

Методи кількісного визначення досліджуваних речовин. Методи спектрального аналізу. Фотоколоріметрія.

4

3.

Методи дослідження властивостей вуглеводів, ліпідів, білків.

Методи визначення вмісту глюкози в біологічних рідинах.

2

Модуль 2. Структурна складність і впорядкованість організмів

Тема 4.  Клітинний рівень організації життя

4.

Методи цитологічних досліджень. Мікроскопічне дослідження будови клітин прокаріотів і еукаріотів

2

5.

Методи виділення окремих клітинних структур. Метод диференційованого центрифугування.

2

Тема 5. Організмовий рівень організації життя

6.

Методи проведення гістологічних досліджень. Мікроскопічне дослідження будови тканин тваринного організму.

2

7.

Методи електрофізіологічних досліджень збудливих структур.

2

8.

Методи проведення гематологічних досліджень.  Визначення гематокритного показника. Стандартні методики визначення кількості та морфології  еритроцитів, ШОЄ,  методи кількісного визначення рівня гемоглобіну  в крові. Розрахунок колірного показника.

2

9.

Дослідження  групових систем  крові за системами АВ0 та СДЕ.

2

10.

Визначення кількості лейкоцитів у крові. Складання, аналіз та значення лейкоцитарної формули.

2

Модуль 3. Спадковість і мінливість організмів

Тема 6.  Закономірності успадкування ознак

11.

Молекулярні та цитологічні основи спадковості.

2

12.

Біохімічні основи спадковості.

2

13.

Закономірності успадкування ознак.

2

14.

Взаємодія генів.

2

Тема 7. Мінливість

15.

Спадковість і середовище.

2

16.

Спадковість і патологія.

2

17.

Методи медичної генетики. Медико-генетичне консультування

2

8. Самостійна робота

з/п

Назва теми

Кількість

годин

Модуль 1. Молекулярний рівень організації життя

Тема 1. Предмет, зоб’єкт, методи біології і фізіології.

1.

Рівні організації живої матерії. Основні властивості живих організмів.

4

Тема 2. Хімічний склад клітини

2.

Неорганічні речовини клітини. Вода: її фізико-хімічні властивості та функції.

2

3.

Макроелементи, мікроелементи, ультрамікроелементи живихклітин та їх функції.

4

4.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють процеси транскрипції і трансляції.

6

Модуль 2. Структурна складність і впорядкованість організмів

Тема 3. Рівні організації багатоклітинного організму

5.

Рівні організації багатоклітинного організму

2

Тема 4. Клітинний рівень організацї життя

6.

Будова клітини

6

7.

Транскріпція іРНК та її модифікації

2

8.

Відтворення клітин

4

Тема 5. Організмовий рівень організації живої матерії

9.

Внутрішне середовище організму

6

10.

Тканинна рідина

4

11.

Клітини крові та їх функції.

6

Модуль 3. Спадковість і мінливість організмів

Тема 6. Закономірності успадкування ознак

12.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють успадкування при моно-, ди- і полігібридному схрещуваннях

4

13.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють успадкування при різних формах взаємодії генів; успадкування груп крові системи АВ0 і CDE; успадкування, зчеплене зі статтю.

4

14.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють взаємодію неалельних генів (комплементарність, епістаз, полімерію), зчеплене успадкування і кросинговер, поєднання різних типів успадкування

6

Тема 7. Мінливість організмів

15.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють спадкову патологію.

2

16.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють модифікаційну мінливість.

2

17.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють

Спадкову мінливість

2

18.

Задачі для самостійного розв’язування, які моделюють

Складання та аналіз родоводів з різними типами успадкування

2

19.

Цитогенетичний метод. Задачі для самостійного розв’язування.

2

20.

Блізнюковий метод. Задачі для самостійного розв’язування, які враховують коефіцієнт парної коркордантності і коефіцієнт спадковості, вплив довкілля на проявлення ознаки

1

21.

Популяційно-статистичний метод. Ситуаційні задачі для самостійного розв’язування.

1

Разом

72


9. Індивідуальне навчально — дослідне завдання

Не передбачено.

10. Методи навчання

Викладання матеріалу курсу здійснюється підчас лекцій, його закріплення та здобуття практичних навичок студентами відбувається у ході лабораторних робіт, частина матеріалу засвоюється самостійно; використовуються такі методи, як словесні — лекції, бесіди, розповідь-пояснення; наочні — ілюстрації, демонстрації; практичні — завдання практичного та практично-проблемного змісту; додаткові методи — метод програмованого навчання, метод проблемного навчання, метод інтерактивного (комунікативного) навчання.

Лекції передбачають викладення теоретичного матеріалу та ілюстровані таблицями, схемами, мультимедійними презентаціями, з використанням інноваційних технологій в освіті (аудіовізуального, інтренет-ресурсів тощо).

Практичні заняття за методикою їх організації є лабораторними, бо передбачають:

1)      дослідження студентами різних функцій організму, його систем та органів в експериментах на тваринах, ізольованих органах, клітинах, моделях або на підставі дослідів, записаних у відеофільмах, кінофільмах, поданих у комп’ютерних програмах та інших навчальних технологіях;

2)      проведення лабораторних та експериментальних досліджень, отримання, реєстрація та аналіз даних;

3)      вирішення ситуаційних задач (оцінка показників функцій, параметрів гомеостазу, механізмів регуляції, та інші), що мають експериментальне або клініко-фізіологічне спрямування.

Основне призначення лабораторних робіт – не лише закріпити теоретичні знання, але й виробити у студентів уміння самостійної роботи та практичні навики щодо застосування основних методів цитології, гістології, генетики, біохімії, молекулярної біології, фізіології. Матеріал практикуму передбачає розвиток у студентів творчого підходу, самостійності під час виконання практичних завдань, формування у студентів знань про основні процеси життєдіяльності клітини, тканин, органів та організму в цілому; закономірності онтогенезу; спадковості та мінливості на організмовому, клітинному та молекулярному рівнях; періоди онтогенезу та онтогенетичну обумовленість вад розвитку людини; регенерацію та трансплантацію тканин та органів, застосування загальних біологічних законів для пояснення процесів формування адоптацій, видоутворення, розмноження та розвитку.

Однією з форм самостійної роботи є розв’язування ситуаційних задач на заняттях та під час позааудиторонї підготовки. Задачі для самостійного розв’язування моделюють: успадкування при моно-, ди- і полігібридному схрещуваннях; успадкування при різних формах взаємодії генів; успадкування груп крові системи АВ0 і CDE; успадкування, зчеплене зі статтю та інш.

 

Задачі активізують навчальний процес, розвивають інтерес до предмета і здатність студентів до аналітичного мислення. У процесі самостійної роботи студенти вчаться передбачати й аналізувати процеси, встановлювати зв’язки між окремими явищами спадковості, що сприяє формуванню в них цілісного уявлення про закономірності успадкування ознак.

Крім традиційних методів використаються так звані «активні» методи навчання – ділова гра, розігрування ролей, аналіз конкретних ситуацій, активне програмоване навчання, ігрове проектування.

Методи активного навчання використовуються для тренування та розвитку творчого мислення студентів, формування в них відповідальних практичних умінь та навичок. Вони стимулюють і підвищують інтерес до занять, активізують та загострюють сприймання навчального матеріалу.

11. Форми контролю

Контроль рівня засвоєння навчального матеріалу проводиться шляхом виконання студентами письмових контрольних робіт за темами модулів та складання заліку, самостійні роботи; поточне тестування, підсумковий тестовий контроль.

Контроль практичних навичок, проведення лабораторних досліджень, трактування та оцінка їх результатів; аналіз і оцінка параметрів, що характеризують функціональний стан організму, його систем та органів; розв’язування ситуаційних задач

12. Розподіл балів, які отримують студенти

Поточне тестування та самостійна робота

Підсумковий cеместровий контроль (екзамен)

Сума

Модуль 1

Модуль 2

Модуль 3

40

100

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

5

10

5

10

10

10

10

15

25

20

Т1, Т2 … Т12 – теми модулів

Форма контролю модулю 1: самостійна робота, поточний тестовий контроль,

підсумкова письмова контрольна робота; підсумковий модульний контроль.

Форма контролю модулю 2: самостійна робота, поточний тестовий контроль,

підсумкова письмова контрольна робота; підсумковий модульний контроль.

Форма контролю модулю 3: самостійна робота, поточний тестовий контроль,

підсумкова письмова контрольна робота; підсумковий модульний контроль.

Максимальна кількість балів, які може набрати студент за виконання завдань: 1 модуля складає 15 балів; 2 модуля — 25 балів; 3 модуля — 20 балів.

Мінімальна кількість балів, які повинен набрати студент для зарахування модуля 1 складає 6 балів; 2 модуля — 14 балів; 3 модуля — 10 балів.

До підсумкового семестрового контролю студент допускається, якщо за результатами здачі модулів він набрав не менше 30 балів.

Шкала оцінювання

Сума балів за всі види навчальної діяльності протягом семестру

Оцінка ECTS

Оцінка за національною шкалою

для екзамену

90 – 100

А

відмінно

80 — 89

В

добре

70 — 79

С

60 — 69

D

задовільно

50 — 59

Е

1 — 49

FX

незадовільно

Критерії оцінки успішності студентів

при семестровому контролі та виконанні письмових робіт

Оцінку «відмінно» (А, 90-100 балів) отримує студент, якщо він:

− міцно засвоїв зміст навчальної дисципліни, наукових першоджерел і рекомендованої літератури;

− вміє повністю, глибоко і всебічно розкрити зміст матеріалу, поставленого завдання чи проблеми; комплексно вирішувати поставлені завдання чи проблему; правильно застосовує одержані знання з різних дисциплін для вирішення завдань чи проблем; послідовно і логічно викладає матеріал;

− висловлює обґрунтоване власне ставлення до тих чи інших проблем;

− чітко розуміє зміст і вільно володіє спеціальною термінологією; встановлює взаємозв’язок основних понять;

− грамотно ілюструє відповіді прикладами;

− вільно використовує набуті теоретичні знання для аналізу практичного матеріалу; демонструє високий рівень набутих практичних навичок.

Допускається декілька неточностей у викладенні матеріалу, які не приводять до помилкових висновків і рішень. Кількість та суттєвість неточностей враховується при визначенні оцінки за 100-бальною шкалою.

Оцінку «добре» (В, С, 70-89 балів) отримує студент, якщо він:

− добре засвоїв основний зміст навчальної дисципліни, основні ідеї наукових першоджерел і рекомендованої літератури;

− аргументовано, правильно та послідовно розкриває основний зміст матеріалу;

− висловлює власні міркування з приводу тих чи інших проблем;

− точно використовує термінологію;

− має практичні навички з аналізу матеріалу.

Допускається декілька неточностей у використанні спеціальної термінології, похибок у логіці викладу теоретичного змісту або аналізу практичного матеріалу, несуттєвих та не грубих помилок у висновках та узагальненнях, що не впливають на конкретний зміст відповіді. Наявні неточності та помилки враховуються при визначенні оцінки за 100-бальною шкалою та відповідної літери В або С.

Оцінку «задовільно» (D, E, 50-69 балів) студент отримує, якщо:

− у відповіді суть запитання в цілому розкрита, але зміст питання викладено частково; студент невпевнено орієнтується у змісті наукових першоджерел та рекомендованої літератури;

− матеріал викладений не завжди послідовно, висновки не ув’язані між собою;

− не вміє обґрунтовано оцінювати факти та явища, пов’язувати їх з майбутньою професійною діяльністю;

− при викладенні матеріалу, поясненні термінології та вирішенні практичних питань зроблені суттєві помилки.

Обсяг викладення змісту питання, кількість та суттєвість помилок впливають на визначення оцінки за 100-бальною шкалою та відповідної літери D або E.

Оцінку «незадовільно» (2F, FX,менше 50 балів) студент отримує, якщо:

− основний зміст завдання не розкрито; студент майже не орієнтується у наукових першоджерелах та рекомендованій літературі; не знає наукових фактів та визначень;

− допущені суттєві помилки у висновках;

− студент слабо володіє спеціальною термінологією;

− наукове мислення та практичні навички майже не сформовані.

Оцінку F отримує студент, що виявив необхідні знання для подальшого самостійного виправлення помилок. Оцінку FX отримує студент, який не може продовжувати навчання або почати професійну діяльність після закінчення університету без додаткових занять з відповідної дисципліни.

13. Методичне забезпечення

  1. Бондаренко В.А. Практикум по нормальной физиологии / В. А. Бондаренко, Р. Ф. Заброцкий, В. В. Мартыненко и др. – Х.: ХНУ имени Каразина, 2012.– 136 с.
  2. Боянович Ю.В. Альтернативні методи викладання фізіологічних дисциплін (с DVD-диском ) / Ю.В. Боянович, О.В. Жигаліна, Л.В.Коба, О.В. Наглов, С.М. Федосова. – Харків: Весна, 2009. – С. 17 — 29 с.
  3. Атлас морфологии человека: Компьютерная информационная и обучающая система. – Diamedinfo, 1993 – 1997. – Образ, 1997.
  4. Комп’ютерна енциклопедія з анатомії та фізіології людини (посвідчення №775 студии «Русский стиль», Москва).
  5. Учбові таблиці, мультимедійні презентації.

14. Рекомендована література

Базова

  1. Шаламов Р. В., Дмітріев Ю. В., Подгорний В. І. Біологія. – Харьків: Веста: Вид-во «Ранок», 2006.  — 624 с.
  2. Мушканбаров Н. Н., Кузнецов С. П. Молекулярная биология. — М.: Медицинское информационное агентство, 2003. – 544 с.
  3. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. – М.: Академия, 2005. – 397 с.
  4. Воробець З. Д. Практикум з медичної біології. –Львів: Кварт, 2005. – 200 с.
  5. Шевчук В. Г. Фізіологія. Посібник з фізіології. – Вінниця: Нова книга, 2005. – 576 с.
  6. Вильям Ф. Ганонг. Фізіологія людини : Підручник. – Львів: Бак, 2002. — 784 с.
  7. Трускавецький Є.С., Мельниченко Р.К. Гістологія с основами ембріології. – К.: Вища школа, 2005.-328 с.
  8. Кулікова Н. А., Ковальчук Л. Е., Мазур П. Е. Медична генетика. Навч. посібник. – Тернопіль: ТДМУ, 2006. – 274с.
  9. Саляк Неоніла Опанасівна, Панкевич Марія Станіславівна. Навчальний посібник з медичної генетики –К.: Медицина, 2008. -144с.
  10. Авцын А. П., Жаворонков А. А. и др. Микроэлементозы. – М.: Медицина, 1991. –496 с.

Допоміжна

  1. Плахтій П.Д., Коваль Т.В., Гончаренко М.С, Обмін речовин та енергії. Теорія, завданнядля самостійної підготовки, тести. Навчальний посібник. –Кам’янець-Подольський: ПП Буйницький О.А.,2009. -336 с.
  2. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3 т. / Под ред. Р. Сопера. М.: Мир, 1996.
  3. Строев Е. А. Биологическая химия. М.: Высш. шк.,1986. -476с.
  4. Тоні Сміт. Людина. Навчальний посібник з анатомії та фізіології. –Львів: Бак, 2002. -240 с.
  5. Шмидт Р., Тевс Г. Физиология человека. В 3-х томах. – М.: Мир, 1996.
  6. Покровский А.М., Коротко Г.Ф. Физиология человека. – М.: Медицина, 2005.
  7. Бабский Е.Б. Физиология человека. Под ред. Г.И. Косицкого. –М.: Медицина, 1985.
  8. Смирнов В.М. Физиология человека. – М.: Медицина, 2002.- 608 с.
  9. Ноздрачев А.Д., Баженов Ю.И., Баранникова И.А., Батуев А.С. и др. Начала физиологии: Учебник для вузов. 3-е изд. испр./ Под ред. акад. А.Д.Ноздрачева. – СПб.: Изд-во “Лань”, 2004. – 1088 с.
  10. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуєлл В.. Биохимия человека. В 2-х томах. –М.:Мир,1993.

15. Інформаційні ресурси

  1. Інформаційні ресурси Донецького національного університету/ http://www.donnu. еdu. ua/ru.
  2. Інформаційні ресурси Київського національного університету імені Тараса Шевченко/ http://www.kiev. ua/ru.
  3. Інформаційні ресурси Львівського національного університету імені Івана Франка/ http://www. franko. lviv. ua/ru.
  4. Інформаційні ресурси Московського державного університету мені М. В. Ломоносова/ http://www. msu.ua/ru.
  5. Інформаційні ресурси Одеського національного університету імені М. В. Ломоносова/ http://www  onu. edu. ua/ ru.
  6. Інформаційні ресурси Новосибірського державного університету/ http://www. nsu. ua/ ru.
  7. Інформаційні ресурси Санкт-Петербургського державного університету/ http://www. spbu . ua/ ru.
  8. Фізіологія людини/ Електронний ресурс/– Режим доступу http:// human–phуsiologу. ru.
  9. BioMedNet-http://www.biomednet.com/
  10. Institute for Scientific Information- http://www.isinet.com/
  11. Biomedical and Pharmacological Information- http://www.embase.com/
  12. Elsiver Biobase Online- http://www.sciencedirect.com

1.15.    MedlinePlus Health Information-http://medlineplus.adam.com

  1. Medscape: Medline Optimized for physicians -www.medscape.com
  2. MERLOT Multimedia Educational Resource for Learning –www.merlot.org/home.po
  3. TheOnlineMacromolecularMuseum(structure) –www.edu/BioDev/omm/gallery.htm
  4. Science Wise.com:A Division of the Scientific World – http://sciencewise.come
  5. Medical journals on line — htpp://www.ovid.com
  6. htpp://www.europeGovid.com
  7. Nature Medicine- http://www.medicine.nature.com/
  8. New EnglandJournal of Medicine- http://www.nejm.org/content/index.asp
  9. Science- http://www.sciam.com/
  10. Signaling Gateway- http://www.signaling-gateway.org

Популярность: 31%

Рубрика: Рабочие программы, Учебный процесс ·  



Оставить комментарий или два

Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.