ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет химический
Кафедра органической химии
|
|
УТВЕРЖДАЮ |
|
|
Проректор по учебной работе |
|
|
________________В.П. Гарькин |
|
|
«____»_______________ 2006 г. |
БИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ
(блок «Общие математические и естественнонаучные дисциплины»;
раздел «Федеральный компонент»; основная образовательная программа специальности 020101 Химия)
Самара
2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования специальности 020101 Химия, утвержденного 10.03.2000 г. (номер государственной регистрации 127 ЕН/СП) и типовой (примерной) программы дисциплины «Биология с основами экологии», одобренной 29.04.2002 Советом по химии УМО по классическому университетскому образованию.
Составитель рабочей программы: к.х.н., доцент Белоусова З.П.
Рецензент: к.х.н., доцент Дерябина Г.И.
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры органической химии
(протокол № 1 от « 31 » августа 2006 г.)
Заведующий кафедрой
²_01_² ___09________ 2006 г. _______________ П.П. Пурыгин
СОГЛАСОВАНО
Декан
факультета
²__29² ____09_______ 2006 г. _______________ О.Н. Макурина
СОГЛАСОВАНО
Начальник
методического отдела
²_29_² ___09________ 2006 г. _______________ Н.В. Соловова
ОДОБРЕНО
Председатель
методической
комиссии факультета
²_28_² ___09________ 2006 г. _______________ И.В. Лобачева
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
Цель дисциплины - изучение естественных и антропогенных процессов в биосфере с позиций экологии.
Задачи дисциплины: рассмотреть все виды загрязнителей различных природных сред; классифицировать их по происхождению, типу воздействия на различные среды и живые организмы, оценить последствия этого воздействия.
1.2. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение данной дисциплины
Студенты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:
- иметь представление: о масштабах антропогенного воздействия на окружающую среду;
- знать: структуру и свойства всех типов загрязнителей;
- уметь: анализировать природные среды и объекты на содержание примесей; объяснить влияние вредных веществ на живые организмы и описать их метаболические превращения на примере различных видов живых организмов.
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами
Для изучения закономерностей и объяснения явлений в биоценозах необходимы знания по органической, аналитической и физической химии.
1.4. Связь с последующими дисциплинами
Данная дисциплина представляет собой начальную стадию цикла экологических дисциплин, читаемых студентам-химикам, и является базовой при изучении «Основ биохимии» и «Основ токсикологии».
2. Содержание дисциплины
2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах)
Вечерняя форма обучения (9 семестр, зачет)
|
Вид учебных занятий |
Количество часов |
|
9 семестр |
|
|
Всего часов аудиторных занятий |
48 |
|
Лекции |
23 |
|
Контрольная работа |
1 |
|
Практические занятия (семинары) |
- |
|
Лабораторные занятия |
24 |
|
Всего часов самостоятельной работы |
82 |
|
Подготовка к лабораторным занятиям |
48 |
|
Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (рефераты) |
34 |
|
Всего часов по дисциплине |
130 |
2.2. Разделы дисциплины и виды занятий
|
№ п/п |
Название раздела |
Количество часов |
||
|
лекции |
практические занятия |
лабораторные занятия |
||
|
|
Введение ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИИ |
1 |
- |
- |
|
1 |
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЦЕЛОСТНОСТЬ БИОСФЕРЫ. |
6 |
- |
8 |
|
2 |
МАСШТАБЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ |
8 |
- |
8 |
|
3 |
ВИДЫ ВРЕДНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПРИРОДУ. |
8 |
- |
8 |
|
|
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА |
1 |
|
|
|
|
Итого: |
24 |
- |
24 |
2.3. Лекционный курс
ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИИ. Окружающая среда как система. Формирование обмена биосферы в процессе жизнедеятельности организмов. Термин ”экология”, введенный Геккелем. Экологическое равновесие в природе, основные факторы, определяющие его состояние. Накопление биомассы: продуценты, консументы, редуценты.
РАЗДЕЛ 1
Тема 1.1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЦЕЛОСТНОСТЬ БИОСФЕРЫ. Основные функции, которые живое вещество выполняет в биосфере (в формулировке В.И.Вернадского). Специфические функции метаболизма. Гидрологический цикл. Круговорот важнейших химических элементов в биосфере. Органогены. Биотические циклы. Источники углерода и энергии для жизнедеятельности клетки: автотрофы и гетеротрофы, фототрофы и хемотрофы, аэробы и анаэробы, облигатные анаэробы. Круговорот углерода и энергетический цикл. Синтрофия. Круговорот азота. Современное понятие экологии как науки об экосистемах и биосфере. Биотон и биоценоз. Суксессия естественных и искусственных систем. Нарушение биологического равновесия.
РАЗДЕЛ 2
Тема 2.1. МАСШТАБЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ. Баланс диоксида углерода, “парниковый” эффект. Аэрозольный холодильник. Опасность нарушения озонного слоя: процессы, приводящие к образованию и разрушению озона. Природные и антропогенные катализаторы разрушения озона: окись азота, хлор, фреоны, их естественные и антропогенные источники. Современные теории происхождения “озонных дыр”. Увеличение в атмосфере количества оксида углерода, образование карбоксигемоглобина и его влияние на процесс оксигенации. Метгемоглобин и его функции в организме. Молекулярный кислород и перекись водорода как антиоксиданты и их влияние на метаболизм. Загрязнение атмосферы соединениями серы: диоксидом серы, сероводородом, карбонилсульфидом. Загрязнение атмосферы соединениями азота: диоксидом азота, ПАН, ПБН. Образование фотохимического смога. Другие загрязняющие атмосферу вещества.
Тема 2.2. ДИОКСИНЫ. Структура, свойства, основные источники (производство пестицидов, бытовые отходы и проблемы их уничтожения), токсичность, особенности воздействия на живую клетку. О “производстве” диоксинов в России и Самарской области.
Тема 2.3. НИТРОЗАМИНЫ: образование в различных средах, токсичность.
РАЗДЕЛ 3
Тема 3.1. ВИДЫ ВРЕДНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПРИРОДУ. Классификация загрязнений: материальные (механические, химические, биологические) и энергетические. Источники загрязнения биосферы. Радиационное загрязнение окружающей среды: основные источники наиболее опасных радионуклидов и их влияние на различные экосистемы.
Тема 3.2. НАКОПЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКАХ. Состав и функции плазматических мембран. Холестерин: источники поступления в организм, влияние на метаболизм. Пассивные и активные процессы переноса веществ через мембрану: диффузия (нейтральная, ионная, молекулярная, облегченная), пиноцитоз, экоцитоз, фагоцитоз. Накопление химических веществ в клетках. Структура и функции митохондрий. Виды токсичных загрязняющих веществ: цитотоксическое, тератогенное, генетическое. Механизм действия “химических” мутагенов.
2.4. Практические (семинарские) занятия -
Не предусмотрены
2.5. Лабораторный практикум
|
№ п/п |
Номер раздела |
Количество часов |
Тема лабораторного занятия |
|
1 |
2 |
8 |
Анализ примесей в этиловом спирте: определение альдегидов, сложных эфиров, щелочи, сивушных масел, метилового спирта, примесей, окисляемых двухромовокислым калием. |
|
2 |
3 |
8 |
Определение нитратов и нитритов в пищевых продуктах фотоколориметрическим методом. |
|
3 |
4 |
8 |
Анализ качества молока: определение жирности, сухого остатка, степени пастеризации, белка. |
3.Организация текущего и промежуточного контроля знаний
3.1. Контрольные работы
|
Тематика контрольных работ |
Сроки проведения |
Разделы и темы дисциплины |
|
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИИ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЦЕЛОСТНОСТЬ БИОСФЕРЫ |
3 неделя |
Введение Раздел 1 Тема 1.1 |
|
МАСШТАБЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ |
6 неделя |
Раздел 2 Тема 2.1-2.3 |
|
НАКОПЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКАХ |
9 неделя |
Раздел 3 Тема 3.2 |
3.2. Комплекты тестовых заданий
Комплекты тестовых заданий в разработке
3.3. Самостоятельная работа
3.3.1. Поддержка самостоятельной работы (сборники тестов, задач, упражнений и др.)
Белоусова З.П. Пищевые токсиканты. Учебное пособие. Изд-во “Самарский университет”. Самара. 2005.(Гриф УМО по химии)
Белоусова З.П., Пурыгин П.П. Учебное пособие. Химические основы жизнедеятельности. Изд-во ”Самарский университет”. Самара. 2005. .(Гриф УМО по химии)
3.3.2. Тематика рефератов
· Экология и экономика.
· Определение фенольных токсикантов антропогенного происхождения в питьевой воде.
· Методы определения цианидов в объектах окружающей среды.
· Радиоактивные отходы, их классификация, методы переработки и захоронения.
· Шумы, вибрация, проблемы города.
· Примеры создания безотходных технологий.
· Глобальные последствия Чернобыльской катастрофы.
· Примеры использования твердых отходов.
· Политика ресурсосбережения и комплексного использования сырья - стратегия решения экологических проблем.
· Недостатки существующих очистных систем и сооружений.
· Пестициды: разумный риск или путь в пропасть.
· Утилизация отходов сельского хозяйства методами биотехнологии.
· Загрязнение объектов окружающей среды токсичными металлами.
· Биологическая очистка сточных вод.
· Влияние ионизирующего излучения на живые организмы.
· Нитрозамины - канцерогены.
· Аварийная ситуация - существенный фактор воздействия на окружающую среду.
· Классификация аварийных ситуаций, их диагностика.
· Экономический подход к проблемам безопасности. Связь уровня безопасности с экономическими возможностями общества.
· Роль химиков в охране окружающей среды.
· Применение методов разделения веществ для классификации и утилизации отходов.
· ДДТ: синтез, применение, последствия.
· Международные системы контроля за состоянием окружающей среды.
· Бензопиpен - новый синтетический канцеpоген.
· Очистка объектов окpужающей сpеды от нефти.
3.4. Курсовая работа, её характеристика; примерная тематика -
Не предусмотрены
Итоговый контроль проводится в виде зачета в 9 семестре. Студент получает зачет по результатам контрольных работ, написания реферата и предоставления отчетов по лабораторным работам.
4. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ
· Система операционная система Windows.
· Программа: Hyper Chem и Exсel (для расчетов и оформления отчетов лабораторных работ и рефератов).
· Работа с ресурсами Internet: поиск информации по темам рефератов.
5.Активные методы обучения (деловые игры, научные проекты) -
Не предусмотрены
6. Материальное обеспечение дисциплины
Фотометр, кадмиевая колонка, гомогенизатор.
· Для обеспечения данной дисциплины необходимо: наличие набора некачественных продуктов питания.
7. Литература
7.1. Основная (одновременно изучают дисциплину 25 человек)
1. Белоусова З.П. Пищевые токсиканты. Учебное пособие. Изд-во “Самарский университет”. Самара. 2005 .(Гриф УМО по химии) (120 экз).
2. Белоусова З.П., Пурыгин П.П. Учебное пособие. Химические основы жизнедеятельности. Изд-во ”Самарский университет”. Самара. 2005 .(Гриф УМО по химии) (120 экз).
7.2. Дополнительная
1. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. М.: Высшая школа. 1994.
2. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. Изд.МГУ. 1986.
3. Окружающая среда и человек. Учебное пособие для вузов. 2-е издание переработанное и дополненное. М. 1986.
4. “Вредные вещества в промышленности” под ред. Лазарева Н.В. М.: изд. МГУ. 1986.
7.3. Учебно-методические материалы по дисциплине
1. Белоусова З.П. Пищевые токсиканты. Учебное пособие. Изд-во “Самарский университет”. Самара. 2005.
2. Белоусова З.П., Пурыгин П.П. Учебное пособие. Химические основы жизнедеятельности. Изд-во ”Самарский университет”. Самара. 2005.