РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

Предмет Біологія

Напрямок Екологія

Спеціальність Екологія та охорона навколишнього середовища – 07.0800

Спеціалізація Екологічна геологія

Кваліфікація Бакалавр

Термін навчання 4 роки

Форма навчання денна

Витяг із навчального плану

№ семестру	К-сть ауд. год.	У т. ч.			Заліки	Іспити
		Л	П, С	ЛР
І	54	36	-	18	+
ІІ	30	15	-	15	+

Анотація

Курс “Біологія” є основою для інших екологічних курсів, які читаються для студентів спеціалізації “Екологічна геологія”. Його завданням є познайомити студентів з основами біології, як науки про життя, із різноманіттям живих організмів царства Бактерій, Грибів, Рослин і Тварин, фізико-хімічними основами життя, особливостями організації живої матерії на популяційно-видовому рівні організації, а також з основами екології людини.

Теоретичний курс доповнений лабораторним практикумом, на якому студенти знайомляться з біологічними об’єктами та засвоюють методики їх досліджень.

Вступ

Біологія – комплексна наука про живу природу. Біологічні дисципліни (вірусологія, бактеріологія, мікологія, зоологія, ботаніка, систематика, анатомія, гістологія, цитологія, фізіологія, екологія, біофізика, біохімія, генетика). Організм. Одноклітинні й багатоклітинні організми. Фототрофи. Хемотрофи. Автотрофи. Гетеротрофи. Прокаріоти й евкаріоти. Рівні організації організму (молекулярний, клітинний, тканинний, органний, системний). Популяційно-видовий рівень організації живої системи. Поділ органічного світу на царства. Поняття про біоценоз, біогеоценоз, біосферу.

Біологічне різноманіття

1. Бактерії. Віруси. Гриби

Бактерії. Форма бактерій (коки, диплококи, стрептококи, стафілококи, сарцини, бацили, спірили, вібріони). Будова бактеріальної клітини. Клітинна стінка бактерій. Грампозитивні й грамнегативні бактерії. Лізоцим. Роль капсули і слизистого шару у стійкості бактерій. Джгутики. Плазматична мембрана, мезосоми і фотосинтезуюча мембрана. Організація генетичного матеріалу бактерій. Плазміди і стійкість до антибіотиків. Статеве й безстатеве розмноження бактерій. Поняття про штамп. Спори. Систематика бактерій.

Роль бактерій у гуміфікації органічної речовини й плодючості ґрунтів. Використання бактерій для очистки води і ґрунту від побутових і промислових відходів (нафти, ксенобіотиків, пластмас). Характеристика основних патогенних бактерій (збудники дифтерії, туберкульозу, гонореї, сифілісу, тифу, правця, холери тощо). Сальмонельоз. Поняття про вакцину й сироватку.

Віруси. Історія відкриття вірусів. Роботи Івановського й Бейеринка. Будова й поведінка вірусів. Бактеріофаги. Віруси рослин і тварин. Патогенні віруси людини (віруси грипу, простуди, свинки, віспи, краснухи, кору, дитячого поліомієліту тощо). СНІД. Виникнення нових вірусів. Значення зміни екологічних умов для спалаху нових вірусних хвороб. Використання людиною вірусів для контролю чисельності певних видів тварин і екологічні наслідки цього.

Гриби. Особливості будови гіфів. Міцелій. Плектехіма (плодове тіло). Безстатеве розмноження за допомогою конидіоспор і спорангіоспор. Характеристика статевого розмноження шляхом оогамії, кон’югації, аскоспорами й базидоспорами. Гомо- і гетероталомічні гриби. Основні класи грибів (Оомікота, Зигомікота, Аскомікота, Базидіомікота). Живлення грибів. Сапрофіти. Паразити (облігатні і факультативні). Симбіонти (лишайники й мікориза).

2. Царство Рослин

Водорості. Їх біологічне значення. Класифікація водоростей. Синьо-зелені водорості. Зелені водорості (хламідомонада, вольвокс, хлорела, ульва, улотрикс, спірогира, хара, кладофора). Діатомові водорості (пінулярія, навікула, цимбела). Бурі водорості (саргас, ламінарія, або морська капуста, фукус). Червоні водорості (порфіра, цераміум червоний, делесерія). Евгленові водорості. Екологічні групи водоростей. Загальна характеристика планктонних, бентосних, наземних, ґрунтових водоростей, водоростей гарячих джерел, снігу й льоду. Цвітіння води.

Мохоподібні. Особливості слані й розмноження мохоподібних. Чергування поколінь гаметофіта і спорофіта. Характеристика класу Печінкові мохи (маршанція). Клас Мохи (зозулин мох, сфагновий мох). Пристосування мохів для життя на суші та їхня залежність від води.

Загальна характеристика відділів Папоротеподібні, Хвощеподібні, Плауноподібні. Значення наявності провідної тканини у спорофіта. Флоема. Ксилема. Різноспорові папоротеподібні: сальвінія плаваюча, марсилія чотирилиста. Рівноспорові папоротеподібні: щитник чоловічий, безщитник жіночий, багатоніжка звичайна, орляк. Плаун булавовидний. Особливості тіла хвощів. Хвощ польовий, хвощ болотний, хвощ лучний.

Характеристика насінних рослин. Відділ Голонасінні. Структура мікро- і макроспорангія. Формування жіночого (архегонії і первинний ендосперм) і чоловічого (сперматогенна клітина й клітина пилкової трубки) гаметофіта. Запліднення голонасінних. Особливості насінини голонасінних. Гінкго дволопатевий. Хвойні, або шишконосні, покритонасінні: сосна, ялина, ялиця, модрина, туя, ялівець, тис, кедр, кипарис, секвоя.

Відділ Покритонасінні, або Квіткові. Квітка як характерна ознака покритонасінних. Будова квітки. Зародковий мішок (жіночий гаметофіт). Пилкове зерно (чоловічий гаметофіт). Подвійне запліднення. Роль комах у запиленні квіткових рослин. Насінина покритонасінних. Вторинний ендосперм. Особливості будови ксилеми й флоеми покритонасінних. Одно-, дво- і багаторічні рослини. Вічнозелені й листопадні рослини.

Клас Дводольні, або Магноліопсиди. Основні представники у флорі України родин Березові, Букові, Горіхові, Гірчакові, Лататтєві, Вербові, Вересові, Бобові, Кленові, Хрестоцвіті, Гарбузові, Айстрові, Розові, Пасльонові, Селерові, Омелові, Виноградні, Лободові, Кропив’яні, Конопляні тощо.

Клас Однодольні, або Ліліопсиди. Представники родин Злакові, Осокові, Орхідейні.

3. Царство Тварин

Тип Найпростіші. Особливості організації клітин найпростіших. Вегетативні й генеративні ядра. Органели руху (псевдоподії, джгутики й війки). Травні і скоротливі вакуолі. Подразливість і таксиси. Безстатеве й статеве розмноження. Саркодові (амеба, дизентерійна амеба). Джгутикові (трипаносоми, лейшмамії, лямблії). Споровики (малярійний плазмодій). Інфузорії (інфузорія туфелька).

Тип Губки. Тип Кишковопорожнинні. Чергування поколінь у кишковопорожнинних. Класи гідроїдних і сцифоїдних. Гідра прісноводна. Корали.

Тип Плоскі черви. Будова тіла й розмноження плоских червів на прикладі планарії молочно-білої. Клас Війчасті черви (планарія молочно-біла). Клас Сисуни, або Трематоди (печінковий сисун, котячий сисун). Клас Стьожкові черви, або Цестоди (бичачий та свинячий ціп’як, широкий стьожак.

Тип Круглі черви. Особливості будови тіла круглих червів. Клас Нематоди, або Круглі черви (фітонематоди; свиняча аскарида, кінська аскарида, людська аскарида, гострик, трихінела).

Тип Кільчасті черви. Особливості будови тіла кільчаків. Основні представники класів Багатощетинкові черви (піскожил), Малощетинкові черви (австралійський земляний черв’як, дощові черв’яки, трубочник), П’явки (медична п’явка).

Тип Молюски. Особливості будови й розмноження молюсків. Клас Черевоногі (рапана, виноградний слимак, голий слизун, котушка рогова, ставковик великий), Двостулкові (беззубка, перлівниці, морський гребінець, вустриця, мідія, корабельний черв’як), Головоногі (наутілус, каракатиця, восьминіг).

Тип Членистоногі. Загальна характеристика членистоногих. Клас Ракоподібні (ряд Десятиногі раки, Рівноногі раки, Гіллястовусі, Веслоногі, Коропоїди), Павукоподібні (ряд Павуки, Кліщі), Комахи (ряд Таргани, Терміти, Прямокрилі, Воші, Клопи, Рівнокрилі, Бабки, Жуки, Метелики, Перетинчастокрилі, Двокрилі, Блохи). Тип Голкошкірі.

Тип Хордові. Загальна характеристика хордових. Клас Круглороті (угорська та українська мінога). Клас Хрящові риби: ряди Акули, Скати. Клас Кісткові риби: ряди Осетроподібні, Оселедцеподібні, Лососеподібні, Коропоподібні, Окунеподібні. Клас Земноводні, або Амфібії: ряди Хвостаті земноводні, Безхвості земноводні. Клас Плазуни, або Рептилії: ряди Лускаті, Черепахи, Крокодили. Особливості будови тіла, розмноження риб, амфібій і рептилій та сезонні явища у їхньому житті.

Клас Птахи. Особливості будови та розмноження. Надряд Безкілеві птахи, надряд Пінгвіни, надряд Кілегруді птахи (ряди Куроподібні, Гусеподібні, Дятли, Соколоподібні, Совоподібні, Лелекоподібні, Журавлеподібні, Сивкоподібні, Горобцеподібні). Сезонні явища в житті птахів. Осілі, кочові та перелітні птахи. Значення птахів у природі. Охорона птахів.

Клас Ссавці, або Звірі. Особливості будови та розмноження. Яйцекладні, сумчасті і плацентарні (ряди Комахоїдні, Рукокрилі, Гризуни, Зайцеподібні, Хижі, Ластоногі, Китоподібні, Парнокопитні, Непарнокопиті, Примати).

Фізико-хімічні основи життя

1. Клітина

Основні положення клітинної теорії. Методи дослідження будови й функції клітин. Особливості будови клітин евкаріот (рослин, грибів і тварин). Основні структурні елементи клітин: плазматична мембрана, клітинна стінка, цитоплазма, немембранні органоїди (рибосоми, мікротрубочки, мікрофіламенти, центріолі, джгутики), одномембранні органели (ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, лізосоми, вакуолі), двомембранні органоїди (мітохондрії, пластиди, ядро). Їхня будова та функції. Поняття про клітинний цикл. Мітоз. Мейоз. Поняття про тканини й органи. Особливості будови клітин прокаріот.

Основні хімічні компоненти клітин. Класифікація елементів, які містяться у живих організмах. Фізіологічна роль мікро- і макроелементів. Вода, її властивості та значення для біологічних процесів. Основні органічні речовини клітин: вуглеводи, ліпіди, білки. Функції білків. Ферменти та їхня роль у процесах життєдіяльності. Фактори, які впливають на швидкість ферментативних реакцій. Вітаміни, гормони, алкалоїди. Нуклеїнові кислоти.

2. Характеристика автотрофного й гетеротрофного живлення

Необхідність обміну речовин та енергії між організмом і середовищем. АТФ. Шляхи отримання АТФ.

Фотосинтез. Будова листка (хлоропласти і фотосинтезуючі пігменти). Біохімія фотосинтезу (світлова і темнова реакція). Особливості фотосинтезу синьо-зелених водоростей. Значення фотосинтезу. Фактори, що впливають на фотосинтез.

Енергетичний обмін та його етапи. Анаеробне дихання. Аеробне дихання.

3. Спадковість

Закономірності спадковості, встановлені Г.Менделем. Закон домінування. Закон розчеплення ознак. Закон незалежного комбінування станів ознак. Закон чистоти гамет. Природа та структура речовини спадковості. Структура хромосом. Поняття про ген. Взаємодія генотипу та умов довкілля. Мутаційна мінливість. Типи мутацій. Причини мутацій. Значення мутацій. Генетика популяцій.

Організм і навколишнє середовище

Предмет і завдання екології. Методи екологічних досліджень. Екологічні системи. Біотичні компоненти екосистем. Потік енергії і колообіг поживних речовин. Харчові ланцюги і трофічні рівні. Екологічні піраміди. Ефект концентрації речовин у харчових ланцюгах. Абіотичні компоненти екосистем. Екологія співтовариств і екологічні сукцесії. Взаємодія між організмами й абіотичним середовищем. Екологія популяцій. Народжуваність і смертність. Криві виживання. Коливання й регулювання кількості популяцій. Взаємовідносини між популяціями. Методи кількісної екології.

Екологія людини

Людина як біологічна система. Вплив кліматичних факторів на організм людини. Високий і низький атмосферний тиск. Підводне занурення. Біологічні ритми людини. Вплив сонячної активності на людину. Вплив забруднення атмосфери, води й ґрунтів на організм людини. Вплив на здоров’я людини електромагнітного й радіаційного забруднення навколишнього середовища. Адаптація людини до дії екологічних факторів.

Література

1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. – Москва: Мир, 1990.

2. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем. – Москва: Мир, 1987. – 567 с.

3. Билай В.И. Основы общей микологии. – К.: Выща шк., 1989. – 392 с.

4. Водоросли. Справочник / Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. – Киев: Наук. думка, 1989. – 608 с.

5. Жизнь растений: В 6-ти т. – Москва: Просвещение, 1981-1982.

6. Редкие и исчезающие растения и животные Украины: Справочник. – К.: Наук. думка, 1988. – 253 с.

7. Хадори Э., Венер Р. Общая зоология. – Москва: Мир, 1989. – 528 с.

8. Жизнь животных: В 6-ти т. – Москва: Просвещение, 1968-1971.

9. Физиология человека: В 3-х т. / Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. – Москва: Мир, 1996.

10. Рис Э., Стернберг М. От клеток к атомам: Иллюстративное введение в молекулярную биологию. – Москва: Мир, 1988. – 144 с.

Програму склав доц. Манько В.В.