Мета навчальної дисципліни Біохімія − формування знань щодо хімічного складу тканин, органів, біологічних рідин й продуктів життєдіяльності, а також метаболічних процесів в організмі сільськогосподарських тварин, та оволодіння сучасними біохімічними методами аналізу останніх з урахуванням їх біологічних особливостей та технологій утримання.

 

     Інтегральна компетентність − здатність розуміти принципи молекулярної структури, властивостей та процесів перетворення біомолекул в організмі сільськогосподарських тварин за різних фізіологічних станів, користуючись базовими теоретичними знаннями із хімії та екології, а також визначати біохімічні показники, що передбачає ознайомлення із принципами роботи в біохімічній лабораторії, лабораторним посудом, оснащенням та приладами.

 

Загальні компетентності (ЗК):

ЗК 04. Знання і розуміння молекулярних, фізичних, хімічних та генетичних принципів метаболізму у нормі та за метаболічних порушень в організмі сільськогосподарських тварин з урахуванням енергетичної цінності кормів  для оцінки їх фізіологічного стану та здатності до відтворення.

ЗК 08. Здатність до проведення біохімічних досліджень на сучасному рівні та узагальнення отриманих результатів.

ЗК 10. Здатність до пошуку літературних джерел, обробки даних біохімічних аналізів сільськогосподарських тварин та їх презентації на семінарах, конференціях тощо.

Фахові компетентності  спеціальності (ФК):

ФК 01. Здатність використовувати знання з пластичного та енергетичного метаболізму тканин й органів сільськогосподарських тварин за різних метаболічних станів тварин, що необхідно для галузі виробництва і переробки продукції тваринництва.

ФК 04. Здатність корегувати вміст хімічних показників в органах сільськогосподарських тварин та продуктах їх життєдіяльності для підтримання або підвищення  показників їх гомеостазу.

ФК 06.  Здатність готувати розчини визначної концентрації, визначати посуд, оснащення, методики й прилади для проведення біохімічних досліджень складових організму тварин та їх виділень.

ФК 08. Здатність визначати вміст вуглеводів, ліпідів, амінокислот, нуклеїнових кислот, протеїнів, вітамінів, гормонів, рН, а також активність ензимів в органах, тканинах, біологічних рідинах тварин різних видів, а також продуктів їх життєдіяльності.

ФК 10. Здатність застосовувати знання з біохімії сільськогосподарських тварин різних видів у технології виробництва і переробки продукції їх життєдіяльності.

 

 


АНОТАЦІЯ ДИСЦИПЛІНИ

 «БІОХІМІЯ РОСЛИН»

В курсі дисципліни вивчається хімічний склад, роль органічних сполук первинного і вторинного походження, а також основні  метаболічні цикли, які лежать в основі життєдіяльності сільськогосподарських рослин. Предмет вивчення навчальної дисципліни ‒ біохімічні процеси, що забезпечують процеси онтогенезу та зберігання сільськогосподарської продукції. Завдання вивчення навчальної дисципліни ‒ вивчення хімічного складу важливих органічних сполук, метаболічних процесів, основних біохімічних циклів рослин. ЕСТS 3/90

АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЬІ

«БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ»

В курсе дисциплины изучается химический состав, роль органических соединений первичного и вторичного происхождения, а также основные метаболические циклы, которые лежат в основе жизнедеятельности сельскохозяйственных растений. Предметом изучения  учебной дисциплины биохимические процессы, обеспечивающие процессы онтогенеза и хранения сельскохозяйственной продукции. Задача изучения учебной дисциплины химического состава важных органических соединений, метаболических процессов, основных биохимических циклов растений.  ЕСТS 3/90

ANNOTATION OF DISCIPLINE

«BIOCHEMISTRY OF THE PLANTS»

In the course of the discipline, the chemical composition, the role of organic compounds of primary and secondary origin, as well as the basic metabolic cycles that underlie the vital activity of agricultural plants are studied. The subject of studying the academic discipline is biochemical processes that ensure the processes of ontogeny and storage of agricultural products. The task of studying the academic discipline - the chemical composition of important organic compounds, metabolic processes, the main biochemical cycles of plants.  ECTS 3/90

 

2. Мета та завдання навчальної дисципліни

Мета курсу «Біохімія рослин» ‒ вивчення хімічного складу рослин, а також метаболічних процесів культурних рослин, що лежать в основі їхньої життєдіяльності.

Курс «Біохімія рослин» являє собою одну із важливих складових у вивченні життєдіяльності рослинних організмів, це основа для вивчення на біохімічному рівні фізіологічних процесів рослин.

Без знань особливостей біохімічного складу рослинних організмів та взаємозв’язку біохімічних процесів не можливе засвоєння та розуміння фізіології рослин в цілому.

Завдання дисципліни: вивчення хімічного складу, властивостей, ролі важливих органічних сполук, метаболічних процесів, ферментативних перетворень, основних біохімічних циклів рослин, значення мінерального живлення для поліпшення технології вирощування, зберігання та переробки сільськогосподарської продукції.

У результаті вивчення дисципліни студенти повинні:

знати:

‒ хімічний склад, властивості, значення амінокислот, білків, вуглеводів, ліпідів, вітамінів, а також речовин вторинного обміну;

метаболічні зв’язки первинного та вторинного обміну рослин;

 біохімію фотосинтезу та дихання рослин;

 основні біохімічні цикли:  гліоксилатний цикл, цикл трикарбонових кислот, глюконеогенез, пентозофосфатний цикл;

 

вміти:

  користуватись лабораторним посудом, оснащенням (мікробюреткою для титрування, водяною лазнею) та приладами (фотоколориметром, потенціометром, технохімічними та аналітичними вагами); 

–      проводити аналіз вмісту органічних біомолекул рослин згідно методичних вказівок до лабораторного практикуму.

 

Перелік компетентностей:

Інтегральна компетентність

Загальна компетентності:

1. Знати роль, хімічну структуру та властивості сполук первинного та вторинного походження у рослинах;

2. Вміти користуватись приладами для здійснення біохімічного аналізу рослин за відповідними методиками.

 

 

Спеціальні (фахові) компетентності:

1. Знати основні молекулярні реакції та метаболічні шляхи для прогнозування наслідків ѓрунтово-кліматичних змін;

2. Вміти проводити аналіз вмісту протеїнів, вуглеводів, ліпідів в різних органах сільськогосподарських культур.

 

Міждисциплінарні звʼязки:

1. вивченню дисципліни передують курси «Загальна хімія», «Фізико-хімічні методи дослідження», «Фізіологія рослин»;

2. дисципліни, які базуються на вивченні даного курсу: «Селекція рослин», «Технологія переробки та зберігання продукції рослинництва», «Екологія», «Біотехнологія».

3. Програма навчальної дисципліни

"БІОХІМІЯ РОСЛИН"

Змістовий модуль 1. Біохімічна структура, властивості та роль біомолекул у рослинах

Тема 1. Сполуки первинного та вторинного походження у рослинах.

Змістовий модуль 2. Метаболізм та біоенергетика рослин

Тема 2. Основи метаболізму та біоенергетики рослин.

Тема 3. Ензими рослин.  

Тема 4. Дихання рослин.

Тема 5. Метаболізм вуглеводів.   

Тема 6. Метаболізм ліпідів.

Тема 7. Метаболізм амінокислот та протеїнів.          

4. Структура навчальної дисципліни

Назви змістових модулів і тем

Кількість годин

денна форма

Заочна форма

усього

у тому числі

усього

у тому числі

л

п

лаб

інд

с.р.

л

п

лаб

інд

с.р.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Змістовий модуль 1. Біохімічна структура, властивості та роль біомолекул у рослинах

 Тема 1. Сполуки первинного та вторинного походження у рослинах

8

2

-

2

-

4

6

-

-

-

-

6

 Тема 2. Вуглеводи, ліпіди,  нуклеїнові кислоти та протеїни

8

2

-

2

-

4

8

-

-

-

-

8

 Тема 3. Сполуки вторинного походження

8

2

-

2

-

4

12

2

2

-

-

8

Разом за змістовим модулем 1

24

6

-

6

-

12

26

2

2

-

-

22

Змістовий модуль 2. Метаболізм та біоенергетика рослин

Тема 4. Основи метаболізму та біоенергетики рослин

24

2

-

2

-

6

8

-

-

-

 

8

Тема 5. Ензими рослин

22

2

-

2

-

4

8

-

-

-

-

8

Тема 6. Дихання рослин

10

2

-

2

-

6

8

-

-

-

-

8

Тема 7. Метаболізм вуглеводів, ліпідів та протеїнів

20

2

-

2

-

8

10

-

-

-

-

12

Разом за змістовим модулем 2

66

8

-

8

-

14

16

2

-

-

-

36

Усього годин

90

18

-

26

-

46

90

8

6

-

-

76

 

5. Теми семінарських занять

(не передбачено навчальним планом)

6. Теми практичних занять для студентів заочної форми навчання

з/п

Назва теми

Кількість

годин

1

Визначення вмісту глюкози і сахарози в плодах і овочах сільськогосподарських рослин

2

2

Визначення вмісту білка в насінні зернобобових і овочевих рослин

2

3

Визначення кислотного числа рослинних олій

2

 

Всього

6

 

7. Теми лабораторних занять для студентів денної форми навчання

з/п

Назва теми

Кількість

годин

1

Методи біохімічного аналізу рослин. Правила поводження в біохімічній лабораторії. Ознайомлення з лабораторним посудом та оснащення біохімічної лабораторії.

6

2

Визначення вмісту глюкози і сахарози в плодах і овочах сільськогосподарських рослин

6

3

Визначення вмісту крохмалю в насінні зернових сільськогосподарських рослинах  та бульбах картоплі

4

4

Визначення вмісту аскорбінової кислоти в плодах і овочах сільськогосподарських рослин

4

5

Визначення вмісту білку в насінні зернобобових і овочевих рослин

4

6

Визначення інтенсивності дихання с.-г. рослин

2

 

Всього

26

 

8. Самостійна робота

8.1. Самостійна робота для студентів денної форми навчання

з/п

Назва теми

Кількість

годин

1

Структура і функції рослинної клітини, локалізація органічних речовин і процесів обміну речовин в клітині

 [2, стр. 32-47].

2

2

Використання енергії в живих організмах. Перетворення і біосинтез вуглеводів [ 7, стр. 93-134].

4

3

Динаміка вмісту вуглеводів при проростанні насіння

 [1, стр. 84-92].

2

4

Коферменти, їх зв’язок з вітамінами. Простетичні групи. Будова активного центру простих і складних ферментів

 [8, стр. 36-41].

2

5

Простетичні групи. Будова активного центру простих і складних ферментів [1, стр. 33-48].

2

6

Кислотно-основні властивості амінокислот [1, стр. 33-48]..

2

7

Якісні реакції на окремі амінокислоти [4, стр. 18-25]. 

2

8

Будова нейтральних жирів. [1, стр. 33-48].

4

9

Роль ацетил-коензиму А, шлях синтезу жирних кислот і гліцерину [1, стр. 33-48].

4

10

Основні фізико-хімічні константи рослинних олій. [1, стр. 33-48].

2

11

Джерела вітамінів [3, стр.76-83].

2

12

Характеристика найпоширеніших у рослинах органічних кислот [1, стр. 33-48].

2

13

Гліоксилатний цикл та глюконеогенез [8, стр.94-112].

4

14

Окислювальне фосфорилювання. Світлові та темнові (фотосинтетична фіксація СО2) реакції фотосинтезу  [9, стр.654-663]. 

4

15

Світлові та темнові (фотосинтетична фіксація СО2) реакції фотосинтезу [1, стр. 33-48].

2

16

Синтез фенольних сполук: шикіматний та оцтово-малонатний шляхи [12, стр.66-71].

4

17

Цикл трикарбонових кислот. [1, стр. 56-72].

7

18

Пентозофосфатний шлях. [10, стр. 29-36].

2

19

Біохімічні основи зберігання насіння, плодів, овочів, соковитих і грубих кормів. [9, стр. 208-224]. 

3

 

Разом

46

 

8.2. Самостійна робота для студентів заочної форми навчання

з/п

Назва теми

Кількість

годин

1

Роль елементів мінерального живлення як складових окремих органічних молекул. Біохімічні методи аналізу рослин [2, стр.19-26]. 

4

2

Структура і функції рослинної клітини, локалізація органічних речовин і процесів обміну речовин в клітині [2, стр. 32-47].

2

3

Використання енергії в живих організмах. Перетворення і біосинтез вуглеводів [4, стр. 20-27].

4

4

Динаміка вмісту вуглеводів при проростанні насіння

[1, стр. 84-92].

4

5

Природа ферментів. Властивості ферментів. Залежність ферментативної реакції від умов середовища (оптимум рН, температурний оптимум, активатори і інгібітори) [8, стр. 24-31].

6

6

Одно- і двокомпонентні ферменти. Коферменти, їх зв’язок з вітамінами. Простетичні групи. Будова активного центру простих і складних ферментів [8, стр. 36-48].

4

7

Будова активного центру простих і складних ферментів. Механізм дії ферментів. Специфічність ферментів. Регуляція ферментативної активності. [1, стр. 19-25].

2

8

Амінокислоти. Будова та загальні властивості амінокислот. Амінокислотний склад рослинних білків та їх біологічна важливість. Біосинтез амінокислот

[1, стр.].

4

9

Нуклеїнові кислоти. Будова нуклеїнових кислот. Типи ДНК та РНК, їх біохімічні функції. Генетичний код [1, стр. 33-48].

4

10

Особливості біохімії сільськогосподарських культур. Шляхи підвищення вмісту білка в продукції рослинництва [1, стр.].

4

11

Динаміка вмісту білків та амінокислот  при проростанні насіння [1, стр. 33-48].

2

12

Роль ацетил-коензиму А. Шлях синтезу жирних кислот і гліцерину. Жироподібні речовини: гліколіпіди, стероїди, воски [7, стр.256-279].

3

13

Джерела вітамінів в раціоні людини. Шляхи підвищення вмісту вітамінів при вирощуванні сільськогосподарських культур [3, стр.76-83].

3

14

Органічні кислоти насіння, плодів та овочів як попередники важливих метаболітів [5, стр. 221-231].

3

15

Характеристика найпоширеніших у рослинах органічних кислот  [1, стр. 33-48].

3

16

Фенольні сполуки. Важливі групи фенольних сполук. Глікозиди. Алкалоїди [1, стр.46-52].  

4

17

Гліколіз (анаеробне фаза дихання) [1, стр. 74-80].

3

18

Окисне фосфорилювання піровиноградної кислоти (аеробна фаза дихання) [9, стр.654-663]. 

3

19

Цикл трикарбонових кислот, або цикл Кребса (аеробна фаза дихання) [1, стр. 56-72]. 

6

20

Світлові та темнові (фотосинтетична фіксація СО2) реакції фотосинтезу [2, стр. 164-178]. 

4

21

Фотосинтез і урожай (агроенергетика, фотосинтез і мінеральне живлення) [4, стр. 317-330]. 

4

22

Фотосинтетична продуктивність та урожай сільськогосподарських рослин [11, стр. 32-38].

4

23

Перетворення органічних речовин при дозвіванні соковитих плодів   [12, стр.107-123].

3

24

Процеси прискорення утворення плодів та овочів [5, ч. 2, стр. 185-206].  

4

25

Динаміка ферментів рослин в процесі їхнього онтогенезу. [6, стр. 47-58]. 

4

26

Біохімічні основи зберігання насіння, плодів, овочів, соковитих і грубих кормів [9, стр. 208-224]. 

6

 

Разом

91

 

9. Індивідуальні завдання

(не передбачено навчальним планом)

10. Методи навчання

Основними методами викладання навчального матеріалу з дисципліни «Біохімія рослин» є лекції, лабораторні роботи та самостійна робота студентів.

 Для систематизації та узагальнення отриманих знань, за змістовними модулями дисципліни проводяться модульні контрольні робота, яких передбачено дві на дисципліну і проводиться у вигляді письмового тестового опитування, а також відповідей на теоретичні питання.

11. Методи контролю

    Форма підсумкового контролю знань – екзамен, який проводиться у вигляді письмових відповідей на питання екзаменаційних білетів, кожен з яких містить по 4 тестових завдання. До екзамену допускаються студенти, які: відвідали лабораторні та захистили лабораторні завдання (отримали по 2  бали за кожну з 10 тем, тобто отримали 10 ‒ 20 балів), в процесі проведення семінарських занять отримали 10 балів (2 теми по 2 ‒ 5 балів),   відповіли на теоретичні питання в процесі проміжного опитування та отримали 15 ‒ 30 балів (кожна з 10 тем оцінюється  у 3 бали), відповіли на тестові завдання модульного поточного контролю (модульної контрольної роботи № 1 та № 2) та отримали по 5 ‒ 10 балів за кожну модульну контрольну роботу, а також відповіли у письмовому вигляді на завдання підсумкового контролю знань (завдання екзаменаційних білетів) та отримали 10 ‒ 20 балів.

                                                        

12. Розподіл балів, які отримують здобувачі

Поточне опитування та самостійна робота

МКР

№ 1

МКР

№ 2

Підсумковий тест (екзамен)

Сума

 

Змістовий модуль 2

Змістовий модуль 1

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

100

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т1

6

 

10

10

 

 

6

5

6

6

5

6

 

 

 

 

 

Т1, Т2 ... Т7 - теми змістових модулів.

 

 

 

Шкала оцінювання: національна та ЄКТС

Сума балів за всі види навчальної діяльності

Оцінка ECTS

Оцінка за національною шкалою

для екзамену, курсового проекту (роботи), практики

90–100

А

відмінно 

82–89

В

добре

75–81

С

66–74

D

задовільно

60–65

Е

35-59

FX

незадовільно з можливістю повторного складання

0-34

F

незадовільно з обов’язковим повторним вивченням дисципліни

 

13. Методичне забезпечення

1.     Робоча програма навчальної дисципліни. 

2.     Методичні розробки для проведення практичних занять.

3.     Методичні вказівки щодо організації самостійної роботи студентів.

4.     Протокол погодження навчальної дисципліни з іншими дисциплінами.

5.     Пакет завдань до поточного контролю знань здобувачів з навчальної дисципліни.

6.     Пакет завдань до підсумкового контролю знань здобувачів з навчальної дисципліни.

7.     Зміст лекцій.

8.     Навчально-методичні матеріали.

9.     Конспект вступної лекції.

 

14. Рекомендована література

Основна

1. Сирий М. М. Біохімія рослин: [підруч.]  / М. М. Сирий. ‒ Х.: ХНУ імені В. В. Докучаєва, 2014. ‒ 106 с.

2. Красильникова Л. А. Биохимия растений: [ учебн.] /  Л. А. Красильникова, О. А. Авксентьева, В.В. Жмурко. ‒ Х.: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2011. ‒ 200 с.

3. Хелд Г. В. Биохимия растений: [учебн.]  / Г.В. Хелд. ‒ М.: БИНОМ, 2011. ‒ 471. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений: [учебн.] / Б.П. Плешков // М.: Агропромиздат, 2007. - 494 с.

4. Фізіологія рослин: [підруч.] / За ред. М.М.Макрушина  / М. М. Макрушин, Є. М. Маркшина, н.В. Петерсон, М.М. Мельников. ‒ Вінниця: Нова книга, 2006. ‒ 416 с.

5. Колтунов В. А. Якість плодоовочевої продукції та технології її збереження [монограф.] / Колтунов В.А // Київ: КНТЕУ, 2004. ‒ Ч. 1. ‒ 567 с; Ч. 2. ‒ 248 с..

6. Самойленко Т.Б. Основи метаболізму рослин [для аграрних вищих навчальних закладів] / Т.Б. Самойленко // Миколаїв: вид-во МДА, 2004. ‒ 194 с.

7. Злобін Ю.А. Курс фізіології і біохімії рослин: [підруч.]  / Ю.А. Злобін // Суми: ВТД «Університетська книга», 2004. - 464 с.

8. Gleason F. Plant Biochemistry / F.Gleason, R. Chollet. ‒ Jones & Bartlett  Publishers, 2012. ‒ 248 p.

9. Buchanan B. Biochemistry and molecular biology of plants / B. Buchanan, W. Gruissem. ‒ 2 th edition, American society of plant biologists. ‒ 1280 p.

Додаткова

10. Сучасні методи біохімічного аналізу рослин [начв. посіб] / Л.В. Шупранова, В.С. Більчук / Дніпропетровський національний університет імені О. Гончара: ДНУ, 2011. ‒ 79 с.

11. Оканенко О.А. Гліколіпіди рослин / О.А. Оканенко, О.І. Косик, Н.Ю. Таран // Київ: Лігвіт, 2009. -  111 с.

12. Ніколайчук В.І. Фізіологія і біохімія рослин: [підруч.] /   В. І. Ніколайчук , В. Й. Белчгазі – Ужгород: Вид-во Ужгород. нац. ун-ту, 2005. – 192 с.

13. Гамалей Ю.В. Клеточные системы растений / Ю.В. Гамалей // Физиология растений. ‒ 2012. ‒ Т.57, № 2. ‒ С. 300‒311.