Тема 1. Вступ (10 год)
Біологія та екологія як комплексні науки про біосистеми.
Відмінності живого та неживого. Критерії та форми життя. П.р. 1. Довести наявність/відсутність критеріїв життя для запропонованих об’єктів.
Біологічні системи. Рівні організації життя.
Середовище життя. Поняття гомеостазу.
Наука та науковий метод пізнання. Загальнонаукові методи дослідження.
Гіпотеза та теорія. Поняття про об’єктивність та суб’єктивність, методи досягнення об’єктивності.
Принципи планування біологічного та екологічного дослідження. Формулювання проблеми, мети, завдання. Визначення об’єкту та предмету дослідження.
Аналіз та представлення результатів наукових досліджень.
Основні види наукових творів. П.р. 2. Проаналізувати різні види біологічних/екологічних наукових творів, визначити їх особливості, мету та завдання, недоліки та переваги.
Узагальнення знань з теми «Вступ»
Тема 2. Біорізноманіття (25 год)
Біологічна систематика живого світу.
Поняття про штучні (формальні) та природні (філогенетичні) системи живого світу.
Бінарна номенклатура. Принципи сучасної класифікації організмів.
Створення систем живих організмів.
Вид як базовий таксон. Критерії виду.
П.р. 3. Вивчення критеріїв виду на прикладі рослин та тварин, що належать до однієї родини.
Рівні і типи біологічного різноманіття. Значення біорізноманіття у природі і житті людини.
Методи вивчення біорізноманіття (інвентаризація, моніторинг та складання екологічного прогнозу).
Біоіндикація. *Проект:* оцінка стану повітря даної місцевості методами ліхеноіндикації.
Трьохдоменна система органічного світу. Загальна характеристика Архей, Бактерій та Еукаріотів.
Місце вірусів у системі живої природи.
Основні характеристики, таксони та різноманітність представників домену Археї.
Різноманітність, систематика та значення представників домену Бактерії.
Сучасна систематика Еукаріот: 5 основних супергруп (Екскавати, Амебозої, Опістоконди, Археплпастиди, SAR) та некласифіковані таксони.
Еволюційні зв’язки еукаріотами та прокаріотами.
Наземні рослини. Різноманітність вищих спорових рослин.
Різноманітність насінних рослин.
Гриби та грибоподібні організми.
Тварини. Різноманітність безхребетних та хребетних тварин, їх значення в екосистемах та житті людини.
Анамнії та амніоти.
П.р. 4. Визначення систематичного положення організмів своєї місцевості.
Екосистемне біорізноманіття.
Флористичні та фауністичні царства. П.р. 5. Порівняльна характеристика фауністичних царств.
Зміни біорізноманіття.
Узагальнення. Біорізноманіття як ресурс і основа збереження життя на Землі.
Тема 3. Обмін речовин та енергії (50 год)
Потреба людини у речовинах і хімічних елементах. Перетворення речовин в організмі людини.
Джерела енергії і речовин для організмів. Органічні і неорганічні речовини, необхідні для життєдіяльності організмів. П.р. 6. Критичний аналіз реклами харчових продуктів.
Типи живлення організмів за джерелом енергії та джерелом Карбону.
Субстрати, умови, етапи метаболізму. Хімічні й фізичні основи метаболізму. Фактори, що впливають на метаболізм.
Внутрішнє середовище організму та підтримання його сталості.
Транспортування речовин через мембрану в клітину.
Типи гетеротрофного живлення за механізмом поглинання і джерелом органічних речовин.
Надходження газів до організмів тварин. Виникнення і еволюція дихальної системи.
Різновиди органів дихання і принципів організації дихальних систем.
Надходження газів до організмів рослин і грибів. Роль продихів. Всмоктування речовин з грунту.
Дифузія. Білки-транспортери. Мікротрубочки й моторні білки: динеїни і кінезини. Везикулярний транспорт.
Транспорт речовин у кишковопорожнинних, губок, плоских і круглих червів. Поняття про гідролімфу, гемолімфу, кров.
Основні компоненти кровоносної системи. Типи кровоносних систем. Еволюція кровоносних систем.
Транспортні функції крові (транспорт білків, жирів, вуглеводів, йонів, гормонів, вітамінів, продуктів екскреції). Основні транспортні білки крові (альбуміни, глобуліни).
Гемоглобін. Транспорт газів. Дихальні пігменти безхребетних і хребетних. Роль міоглобіну у транспорті кисню в м’язах.
Провідна тканина. Еволюція транспортної системи у рослин.
Переміщення води і мінеральних речовин у горизонтальній площині кореня та стебла. Поняття про осмотичний та тургорний тиск, сисну силу. Апопластичний та симпластичний шлях транспорту води та мінеральних речовин.
Механізми транспорту речовин по ксилемі. Шляхи пересування води у листках. Будова ситоподібних трубок. Механізм переміщення речовин по флоемі.
Основні функції травлення. Зовнішнє травлення у павуків та личинок жуків-плавунців. Позаклітинне травлення у бактерій, архей, грибів, хижих рослин. Локалізація і функціонування травних ферментів цих організмів.
Внутрішньоклітинне травлення. Формування первинних та вторинних лізосом. Гідролітичні ферменти. Залишкові тільця. Аутофагоцитоз і автоліз. Роль протеосом у розщепленні білків клітини.
Порожнинне травлення у багатоклітинних організмів. Пристінкове травлення на поверхні мікроворсинок тонкого кишківника. Будова мікроворсинок. Активний та пасивний процес всмоктування речовин у кишківнику.
Травлення у товстому кишківнику. Розщеплення клітковини. Поняття про пробіотики і пребіотики. Синтез вітамінів у товстому кишківнику.
Особливості ферментативного каталізу (зміна енергії в ході реакції, механізм каталізу, коферменти, способи регуляції активності ферментів).
Особливості ферментативного каталізу (зміна енергії в ході реакції, механізм каталізу, коферменти, способи регуляції активності ферментів).
Типи метаболічних шляхів клітини. Регуляція метаболічних шляхів (контроль транскрипції, активація ферментів, вплив субстратів, коферментів, продуктів).
Анаеробне та аеробне дихання. Гліколіз. Принцип субстратного фосфорилювання.
Енергетичний баланс гліколізу. Молочнокисле та спиртове бродіння.
Утворення ацетил-КоА. Цикл трикарбонових кислот. Переносники Гідрогену.
Окисне фосфорилювання. Робота дихального ланцюга. Створення протонного градієнту і його використання АТФ-синтазою. Енергетичний баланс аеробного окиснення глюкози.
β-окиснення жирних кислот. Спряження β-окиснення з циклом трикарбонових кислот. П.р. 7. Розв’язування задач на тему «Енергетичний обмін».
Дезамінування амінокислот. Утворення сечовини і сечової кислоти при розщепленні нітрогеновмісних основ нуклеотидів.
Поняття про матричні синтези. Етапи біосинтезу білка. Транскрипція. Процесинг мРНК. Альтернативний сплайсинг. Транскрипція тРНК і рРНК.
Генетичний код. Відхилення від універсальності генетичного коду.
Утворення аміноацил-тРНК. Трансляція: етапи, механізми. Особливості трансляції мембранних і секреторних білків.
Фолдінг білка. Роль шаперонів. Посттрансляційна модифікація білків.
П.р. 8. Розв’язування задач на тему «Біосинтез білків».
Поняття про пластичний обмін у клітині. Світлова фаза фотосинтезу.
Темнова фаза фотосинтезу. Цикл Кальвіна. Утворення, запасання і використання крохмалю. Особливості фотосинтезу у прокаріотів. Значення фотосинтезу.
Хемосинтез. Хемосинтетики. Етапи і значення хемосинтезу для колообігу елементів у природі. П.р. 9. Розв’язування задач на тему «Фотосинтез і хемосинтез».
Біосинтез жирних кислот і складних ліпідів.
Утворення, запасання і використання глікогену.
Контрольна робота 1.