Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về bản chất của ánh sáng. Quá trình hấp thụ ánh sáng. Quá trình phát huỳnh quang và lân quang. Những quy luật quang hoá cơ bản. Các loại phản ứng quang hoá. Đặc điểm chung của các quá trình quang sinh học. Phương trình quang hợp tổng quát. Nhiệt động học của quá trình quang hợp. Hiệu suất lượng tử của quá trình sử dụng năng lượng trong quang hợp. Hai hệ quang hoá trong quang hợp ở hệ thực vật. Sắc tố cảm quang. Cấu trúc bộ máy quang hợp. hoạt động của bộ máy quang hợp. Thị giác. Cấu tạo của mắt. Cơ chế phân tử của quá trình cảm quang. Tác dụng điều khiển của ánh sáng. Tác dụng phá huỷ của ánh sáng. Khử hoạt tính của các hệ sinh vật. Quang hoá ADN. Quang hoá Protein. Một số phương pháp quang phổ sử
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
- -
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG SỐNG
1 Thông tin về giảng viên:
- Họ và tên: Nguyễn Thị Kim Ngân
- Chức danh, học hàm, học vị: Giáo sư, tiến sĩ
- Thời gian, địa điểm làm việc: Bộ môn Tế bào Mô phôi và Lý sinh
- Địa chỉ liên hệ: Bộ môn Tế bào Mô phôi và Lý sinh, Trường ĐHKHTN,ĐHQGHN
- Các hướng nghiên cứu chính: Nghiên cứu tác dụng của các tác nhân vật lý đối với hệ thống sống
- Thông tin về trợ giảng: TS Đặng Diễm Hồng
Viện Công nghệ sinh học
2 Thông tin về môn học
- Tên môn học: Tác dụng của ánh sáng đối với hệ thống sống
- Mã môn học:
- Số tín chỉ : 2
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động học tập:
+ Nghe giảng lý thuyết trên lớp: 20
+ Làm bài tập trên lớp: 0
+ Thảo luận trên lớp: 0
+ Thực hành trong phòng thí nghiệm : 4
+ Thực tập thực tế ngoài trường
+ Tự học : 6
- Đơn vị phụ trách môn học:
+ Bộ môn: Tế bào mô phôi và lý sinh
+ Khoa : Sinh học
-Môn học tiên quyết:
Trang 2-Môn học kế tiếp:
3 Mục tiêu của môn học:
- Kiến thức: Sinh viên cần nắm vững những kiến thức cần thiết về tác động của ánh sáng đến sinh vật
- Kĩ năng:
- Các mục tiêu khác : Cần học tập nghiêm túc,
4 Tóm tắt nội dung môn học :
Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về bản chất của ánh sáng Quá trình hấp thụ ánh sáng Quá trình phát huỳnh quang và lân quang Những quy luật quang hoá cơ bản Các loại phản ứng quang hoá Đặc điểm chung của các quá trình quang sinh học Phương trình quang hợp tổng quát Nhiệt động học của quá trình quang hợp Hiệu suất lượng tử của quá trình sử dụng năng lượng trong quang hợp Hai hệ quang hoá trong quang hợp ở hệ thực vật Sắc tố cảm quang Cấu trúc bộ máy quang hợp hoạt động của bộ máy quang hợp Thị giác Cấu tạo của mắt Cơ chế phân tử của quá trình cảm quang Tác dụng điều khiển của ánh sáng Tác dụng phá huỷ của ánh sáng Khử hoạt tính của các hệ sinh vật Quang hoá ADN
Quang hoá Protein Một số phương pháp quang phổ sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu quang sinh vật
5 Nội dung chi tiết môn học
Chương 1 TƯƠNG TÁC CỦA ÁNH SÁNG
1.1 Bản chất của ánh sáng
1.2 Quy luật hấp thụ ánh sáng của vật chất
1.3 Bản chất quá trình hấp thụ ánh sáng của vật chất
1.4 Chuyển hoá năng lượng hấp thụ của phân tử
1.4.1 Huỳnh quang
1.4.2 Lân quang
1.4.3 Vận chuyển năng lượng
Chương 2 QUANG HOÁ VÀ QUANG SINH
2.1 Những quy luật quang hoá cơ bản
2.2 Các loại phản ứng quang hoá
2.3 Đặc điểm chung của các quá trình quang sinh học
2.3.1 Các quá trình sinh lý chức năng
Trang 32.3.2 Các phản ứng phá huỷ cấu trúc
Chương 3 QUANG HỢP
3.1 Phương trình quang hợp tổng quát
3.2 Nhiệt động học của quá trình quang hợp
3.3 Hiệu suất lượng tử của quá trình sử dụng năng lượng trong quang hợp 3.4 Hai hệ quang hoá trong quang hợp ở hệ thực vật
3.4.1 Hiệu ứng Emerson
3.4.2 Hiệu ứng tăng cường
3.4.3 Hiệu ứng Myer- French
3.4.4 Hiệu ứng chuyển phổ
3.5 Sắc tố cảm quang
3.5.1 Sắc tố nhóm porphyrin
3.5.2 Phycobiliprotein
3.5.3 Carotenoid
3.6 Cấu trúc bộ máy quang hợp
3.6.1 Bộ máy quang hợp ở thực vật bậc cao
3.6.2 Bộ máy quang hợp ở vi khuẩn lam
3.6.3 Cấu trúc bộ máy quang hợp ở vi khuẩn quang hợp
3.7 Hoạt động của bộ máy quang hợp
3.7.1 Vận chuyển năng lượng
3.7.2 Hoạt động của trung tâm phản ứng quang hoá
3.7.3 Hoạt động của mạch chuyển điện tử quang hợp
3.7.4 Tổng hợp ATP trong quá trình quang hợp
3.7.5 Quang tổng hợp ATP ở cơ thể không chứa chlorophyl
Chương 4 THỊ GIÁC
4.1 Cấu tạo của mắt
4.2 Cơ chế phân tử của quá trình cảm quang
4.2.1 Sắc tố cảm quang
4.2.2 Quá trình quang hoá của thị giác
4.2.3 Cơ chế chuyển đổi những biến đổi quang hoá thành tín hiệu thần kinh thị giác
4.2.4 Vấn đề chất môi giới nội bào trong cơ chế cảm quang
Chương 5 TÁC DỤNG ĐIỀU KHIỂN CỦA ÁNH SÁNG
Trang 45.1 Hiệu ứng quang động
5.2 Quang hướng động
5.3 Quang hình thái
5.3.1 Phổ hoạt động của phytochrom
5.3.2 Cơ chế khuyếch đại của hiệu ứng quang hình thái
5.4 Quang chu kỳ
Chương 6 TÁC DỤNG PHÁ HUỶ CỦA ÁNH SÁNG
6.1 Khử hoạt tính của các hệ sinh vật
6.1.1 Tác dụng gây tử vong
6.1.2 Khử hoạt tính của thực khuẩn
6.1.3 Bất hoạt tế bào
6.2 Quang hoá ADN
6.2.1 Phản ứng dimer hoá
6.2.2 Phản ứng hydrat hoá 6.2.3 Kết dính ADN với protein
6.2.4 Phản ứng hai lượng tử
6.3 Quang hoá protein
6.4 Quang phục hồi và quang bảo vệ
6.5 Quang hoá lipid và tác động của ánh sáng tử ngoại đến màng sinh học
6.6 Tác dụng quang động lực
Chương 7 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ SỬ DỤNG RỘNG RÃI TRONG NGHIÊN CỨU QUANG SINH VẬT
7.1 Phương pháp quang phổ trong nghiên cứu các tính chất ổn định của các
hệ thống sinh học
7.1.1 Phương pháp quang phổ hấp thụ
7.1.2 Phương pháp quang phổ đạo hàm
7.1.3 Phương pháp quang phổ huỳnh quang
7.1.4 Phương pháp quang phổ kích thích huỳnh quang
7.1.5 Phương pháp đo lân quang
7.2 Các phương pháp quang phổ sử dụng trong nghiên cứu biến động của
hệ thống sinh học
7.2.1 Phương pháp phổ hấp thụ so sánh
7.2.2 Phương pháp quang phổ đạo hàm
7.2.3 Phương pháp quang phổ so sánh hai tia và hai bước sóng
Trang 57.2.4 Phương pháp quang phổ xung
7.2.5 Phương pháp quang phổ huỳnh quang
7.2.6 Phương pháp quang phổ huỳnh quang xung
7.2.7 Phương pháp đo huỳnh quang chậm
7.2.8 Phương pháp đo độ thay đổi huỳnh quang nhanh do ánh sáng gây ra
6 Học liệu
Học liệu Bắt buộc:
1 Trần Văn Nhị Ánh sáng và cơ thể sống NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 2005
2 Nguyễn Thị Kim Ngân Lý sinh học NXB Đại học Quốc gia Hà nội 2002 Tài liệu tham khảo
3 Blankenship et al Anoxygenic phytosyntetic Bacteria Kluwer Acad
Pub 1995
4 D.A.Bryant., The molecular biology of Cyanobacteria 1994
5 Govindjee J photosynthesis.V.1-2 Energy conversion by plants
and bacteria Acad Press 1987
6 A.B.Rubin Biophysika Moscow Higher School pub ( Rus) 1987
7 Hình thức tổ chức dạy học
7.1 Lịch trình chung:
Nội dung
Hình thức tổ chức dạy học môn học
Tổng
thí nghiệm, điền dã
Tự học, tự nghiên cứu
Lý thuyết Bài tập Thảo luận
7.2 Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể:
Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên Hình thức Nội dung cốt lõi
Trang 6chuẩn bị tổ chức
dạy học
1 Chương 1: mục 1 –
mục 3
Đọc trước tài liệu [1]: trang 3-12
Lý thuyết Qui luật hấp thụ ánh
sáng
2 Chương 1 mục 1.4 Đọc trước tài liệu
[1] trang 13-20
Lý thuyết Quá trình huỳnh
quang và lân quang
3 Chương 2 Mục
2.1- mục 2.3 Đọc trước tài liệu [1] trang 21-25
Lý thuyết Đặc điểm chung của
quá trình quang sinh
4 Chương 3 mục
3.1-3.4
Đọc trước tài liệu [1] trang 26-32
Lý thuyết Phương trình quang
hợp tổng quát
5 Chương 3 mục
3.5-3.6
Đọc trước tài liệu [1] Trang 32-40
Lý thuyết Cấu trúc bộ máy
quang hợp
6 Chương 3 mục 3.7 Đọc trước tài liệu
trang 41-61
Tự học Hoạt động của bộ
máy quang hợp
7 Chương 4 mục
4.1-4.2
Đọc tài liệu trang 62-69
Tự học Cơ chế phân tử của
quá trình cảm quang
8 Kiểm tra giữa kỳ
Chương 5
Đọc trước tài liệu trang 69-81 Lý thuyết
Tác dụng điều khiển của ánh sáng
9 Chương 6 mục 6.1
-6.4
Đọc trước tài liệu trang 82-87
Lý thuyết Khử hoạt tính của
các hệ sinh vật
10
Chương 6 mục
6.5-6.6
Đọc trước tài liệu trang 88-91
Lý thuyết Tác dụng của ánh
sáng tử ngoại đến
màng sinh học
11
Chương 7 7.1 Đọc trước tài liệu
trang 92-97
Lý thuyết Nắm được bản chất
của phương pháp hấp thụ ánh sáng
12
Chương 7 7.2 Đọc trước tài liệu
trang 97-107
Lý thuyết Nắm được bản chất
của phương pháp quang phổ huỳnh quang
13
Chương 7 7.1 Thực hành quang
phổ hấp thụ Sử dụng phương pháp quang phổ hấp
thụ để định tính và định lượng các chất
Trang 714 Chương 7 7.2 Thực hành quang
phổ huỳnh quang
Sử dụng phương pháp quang phổ huỳnh quang để định tính và định lượng các chất
15 Báo cáo kết quả
Thực tập chương 7
8 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học:
- Các giờ tín chỉ lý thuyết phải được thực hiện ở phòng học có máy tính và phương tiện trình chiếu ( phòng học chuẩn)
- Yêu cầu của giảng viên đối với sinh viên như: Tham gia học tập trên lớp đầy đủ, Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu do giáo viên quy định môn học
9 Phương pháp và hình thức kiểm tra đánh giá môn học:
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Phần tự học, tự nghiên cứu :20%
- Kiểm tra đánh giá giữa kỳ: 20%
- Kiểm tra đánh giá cuối kỳ: 60%
9.2 Lịch thi và kiểm tra (kể cả thi lại)
Thi giữa kỳ: tuần thứ 8
Thi cuối kỳ: tuần thứ 15
Thi lại Sau kỳ thi chính từ 3-5 tuần
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên Sinh viên phải tham dự đầy đủ các buổi giảng trên lớp và thực tập đầy đủ
