2011. Fyziologie rostlin: MB130P14, kolektiv pednášejících Albrechtová a kol

- SYLLABUS 2010/2011

http://kfrserver.natur.cuni.cz/fr

2010/2011 Fyziologie rostlin: MB130P14, kolektiv p ednášejících – Albrechtová a kol. Místo konání: Vini ná 7, 2. patro, B7, Zoologická posluchárna, 14:50-17:15 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Téma: Formování a struktura p edm tu biologie rostlin, Bun né základy specifik rostlinné bu ky. Fotosyntéza I. Fotosyntéza II. Dýchání Vodní provoz Signalizace u rostlin Bun né základy r stu a morfogeneze rostlin. Pohyby rostlin, rytmicita. Vývojová biologie I: Embryogeneze, vegetativní fáze vývoje Vývojová biologie II: Generativní fáze vývoje. Rozmnožování rostlin Rostlinné biotechnologie; využití transgenních rostlin v základním výzkumu a v zem d lství Minerální výživa rostlin Rostlina a stres. Rostlina v systémech: soužití s dalšími organismy.

P ednášející

Jana Albrechtová

CZ: Datum 24.2.2011

Lukáš Fischer Lukáš Fischer Lukáš Fischer Jan Petrášek Jan Petrášek

3.3. 10.3. 17.3. 24.3. 31.3.

David Honys

7.4.

David Honys

14.4.

Lukáš Fischer

21.4.

Jana Albrechtová Jana Albrechtová Jana Albrechtová

28.4. 5.5. 12.5.

1



1. P ednáška: Formování a struktura p edm tu biologie rostlin, Bun životní strategie rostlinného organizmu.

né základy specifik

P ednášející: doc. Jana Albrechtová Definice oboru, p edm t studia, metody. Teoretický i aplika ní ú el biologie rostlin. Filosofie udržitelného rozvoje i rostlin pro budoucnost. Globální problémy a vklad experimentální biologie rostlin: význam fotosyntézy, GMO pro zem d lství; Formování oboru „fyziologie rostlin“ v kontextu rozvoje p írodních v d - Hook, Sachs, Liebig, Haberlandt, N mec. Bun ná teorie (Schleiden, Schwann, Sachs) v teorii a praxi. Principy regenerace rostlin in vitro. Specifické struktury a funkce bu ky rostlinné: - Plastidy, struktura a funkce. Endosymbiotický p vod, - Bun ná st na – vznik, struktura, funkce mechanická, ochranná, signální - Vakuom - kompartmentace

2. P ednáška: Fotosyntéza I. P ednášející: Dr. Lukáš Fischer Obecný význam fotosyntézy pro život na zemi Sv tlo jako elektromagnetické zá ení - fyzikální zákony Evoluce fotosyntézy, fotosyntetické struktury, p vod plastid Fotosyntetické pigmenty, absorpce fotonu a p enos energie Elektrontransportní et zec –proteinové komplexy na thylakoidní membrán Cyklický a necyklický p enos elektron Calvin v cyklus, regulace aktivity enzymu Rubisco, fotorespirace C4 a CAM fotosyntéza, princip, ekofyziologické aspekty Fotosyntéza v porostu, fotoinhibice, …

3.P ednáška: Fotosyntéza II. Dýchání P ednášející: Dr. Lukáš Fischer Fotosyntéza: Faktory ovliv ující rychlost fotosyntézy. Transport a distribuce asimilát , mechanizmus transportu Principy m ení rychlosti hrubé a isté fotosyntézy Dýchání: Energetický metabolismus rostlin: fotosyntéza a dýchání, Význam dýchání pro rostliny Stavba mitochondrií,

2



Základní procesy respirace: glykolýza, Krebs v cyklus, oxidativní fosforylace Dýchání rezistentní ke kyanidu, princip a význam Faktory ovliv ující rychlost dýchání. Vztah mezi fotosyntézou a dýcháním, interakce chloroplast a mitochondrií Složky dýchání (udržovací, r stová, …)

4. P ednáška: Vodní provoz P ednášející: Dr. Lukáš Fischer Funkce vody v rostlinách, adaptace pro život na souši Fyzikální vlastnosti vody významné pro život rostlin Obsah vody v rostlinách, transpira ní koeficient P íjem vody ko eny, symplast a apoplast, endodermis, akvaporiny Význam koheze a adheze p i transportu vody v rostlin Výdej vody; transpirace jako difúze vodní páry, gutace. Stavba a funkce pr duch , faktory ovliv ující otev enost pr duch Vodní potenciál a jeho složky (osmotický, tlakový, gravita ní a matri ní) Rostliny homoiohydrické a poikilohydrické, ekofyziologické adaptace

5. p ednáška: Signalizace u rostlin I P ednášející: Dr.Jan Petrášek Genová exprese a p enos signálu - základní pojmy a specifika rostlin. Typy signálu - externí, interní, biotické, abiotické. Úrovn komunikace v rostlinném t le. P ehled signálních drah u rostlin - receptory, receptorové kinázy, fosfolipidový signální systém, MAP kinázové kaskády, ízená proteolýza transkrip ních faktor . Neurobiologie“ rostlin Fytohormony – definice, porovnání s hormony živo išnými. Auxiny - historie objevu, chemická struktura, biosyntéza, metabolismus, mechanismus ú inku, transport v rostlin , hlavní fyziologické ú inky, apikální dominance, tropické odpov di. Cytokininy - historie objevu, chemická struktura, biosyntéza, metabolismus, mechanismus ú inku, hlavní fyziologické ú inky, bun né d lení, apikální dominance. Gibereliny - historie objevu, chemická struktura, biosyntéza, metabolismus, mechanismus ú inku, hlavní fyziologické ú inky, klí ení. Abscisová kyselina - historie objevu, chemická struktura, biosyntéza, metabolismus, mechanismus ú inku, hlavní fyziologické ú inky, dormance. Etylén - historie objevu, chemická struktura, biosyntéza, metabolismus, mechanismus ú inku, hlavní fyziologické ú inky, trojná odpov . Brasinosteroidy - historie objevu, chemická struktura, biosyntéza, metabolismus, mechanismus ú inku, hlavní fyziologické ú inky. Kyselina salicylová, kyselina jasmínová - odpov na patogeny Další látky s r stov regula ní funkcí - polyaminy, proteinové hormony, fenolické látky, karotenoidy Interakce hormonálních signál - auxiny-cytokininy p i organogenezi, gibereliny-kyselina abscisová p i dormanci a klí ení, úrovn interakce signálních kaskád spoušt ných fytohormony

3



6. p ednáška: Bun

né základy r stu a morfogeneze rostlin. Pohyby rostlin, rytmicita

P ednášející: Dr.Jan Petrášek Definice pojm - r st, vývoj, morfogeneze, diferenciace, dediferenciace, totipotence Mechanismy r stu bun k a rostlin - d livý a elonga ní r st, typy elonga ního r stu, polarita bun k a orgán a mechanismy jejího navození a udržování Bun ný cyklus - regula ní faktory a mechanizmy, fáze cyklu, kontrolní body Pohyby rostlin - fyzikální pohyby, vitální pohyby. Mechanismy, výkonné struktury, regulace. Rytmicita u rostlin - klasifikace rytm , mechanismy regulace

7. P ednáška: Vývojová biologie I: embryogeneze, vegetativní fáze vývoje P ednášející: Dr.David Honys Životní strategie rostlin - usedlý zp sob života, kontinuální diferenciace, absence kmenových bun k a pozi ní ur ení bun ného osudu, totipotence rostlinných bun k, bun ná st na Iniciace a regulace vývojových drah - genová exprese a její regulace, organizace DNA, transkripce, posttranskrip ní úrovn regulace genové exprese Embryogeneze o Formování embrya po oplození (partenogeneze, apomixie, a další mén asté zp soby vzniku embryí), polarizace embrya, diferenciace a zakládání orgán Vegetativní fáze vývoje o Bun né d lení a „pattern formation“ - meristémy a jejich úloha ve vývoji rostlinného t la, zakládání a vývoj list (listová patra, zm ny metabolismu v souvislosti se stá ím list , rozdíly v metabolismu v rámci jednoho listu), vývoj ko en o Fotomorfogeneze - fytochrom a regulace erveným sv tlem (klí ení semen, informace o okolním porostu, délka dne a p echod do generativní fáze vývoje), fotofyziologie regulace r stu a vývoje modrým sv tlem (aktivita pr duch , stimulace asymetrického r stu), r stové regulátory

8. P ednáška: Vývojová biologie II: Generativní fáze vývoje. Rozmnožování rostlin P ednášející: Dr.David Honys Generativní fáze vývoje. Rozmnožování rostlin Kv tní meristémy a kv tní orgány - apikální meristém, kv tní meristémy, kv tní orgány, regulace iniciace a tvorby kv tních orgán (geny meristémové identity, katastrální geny, geny identity kv tních orgán , ABC(DE…) model identity kv tních orgán ) Signály kv tní indukce – fotoperiodismus (cirkadiální rytmicita, role fytochrom a kryptochrom , regulace kv tní indukce sv tlem), vernalizace, chemické signály kv tní indukce (d kazy existence chemického p enosného signálu kv tní indukce, chemická podstata florigenu, role fytohormon , multifaktoriální indukce kvetení) Regulace pohlavního rozmnožování - makrosporogeneze a makrogametogeneze, mikrosporogeneze a mikrogametogeneze, pylová embryogeneze, regulace proces sporogeneze a

4



gametogeneze na úrovni exprese gen , PCD a její úloha p i vývoji reproduk ních orgán , opylení, pylová inkompatibilita a cytoplasmatická sam í sterilita, oplození. Tvorba a r st plod , vznik semen po oplození, vznik semen bez oplození, založení, r st a zrání plod , klí ení semen Nepohlavní rozmnožování Dormance, senescence a programovaná bun ná smrt o Dormance – definice a význam, dormance pupen , dormance semen o Stárnutí, programovaná bun ná smrt, úloha PCD ve specifických situacích vývoje a r stu rostliny)

9. P ednáška: Rostlinné biotechnologie, využití transgenních rostlin v základním výzkumu a v zem d lství P ednášející: Dr. Lukáš Fischer Rostlinné biotechnologie: Metodologie klasického šlecht ní rostlin, mutageneze, marker-assisted breeding Principy p ípravy geneticky modifikovaných rostlin Somatická embryogeneze a organogeneze in vitro Metody transformace rostlinných bun k Využití transgenních rostlin ve výzkumu, inser ní mutageneze, modulace exprese gen , fúze s reportérovými geny Praktické využití transgenních rostlin; p íklady, zhodnocení možných rizik

10. P ednáška: Minerální výživa rostlin P ednášející: Doc.Jana Albrechtová Minerální výživa rostlin: vymezení pojmu Historické milníky: A. Thaer, J. Liebig,. J. Sachs, V. Mitscherlich Kriteria nezbytnosti prvk pro rostliny Obsah prvk v rostlinách, zákon minima. Transportní mechanismy p íjmu živin, aktivní a pasivní p enos p es membránu P íjem, transport a utilizace iont : dusík - redukce nitrát , asimilace atmosférického N2), p em ny N slou enin v p d , jejich p íjem a asimilace v rostlin .. P da a její složení, Funkce jednotlivých prvk v rostlinách, symptomy deficitu živin Globální cykly minerálních živin C, N, P antropogenní vlivy na n

5



11. P ednáška: Rostlina a stres. P ednášející: Doc.Jana Albrechtová Stresová biologie rostlin: Definice základních pojm – stresor, stres, adaptace, aklimace , avoidance. Obecná strategie živých organizm v reakci na stresové faktory prost edí Strategie života rostlin – reakce na stres, stresové proteiny Stres: induktor fenomen senescence a (programované) bun né smrti Skupiny abiotických a biotických stresor a stresových reakcí. Reakce rostlin na jednotlivé abiotické stresory . Reakce rostlin na jednotlivé biotické stresory T žké kovy (p íjem, stres).

12. P ednáška: Rostlina v systémech: soužití s dalšími organismy. Biologie ekosystém zahrnujících vegetaci (rostliny) P ednášející: Doc.Jana Albrechtová Rostliny - hierarchické úrovn zkoumání rostlin: vztah mezi rostlinami vztah rostlin s prost edím vztah rostlin k dalším biotickým složkám ekosystému (- patogen- parazit – saprofyt, heterotrofní výživa, symbióza) Symbiózy: fixace vzdušného dusíku, mechanismy, r zné typy soužití s diazotrofními organismy – nodulující symbiózy, nenodulující symbiózy (sinice), asociace s bakteriemi mykorhiza – p ijem živin (d raz na P) význam pro zem d lství, management krajiny Rostliny jako sou ást ekosystém služby ekosystém , p írodní ekosystémy zem d lské ekosystémy Vliv vegetace na klima planety evapotranspirace, energetické toky v krajin , koncentrace atmosférického CO2

6

2011. Fyziologie rostlin: MB130P14, kolektiv pednášejících Albrechtová a kol

Recommend Documents