MB130P74. Fyziologie rostlin pro učitelsku

Fyziologie rostlin

MB130P74

pro uč učitelské itelské kombinace

Mgr. Zuzana Lhotáková Ph.D. – [email protected] Viničná 5, 2. patro, místnost 207 konzultační hodiny – po dohodě e-mailem Doc. RNDr. L. Pavlová, CSc.

http://kfrserver.natur.cuni.cz/studium/prehled.html

Fyziologie rostlin

MB130P74

pro učitelské kombinace Zkouška – ústní podmínka přihlášení ke zkoušce – prezentace v průběhu kurzu účast na přednáškách – doporučená ☺

1.

Fyziologie rostlin: charakteristika oboru, význam rostlin v přírodě, význam rostlin pro člověka, historický přehled oboru (7.10.)

2.

Specifika rostlinné buňky, fotosyntetické struktury (14.10.)

3.

Fotosyntéza: sluneční energie a primární fáze (21.10.)

4.

Fotosyntéza: sekundární fáze, rostliny C3, C4, CAM; reakce rostlin na zvýšenou konc. CO 2 (4.11.)

5.

Fotosyntéza: sacharidy, faktory ovlivňující fotosyntézu, transport asimilátů, další využití produktů primární fáze fotosyntézy (11.11.)

6.

Respirace u rostlin - glykolýza, Krebsův cyklus, oxidativní fosforylace. (18.11.)

7.

Vodní provoz jako příjem, vedení a výdej vody, globální cyklus vody a role vegetace (25.11.)

8.

Minerální prvky v rostlinách: příjem, asimilce a funkce (2.12.)

9.

Základy růstu a morfogeneze rostlin. Fytohormony. Signalizace. (9.12.)

10.

Generativní fáze vývoje. Rozmnožování rostlin I.: pohlavní a nepohlavní. Sporogeneze a gametogeneze. Fotoperiodismus, vernalizace. (16.12.)

11.

Generativní fáze vývoje. Rozmnožování rostlin II.: Tvorba a růst plodů, vznik semen. Embryogeneze (6.1. 2011)

12.

Stresová biologie rostlin, biotechnologie (13.1. 2011)

Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74

Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

Doplňující literatura - česky:

Pavlová L.: Fyziologie rostlin. - Karolinum, Praha 2005.

http://kfrserver.natur.cuni.cz/studium/prednasky/pavlova/fyziologie_rostlin/index.html (jednotlivé kapitoly jsou ke stažení ve formátu pdf)

Luštinec J., Žárský V.: Úvod do fyziologie vyšších rostlin. - Karolinum, Praha, 2003.

Procházka S. a kol.: Fyziologie rostlin. - Academia, Praha, 1998. Kincl M., Krpeš V.: Fyziologie rostlin. - Ostravská Univerzita, 1994. Masarovičová E., Repčák M. a kol.: Fyziológia rastlín. - Univerzita Komenského Bratislava, 2002. Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Doplňující literatura - anglicky:

Taiz L., Zeiger E.: Plant Physiology. - Sinauer Associates, Inc., Sunderland, Massachusetts 2006, 4th edition. Salisbury F.B., Ross C.W.: Plant Physiology. - Waldsworth Inc., California, 1992.

Buchanan B.B., Gruissem W., Jones R.L.: Biochemistry and Molecular Biology of Plants. - Am. Soc. Plant Physiol., Rockville, Maryland 2001.

Mohr H., Schopfer P.: Plant Physiology. - Springer, Berlin, 1995.



Doplňující literatura - anglicky: Taiz L., Zeiger E.: Plant Physiology. - Sinauer Associates, Inc., Sunderland, Massachusetts 2006, 4th edition.

Buchanan B.B., Gruissem W., Jones R.L.: Biochemistry and Molecular Biology of Plants. - Am. Soc. Plant Physiol., Rockville, Maryland 2001.



http://4e.plantphys.net/ Doplňující literatura - anglicky:

http://5e.plantphys.net/



Co vás dnes čeká: Přednáška 1: charakteristika oboru význam rostlin v přírodě a pro člověka historický přehled oboru Proč je důležité znát základy FR?



Charakteristika zkoumaného objektu Charakteristické znaky rostlin : Fotoautotrofie 3 genomy unikátní stavba buňky: BS, vakuola, plastidy Nepohyblivost – sesilita Neukončený růst a organogeneze Vysoká regenerační schopnost Sekundární metabolity: lignin, alkaloidy… Nepřítomnost struktur analogických CNS



Charakteristika oboru:

fyziologie rostlin studuje životní procesy rostlin





fotosyntéza





fotosyntéza dýchání





fotosyntéza dýchání vodní režim rostliny minerální výživa transport látek v rostlině





fotosyntéza dýchání vodní režim rostliny minerální výživa transport látek v rostlině interakce s prostředím a stresové reakce





fotosyntéza dýchání vodní režim rostliny minerální výživa transport látek v rostlině interakce s prostředím a stresové reakce růst a vývoj rostliny



fyziologie rostlin

směřuje k poznání a pochopení rostliny jako optimálně funkčního, vnitřně koordinovaného celku existujícího v těsné interakci s prostředím



fyziologie rostlin

směřuje k poznání a pochopení rostliny jako optimálně funkčního, vnitřně koordinovaného celku existujícího v těsné interakci s prostředím

prostředí ↔ rostlina neustálá výměna látek, energie, informací vzájemné ovlivňování



různé hierarchické úrovně studia od molekul přes buňky k ekosystému ekosystém / rostlina jako porost celek

30m

4m

25 mm

orgán

2 mm

pletiva

0.75 mm

buňky

organely a subcelulární struktury

30 um

zvětšení Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


různé hierarchické úrovně studia rostlina jako celek orgán pletivo buňka organely a subcelulární struktury biochemická molekulární biofyzikální



fyziologie rostlin je založena na pozorováních a experimentech ....a to na všech zmíněných úrovních studia! ......experimentální biologie rostlin

Metodický Metodický přístupy: molekulární, buněčná biologie, cytologie, biochemie, anatomie, kultury in vitro, terénní przkům, dálkový průzkum Země Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


vztahy fyziologie rostlin k jiným vědním disciplínám:

základní složky jsou:

cytologie, anatomie, morfologie rostlin biochemie molekulární biologie





cytologie, anatomie, morfologie rostlin biochemie molekulární biologie discilíny blízké:

genetika ekologie a půdní biologie






genetika ekologie a půdní biologie disciplíny metodicky využívané:

chemie – organická, fyzikální, analytická fyzika a biofyzika matematika – statistika, modelování






genetika ekologie a půdní biologie disciplíny metodicky využívané:

chemie – organická, fyzikální, analytická fyzika a biofyzika matematika – statistika, modelování fyziologie rostlin tvoří zázemí:

agronomie – rostlinná výroba, zahradnictví, lesnictví fytopatologie Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Význam rostlin v přírodě rostliny – fotoautotrofní organizmy přenesly život na souš!!!



rostliny (fotosyntetické organismy vůbec) jsou významný klimatický činitel

(cyanobacteria)

Lawlor, 1993 Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Význam rostlin v přírodě

rostliny – fotoautotrofní organizmy přenesly život na souš!!! absorbují zářivou sluneční energii a přeměňují ji na energii chemických vazeb energie chemických vazeb je použita: k asimilaci anorganických sloučenin do látek organických CO2, NO3-, SO42-



Význam rostlin v přírodě rostliny – fotoautotrofní organizmy přenesly život na souš!!! absorbují zářivou sluneční energii a přeměňují ji na energii chemických vazeb energie chemických vazeb je použita: k asimilaci anorganických sloučenin do látek organických CO2, NO3-, SO42k tvorbě nových organických sloučenin s vyšším obsahem energie Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


energie chemických vazeb je využita v životních procesech rostlin samých



energie chemických vazeb je využita v životních procesech rostlin samých životních procesech dalších heterotrofních organizmů



energie chemických vazeb je využita v životních procesech rostlin samých životních procesech dalších heterotrofních organizmů

energie v chemických vazbách stabilních organických sloučenin může být uchována po desítky milionů let



Význam rostlin pro člověka Vegetace – klimatotvoný a půdotvoný činitel „ekosystémové služby“ člověk – heterotrofní organismus zdroj energie pro životní procesy – potrava rostlinná živočišná



Význam rostlin pro člověka zdroj energie pro životní procesy – potrava rostlinná živočišná rostliny stojí na počátku potravního řetězce dodávají minerály do biosféry tvoří vitaminy produkují pochutiny léčivé látky

Kakaovník pravý Chininovník lékařský



Význam rostlin pro člověka zdroj energie pro životní procesy – potrava rostlinná živočišná rostliny stojí na počátku potravního řetězce dodávají minerály do biosféry tvoří vitaminy produkují pochutiny léčivé látky zdroj surovin – dřevo, vlákna přírodní barviva třísloviny vonné esence pro průmysl Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Význam rostlin pro člověka fosilní energetické a surovinové zdroje uhlí, ropa, zemní plyn ........stromové kapradiny, plavuně, přesličky z doby karbonu – před 360 až 286 miliony let

energie v chemických vazbách stabilních organických sloučenin může být uchována po desítky milionů let

tyto zdroje jsou limitované, konečné a neobnovitelné!!!



Význam rostlin pro člověka

Rostliny a rozkvět a pád lidské civilizace MB130P77, Doc. Lipavská, Katedra experimentální biologie rostlin, letní semestr



rostliny jsou tiché a krásné (zvenku i zevnitř)



rostliny jsou tiché a krásné (zvenku i zevnitř)



Historie oboru fyziologie rostlin



Historický přehled Středověk ho uznával jako otce botaniky, otce taxonomie (rozdělení rostlin na jednoděložné a dvouděložné)

Theophrastus ~ -370 až -286 Titulní strana ilustrované Historia Plantarum vydaní z roku 1644 Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Jan Baptista van Helmont (1577 – 1644)

http://www.saburchill.com/facts/facts0010.html



Joseph Priestley (1733 – 1804)

důkaz kyslíku, jako produktu fotosyntézy



Jan Ingenhousz (1730 – 1799)

Zpřesnění závěrů z Priestleyho experimentů ...„čištění vzduchu“ probíhá -JEN na světle -JEN díky ZELENÝM částem rostlin -v nepřítomnosti světla rostliny také vydávají CO2 - množství uvolněného CO2 za tmy je ale mnohem menší než množství uvolněného O2 za světla - tedy část rostlinné biomasy tedy nutně musí být tvořena z nějaké složky ve vzduchu



Justus von Liebig (1809 – 1873)

Liebigův zákon minima: Rostliny jsou životně závislé na tom prvku, který je v jejich životním prostředí obsažen nejméně



Charles Darwin (1809 – 1882)

1880, The Power of Movement in Plants

Experimenty s koleoptilí ovsa ..prokázaly existenci účinné látky podporující prodlužování buněk (Auxein = růst)



Julius von Sachs (1832 – 1887)

...chlorofyl není rozpuštěn v buňce ale lokalizován ve speciálních tělískách - chloroplastech

...první viditelný produkt fotosyntézy je škrob v podobě zrn v chloroplastech



Gottlieb Haberlandt (1854 – 1945)

• fyziologická anatomie, zabývající se především vztahy mezi strukturou a funkcí • otec oboru in vitro kultivace rostlinných buněk, pletiv aorgánů • 1902 Hypotéza Totipotence rostlinných buněk ....dokázána až v roce 1965



Bohumil Němec (1873 – 1966)

Již r. 1900 se postaral o senzaci: předložil hypotézu, podle níž rostliny vnímají zemskou tíži prostřednictvím posunu škrobových zrn.

Rektor UK, stál u zrodu PřF UK http://abicko.avcr.cz/cs/2006/4/12/bohumil-nemec-12.3.18737.4.1966.html Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Rudolf Dostál (1885 – 1973)

Vysoká škola zemědělská v Brně (nyní Mendelova zemědělská a lesnická univerzita) školu experimentální morfologie

Studium fytohormonů

...kontinuita – doc. Zažímalová (ÚEB AV ČR) Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Čím je experimentální biologie rostlin zajímavá a proč je důležité o ní něco vědět?



Čím je experimentální biologie rostlin zajímavá a proč je důležité o ní něco vědět? Problémy lidstva ve 21. století – nárůst světové populace



Problémy lidstva ve 21. století – nárůst světové populace 925 milionů lidí trpí podvýživou (2010)

http://www.fao.org/



Problémy lidstva ve 21. století – nárůst světové populace Vyšší nároky na zemědělskou produkci: řešení: ROSTLINY - s vyšším výnosem - odolnější vůči patogenům - odolnější vůči faktorům prostředí (sucho, mráz, zaplavení) ...nové genotypy ŠLECHTĚNÍ, GENETICKY MODIFIKOVANÉ ROSTLINY zlatá rýže – enzym pro syntézu β−karotenu, prekurzoru vitaminu A Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74



MB130P19I Biotechnologie a genové inženýrství rostlin – prof. Opatrný Zdeněk MB130P46 Molekulární genetika rostlin, Fischer Lukáš



Problémy lidstva ve 21. století – Nedostatek vody, dezertifikace, otevřený vodní cyklus např. Čína – extrémní sucha, písečné bouře



Problémy lidstva ve 21. století – klimatické změny, cyklus uhlíku, důležitost vegetace, odlesňování Nárůst koncentrace CO2 v atmosféře

pokles odlesňování v Brazílii v roce 2007 více než o polovinu (11 000 km2 ročně)



Problémy lidstva ve 21. století – klimatické změny, cyklus uhlíku, důležitost vegetace, odlesňování Čistá primární produkce: černá - fialová – modrá – zelená – žlutá – oranžová - červená

http://svs.gsfc.nasa.gov/




MB130P60 Globální změny, fotosyntéza a trvale udržitelný rozvoj Albrechtová Jana , letní semestr



Problémy lidstva ve 21. století – vzdušné znečištění, kontaminace půdy – těžké kovy...

sokolovsko, výsypka Lomnice Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


Čím je experimentální biologie rostlin zajímavá a proč je důležité o ní něco vědět? Praha, červen 2010

....a proč je důležité předávat to dál.....☺ Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74

Ekvá Ekvádor, bř březen 2010 Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

PRAKTIKA Z FYZIOLOGIE ROSTLIN

začíná se příští týden PROSÍM, NASTUDOVAT MATERIÁL ROSTLINNÁ BARVIVA

http://kfrserver.natur.cuni.cz/studium/prednasky/praktika_fr/index.htm Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74


....díky za pozornost a těším se za týden nashledanou, se specifiky rostlinné buňky a fotosyntetickými strukturami!



MB130P74. Fyziologie rostlin pro učitelsku

Recommend Documents