Fyziologie rostlin

Sylabus

Definice fyziologie rostlin, vztahy k jiným vědním disciplínám. Krátký přehled vývoje fyziologie rostlin.

Význam rostlin pro existenci života na Zemi. Význam rostlin pro člověka. Rostlina a energie.

Sluneční radiace, světlo, absorpce světla, excitace, deexcitace. Fotosyntéza - definice. Chloroplasty, fotosyntetický aparát.

Primární fáze fotosyntézy - necyklický a cyklický přenos elektronu, chemiosmotická teorie, produkty a jejich využití. Rozklad vody a uvolňování kyslíku.

Sekundární procesy fotosyntézy - asimilace oxidu uhličitého, Calvinův cyklus. Fotorespirace.

Rostliny C3, C4 a CAM. Hrubá a čistá fotosyntéza.

Sacharidy, jejich metabolismus, funkce a význam. Zdroj asimilátů - sink, transport asimilátů na krátké a dlouhé vzdálenosti - floém, vstup látek do floému, výstup látek z floému, distribuce asimilátů.

Regulace fotosyntézy - vnitřní faktory, vnější faktory - světlo, teplota, oxid uhličitý, dostupnost vody, minerální látky, kyslík. Produkty primární fáze fotosyntézy a asimilace dusíku, síry, syntéza mastných kyselin a membránových lipidů. Respirace.

Glykolýza. Mitochondrie.

Krebsův cyklus, jeho propojení s glykolýzou a metabolismem dusíkatých látek. Transport elektronu membránou mitochondrie, struktury dýchacího řetězce, vznik ATP.

Externí dehydrogenáza. Dýchání rezistentní ke kyanidu - alternativní oxidáza.

Udržovací a růstové dýchání. Vliv vnějších faktorů na rychlost dýchání - ozářenost, teplota, oxid uhličitý, minerální látky. Vodní režim rostliny, význam vody pro rostlinu.

Fyzikální vlastnosti vody, difúze, osmóza. Poikilohydrické a homoiohydrické rostliny.

Kořen. Příjem vody rostlinou, aquaporiny.

Xylém, vznik xylému. Kořenový vztlak.

Výdej vody rostlinou, transpirace, její regulace, průduchy. Gutace.

Vodní potenciál a jeho složky. Význam rostlin pro koloběh vody v přírodě. Minerální výživa rostlin.

Esenciální prvky - makroelementy, mikroelementy. Rostlina a půda.

Příjem a transport minerálních látek rostlinou, apoplast, symplast, přenos iontů přes membránu. Transport minerálních látek na dlouhou vzdálenost.

Funkce jednotlivých minerálů. Dusík, metabolismus N v půdě - amonifikace, nitrifikace, denitrifikace, fixace vzdušného dusíku.

Metabolismus N v rostlině - redukce nitrátu, redukce nitritu, vstup do organických sloučenin. Význam N pro rostlinu.

K - význam pro vodní poměry rostliny. Fosfor a význam fosfátu pro rostlinu - energetický metabolismus, přenos signálu.

Vápník - kompartmentace, přenos signálu, strukturní funkce. Hořčík - význam strukturní a metabolický.

Síra - asimilace a funkce. Železo - mechanismus příjmu. Úloha jednotlivých mikroelementů. Rostlina a vnější prostředí. Adaptace a stres.

Světlo - fotomorfogeneze, receptory. Voda - nedostatek vody, zasolení půdy, zaplavení a nedostatek kyslíku.

Teplota (vysoká, nízká, mráz). Interakce s jinými živými organizmy. Růst a vývoj rostlin.

Základní definice. Rodozměna.

Ontogeneze - fáze juvenilní a generativní. Embryogeneze.

Klíčení semen. Vegetativní fáze ontogeneze.

Přechod do generativní fáze - nástup kvetení, vývoj květu. Vznik a vývoj gametofytů a pohlavních buněk.

Opylení, oplození. Vznik semen a plodů.

Senescence. Dormance.

Vývoj rostliny jako koordinovaného funkčního celku - fytohormony. Auxiny, cytokininy, gibereliny, kyselina abscisová, etylén a další látky ovlivňující růst a vývoj. Úloha vnějších faktorů ve vývoji rostliny.

Světlo - receptory fytochromy, kryptochromy, fototropin, fotomorfogeneze - deetiolace, fotoperiodismus. Teplota - jarovizace. Pohyby rostlin.

Základní charakteristika a mechanismy. Tropizmy, nastie. Cvičení se týkají následujících témat: Rostlinné pigmenty, Fotosyntéza, Vodní režim rostliny, Minerální výživa, Mykorhizní symbiózy, Kultivace rostlin in vitro, Vztah genotypu a fenotypu, Fytohormony, Tropické odpovědi.

Anotace

Přednáška z fyziologie rostlin určená pro učitelské studium biologie a bakalářské studium biologie v modulu fyziologie, anatomie, morfologie. Zabývá se základními důležitými životními procesy rostlin - fotosyntézou, dýcháním, vodním režimem rostliny, minerální výživou, transportem látek v rostlině, adaptacemi rostlin na vnější podmínky včetně reakcí fotomorfogenetických a stresových. Dále se zabývá ontogenezí rostlin a její regulací.

Velmi doporučujeme předem absolvovat přednášky z Anatomie rostlin nebo z Anatomie a morfologie rostlin a z Biologie buňky.