1. Energie v živých systémech

Formy energie a základní principy přeměny energií; změny volné energie, rovnovážná konstanta, spřažení reakcí, ATP; oxidace a redukce v živých systémech, NAD(P);

2. Základy energetiky rostlin

Vztah fotosyntézy a respirace, celkový přehled hospodaření rostlin s energií, udržování ustáleného nerovnovážného stavu (steady state) v buňkách a v rostlině. Světlo – primární zdroj energie i ROS; záření, fotony, fotosyntetické pigmenty, absorpce fotonů chlorofylem.

3. Fotosyntetický aparát

Evoluce fotosystémů a anténních komplexů. Chloroplasty - thylakoidní membrána - struktura, funkce, Fotosyntetické struktury Prokaryot.

4. Světelné reakce fotosyntézy

Fotosyntetický přenos elektronů (cyklický a necyklický). Štěpení vody, PSII, cytochromový b6f komplex, PSI. Mobilní přenašeče. Protonový gradient – sumarizace, využití pro fotofosforylaci. Chlororespirace.

5. Fotoinhibice, fotoprotekce, fluorescence chlorofylu

Fotoinhibice, fotopoškození a ochranné mechanismy. Xanthofylový cyklus. Fluorescence chlorofylu.

6. Fotosyntetická fixace CO2,

Calvinův cyklus, rubisco, oxygenázová aktivita Rubisco, specifitní faktor, regulace aktivity enzymů. Fotorespirace.

7. Metabolismus C4 a CAM, tvorba, transport a ukládání asimilátů

Mechanismů redukce oxygenázové aktivity rubisco - strukturně funkční adaptace u C4 a CAM rostlin. Tvorba a degradace škrobu, tvorba sacharosy, transport asimilátů z chloroplastů.

8. Průduchy a příjem CO2

Cesta CO2 do listu. Průduchy - stavba, výskyt a četnost průduchů. Transpirační koeficient. Signální úloha světla. Mechanismy otevírání a zavírání průduchů. Vliv vnějších a vnitřních faktorů.

9. Respirace

Základní struktura mitochondrií. Biochemie a fyziologie dýchání. Pentózafosfátová dráha. Alternativní oxidáza a nefosforylující NAD(P)H dehydrogenázy.

10. (Bio)technologie

Umělá fotosyntéza, produkce biopaliv, zvyšování produktivity genetickými modifikacemi (Produkce biomasy: energie přijímaná, vydávaná a pohlcená listem a porostem).