BIOLOGIE ROSTLIN pro biochemiky – fyziologická část Příjem a transport vody, transport v lýku, regulace výměny plynů:: Vodní potenciál a jeho složky. Buňka jako osmotický systém. Příjem vody kořeny, radiální tok vody v kořenech. Funkční principy a poruchy transportu vody v xylému. Tlaková teorie floémového toku, procesy spojené se vstupem rozpuštěných látek do lýka. Průduchová regulace výdeje vodní páry a příjmu CO2. Příjem a konverze radiační energie v rostlinách: Stavba a funkční význam chloroplastů (i mimo-fotosyntetický!), organizace multiproteinových komplexů v thylakoidní membráně, asimilačních pigmenty. Konverze radiační energie ve fotosystémech, transport elektronů, fotofosforylace. Možné cesty disipace nadbytku radiační energie nevyužité ve fotochemických procesech a způsoby regulace disipačních procesů v chloroplastech. Fyziologické aspekty uhlíkového metabolismu: Fixační cesta C3, fotorespirační glykolátový cyklus, fixační cesty C4 a CAM, jejich plasticita, energetická náročnost a ekologická účelnost u rostlin rostoucích v různých typech prostředí. Řízení transportu asimilátů z chloroplastů a z buněk, oxidační procesy v mitochondriích, význam respirace pro jiné fyziologické procesy v rostlinách. Vnější faktory ovlivňující uhlíkovou bilanci rostlin (záření, teplota, koncentrace CO2). Přehled fyziologických (nedestruktivních) metod měření rychlosti fotosyntézy a Minerální výživa rostlin: Koloběh minerálních živin (zejména dusíku) v přírodě, dostupnost živin v půdě. Fyziologické aspekty symbiotické fixace dusíku, asimilace nitrátových a amonných iontů. Řízení příjmu nitrátových a amonných iontů z půdy. Funkce dalších makroživin (P, K, Ca, Mg, S) v rostlinách, jejich zdroje v půdě, vnější faktory omezující jejich dostupnost a symptomy jejich nedostatku. Fyziologie růstu a vývoje: Hlavní skupiny fytohormonů (auxiny, cytokininy, gibereliny, kyselina abscisová, etylén, brassinosteroidy), jejich tvorba, transport, mechanismus působení a procesy jimi regulované. Informační účinky záření, fotoreceptory (fytochromy, flavoproteiny). Fyziologické procesy (mimo fotosyntézu) řízené zářením. Fyziologie stresu: Stresové účinky UV-záření, a plynných polutantů na rostliny. Funkce rostlin za nedostatku vody, působení vysokých a nízkých teplot na funkce rostlin. Vliv nedostatku kyslíku v půdě, problémy kterým musí rostliny čelit na silně zasolených a kyselých půdách. Působení sloučenin toxických kovů na rostliny. Funkční přizpůsobení k uvedeným stresovým faktorům. Doporučené studijní materiály: Fyziologie - výběr z prezentací - pomocný materiál v elektronické podobě, obsahuje některé významné obrázky a souhrny z přednášek. Je dostupný z této stránky (učební materiály k předmětu Bi 6180). Gloser, J. (1998): Fyziologie rostlin. - Učební texty (skripta, již starší a rozebraná). Elektronická, podstatně inovovaná verze těchto učebních textů ve čtyřech částech (primárně určených pro studenty biologie, kurz Bi4060) je dosažitelná v IS na adrese http://www.sci.muni.cz/kfar , →výuka →elektronické studijní materiály →předmět Fyziologie rostlin). Další, podrobnější učebnice z oboru fyziologie rostlin (jejich studium v rámci přípravy ke zkoušce není nutné, jsou zde uváděny jen jako možné zdroje informací v případě zvláštního zájmu o některou oblast fyziologie rostlin): Procházka, S. et al. (1998): Fyziologie rostlin.- Podrobná česká učebnice. Teiz, L., Zeiger, E.(1998): Plant Physiology.- Asi nejlepší (americká) učebnice klasického typu s vyváženým obsahem a členěním podobným přednášce. Obsahuje velmi detailní informace a obrázky. Lze si ji vypůjčit ve fakultní ústřední knihovně. Buchanan, B. B., Gruissem, W., Jones, R. L. (2000): Biochemistry and Molecular Biology of Plants.- Špičková americká učebnice obsahující (kromě jiného) i velmi detailní a bohatě ilustrovaný výklad některých témat „klasické“ fyziologie rostlin. Hlavní problémové okruhy ze kterých budou formulovány otázky při zkoušce Vodní potenciál a jeho složky Příjem vody kořeny, radiální tok vody v kořenech Funkční principy a poruchy transportu vody v xylému. Funkční vlastnosti sítkovic a průvodních buněk lýka Symplastová a apoplastová cesta naplňování lýka Tlaková teorie floémového toku Průduchová regulace výdeje vodní páry a příjmu CO2 Typy a hlavní strukturní znaky multiproteinových komplexů v thylakoidní membráně chloroplastu Základní principy konverze radiační energie do jiných forem energie ve fotosystémech Necyklický transport elektronů v thylakoidní membráně chloroplastu Možné cesty disipace nadbytku radiační energie v chloroplastu Fotorespirační glykolátový cyklus Fixační cesta C4, ekologická účelnost jejího výskytu u rostlin v přírodě Fixační cesta CAM, ekologická účelnost jejího výskytu u rostlin v přírodě Oxidační procesy v mitochondriích, v cytosolu a v chloroplastech Význam respirace pro jiné fyziologické procesy v rostlinách Vnější faktory ovlivňující uhlíkovou bilanci rostlin (záření, teplota, koncentrace CO2) Symbiotická fixace dusíku Asimilace nitrátových a amonných iontů Funkce fosforu v rostlinách Funkce draslíku v rostlinách Funkce vápníku v rostlinách Funkce síry v rostlinách Auxiny - mechanismus působení a procesy jimi regulované Cytokininy - mechanismus působení a procesy jimi regulované Kyselina abscisová - mechanismus působení a procesy jí regulované Etylén - mechanismus působení a procesy jím regulované Informační účinky záření, fotoreceptory (fytochromy, kryptochrom) Fyziologické procesy regulované fytochromovým systémem Vliv teploty na růst a vývoj Stresové účinky UV-záření na rostliny, hlavní typy přizpůsobení Stresové účinky nedostatku vody na rostliny, hlavní typy přizpůsobení Působení toxických kovů na funkce rostlin, hlavní typy přizpůsobení Působení mrazu na funkce rostlin, hlavní typy přizpůsobení Vliv nedostatku kyslíku v půdě na funkce rostlin, hlavní typy přizpůsobení