You are hereFOSY

FOSY


Předmět: Fotosyntéza a stres

Katedra/Zkratka: KBF/FOSY

Rok: 2017

Garant: 'prof. RNDr. Petr Ilík, Ph.D.'

Anotace: Výuka předmětu Fotosyntéza je sestavena z přednášek. Studenti budou seznámeni s podstatou základních procesů fotosyntézy na úrovni proteinových komplexů, membrán a organel u fotosyntetizujících organismů různého stupně evoluce. Fotosyntetické procesy na úrovni buněk a celých organismů jsou obvykle součástí přednášek v předmětu Fyziologie rostlin. V předmětu Fotosyntéza bude pozornost věnována také detekci stresu rostlin na úrovni fotosyntetického aparátu.

Přehled látky:
Úvod do fotosyntézy: Spektrum fotosyntetického záření, energetická bilance fotosyntézy, základní koncept fotosyntézy, obecné schéma fotosyntézy, evoluce fotosyntetických reakcí (halobaktérie, baktérie, sinice, řasy a rostliny) a evoluce života Světlo hnací síla FS: Fotosynteticky aktivní záření, měření ozářenosti, absorpce a emise fotonů - Jablonského schéma (singletní a triplexní stav), přísun energie do reakčního centra Fotosyntetické pigmenty: Funkce světlosběrných pigmentů, bakteriochlorofyly a chlorofyly, absorpční a emisní spektra, fyzikálně-chemické vlastnosti molekuly chlorofylu, chlorofyly in vivo, degradace chlorofylů, chlorofyly v reakčním centru, přídavné pigmenty a jejich funkce, fykobiliny, karotenoidy (karotény, xantofyly) a jejich ochranná funkce. Přenos energie ve fotosyntéze: Přenos energie do reakčního centra - mechanismy, rezonanční přenos energie, induktivně a výměnně rezonanční přenos energie, Försterova teorie, kinetika přenosu energie in vivo a její měření. Stavba fotosyntetického aparátu: Strukturní komponenty, struktura listu, chloroplasty, thylakoidy, ontogeneze thylakoidů, příprava suspenze chloroplastů, struktura thylakoidních membrán, lipidy a jejich zastoupení, acylové řetězce, separace MGDG, význam saturace lipidů, "packing factor", fázové přechody lipidů vs. podmínky okolí, ultramikrostruktura thylakoidní membrány, separace pigment-proteinových komplexů thylakoidních membrán pomocí ELFO PAGE a gradientové centrifugace, proteiny v thylakoidní membráně, fotosystém I a II a jejich podjednotky, poměr fotosystémů I a II, LHC komplexy struktura, složení a syntéza. Přenos elektronů a protonů: Halobaktérie, bakteriorhodopsin, reakční centrum - obecný princip činnosti, bakteriální reakční centrum, elektronový transport u purpurových a zelených bakterií, reakční centra typu PSI a PSII, přenos elektronů a protonů v kyslíkové fotosyntéze, tok elektronů fotosystémem II, I, redukce a oxidace plastochinonu, cytochrom b6f komplex, Q cyklus, lineární a cyklický transport elektronů, Z-schéma fotosyntézy, cyklus voda-voda, Emersonův efekt, regulační mechanismy v thylakoidních membránách: přechod stav 1 stav 2, xantofylový cyklus, mechanismus nefotochemického zhášení. Fluorescence chlorofylu in vivo: Fluorescence chlorofylu charakteristiky, kvantový výtěžek fluorescence chlorofylu a in vivo, původ emisních pásů při pokojové teplotě a 77K, fluorescenční indukční jev historie, interpretace "vln", parametr Fv/Fm a jeho použití. Stres ve fotosyntéze: Definice stresu u rostlin. Adaptace, aklimace. Typy stresových faktorů. Společné mechanismy reakce rostlin na stresové faktory. Oxidativní stres. Senescence. Vodní deficit. Vysokoteplotní a nízkoteplotní stres. Fotoinhibice. Stres vyvolaný UV-zářením. Působení herbicidů a toxických látek ve vzduchu a půdě. Stres nedostatkem výživy. Biotický stres. Herbivoři. Fytopatogenní houby, bakterie a viry.