PGFS

Course: Photosynthesis

Department/Abbreviation: KBF/PGFS

Year: 2021

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

Annotation: Overall scheme of energy conversion in photosynhesis Photosynthetic organisms Photosynthesis of algae and cyanobacteria

Course review:
1. Úvod do fotosyntézy (FS) Základní charakteristika a energetická bilance FS, základní koncept FS, obecná rovnice FS, světelná a temnotní fáze FS, fotosyntetizující organismy (halobaktérie, baktérie, sinice, řasy a vyšší eukaryotické organismy), vztah FS k dalším funkcím rostlin, evoluce FS. 2. Světlo - hnací síla fotosyntézy Fotosynteticky aktivní záření, absorpce a emise fotonů - Jablonského schéma 3. Světlosběrné pigmenty Bakteriochlorofyly a chlorofyly, absorpční spektra - interpretace pásů, chlorofyly v reakčním centru, přídavné pigmenty a jejich funkce (chlorofyl b, fykobiliny, karotenoidy) 4. Přenos excitační energie Mechanismy přenosu energie, koherentní a nekoherentní přenos energie, zobecněná mistrovská rovnice, rezonanční mechanismus - Försterova teorie, rozdělení přenosu dle intenzity interakce, jiné mechanismy přenosu energie, homogenní a heterogenní přenos energie. 5. Stavba fotosyntetického aparátu Typy listů (C3 a C4 rostliny), chloroplasty, příprava suspenze chloroplastů, thylakoidní membrány (TM), grana, struktura a složení TM: lipidy - fázová separace, separace frakcí obohacených o PSII a PSI, bílkoviny v TM, pigment-proteinové komplexy (PPC), nativní elektroforéza PPC, světlosběrné komplexy LHC, struktura a organizace LHC v TM. 6. Přenos elektronů a protonů Halobaktérie, bakteriorhodopsin, reakční centrum - obecný princip činnosti, bakteriální reakční centrum, sinice a vyšší rostliny: fotosystém II, fotosystém I. 7. Regulační mechanismy na úrovni thylakoidních membrán Emersonův efekt, přechod stav 1 - stav 2, xantofylový cyklus. 8. Fluorescence chlorofylu Parametry a vlastnosti fluorescence, spektrofluorimetry, kvalita spekter, zkreslující efekty, fluorescence chlorofylu a "in vivo" - kvantový výtěžek, spektrum při různých teplotách, interpretace emisních pásů, kinetika fluorescence chlorofylu a, fluorescenční indukční jev (FIJ) - měření, charakteristický průběh, parametry FIJ, kvantový výtěžek fotochemie fotosystému II, zhášení fluorescence, heterogenita fotosystémů I a II. Fosforescence, zpožděná fluorescence a termoluminiscence chlorofylu. 9. Stres rostlin a fotosyntéza Pojetí stresu rostlin, aklimace, aklimatizace a adaptace rostlin, fotoinhibice, vysokoteplotní, nízkoteplotní a mrazový stres, stres ultrafialovým zářením a další stresy.