Energetický metabolismus rostlin

Lukáš Fischer a Miloš Duchoslav

V LS 2020 probíhají přednášky v pondělí od 13:10 do 14:45

Termín zkoušky či konzultací prosím domlouvejte individuálně přes e-mail: lukasf@natur.cuni.cz


Probíraná témata:

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. Světelné reakce fotosyntézy (+ studijní materiály)
Fotosyntetický přenos elektronů (cyklický a necyklický). štěpení vody, PSII, cytochromový b6f komplex, PSI. Mobilní přenašeče. Protonový gradient – sumarizace, využití pro fotofosforylaci. Chlororespirace.

4. Fotoinhibice, fotoprotekce, fluorescence chlorofylu
Fotoinhibice, fotopoškození a ochranné mechanismy. Xanthofylový cyklus. Fluorescence chlorofylu..

5. Fotosyntetická fixace CO2
Calvinův cyklus, rubisco, oxygenázová aktivita Rubisco, specifitní faktor, regulace aktivity enzymů. Fotorespirace.

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

7. Průduchy a příjem CO2
Mechanismus příjmu CO2 - difúze. Regulace otevírání průduchů, difúzní odpory a adaptace zvyšující účinnost využití vody (WUE).

8. Respirace a celková regulace metabolismu
Respirace - heterotrofní získávání energie, propojení s anabolickými drahami, oxidativní pentózafosfátová dráha, biochemie a fyziologie dýchání, regulační a protekční role respirace (alternativní oxidáza a nefosforylující NAD(P)H dehydrogenázy), celková regulace metabolismu.

9. (Bio)technologie
Genetické modifikace energetického metabolismu, biotechnologie, umělá fotosyntéza, zvyšování produktivity genetickými modifikacemi