Rostlinná cytologie
Garant:
RNDr. Kateřina Schwarzerová, Ph.D.
Přednášející:
RNDr. Kateřina Schwarzerová, Ph.D.
Anotace:
Přednáška z rostlinné cytologie pro pokročilé studenty (doporučujeme absolvování některé z přednášek Fyziologie rostlin a/nebo některé z přednášek Biologie buňky). Zabývá se evolucí a kompartmentací rostlinné buňky, strukturou, funkcí a vývojem jednotlivých buněčných složek (endomembránový systém, vakuola, jádro, plastidy, mitochondrie, cytoskelet a buněčná stěna). Zabývá se dále buněčnou komunikací a signalizací, polaritou buněk, ontogenetickým vývojem buněk a jeho regulací, včetně programované buněčné smrti.
Sylabus:
1. Úvodní přednáška: evoluce rostlinných buněk, kompartmentace rostlinné buňky, membrány. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Prokaryotická a eukaryotická buňka, kompartmentační pravidla, význam membrán pro kompartmentaci. Membrány rostlinných buněk, typy lipidů a proteinů, transportní charakteristiky membrán. Změny kompartmentace v ontogenezi buněk a jako odpověď na vnější faktory.
2. Endomembránový systém rostlinných buněk - endoplazmatické retikulum a Golgiho aparát. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Složky endomembránového systému: endoplasmatické retikulum a Golgiho aparát, transportní vesikuly, transportní cesty.
3. Endomembránový systém rostlinných buněk - endozóm, vakuola. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Složky endomembránového systému: endozóm, exocytóza, endocytóza, vakuola.
4.-5. Plastidy. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Původ plastidů. Klasifikace plastidů. Vzájemné přeměny plastidů.
Chloroplasty - obalové membrány chloroplastů, periferní retikulum a transport metabolitů. Systém thylakoidů a primární reakce fotosyntézy. Chloroplastové stroma - funkce v sekundárních reakcích fotosyntézy, v metabolismu dusíku a v proteosyntéze. Struktura a funkce chloroplastů rostlin s C4 a CAM fotosyntézou. Vývoj chloroplastů v průběhu ontogeneze listu.
Struktura, funkce a vývoj nefotosyntetizujících plastidů (proplastidy, leukoplasty, chromoplasty, etioplasty a gerontoplasty)
6. Mitochondrie. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Původ mitochondrií. Morfologie mitochondrií. Buněčné dýchání a další funkce mitochondrií. Vývoj mitochondrií v průběhu diferenciace buněk, v dormantních pletivech a ve vztahu k faktorům prostředí
7. Buněčné jádro. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Morfologie nedělícího se jádra (jaderný obal, chromatin, jadérko). Procesy v interfázovém jádře a jejich regulace. Transport látek mezi jádrem a cytoplasmou
8.-9. Buněčná stěna. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Přehled funkcí stěny. Architektura a chemické složení primární stěny rostoucích a nerostoucích buněk, mezidruhové rozdíly. Apoplastický transport stěnou. Růst stěny, plasticita a elasticita. Signální funkce stěny. Sekundární stěna - chemismus a výskyt. Modifikace stěn specializovaných buněk (lignifikace, suberinisace, kutinisace aj.) a její důsledky pro funkci stěny. Plasmodesmy.
10. Cytoskelet. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Základní složky cytoskeletu. Funkce cytoskeletu v uspořádání buňky, v transportních procesech a v morfogenezi buňky
11. Buněčná komunikace. Materiály k přednášce (pdf) korigované výpisky
Příjem a zpracování signálů, koncepce sekundárních poslů.
12. Morfogeneze rostlinné buňky. Materiály k přednášce (pdf)
Regulace směru dělení a růstu buněk, význam cytoskeletu a buněčné stěny, vztah k morfogenezi orgánů. Apikální a difusní růst, vznik nepravidelných tvarů buněk. Polarita buněk. Programovaná buněčná smrt ve vývoji rostlinných buněk a jako odpověď na stresové faktory.
Literatura:
O. Votrubová: Anatomie rostlin, Vydavatelství Karolinum, UK Praha 2001, ISBN 80-246-0367-5
Buchanan, B.B., Gruissem, W., Jones, R.L.: Biochemistry and Molecular Biology of Plants.-American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland 2001, ISBN 0-943088-39-9
Alberts, B., Bray, D., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P.: Základy buněčné biologie, Espero Publishing, Ústí nad Labem 2001, ISBN 80-902906-0-4
Beneš, K.: Úvod do biologie buňky (4. vydání), JU České Budějovice 2000, ISBN 80-7040-418-3.