Fizjologia roślin M-1 1400-121FR-M1

Wykład:
Rola czynników zewnętrznych (woda, światło, temperatura) oraz wewnętrznych (stymulatory i inhibitory wzrostu, fitochrom) we wzroście i rozwoju roślin. Rola światła w morfogenezie i wzroście- receptory światła czerwonego, niebieskiego i dalekiej czerwieni, barwniki fotosyntetycznie czynne. Reakcje świetlne fotosyntezy - absorpcja światła, transport elektronów, wytwarzanie NADPH i ATP. Fluorescencja. Faza ciemna fotosyntezy - funkcja Rubisco, cykl Calvina, produkty asymilacji CO2. Fotosynteza typu C3, C4 i CAM a fotooddychanie. Metabolizm produktów fotosyntezy, regulacja procesu. Oddychanie - substraty, glikoliza, cykl Krebsa. Cytochromowy i alternatywny transport elektronów w mitochondriach. Gospodarka energetyczna roślin. Pobieranie i transport wody oraz związków mineralnych. Gospodarka azotowa. Transport długo- i krótkodystansowy. Czynniki powodujące stres roślin oraz mechanizmy zapobiegawcze. Adaptacja i aklimatyzacja roślin. Starzenie się roślin, mechanizmy, wpływ czynników środowiskowych. Integracja funkcji rośliny.

Program ćwiczeń:

• Żywienie mineralne i gospodarka wodna roślin.
Objawy niedoboru makroelementów w siewkach roślin kukurydzy. Wpływ pH pożywki na pobieranie kationów i anionów przez korzenie siewek kukurydzy. Wpływ czynników zewnętrznych (pH, oświetlenia) na natężenie pobierania jonów amonowych. Własności osmotyczne komórki, wyznaczanie potencjału wody w tkankach.

• Barwniki asymilacyjne.
Ilościowe oznaczenie zawartości chlorofilu a i b oraz karotenoidów w liściach grochu. Obserwacja fluorescencji chlorofilu a, otrzymywanie feofityny i wpływ jonów dwuwartościowych.

• Zanieczyszczenie środowiska.
Spektrofotometryczne oznaczanie barwników fotosyntetycznych jako wskaźnik uszkodzeń. Wpływ herbicydu na gospodarkę azotową roślin (oznaczanie ogólnej zawartości białek w różnych organach rośinnych).

• Fluorescencja
Wpływ wybranych czynników stresowych oraz wieku rośliny na fluorescencję chlorofilu a in vivo w liściach grochu lub kukurydzy. Pomiary: wydajności fotochemicznej i niefotochemicznej oraz wydajności kwantowej PSII. Zastosowanie metod fluorescencyjnych w ocenie stanu fizjologicznego roślin (badanie wpływu np. herbicydu "Roundup").

• Fotosynteza i oddychanie.
Izolacja chloroplastów z liści grochu i oznaczenie ich aktywności fotochemicznej (reakcja Hilla). Wpływ inhibitorów mitochondrialnego transportu elektronów na pobieranie tlenu. Oddychanie w warunkach beztlenowych, produkty fermentacji.

• Stres oksydacyjny.
Spektrofotometryczne oznaczenia aktywności dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) - z zastosowaniem błękitu nitrotetrazoliowego (NBT), w ekstraktach z liści grochu lub kukurydzy w zależności od wieku rośliny oraz poddanych działaniu stresów środowiskowych.

• Hormony roślinne.
Wpływ wybranych hormonów (kwasu giberelinowego i kwasu abscysynowego) na wzrost i rozwój siewek grochu karłowatego. Wpływ kinetyny na starzenie się liści - oznaczenie zawartości chlorofilu w krążkach z liści grochu (test Richmonda-Langa).

• Kiełkowanie.
Oznaczenie aktywności enzymów hydrolitycznych (alfa-amylazy) podczas kiełkowania ziarniaków pszenicy.