Sylabus
Definice fyziologie rostlin, vztahy k jiným vědním disciplínám. Krátký přehled vývoje fyziologie rostlin.
Význam rostlin pro existenci života na Zemi. Význam rostlin pro člověka.
Rostlina a energie. Sluneční radiace, světlo, absorpce světla, excitace, deexcitace.
Fotosyntéza - definice. Chloroplasty, fotosyntetický aparát. Primární fáze fotosyntézy - necyklický a cyklický přenos elektronu, chemiosmotická teorie, produkty a jejich využití. Rozklad vody a uvolňování kyslíku. Sekundární procesy fotosyntézy - asimilace oxidu uhličitého, Calvinův cyklus. Fotorespirace. Rostliny C3, C4 a CAM. Hrubá a čistá fotosyntéza. Sacharidy, jejich metabolismus, funkce a význam. Zdroj asimilátů - sink, transport asimilátů na krátké a dlouhé vzdálenosti - floém, vstup látek do floému, výstup látek z floému, distribuce asimilátů. Regulace fotosyntézy - vnitřní faktory, vnější faktory - světlo, teplota, oxid uhličitý, dostupnost vody, minerální látky, kyslík. Produkty primární fáze fotosyntézy a asimilace dusíku, síry, syntéza mastných kyselin a membránových lipidů.
Respirace. Glykolýza. Mitochondrie. Krebsův cyklus, jeho propojení s glykolýzou a metabolismem dusíkatých látek. Transport elektronu membránou mitochondrie, struktury dýchacího řetězce, vznik ATP. Externí dehydrogenáza. Dýchání rezistentní ke kyanidu - alternativní oxidáza. Udržovací a růstové dýchání. Vliv vnějších faktorů na rychlost dýchání - ozářenost, teplota, oxid uhličitý, minerální látky.
Vodní režim rostliny, význam vody pro rostlinu. Fyzikální vlastnosti vody, difúze, osmóza. Poikilohydrické a homoiohydrické rostliny. Kořen. Příjem vody rostlinou, aquaporiny. Xylém, vznik xylému. Kořenový vztlak. Výdej vody rostlinou, transpirace, její regulace, průduchy. Gutace. Vodní potenciál a jeho složky. Význam rostlin pro koloběh vody v přírodě.
Minerální výživa rostlin. Esenciální prvky - makroelementy, mikroelementy. Rostlina a půda. Příjem a transport minerálních látek rostlinou, apoplast, symplast, přenos iontů přes membránu. Transport minerálních látek na dlouhou vzdálenost. Funkce jednotlivých minerálů. Dusík, metabolismus N v půdě - amonifikace, nitrifikace, denitrifikace, fixace vzdušného dusíku. Metabolismus N v rostlině - redukce nitrátu, redukce nitritu, vstup do organických sloučenin. Význam N pro rostlinu. K - význam pro vodní poměry rostliny. Fosfor a význam fosfátu pro rostlinu - energetický metabolismus, přenos signálu. Vápník - kompartmentace, přenos signálu, strukturní funkce. Hořčík - význam strukturní a metabolický. Síra - asimilace a funkce. Železo - mechanismus příjmu. Úloha jednotlivých mikroelementů.
Rostlina a vnější prostředí. Adaptace a stres. Světlo - fotomorfogeneze, receptory. Voda - nedostatek vody, zasolení půdy, zaplavení a nedostatek kyslíku. Teplota (vysoká, nízká, mráz). Interakce s jinými živými organizmy.
Růst a vývoj rostlin. Základní definice. Rodozměna. Ontogeneze - fáze juvenilní a generativní. Embryogeneze. Klíčení semen. Vegetativní fáze ontogeneze. Přechod do generativní fáze - nástup kvetení, vývoj květu. Vznik a vývoj gametofytů a pohlavních buněk. Opylení, oplození. Vznik semen a plodů. Senescence. Dormance. Vývoj rostliny jako koordinovaného funkčního celku - fytohormony. Auxiny, cytokininy, gibereliny, kyselina abscisová, etylén a další látky ovlivňující růst a vývoj. Úloha vnějších faktorů ve vývoji rostliny. Světlo - receptory fytochromy, kryptochromy, fototropin, fotomorfogeneze - deetiolace, fotoperiodismus. Teplota - jarovizace.
Pohyby rostlin. Základní charakteristika a mechanismy. Tropizmy, nastie.
Cvičení se týkají následujících témat: Rostlinné pigmenty, Fotosyntéza, dýchání, asimiláty, Vodní režim rostliny, Minerální výživa, Kultivace rostlin in vitro, fytohormony.
Anotace
Lectures on plant physiology for future teachers and optional for biology students in bachelors study. Lectures deal with photosynthesis, respiration, water regime, mineral nutrition and transport of substances in plants.
Lectures concern to plant growth and development, adaptation to ambient conditions, including photomorphogenesis and stress. The basic knowledge of plant anatomy and cell biology is necessary for successful going through the course.