Φυσιολογία και Βιοχημεία Φυτών
ΒΒ0406 | Θεωρία: 4 ώρες/εβδομάδα | Μονάδες ECTS: 6
Μαθησιακά αποτελέσματα
Βασικός Σκοπός του Μαθήματος είναι να δοθούν οι θεμελιώδεις έννοιες της φυσιολογίας των φυτικών οργανισμών που βασίζονται στις πιο πρόσφατες έρευνες.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:
- Κατανοεί το ρόλο και την αλληλεπίδραση των ενδογενών παραγόντων (φυτοορμόνες) που ορίζουν και ελέγχουν την ανάπτυξη και αύξηση των φυτών και συντονίζουν τις φυσιολογικές αποκρίσεις σε επίπεδο κυττάρου και οργανισμό.
- Κατανοεί τις σχέσεις αλληλεπίδρασης των φυτών με βιοτικούς παράγοντες στο περιβάλλον τους και την απόκριση των φυτών σε αβιοτικές καταπονήσεις σε επίπεδο κυττάρου και ολόκληρου του οργανισμού.
- Έχει βασικό θεωρητικό υπόβαθρο των αποκρίσεων του φυτού στο φως.
- Κατανοεί τις βιοχημικές διεργασίες της φωτοσύνθεσης και σύνθεσης σακχάρων και αμύλου και των ενδογενών μηχανισμών ρύθμισης αυτών καθώς και των προσαρμογών που επάγονται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
- Περιγράφει τις βασικές διαφορές στον βασικό μεταβολισμό ανάμεσα σε φυτικούς και ζωϊκούς οργανισμούς.
- Γνωρίζει τα βασικά βιοσυνθετικά μονοπάτια για την παραγωγή των φυτοορμονών και των δευτερογενών μεταβολιτών στα φυτά.
- Κατανοεί και να περιγράφει τις βασικές βιοχημικές διεργασίες και τις στρατηγικές που απαντώνται στα φυτικά είδη και αφορούν στην φωτοαφομοίωση βασικών θρεπτικών στοιχείων.
- Προσεγγίζει τη βασική έρευνα στη βιολογία φυτών μέσω της διασύνδεσης με τη διασφάλιση της παραγωγής προϊόντων φυτικής προέλευσης για ποικίλες χρήσεις και την ανάπτυξη καινοτόμων εφαρμογών.
Αναλυτικό Περίγραμμα του Μαθήματος
- Εισαγωγή- Γιατί μελετάμε τα φυτά;
- Φυτά και «Νερό»:
- Πρόσληψη νερού, Ροή ιόντων
- Ανόργανα Θρεπτικά Συστατικά (πρόσληψη, μεταφορά στο κύτταρο και διασυστηματικά-μηχανισμοί και συστήματα μεταφοράς, αφομοίωση αζώτου, βιολογική δέσμευση αζώτου, αφομοίωση θείου, αφομοίωση φωσφόρου, σίδηρος και στρατηγικές πρόσληψης μετάλλων, λοιπά ανόργανα θρεπτικά στοιχεία)
- Φυτά και Ενέργεια / Μεταβολισμός
- Φωτοσύνθεση (φωτοσυνθετικά σύμπλοκα, χρωστικές, φωτονιακή απορρόφηση, «φωτεινές αντιδράσεις», μεταφορά ηλεκτρονίων, φωτοφωσφορυλίωση, φωτοαναστολή, αφομοίωση CO2, ρυθμιστικοί μηχανισμοί, βιοσύνθεση χρωστικών)
- Φωτοαναπνοή
- C4 / CAM-μεταβολισμός
- Επίδραση κλιματικής αλλαγής στην φωτοσυνθετική ικανότητα των φυτών
- Άμυλο και σακχαρόζη (βιοσύνθεση, μεταφορά και διανομή, αποδόμηση, ρύθμιση -Μεταφορά βιομορίων στον ηθμό)
- Αναπνοή (βασικές διαφορές/ εναλλακτικά μονοπάτια στους φυτικούς οργανισμούς σε σύγκριση με ζωϊκούς σε γλυκόλυση, κύκλο κιτρικού οξέος, οξειδωτική φωσφορυλίωση, αναερόβια αναπνοή. Επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων)
- Δευτερογενής Μεταβολισμός (βιοσύνθεση, βιολογικός ρόλος)
- Ορμόνες (βιοσύνθεση, καταβολισμός, μεταφορά, φυσιολογικός ρόλος, μηχανισμός δράσης)
- Φωτοβιολογία (Φωτοϋποδοχείς, Φωτομορφογένεση, Φωτορυθμιζόμενες αποκρίσεις, Τροπισμοί, Κιρκαδικοί Ρυθμοί)
- Φυτά και Περιβάλλον
- Βιοτικές αλληλεπιδράσεις (Παθογόνα, εχθροί , παρασιτισμός, αλληλοπάθεια, μηχανισμοί άμυνας, διασυστηματική επαγωγή άμυνας, SAR, ISR, αντίδραση υπερευαισθησίας, Ωφέλιμοι μικροοργανισμοί, ριζόβια, μυκόρριζες, ενδόφυτα, μικροβίωμα ριζόσφαιρας και ο ρόλος τους στην άμυνα, θρέψη και προαγωγή της αύξησης των φυτών)
- Αβιοτικές καταπονήσεις (Οξειδωτική Καταπόνηση και βιοχημικοί μηχανισμοί αποφυγής και απόκρισης, απόκριση σε καταπόνηση ξηρασίας, θερμοκρασίας, υποξία)
Τρόπος Αξιολόγησης
Η επίδοση στο μάθημα αξιολογείται με τη γραπτή εξέταση του μαθήματος σε δύο χρόνους, κατά τη διάρκεια του εξαμήνου (Πρόοδος) και με την τελική εξέταση κατά την εξεταστική περίοδο.
Προτεινόμενη Βιβλιογραφία
- Φυσιολογία και Ανάπτυξη των Φυτών, Taiz, Zeiger, Møller, Murphy, 2017, σε ελληνική μετάφραση, εκδόσεις UTOPIA
- Φυσιολογία φυτών, σε ελληνική μετάφραση, εκδόσεις Παριζιάνου
Εκπαιδευτικό Υλικό / E-class
Διδάσκοντες
Καλλιόπη Παπαδοπούλου
(Υπεύθυνη Μαθήματος)