Nyelv
magyar
Jelleg
kötelező
Értékelés
gyakorlati jegy + vizsga (kollokvium)
Év a tantervben
2
Szemeszter a tantervben
1
Kredit
2+2
Előadás óraszám / félév
28
Gyakorlat óraszám / félév
28
Szervezeti egység
Növénytani Tanszék
Dokumentumtár
Dokumentumtár
Kik vehetik fel a tárgyat?
- Biológia BSc
A kurzus leírása
Felelős tanár: Dr. Péli Evelin Ramóna ([E-mail megjelenítése])
Előtanulmányi követelmények: Növényszervezettan, Növényrendszertan, Kémia, Biokémia
Előadások és gyakorlatok helyszínei: 1077. Bp. Rottenbiller u.50. 1/6.
A tantárgy képzési célja:
A növényi sejtbiológia, fotoszintézis, légzés, vízgazdálkodás, ásványi táplálkozás, anyagfelvétel, anyagszállítás és stressz-élettan, továbbá a legalapvetőbb növekedés és fejlődés-élettani ismeretek bemutatása.
Kötelező irodalom:
- Láng Ferenc: Növényélettan – A növényi anyagcsere I.-II., ELTE Eötvös Kiadó, 2008, ISBN: 963 463 567 9
- Tuba Zoltán.: Növényélettani gyakorlati jegyzet. Gödöllő: SZIE Egyetemi Kiadó, 2002
- Az előadások anyaga.
Ajánlott irodalom:
- Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger: Plant Physiology, Sinauer Associates, Inc. Publisher, 2012, ISBN: 978-0-87893-866-7
Előadások tematikája
| Hét | Téma |
| 1. | A növényi sejt általános és speciális organellumainak felépítése és sejtélettani szerepe A sejtmembrán, sejtfal, endomembrán rendszer, mikroszómák, plasztiszok, mitokondrium, vakuolum topológiája. A biológiai membránok jellemzőinek megismerése. |
| 2. | Fotoszintézis fényszakasza: a fotoszintézis jelentősége; a fotoszintetikus pigmentek; a fényabszorpció és energiaátadás; a vízbontás mechanizmusa; a fotoszintetikus elektrontranszport; a fotoszintetikus foszforiláció. |
| 3. | Fotoszintézis sötétszakasz: a Calvin-Benson ciklus; a Hatch-Slack-Kortschak ciklus; a fotoszintézis típusok – C3, C4 és altípusai, CAM; a fénylégzés élettana és szerepe; a fotoszintézis diffúziós szakasza. |
| 4. | Szénhidrát anyagcsere: a szacharóz, a keményítő és a fruktánok képződése a C3-as és a C4-es növényekben; a szacharóz és a keményítő képződésének szabályozása. |
| 5. | A légzési szénhidrát szubsztrátok képződése növényekben; az aerob és anaerob légzés növényi sajátosságai; a monoszaharidok lebontása növényekben; a glikolízis, a növényi pentóz-foszfát út; a citromsav ciklus és a terminális oxidáció, a cianidrezisztens légzés; a szolubilis végoxidáz rendszerek; a növényi légzés biokémiai szabályozása. |
| 6. | A szubsztrát-szint légzést befolyásoló hatása; az oxigénkoncentrációtól való függés, a Pasteur-effektus; a hőmérséklet hatása; a fotoszintézis és a légzés intenzitásának kapcsolata; a légzésintenzitás napi menete; a fenntartási és a növekedési légzés; a csírázó magvak, a levelek, a gyökér és szár légzése, valamint az egész növény légzése; a klímaktérikus légzés. |
| 7. | A növények hő- és vízgazdálkodása: a növényi hőháztartás alapjai, a hőleadás formái; a növényi vízháztartás fő típusai; a növényi sejt vízviszonyai; a vízpotenciál fogalma, a hőgazdálkodás és a vízgazdálkodás kapcsolata. |
| 8. | A növények vízfelvétele; a rövid és hosszú távú vízszállítás, a vízmozgással szembeni ellenállások; a vízleadás és típusai; a transzspiráció és élettani jelentőségei; a gázcserenyílások működésének élettani alapjai; a sztómamozgást befolyásoló tényezők; a transzspiráció napi menete, a növények vízmérlege; a transzspiráció és a CO2 gázcsere kapcsolata. |
| 9. | Ásványi táplálkozás és anyagforgalom: a növények számára nélkülözhetetlen tápelemek; a makro- és mikroelemek fő élettani szerepei; az elégtelen tápanyag ellátottságából adódó hiánytünetek; a gyökerek ásványi anyag abszorpciója, az ionok mozgása a gyökérben; szervek közötti transzport és transzlokáció: az ionok hosszú távú szállítása a xilémben; a szervesanyag transzlokáció mechanizmusa. |
| 10. | A nitrogénautotrófia. A nitrogén körforgalma, biológiai nitrogén fixáció, N asszimiláció, az ammónia újrafelhasználása a növényekben. A kén körforgalma. Speciális anyagcsere szerepe a növényvilágban. |
| 11. | Anyagfelvétel és transzlokáció: a biológiai membránokon keresztüli transzportfolyamatok; az elektrogén protontranszport és a membránpotenciál, egyéb elektrogén pumpák; a szimport és antiport; az oldott anyagok akkumulációja a vakuolumban; a membrántranszport szabályozása. |
| 12. | A növények növekedése és fejlődése. A növényi hormonok alapvető élettani hatásai: az auxinok, a gibberellinek; a citokininek; az abszcizinsav és az etilén. |
| 13. | Stresszélettani alapfogalmak; a vízhiánystressz, a tartós víztöbblet és elárasztás hatása. Az alacsony hőmérséklet és a fagy által kiváltott stresszhatások; a magas hőmérséklet; az árnyékstressz; a környezetterhelés stresszélettani alapjai. |
| 14. | Univerzális és speciális növényi anyagcsere és bioszintézis utak. A növények másodlagos anyagcseréje. Másodlagos metabolitok. Védekező anyagok. |
Gyakorlatok tematikája
| Hét | Téma |
| 1. | Növényi sejtmembrán permeabilitás vizsgálata változó lipid-oldékonyságú (vitális) festékkel. A vakuólum vitális festése, a nem-reaktív és reaktív sejtnedv. Ioncsapda mechanizmus. |
| 2. | A növényi sejtmembránok permeabilitása és integritása eltérő H+- és Ca2+-ion környezetben. Plazmolízis és deplazmolízis. |
| 3. | A fotoszintetikus fényenergia konverzió. A fotoszintetikus pigmentek elválasztása; a fotoszintetikus pigmentek azonosítása spektrális tulajdonságaik alapján; a fotoszintetikus pigmentek mennyiségének meghatározása. |
| 4. | A klorofill fluoreszcencia indukció felhasználása a fotoszintetikus apparátus működésének vizsgálatában. Fényfelesleg, fotoinhibició, fotokárosodás. A klorofill-fluoreszcencia és diagnosztikai jelentősége. |
| 5. | A fotoszintetikus szénasszimiláció. A CO2 gázcsere mérési technikái; a C3-as és C4-es fotoszintézis típusú növények összehasonlító fény/fotoszintézis és CO2/fotoszintézis görbéi. Keményítő kimutatása. |
| 6. | A nettó fotoszintézis fényintenzitás függése; fiatal és kifejlett levelek nettó fotoszintézisének és CO2 gázcseréjének összehasonlítása; nettó fotoszintézis CO2-koncentráció függése. |
| 7. | A növényi gázcsere változásai, eltérő fotoszintézis utak és vízgazdálkodási stratégiák. Vízgazdálkodási stratégiák a növényvilágban. Poikilohidrikus növények. A PDT és HDT stratégia jellemzői. |
| 8. | Légzés intenzitás vizsgálata eltérő hőmérsékleten a képződő CO2 meghatározásával; légzési dehidrogenázok vizsgálata TTC-próbával. |
| 9. | Vízgazdálkodás: növények vízleadásának és vízkicserélődési arányának meghatározási módszerei; a transzspiráció mérése momentán-transzspirációs és vízgőzcsere mérési módszerrel. Kobalt-klorid módszer. |
| 10. | Levél vízpotenciál pszichrometrikus meghatározása; sztóma nyitottság, sztóma konduktancia és sztóma rezisztencia mérésének módszerei. Vízpotenciál meghatározása szövethengerek méretváltozása alapján; növények víztartalmának és víztelítettségi hiányának mérése. |
| 11. | Anyagfelvétel: a gyökér szelektív ionfelvétele; egyes tápelemek hiányának tünetei; Mesterséges membrán előállítás sárgavérlúgsóval. |
| 12. | Kiszáradástoleráns virágtalan és virágos növényfajok kiszáradás-újranedvesedés alatti funkcionális és hiszto-morfológiai változásai, regenerálódása és aktiválódása. |
| 13. | A fagystresz/hidegstressz és szárazságstressz hatására bekövetkező prolin felhalmozódás vizsgálata izatin-indikátor segítségével. |
| 14. | Az antociánok kivonása és tulajdonságaik vizsgálata |
Értékelés leírása
Gyakorlati jegy és szóbeli kollokvium.
Felmentésre, elfogadási kritérium: “50% egyezés esetén adható felmentés”.
PONTHATÁROK
86% 5
76% 4
66% 3
51% 2
Vizsgainformáció
Szóbeli kollokvium.
Növényélettan tételsor a Biológus BSc. nappali képzés II. éves hallgatói számára
“A”
- A fotoszintézis színanyagai és a fotoszintetikus apparátus szerkezete
- A fényabszorpció molekuláris alapjai és a fotoszintetikus elektrontranszportlánc
- A kettes fotokémiai rendszer (PSII) felépítése és működése
- A fotoszintetikus elektrontranszportlánc PSII utáni szakasza és a fotofoszforiláció
- A C3-as fotoszintézis út és a Calvin ciklus szabályozása
- A C4-es és a CAM fotoszintézis út
- A fotorespiráció és a fotoszintézis alapvető környezeti tényezőktől való függése
- A szacharóz, a keményítő és a fruktánok képződése, a szénhidrátok szintézisének szabályozása
- Monoszaharidok képződése bonyolultabb szénhidrátokból
- A glikolízis, a piroszőlősav oxidációja és a pentózfoszfát út
- Az erjedés, a citromsav ciklus és a glioxalát ciklus
- A mitokondriális elektrontranszportlánc és az oxidatív foszforiláció
- A direkt végozidázok
- A szénhidrát anyagcsere szabályozása és a növényi légzés speciális vonatkozásai
- A növényi sejtek vízviszonyai, a vízpotenciál
- A növények vízfelvétele
- A növények vízleadása, a transzspiráció és a sztómamozgás élettana
- A biológiai membránok és a membránon keresztüli transzportfolyamatok
- A növényi sejtfal szerkezete, képződése és növekedés alatti változásai
- A tápanyagok transzlokációja a gyökérben, valamint a gyökér és a hajtás között
- A floémen keresztüli anyagszállítás
“B”
- A talaj, gyökér és mikrooganizmusok szerepe a gyökerek tápanyagfelvételében.
- Az esszenciális tápelemek csoportosítás, és a N, S, P és Ca felvétele és élettani hatásaik.
- Az esszenciális tápelemek csoportosítás, és a K, Mg, Fe, Cu és Cl felvétele és élettani hatásaik.
- A biológiai nitrogénfixáció alapjai.
- A nitrát felvétele, transzportja és redukciója.
- A kén-anyagcsere.
- Az auxinok jellemzése és élettani hatásuk.
- A gibberellinek jellemzése, szerepük és hatásuk.
- A citokininek jellemzése, szerepük és hatásuk.
- Az abszcizinsav és az etilén szerepe és hatása.
- A termés kialakulása, a nyugalmi állapot és az öregedés élettana.
- A fény hatása a növényi növekedésre (fotomorfogenezis), a tropizmusok és a nasztikus mozgások.
- A növényi stressz alapfogalmai.
- A hőmérsékleti stresszek (meleg, hideg, fagy).
- A szárazság-stressz élettana.
- A fénygátlás (fotoinhibició) és az UV-B sugárzás okozta stressz.
- A környezetszennyezés (lég- és nehézfém-szennyezés) okozta stresszek.
- A biotikus stresszek és az oxidatív stresszek.
- Univerzális és speciális növényi anyagcsere biogenetikai rendszere.
A vizsgán 2 tételt kell húzni, egyet az “A” sorozatból, egyet a “B” sorozatból!