Alapértelmezett nézet
Kapcsolat Bejelentkezés
Oktatás Kurzusok Növényélettan

Növényélettan

Nyelv
magyar
Jelleg
mandatory
Értékelés
practical grade + semi-final examination
Év a tantervben
2
Szemeszter a tantervben
1
Kredit
2+2
Előadás óraszám / félév
28
Gyakorlat óraszám / félév
28
Szervezeti egység
Növénytani Tanszék
Kik vehetik fel a tárgyat?
  • Biológia BSc

A kurzus leírása

Felelős tanár: Dr. Péli Evelin Ramóna (Peli.Evelin.Ramona@univet.hu)

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

Ajánlott irodalom:

Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger: Plant Physiology, Sinauer Associates, Inc. Publisher, 2012, ISBN: 978-0-87893-866-7

Előadások tematikája

Hét
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

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.

Vizsgainformáció

Szóbeli kollokvium.