Serwisy internetowe Uniwersytetu Warszawskiego Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Regulacja procesów metabolicznych roślin

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1400-228RPMR Kod Erasmus / ISCED: 13.1 / (0511) Biologia
Nazwa przedmiotu: Regulacja procesów metabolicznych roślin
Jednostka: Wydział Biologii
Grupy: Przedmioty DOWOLNEGO WYBORU
Przedmioty specjalizacyjne, BIOLOGIA, BIOLOGIA MOLEKULARNA, II stopień
Punkty ECTS i inne: 3.00
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

fakultatywne

Założenia (opisowo):

Zaliczenie Biochemii i pożądane Fizjologii Roślin (M lub D)


Znajomość podstawowych pojęć z zakresu fizjologii i biochemii roślin.


Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Przedmiot ma na celu przedstawienie podstawowych mechanizmów regulacji procesów metabolicznych roślin z uwzględnieniem:

• kontroli zawartości i aktywności enzymów w komórce,

• działania hormonów i innych cząsteczek sygnałowych,

• równowagi energetycznej i redoks,

• roli reaktywnych form tlenu (ROS),

• specjalizacji metabolicznej na poziomie komórki i organizmu,

• zależności pomiędzy głównymi procesami metabolicznymi roślin: fotosyntezą, fotooddychaniem i oddychaniem,

• transformacji metabolicznych roślin

Pełny opis:

Wykład:

W ramach wykładu zostaną omówione następujące zagadnienia:

1. Podstawy regulacji metabolizmu roślin.

2. Metabolizm komórkowy a homeostaza u roślin (np. czynniki wpływające na ekspresję genów; relacja pomiędzy budową a funkcją białek; drogi sygnalizacji metabolicznej; utrzymanie równowagi energetycznej i redoks komórki i organizmu, składniki mineralne).

3. Metody badania metabolizmu roślin.

4. Oddziaływania pomiędzy głównymi szlakami metabolicznymi oraz wybranymi procesami u roślin

5. Udział zegara biologicznego w regulacji metabolizmu i innych procesów u roślin.

6. Dostosowanie metabolizmu komórki do działania czynnika zewnętrznego– aklimatyzacja roślin.

7. Wykorzystanie inżynierii genetycznej w modyfikowaniu metabolizmu roślin.

Ćwiczenia:

• mają charakter samodzielnej pracy laboratoryjnej,

• są ściśle powiązane z zagadnieniami omawianymi na wykładach,

• mają za zadanie pogłębiać wiedzę wyniesioną z wykładu i dać jej zastosowanie praktyczne.

W ramach ćwiczeń realizowane będą następujące zagadnienia:

1. Regulacja aktywności kluczowych enzymów u roślin reprezentujących podstawowe typy metaboliczne (C3, C4). Oznaczanie aktywności karboksylazy PEPC w zależności od pH i warunków świetlnych. Wpływ okresu światła i ciemności na aktywność dehydrogenazy jabłczanowej (MDH). Zastosowanie metod spektrofotometrycznych.

2. Regulacja aktywności anhydrazy węglanowej. Wpływ warunków świetnych oraz inhibitorów (azotyny, azotany, azydki) na aktywność enzymu. Zastosowanie metod spektrofotometrycznych. Pomiar natężenia fotosyntezy z wykorzystaniem elektrody tlenowej i analizatora CO2 w podczerwieni (pokaz).

3. Dostosowanie procesów metabolicznych roślin do czynników środowiskowych. Przystosowanie roślin Mesembryantheum crystallinum do zasolenia na przykładzie przekształcenia metabolizmu z typu C3 do typu CAM. Indukcja syntezy enzymu PEPC przez NaCl. Oznaczanie zawartości białka enzymatycznego oraz stopnia ufosforylowania białek metodą immunodetekcji.

4. Regulacja oddychania. Wpływ substratów oddechowych (NADH, bursztynian) na aktywność izolowanych mitochondriów. Pomiary pobierania tlenu.

5. Pomiary zawartości ATP i ADP w liściach w okresie światło/ciemność oraz po działaniu czynników stresowych.

6. Proseminarium. Hormony jako cząsteczki sygnałowe i czynniki regulujące metabolizm roślin. Rola aktywnych form tlenu (ROS) w regulacji metabolizmu. Wpływ ROS na peroksydację lipidów błonowych, zawartość białek strukturalnych i enzymów antyoksydacyjnych. Antyoksydanty enzymatyczne i nieenzymatyczne. H2O2 jako cząsteczka sygnałów.

7. Zależność pomiędzy poziomem mRNA, zawartością białka D1 a aktywnością fotochemiczną PSII. Określenie poziomu mRNA genu psbA kodującego białko D1, zawartości białka i aktywności fotoukładu II w warunkach fotoinhibicji. Izolacja RNA z liści, RT PCR, elektroforeza DNA na żelu agarozowym; oznaczanie elektroforetyczne i immunodetekcja zawartości białka.

Literatura:

Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2005) Biochemia, 5th edition, PWN, Warszawa

Nicholls DG, Ferguson SJ (1995) Bioenergetyka 2, 1st edition, PWN, Warszawa

Fizjologia roślin (2002) red. J. Kopcewicz, S. Lewak PWN

Fizjologia roślin (2007) red. M. Kozłowska PWRiL

Materiały otrzymane od prowadzących ćwiczenia.

Efekty uczenia się:

Wiedza.

1. Zna funkcjonowanie struktur komórkowych i przedstawia najważniejsze zależności funkcjonalne zarówno między składowymi komórki, jak i między komórkami oraz rozumie funkcjonowanie organizmu jako całości ( K_W05, K_W06)

2. Zna różnorodność biologiczną na podstawowym poziomie i rozumie zjawiska i procesy przyrodnicze, które ją kształtują (K_W10).

3. Rozumie podstawowe kategorie pojęciowe terminologii biochemicznej, fizjologii roślin oraz biologii środowiskowej (K_W13)

5. Zna podstawowe techniki laboratoryjne oraz pomiarowe stosowane w fizjologii roślin (K_W15)

Umiejętności.

1. Stosuje podstawowe techniki i narzędzia badawcze biologii doświadczalnej oraz umie wyjaśnić zasady ich działania (K_U01)

2. Umie analizować otrzymane wyniki (K_U04)

3. Potrafi przedstawić otrzymane wyniki w formie pracy pisemnej (K_U08)/prezentacji

4. Uczy się samodzielnie zagadnień wskazanych przez opiekuna (K_U10)

Kompetencje społeczne.

1. Poszerza zainteresowania w obrębie nauk przyrodniczych (K_K01)

Metody i kryteria oceniania:

Testowy egzamin końcowy, do którego student dopuszczony jest na podstawie zaliczenia ćwiczeń

Zaliczenie na ocenę

Praktyki zawodowe:

NIE DOTYCZY

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (zakończony)

Okres: 2021-02-22 - 2021-06-13
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Drożak, Elżbieta Romanowska, Wioleta Wasilewska-Dębowska
Prowadzący grup: Anna Drożak, Tomasz Krupnik, Elżbieta Romanowska, Wioleta Wasilewska-Dębowska, Maksymilian Zienkiewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.