Zawartość. 1 Wstęp Jan Kopcewicz, Stanisław Lewak

Transkrypt

1 Zawartość Wstęp Jan Kopcewicz, Stanisław Lewak 2 Podstawy procesów życiowych 2.1 Podstawy strukturalno-funkcjonalne komórki roślinnej Andrzej Tretyn Błona komórkowa (plazmolema) Cytoplazma podstawowa i struktury cytoplazmatyczne Jądro komórkowe Wakuola Ściana komórkowa Transport przez błony biologiczne Regulacja podstawowych funkcji komórek roślinnych Zróżnicowanie strukturalne i funkcjonalne komórek roślinnych 2.2 Podstawy metaboliczne Stanisław Lewak Reakcje samorzutne Magazynowanie i przenoszenie energii metabolicznej Reakcje fotochemiczne i fotobiologiczne Reakcje utleniania i redukcji Reakcje enzymatyczne Regulacja metaboliczna 2.3 Podstawy molekularne Stanisław Lewak Struktura genu Informacyjne RNA Synteza białka i przekształcenia potranslacyjne Informacja zawarta w genomie 2.4 Odbiór i przekazywanie sygnałów w komórkach roślinnych Andrzej Tretyn Receptory - budowa i mechanizm działania Przekazywanie sygnałów w komórkach eukariotycznych - receptory Przekazywanie sygnałów w komórkach eukariotycznych - wtórne przekaźniki informacji Fosforylacja i defosforylacja białek jako składnik integrujący szlaki przekazywania sygnałów Rola swoistej degradacji białek w przekazywaniu sygnałów Uwagi końcowe 2.5 Regulacja procesów fizjologicznych przez czynniki endogenne Stanisław Lewak Hormony roślinne Biosynteza i degradacja hormonów Odwracalna inaktywacja hormonów Transport hormonów Wrażliwość komórek na hormony, kompetencja komórek Receptory hormonów Mechanizmy działania hormonów 2.6 Regulacja procesów wzrostu i rozwoju przez czynniki środowiskowe Halina Gabryś Warunki świetlne Warunki termiczne Działanie pola grawitacyjnego Oddziaływanie innych roślin allelopatia

2 3 Gospodarka wodna Alina Kacperska 3.1 Zawartość wody w tkankach roślinnych 3.2 Funkcje wody w roślinie 3.3 Struktura i właściwości wody 3.4 Procesy umożliwiające przemieszczanie się wody w roślinie Dyfuzja Przepływa objętościowy Osmoza 3.5 Potencjał wody 3.6 Stosunki wodne w komórce roślinnej 3.7 Potencjał wody a przemieszczanie wody między komórkami 3.8 Stosunki wodne w całej roślinie i jej organach Rośliny poikilohydryczne i homeohydryczne Pobieranie wody Drogi przemieszczania się wody w roślinie Przepływ wody w ksylemie 3.9 Czynniki regulujące szybkość pobierania i ruchu wody w roślinie Czynniki glebowe Czynniki atmosferyczne Czynniki roślinne mające wpływ na transpirację Ruchy aparatów szparkowych 3.10 Transpiracja a wymiana CO Bilans wody w roślinie Określanie bilansu wody w roślinie Rośliny hydrostabilne i hydrolabilne 4 Odżywianie mineralne roślin Maria Szymańska 4.1 Uwagi wstępne 4.2 Mineralne składniki pokarmowe Zawartość i dystrybucja w roślinie Klasyfikacja i kryteria podziału 4.3 Funkcje fizjologiczne niezbędnych składników mineralnych Makroelementy Mikroelementy Pierwiastki pożądane (korzystne) 4.4 Gleba jako źródło składników mineralnych Fizykochemiczne właściwości gleby Biologiczna aktywność gleby 4.5 Pobieranie i transport składników mineralnych Pobieranie przez korzeń Pobieranie przez części nadziemne Transport składników mineralnych 4.6 Przemiany azotu i siarki Azot Siarka 4.7 Wpływ czynników środowiskowych na odżywianie mineralne roślin 4.8 Współzawodnictwo jonów w procesie pobierania 4.9 Choroby fizjologiczne roślin powodowane niedoborem niezbędnych składników mineralnych 5 Przemiany związków organicznych i energii u roślin 5.1 Fotosynteza i chemosynteza Kazimierz Strzałka Rodzaje plastydów i budowa chloroplastów Budowa i funkcja błon fotosyntetycznych

3 5.1.3 Wiązanie dwutlenku węgla w fotosyntezie Fotooddychanie Wymiana substancji między chloroplastem a cytozolem Fizjologiczne i ekologiczne aspekty fotosyntezy Fotosynteza a efekt cieplarniany Reakcje fotosyntezy u bakterii Sztuczne układy naśladujące fotosyntezę; alternatywne źródła energii Chemosynteza 5.2 Procesy anaboliczne Kazimierz Strzałka Drogi syntezy cukrowców Drogi syntezy lipidów Drogi syntezy aminokwasów Drogi syntezy nukleotydów Synteza i degradacja chlorofilu Synteza metabolitów wtórnych Terpenoidy Związki fenolowe Metabolity wtórne zawierające azot 5.3 Procesy oddechowe Halina Gabryś, Anna M. Rychter Główne substraty oddechowe i ich mobilizacja Glikoliza Fermentacje Szlak pentozofosforanowy i jego powiązanie z glikolizą Struktura i funkcja mitochondriów roślinnych Metabolizm związków węgla w mitochondriach Mitochondrialny łańcuch transportu elektronów i fosforylacja oksydacyjna Regulacja procesów oddechowych Rola mitochondriów w utrzymaniu równowagi oksydoredukcyjnej (homeostazy redoks) komórki Katabolizm lipidów Fizjologia oddychania 5.4 Energetyka komórki roślinnej Halina Gabryś Energia swobodna reakcji chemicznej i jej związek ze stałą równowagi Nośniki energii metabolicznej Energetyczne aspekty reakcji oksydoredukcyjnych Światło jako źródło energii dla roślin Przekształcanie energii w błonach roślinnych Przenoszenie energii między przedziałami komórki Energetyczne koszty procesów biochemicznych i transportu 6 Transport floemowy i dystrybucja substancji pokarmowych Zofia Starek 6.1 Przemieszczanie związków pokarmowych w całej roślinie Wprowadzenie Organizm roślinny jako zespół donorów i akceptorów substancji pokarmowych 6.2 Struktura floemu Różnorodność budowy łyka Struktury cytoplazmatyczne rurek sitowych 6.3 Transport foemowy Skład chemiczny soku floemowego Ilościowe aspekty transportu floemowego Wpływ temperatury na transport floemowy

4 6.4 Mechanizm transportu floemowego Siły motoryczne załadowywania floemu Rozładowywanie floemu - wykładnik metabolizmu akceptorów fotoasymilatów Mechanizm i siły motoryczne transportu floemowego 6.5 Dystrybucja substancji pokarmowych w roślinach Bilans substancji pokarmowych - wynik zaopatrzenia i zapotrzebowania Waskularne połączenia donorów z akceptorami Hierarchiczność zaopatrzenia akceptorów w fotoasymilaty Udział hormonów w regulacji transportu i dystrybucji związków pokarmowych 7 Wzrost i rozwój roślin 7.1 Mechanizmy wzrostu i rozwoju Andrzej Tretyn Embriogeneza - powstawanie pierwotnego planu budowy rośliny Wzrost roślin Różnicowanie Rozwój i morfogeneza roślin Rozwój a morfogeneza podsumowanie 7.2 Kiełkowanie nasion Stanisław Lewak Struktura i skład chemiczny nasion Przebieg kiełkowania i jego regulacja Procesy zachodzące podczas kiełkowania Żywotność i wigor nasion 7.3 Rozwój wegetatywny Jan Kopcewicz Rozwój organów wegetatywnych Mechanizmy wegetatywnego rozwoju roślin Zjawiska korelacyjne w morfogenezie roślin Regeneracja i rozmnażanie wegetatywne roślin 7.4 Rozwój generatywny Jan Kopcewicz Ogólna charakterystyka kwitnienia Kontrola kwitnienia Indukcja kwitnienia Ewokacja kwitnienia Rozwój kwiatu Rozwój nasienia i owocu 7.5 Spoczynek roślin Stanisław Lewak Spoczynek drzew Spoczynek nasion Spoczynek innych organów Mechanizmy spoczynku 7.6 Starzenie się roślin Jan Kopcewicz Ogólna charakterystyka starzenia się roślin Starzenie się organów Mechanizmy starzenia się roślin 7.7 Ruchy roślin Jan Kopcewicz Procesy bodźcowe i pobudzenie Typy ruchów 7.8 Rytmy biologiczne roślin Jan Kopcewicz

5 7.8.1 Ogólna charakterystyka rytmów Mechanizmy zjawisk rytmicznych 8 Reakcje roślin na stresowe czynniki środowiska 8A. Odpowiedzi na czynniki abiotyczne Alina Kacperska 8.1 Stres i jego skutki Przebieg reakcji rośliny na działanie czynnika stresowego Rodzaje uszkodzeń spowodowanych stresem Odporność i jej elementy Adaptacja i aklimatyzacja Strategie dostosowawcze roślin i typy odporności 8.2 Stres oksydacyjny Biologiczne skutki stresu oksydacyjnego Mechanizmy ochronne 8.3 Stres radiacyjny Stres świetlny: promieniowanie aktywne fotosyntetycznie Promieniowanie nadfioletowe 8.4 Stres termiczny Stres spowodowany wysoką temperaturą - stres cieplny Stres spowodowany niską temperaturą 8.5 Stres wywołany niedoborem tlenu w podłożu Zaburzenia funkcjonalne i przyczyny uszkodzeń Odporność na niedobór tlenu 8.6 Stres spowodowany niedoborem wody - stres wodny Skutki deficytu wody Odporność roślin na suszę 8.7 Stres spowodowany zasoleniem - stres solny Szkodliwe skutki zasolenia Odporność roślin na zasolenie Korzyści z roślin odpornych na zasolenie 8.8 Stres spowodowany zanieczyszczeniami środowiska Przyczyny i rodzaje zanieczyszczeń Zanieczyszczenia pochodzące z atmosfery Skażenia spowodowane obecnością metali ciężkich w glebie i wodzie Inne rodzaje skażeń Rośliny jako bioindykatory zanieczyszczeń 8.9 Udział hormonów i innych regulatorów wzrostu w reakcjach roślin na abiotyczne czynniki stresowe Kwas abscysynowy Etylen Jasmonidy Tlenek azotu 8.10 Białka stresowe Białka szoku cieplnego Białka LEA, dehydryny 8.11 Wspólne podłoże reakcji roślin na stresowe abiotyczne czynniki środowiska 8B. Odpowiedzi roślin na czynniki biotyczne Magdalena Krzymowska 8.12 Molekularne podstawy odpowiedzi na czynniki chorobotwórcze Różne typy odporności Model zygzaka Białka odporności R Czynniki wirulencji

6 Zestaw czynników wirulencji określa zakres gospodarza Modele percepcji efektorów Reakcje obronne Odporność indukowana Wyciszanie RNA jako sposób obrony przed infekcjami wirusowymi 8.13 Odpowiedź roślin na szkodniki Odpowiedź na atak owadów roślinożernych Odpowiedź bezpośrednia Metabolity wtórne i białka obronne Zmiany w fizjologii owadów i roślin wywołane wzajemnym kontaktem Odpowiedź roślin na inwazję nicieni 8.14 Interferencja szlaków przekazywania sygnałów aktywowanych podczas obrony 8.15 Rośliny pasożytnicze 9 Fizjologiczne i biotechnologiczne podstawy produktywności roślin 9.1 Fizjologiczne podstawy produktywności roślin Zofia Starek Powiązanie fizjologii roślin z naukami stosowanymi Fotosynteza i dystrybucja biomasy - procesy determinujące plon rolniczy Produktywność zespołów roślinnych Produktywność roślin a plon rolniczy Wpływ warunków klimatycznych na produktywność agrocenoz Ingerencja rolnika w procesy fizjologiczne roślin uprawnych Wpływ zanieczyszczeń środowiska na rośliny uprawne 9.2 Biotechnologia roślin Jan Kopcewicz Biotechnologia tradycyjna i molekularna Tradycyjne i nowoczesne metody hodowli i uprawy roślin Roślinne kultury in vitro Biotechnologiczne metody upraw i doskonalenia roślin Zasoby genowe roślin użytkowych Kontrowersje wokół biotechnologii roślin Skorowidz rzeczowy