Meghirdetés féléve 5 Kreditpont 5 Összóraszám (elm+gyak) 5

Átírás

1 Tantárgy neve Növényélettan Tantárgy kódja BIB1503 Meghirdetés féléve 5 Kreditpont 5 Összóraszám (elm+gyak) 5 Számonkérés módja Kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) BIB1401 Tantárgyfelelős neve Dr. Balázsy Sándor Tantárgyfelelős beosztása Főiskolai tanár 1. A tantárgy általános célja és specifikus célkitűzései A növényi anyagcserefolyamatok valamint a növényi növekedés és fejlődés alapvető élettani és molekuláris biológiai folyamatainak megismertetése. Olyan növényélettani ismeretek nyújtása, ami a növényi anyagcsere részleteinek megismerését szolgálja a molekuláris biológia újabb eredményeinek figyelembevételével, valamint ismerteti a növekedés- és fejlõdésélettan fontosabb problémaköreit. A tárgy olyan áttekintést biztosít a növényi életfolyamatokról, ami elengedhetetlen a biológia BSc. és minden biológia szakot végzett hallgató számára. Szükséges az általános biológiai műveltségükhöz, és alapot nyújt további, specializáltabb kurzusok megértéséhez. Ma mikor az élet tudománya forradalmat él át, az életjelenségek értelmét kutatjuk egyre nagyobb jelentőséget kell tulajdonítani ezen tudományoknak. Szükséges az odafigyelés azért is, mert a legmélyebb törvényszerűségek feltárásara koncentrál a tudomány. Az emberiség élelmiszer-szükségletének kielégítése parancsoló szükségszerűség, amely követeli a növények terméshozamának az eddiginél jóval magasabb szintre emelését. Szükséges a biológia alapszakon olyan mélységű élettani képzést nyújtani hallgatóinknak, amely birtokában sikeresen értelmezi és alkalmazza megszerzett ismereteit. Ennek értelmében a növényélettan azokat a folyamatokat tanulmányozza, amely törvényszerűségek megismerése a növény és környezete közötti kölcsönhatások feldeítésével az életfolyamatokat tervszerűen lehet befolyásolni a több és jobb termés érdekében. A növényélettan nem önmagáért való tudomány, mert szoros kapcsolatban áll a biokémia, a biofizika, a talajtan, a mikrobiológia tudományokkal, valamint más résztudományokkal. Alapvető feladata a felvetett élettani problémák megoldása a résztudományok eredményeit alkalmazva és felhasználva. Ezért a növényélettan szintetizáló tudomány.

2 2. A tantárgy tartalma: A növényélettan tantárgy elméleti anyagának fő témakörei: A membránok felépítése, szerkezete, a sejt és organellum membránok szerepe az anyagfelvételben és leadásban, a fotoszintetikus és légzési folyamatokban. A menbránkutatás története és perspektivái. A enbránok szerepe az energetikai folyamatokban. A fotoszintézis témakör jelentősebb fejezetei : A fotoszintézis bioenergetikai jellemzői és alapreakciói, a fotoreceptorok és pigmentek fénnyel szemben mutatott ulajdonságai, a fényenergia koncentrálása, kémiai energiává történő űtalakítása. A kloroplasztok bigenezise, felépítése a fotoszintézisre képes organellumokban. A fotorendszerek működése, felépítése, regulácója, a foszforiláló és ATP képző mechanizmusok. A szénhidrátok keletkezése. A szédioxid redukció mechanizmusainak jelentősége és típusai. A környezeti tényezők (hőmérséklet. Víz, tápanyagellátás stb.) hatása a fotoszintézisre. A légzés témakörének főbb fejezetei : A légzés jelentősége és alapreakciói. A légzési szubsztátumok keletkezése és biológiai bontása. A katabolikus reakciók. A glikolizis, a pentóz-foszfát ciklus, a citromsavcilkus útja. A mitokondriális elektrontranszportok. Alternatív anyagcsereutak. A légzési szabályozások. A fertőzött növény élettani-biokémiai reakciói. A fertőzött növények élettanának főbb jellemzői. A zsíranyagcsere jellemzői. Az olajok és zsírok biológiai előállítása és bontása. Szerepe és jelentősége az anyagtranszportban és az energiatermelő folyamatokban. A nitrogénanyagcsere biológiája. Aminósavak és proteinek képződése, turnovere és jelentősége. A növények vízgazdálkodásának fejezetei : A víz jelentősége a növényekéletében, a vizgazdálkodás mint a növények fejlődéstötréneti következménye. A vízforgalom fizikai alapjai, a víz állapota, a sejtek vízforgalma. A növények felhasznált vízmennyiségei. A víztartó képesség és a vízvesztés kritikus értékei. A talajok vízviszonai. A gyökerek vízfelvevő mechanizmusa, a víz szállítása, a párologtatás jelentősége. A sztómák párologtatásban betöltött szerepe és jelentősége. A perisztómás traszspiráció. A környezeti tényezők hatása a párologtatásra, az aszály, a vízdeficit, a vízhiány szerepe és jelentősége, valamint hatása más biokémiai folyamatokra. A szárazságtűrés élettani-morfológiai alapjai. A növények ásvánianyag témaköre felöleli az ásványianyag-asszimiláció jelentőségének ismertetését. Az ásványi anyagok összetételét és az elemek csoportosítását. A növények tápanyagfelvételét. A környezet hatásait a tápanyagfelvételre. Az elemekkel szennyezett környezet és a növények kapcsolata. Az akkumuláció és hiperakkumuláció. A növények védekező mechanizmusai. Az ionfelvétel echanizmusa, az aktív és passziv ionfelvételi helyek szerepe és jelentősége. Az egyes elemek felvételi mechanizmusai, jelentőségük a növények életében. A bioregulátorok és mechanizmusok témaköre foglalkozik a bioreguláció alapjaival, a szabályozó mechanizmusokjelentőségével. E témakörben tárgyaljuk a hormonok (auxin, gibberelin, citokinin, etilén és az abszcizinsav) jelentőségét, hatásmechanizmusait, előállítását és szállítódását a növényekben. A mesterséges növekedés-szabályozók szerepét és jelentőségét a növények életében és a mezőgazdaságban. A növekedésszabályozok hatásait az egyes létfontosságú anyagok szintézisére. A növekedés és fejlődés témakör felöleli az ide kapcsolódó fogalmakat, a ciklusos jellegek tárgyalását, a növekedési formák és intenzitásuk, valamint a totipotencia, a differenciálódás és regeneráció tárgyalását. A hormonok és mesterséges növekedés-szabályozók gyakorlati alkalmazásai.

3 A magvak csírázása témakörben a magnyugalom fogalma, természete és formái, valamint fiziológiai és hormonális alapjainak ismertetését tervezzük. A nyugalmi periódusok. A magnyugalom. A rügynyugalom. A csirázás élettani jelentősége és folyamata. A virágzás fiziológiája címszó alatt a generativ fázisba való átmenet exogén és endogén feltételei. A fotoperiodizus. A pollenek fiziológiája. A virágindukció. Fás növények virágzásának sajátos kérdései. Az ivarjellegek. A megtermékenyülés és az önsterilitás problémái. Termésérések és termésképzések élettana fejezetben a megporzás áltl indukált változások, a termésképzés indukálta hormonális áthangolódások, váltzások szabályozása és jelentősége. A szervek közötti kölcsönhatások, a korelláció. Hormonális szabályozások. A termésérés folyamatának szabályozása. Az öregedés élettana. Fogalma, formái. Hormonok szerepe az öregedés kialakításában. A loblevelek öregedésben játszott szerepe és jelentősége. A szinkron oregedés, a lombhullás. Környezeti tényezőknek hatása a vegetativ szervekre, azok fejlődésére és növekedésére. A hőmérséklet, a télállóság és fagytűrés kérdései. A fény, a fitokrómok, az ingermozgások és autonóm mozgások szerepének és folyamatának ismertetése és hstása a növények életére, életfolyamataira. A kifejtett hatások és bekövetkezett élettani és morfológiai változások jelentősége. 3. Évközi ellenőrzés módja : Hallgatóink részére mindenki számára kötelezően előírt fogalomgyűjteményt készítettünk. Elmélet előadásokon a fogalmak számonkérése egy-egy témakör lezárása után a fogalmak ismeretének ellenőrzésével történik. Egyéb számonkérést évközben elméleti órákonnem trevezünk. 4. A tárgynak nincs előírt külső szakmai gyakorlata. 5. A kötelező ill. ajánlott irodalom : Farkas Gábor: Növényi biokémia. Akadémiai kiadó Láng Ferenc (szerk): Növényélettan - A növényi anyagcsere élettana. ELTE Eötvös Kiadó Pethő Menyhért. A növényélettan alapjai. Akadémiai Kiadó Erdei László (szerk): Fejlődés és növekedésélettan. JATE Press A tantárgy tárgyi szükségletei és ellátása Oktatástechnikai esközökkel ellátott előadóterem. A növényélettan tantárgy gyakorlati anyaga : Gyakorlati ismereteket adni, hogy az elméleti előadáson megszerzett tudás elmélyítéséhez. Elvégezni azokat a kísérleteket, amelyeket a hallgatók végzés utáni munkájukhoz elengedhetetlenül szükséges, és képessé teszi a végzett hallgatókat önálló kísérletek tervezésére, végzésére. A gyakorlatokon a hallgatók önálló laboratóriumi kísérletező munkát végeznek, a munka eredményeit jegyzőkönyvbe írják és a kapott adatokat értékelik, mely hasznos lehet a szak-, illetve diplomadolgozatok, és esetleg a későbbi munkájuk során. Az elméleti óra alapján a gyakorlat bemutatja és vizsgálja a növényvilág, különösen a magasabb rendű növények életfolyamatait, anyagcseréjét és azok szabályozását.

4 Gyakorlati témakörök: A fotoszintézis pigmentjeinek kromatográfos szétválasztása, az egyes frakciók mennyiségének meghatározása, abszorbciós görbék felvétele értékelése. A klorofillok mennyiségi meghatározása. A fotoszintézis hatékonyságának kísérleti bizonyítása. A membránok tulajdonságainak és áteresztőképességének kísérleti vizsgálata. Ionok hatása a membránok permeabilitására. A sejtek és szövetek ozmotikus potenciáljának kísérleti igazolása és meghatározása. A szómák működése környezeti hatásokra. A talajok összetételének, kötöttségi fokának és karbonát-tartalmának kísérleti meghatározása. A növények légzésének kísérleti bemutatása a termelt szén-dioxid, a felhasznált oxigén, valamint az erjedés során keletkezett anyagok meghatározásával. Az intermedier anyagcsere termékeinek kísérleti kimutatása és meghatározása. A hidrogenáz aktivitások bemutatása, a nikotin, a karotinoidok meghatározása, az antociánok termelése és hidrogénion koncentrációktól való függése. A csírázás külső- és belső környezeti hatásainak vizsgálata. Önállóan feldolgozandó és jegyzőkönyvben rögzítendő feladat a hallgatók számára. 4. Évközi ellenőrzés módja : Hallgatóink egy-egy témakör lezárásakor zárthelyi dolgozatban adnak számot teljesítményükről és tudásukról. Egyes témaköröket önállóan dolgoznak fel, amelyet szintén jegyzőkönyvben rögzítenek. A tárgynak nincs előírt külső szakmai gyakorlata. 5. Kötelező és ajánlott irodalom: Farkas Gábor: Növényi biokémia. Akadémiai kiadó Láng Ferenc (szerk): Növényélettan - A növényi anyagcsere élettana. ELTE Eötvös Kiadó Pethő Menyhért. A növényélettan alapjai. Akadémiai Kiadó Erdei László (szerk): Fejlődés és növekedésélettan. JATE Press Balázsy Sándor-Somogyi Judit: Növényélettani gyakorlatok. Bessenyei Kiadó

5 Tantárgy neve Növényélettan Tantárgy kódja BIB1504 Meghirdetés féléve 5 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 Számonkérés módja Gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) BIB1503 (E) Tantárgyfelelős neve Dr. Balázsy Sándor Tantárgyfelelős beosztása Főiskolai tanár A növényélettan tantárgy gyakorlati anyaga : Gyakorlati ismereteket adni, hogy az elméleti előadáson megszerzett tudás elmélyítéséhez. Elvégezni azokat a kísérleteket, amelyeket a hallgatók végzés utáni munkájukhoz elengedhetetlenül szükséges, és képessé teszi a végzett hallgatókat önálló kísérletek tervezésére, végzésére. A gyakorlatokon a hallgatók önálló laboratóriumi kísérletező munkát végeznek, a munka eredményeit jegyzőkönyvbe írják és a kapott adatokat értékelik, mely hasznos lehet a szak-, illetve diplomadolgozatok, és esetleg a későbbi munkájuk során. Az elméleti óra alapján a gyakorlat bemutatja és vizsgálja a növényvilág, különösen a magasabb rendű növények életfolyamatait, anyagcseréjét és azok szabályozását. Gyakorlati témakörök: A fotoszintézis pigmentjeinek kromatográfos szétválasztása, az egyes frakciók mennyiségének meghatározása, abszorbciós görbék felvétele értékelése. A klorofillok mennyiségi meghatározása. A fotoszintézis hatékonyságának kísérleti bizonyítása. A membránok tulajdonságainak és áteresztőképességének kísérleti vizsgálata. Ionok hatása a membránok permeabilitására. A sejtek és szövetek ozmotikus potenciáljának kísérleti igazolása és meghatározása. A szómák működése környezeti hatásokra. A talajok összetételének, kötöttségi fokának és karbonát-tartalmának kísérleti meghatározása. A növények légzésének kísérleti bemutatása a termelt szén-dioxid, a felhasznált oxigén, valamint az erjedés során keletkezett anyagok meghatározásával. Az intermedier anyagcsere termékeinek kísérleti kimutatása és meghatározása. A hidrogenáz aktivitások bemutatása, a nikotin, a karotinoidok meghatározása, az antociánok termelése és hidrogénion koncentrációktól való függése. A csírázás külső- és belső környezeti hatásainak vizsgálata. Önállóan feldolgozandó és jegyzőkönyvben rögzítendő feladat a hallgatók számára.

6 5. Évközi ellenőrzés módja : Hallgatóink egy-egy témakör lezárásakor zárthelyi dolgozatban adnak számot teljesítményükről és tudásukról. Egyes témaköröket önállóan dolgoznak fel, amelyet szintén jegyzőkönyvben rögzítenek. A tárgynak nincs előírt külső szakmai gyakorlata. 5. Kötelező és ajánlott irodalom: Farkas Gábor: Növényi biokémia. Akadémiai kiadó Láng Ferenc (szerk): Növényélettan - A növényi anyagcsere élettana. ELTE Eötvös Kiadó Pethő Menyhért. A növényélettan alapjai. Akadémiai Kiadó Erdei László (szerk): Fejlődés és növekedésélettan. JATE Press Balázsy Sándor-Somogyi Judit: Növényélettani gyakorlatok. Bessenyei Kiadó