139432 Zawartość 1 Wstęp • Jan Kopcewicz, Stanisław Lewak 2

Zawartość
1
Wstęp • Jan Kopcewicz, Stanisław Lewak
2
Podstawy procesów życiowych
2.1
Podstawy strukturalno-funkcjonalne komórki roślinnej • Andrzej Tretyn
2.1.1
Błona komórkowa (plazmolema)
2.1.2
Cytoplazma podstawowa i struktury cytoplazmatyczne
2.1.3
Jądro komórkowe
2.1.4
Wakuola
2.1.5
Ściana komórkowa
2.1.6
Transport przez błony biologiczne
2.1.7
Regulacja podstawowych funkcji komórek roślinnych
2.1.8
Zróżnicowanie strukturalne i funkcjonalne komórek roślinnych
2.2
Podstawy metaboliczne • Stanisław Lewak
2.2.1
Reakcje samorzutne
2.2.2
Magazynowanie i przenoszenie energii metabolicznej
2.2.3
Reakcje fotochemiczne i fotobiologiczne
2.2.4
Reakcje utleniania i redukcji
2.2.5
Reakcje enzymatyczne
2.2.6
Regulacja metaboliczna
2.3
Podstawy molekularne • Stanisław Lewak
2.3.1
Struktura genu
2.3.2
Informacyjne RNA
2.3.3
Synteza białka i przekształcenia potranslacyjne
2.3.4
Informacja zawarta w genomie
2.4
Odbiór i przekazywanie sygnałów w komórkach roślinnych • Andrzej Tretyn
2.4.1
Receptory - budowa i mechanizm działania
2.4.2
Przekazywanie sygnałów w komórkach eukariotycznych - receptory
2.4.3
Przekazywanie sygnałów w komórkach eukariotycznych - wtórne przekaźniki informacji
2.4.4
Fosforylacja i defosforylacja białek jako składnik integrujący szlaki przekazywania sygnałów
2.4.5
Rola swoistej degradacji białek w przekazywaniu sygnałów
2.4.6
Uwagi końcowe
2.5
Regulacja procesów fizjologicznych przez czynniki endogenne • Stanisław Lewak
2.5.1
Hormony roślinne
2.5.2
Biosynteza i degradacja hormonów
2.5.3
Odwracalna inaktywacja hormonów
2.5.4
Transport hormonów
2.5.5
Wrażliwość komórek na hormony, kompetencja komórek
2.5.6
Receptory hormonów
2.5.7
Mechanizmy działania hormonów
2.6
Regulacja procesów wzrostu i rozwoju przez czynniki środowiskowe • Halina Gabryś
2.6.1
Warunki świetlne
2.6.2
Warunki termiczne
2.6.3
Działanie pola grawitacyjnego
2.6.4
Oddziaływanie innych roślin – allelopatia
139432
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
3.4.1
Dyfuzja
3.4.2
Przepływa objętościowy
3.4.3
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
3.8.1
Rośliny poikilohydryczne i homeohydryczne
3.8.2
Pobieranie wody
3.8.3
Drogi przemieszczania się wody w roślinie
3.8.4
3.9
Przepływ wody w ksylemie
Czynniki regulujące szybkość pobierania i ruchu wody w roślinie
3.9.1
Czynniki glebowe
3.9.2
Czynniki atmosferyczne
3.9.3
Czynniki roślinne mające wpływ na transpirację
3.9.4
Ruchy aparatów szparkowych
3.10 Transpiracja a wymiana CO2
3.11 Bilans wody w roślinie
3.11.1 Określanie bilansu wody w roślinie
3.11.2 Rośliny hydrostabilne i hydrolabilne
4
Odżywianie mineralne roślin • Maria Szymańska
4.1
Uwagi wstępne
4.2
Mineralne składniki pokarmowe
4.2.1
4.2.2
4.3
Zawartość i dystrybucja w roślinie
Klasyfikacja i kryteria podziału
Funkcje fizjologiczne niezbędnych składników mineralnych
4.3.1
Makroelementy
4.3.2
Mikroelementy
4.3.3
4.4
Pierwiastki pożądane (korzystne)
Gleba jako źródło składników mineralnych
4.4.1
Fizykochemiczne właściwości gleby
4.4.2
Biologiczna aktywność gleby
4.5
Pobieranie i transport składników mineralnych
4.5.1
Pobieranie przez korzeń
4.5.2
Pobieranie przez części nadziemne
4.5.3
Transport składników mineralnych
4.6
Przemiany azotu i siarki
4.6.1
Azot
4.6.2
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
5.1.1
Rodzaje plastydów i budowa chloroplastów
5.1.2
Budowa i funkcja błon fotosyntetycznych
5.1.3
Wiązanie dwutlenku węgla w fotosyntezie
5.1.4
Fotooddychanie
5.1.5
Wymiana substancji między chloroplastem a cytozolem
5.1.6
Fizjologiczne i ekologiczne aspekty fotosyntezy
5.1.7
Fotosynteza a efekt cieplarniany
5.1.8
Reakcje fotosyntezy u bakterii
5.1.9
Sztuczne układy naśladujące fotosyntezę; alternatywne źródła energii
5.1.10 Chemosynteza
5.2
Procesy anaboliczne • Kazimierz Strzałka
5.2.1
Drogi syntezy cukrowców
5.2.2
Drogi syntezy lipidów
5.2.3
Drogi syntezy aminokwasów
5.2.4
Drogi syntezy nukleotydów
5.2.5
Synteza i degradacja chlorofilu
5.2.6
Synteza metabolitów wtórnych
5.2.7
Terpenoidy
5.2.8
Związki fenolowe
5.2.9
Metabolity wtórne zawierające azot
5.3
Procesy oddechowe • Halina Gabryś, Anna M. Rychter
5.3.1
Główne substraty oddechowe i ich mobilizacja
5.3.2
Glikoliza
5.3.3
Fermentacje
5.3.4
Szlak pentozofosforanowy i jego powiązanie z glikolizą
5.3.5
Struktura i funkcja mitochondriów roślinnych
5.3.6
Metabolizm związków węgla w mitochondriach
5.3.7
Mitochondrialny łańcuch transportu elektronów i fosforylacja oksydacyjna
5.3.8
Regulacja procesów oddechowych
5.3.9
Rola mitochondriów w utrzymaniu równowagi oksydoredukcyjnej (homeostazy redoks) komórki
5.3.10 Katabolizm lipidów
5.3.11 Fizjologia oddychania
5.4
Energetyka komórki roślinnej • Halina Gabryś
5.4.1
Energia swobodna reakcji chemicznej i jej związek ze stałą równowagi
5.4.2
Nośniki energii metabolicznej
5.4.3
Energetyczne aspekty reakcji oksydoredukcyjnych
5.4.4
Światło jako źródło energii dla roślin
5.4.5
Przekształcanie energii w błonach roślinnych
5.4.6
Przenoszenie energii między przedziałami komórki
5.4.7
Energetyczne koszty procesów biochemicznych i transportu
6
Transport floemowy i dystrybucja substancji pokarmowych • Zofia Starek
6.1
6.1.1
6.1.2
6.2
Przemieszczanie związków pokarmowych w całej roślinie
Wprowadzenie
Organizm roślinny jako zespół donorów i akceptorów substancji pokarmowych
Struktura floemu
6.2.1
Różnorodność budowy łyka
6.2.2
Struktury cytoplazmatyczne rurek sitowych
6.3
Transport foemowy
6.3.1
Skład chemiczny soku floemowego
6.3.2
Ilościowe aspekty transportu floemowego
6.3.3
Wpływ temperatury na transport floemowy
6.4
Mechanizm transportu floemowego
6.4.1
Siły motoryczne załadowywania floemu
6.4.2
Rozładowywanie floemu - wykładnik metabolizmu akceptorów fotoasymilatów
6.4.3
Mechanizm i siły motoryczne transportu floemowego
6.5
Dystrybucja substancji pokarmowych w roślinach
6.5.1
Bilans substancji pokarmowych - wynik zaopatrzenia i zapotrzebowania
6.5.2
Waskularne połączenia donorów z akceptorami
6.5.3
Hierarchiczność zaopatrzenia akceptorów w fotoasymilaty
6.5.4
Udział hormonów w regulacji transportu i dystrybucji związków pokarmowych
7
Wzrost i rozwój roślin
7.1
Mechanizmy wzrostu i rozwoju • Andrzej Tretyn
7.1.1
Embriogeneza - powstawanie pierwotnego planu budowy rośliny
7.1.2
Wzrost roślin
7.1.3
Różnicowanie
7.1.4
Rozwój i morfogeneza roślin
7.1.5
Rozwój a morfogeneza – podsumowanie
7.2
Kiełkowanie nasion • Stanisław Lewak
7.2.1
Struktura i skład chemiczny nasion
7.2.2
Przebieg kiełkowania i jego regulacja
7.2.3
Procesy zachodzące podczas kiełkowania
7.2.4
Żywotność i wigor nasion
7.3
Rozwój wegetatywny • Jan Kopcewicz
7.3.1
Rozwój organów wegetatywnych
7.3.2
Mechanizmy wegetatywnego rozwoju roślin
7.3.3
Zjawiska korelacyjne w morfogenezie roślin
7.3.4
Regeneracja i rozmnażanie wegetatywne roślin
7.4
Rozwój generatywny • Jan Kopcewicz
7.4.1
Ogólna charakterystyka kwitnienia
7.4.2
Kontrola kwitnienia
7.4.3
Indukcja kwitnienia
7.4.4
Ewokacja kwitnienia
7.4.5
Rozwój kwiatu
7.4.6
Rozwój nasienia i owocu
7.5
Spoczynek roślin • Stanisław Lewak
7.5.1
Spoczynek drzew
7.5.2
Spoczynek nasion
7.5.3
Spoczynek innych organów
7.5.4
Mechanizmy spoczynku
7.6
Starzenie się roślin • Jan Kopcewicz
7.6.1
Ogólna charakterystyka starzenia się roślin
7.6.2
Starzenie się organów
7.6.3
Mechanizmy starzenia się roślin
7.7
Ruchy roślin • Jan Kopcewicz
7.7.1
Procesy bodźcowe i pobudzenie
7.7.2
Typy ruchów
7.8
Rytmy biologiczne roślin • Jan Kopcewicz
7.8.1
Ogólna charakterystyka rytmów
7.8.2
Mechanizmy zjawisk rytmicznych
8
Reakcje roślin na stresowe czynniki środowiska
8A. Odpowiedzi na czynniki abiotyczne • Alina Kacperska
8.1
Stres i jego skutki
8.1.1
Przebieg reakcji rośliny na działanie czynnika stresowego
8.1.2
Rodzaje uszkodzeń spowodowanych stresem
8.1.3
Odporność i jej elementy
8.1.4
Adaptacja i aklimatyzacja
8.1.5
8.2
Strategie dostosowawcze roślin i typy odporności
Stres oksydacyjny
8.2.1
Biologiczne skutki stresu oksydacyjnego
8.2.2
Mechanizmy ochronne
8.3
Stres radiacyjny
8.3.1
8.3.2
8.4
Stres świetlny: promieniowanie aktywne fotosyntetycznie
Promieniowanie nadfioletowe
Stres termiczny
8.4.1
8.4.2
8.5
Stres spowodowany wysoką temperaturą - stres cieplny
Stres spowodowany niską temperaturą
Stres wywołany niedoborem tlenu w podłożu
8.5.1
Zaburzenia funkcjonalne i przyczyny uszkodzeń
8.5.2
Odporność na niedobór tlenu
8.6
Stres spowodowany niedoborem wody - stres wodny
8.6.1
8.6.2
8.7
Skutki deficytu wody
Odporność roślin na suszę
Stres spowodowany zasoleniem - stres solny
8.7.1
Szkodliwe skutki zasolenia
8.7.2
Odporność roślin na zasolenie
8.7.3
8.8
Korzyści z roślin odpornych na zasolenie
Stres spowodowany zanieczyszczeniami środowiska
8.8.1
Przyczyny i rodzaje zanieczyszczeń
8.8.2
Zanieczyszczenia pochodzące z atmosfery
8.8.3
Skażenia spowodowane obecnością metali ciężkich w glebie i wodzie
8.8.4
Inne rodzaje skażeń
8.8.5
8.9
Rośliny jako bioindykatory zanieczyszczeń
Udział hormonów i innych regulatorów wzrostu w reakcjach roślin na abiotyczne czynniki stresowe
8.9.1
Kwas abscysynowy
8.9.2
Etylen
8.9.3
Jasmonidy
8.9.4
Tlenek azotu
8.10 Białka stresowe
8.10.1 Białka szoku cieplnego
8.10.2 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
8.12.1 Różne typy odporności
8.12.2 Model zygzaka
8.12.3 Białka odporności R
8.12.4 Czynniki wirulencji
8.12.5 Zestaw czynników wirulencji określa zakres gospodarza
8.12.6 Modele percepcji efektorów
8.12.7 Reakcje obronne
8.12.8 Odporność indukowana
8.12.9 Wyciszanie RNA jako sposób obrony przed infekcjami wirusowymi
8.13 Odpowiedź roślin na szkodniki
8.13.1 Odpowiedź na atak owadów roślinożernych
8.13.2 Odpowiedź bezpośrednia
8.13.3 Metabolity wtórne i białka obronne
8.13.4 Zmiany w fizjologii owadów i roślin wywołane wzajemnym kontaktem
8.13.5 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
9.1.1
Powiązanie fizjologii roślin z naukami stosowanymi
9.1.2
Fotosynteza i dystrybucja biomasy - procesy determinujące plon rolniczy
9.1.3
Produktywność zespołów roślinnych
9.1.4
Produktywność roślin a plon rolniczy
9.1.5
Wpływ warunków klimatycznych na produktywność agrocenoz
9.1.6
Ingerencja rolnika w procesy fizjologiczne roślin uprawnych
9.1.7
Wpływ zanieczyszczeń środowiska na rośliny uprawne
9.2
Biotechnologia roślin • Jan Kopcewicz
9.2.1
Biotechnologia tradycyjna i molekularna
9.2.2
Tradycyjne i nowoczesne metody hodowli i uprawy roślin
9.2.3
Roślinne kultury in vitro
9.2.4
Biotechnologiczne metody upraw i doskonalenia roślin
9.2.5
Zasoby genowe roślin użytkowych
9.2.6
Kontrowersje wokół biotechnologii roślin
Skorowidz rzeczowy