Biochemia środowiskowa

W ostatnim czasie nastąpił rozwój interdyscyplinarnej dziedziny nazywanej biochemią środowiskową czy ekologią biochemiczną. Według najnowszych koncepcji naukowych synteza wtórnych metabolitów roślin jest miarą dopasowania roślin do środowiska stanowiąc swoisty odpowiednik systemu immunologicznego zwierząt wyższych. Wtórne metabolity roślin odgrywają też znaczną rolę w interakcjach pomiędzy zwierzętami a roślinami lub pomiędzy roślinami w ich środowisku. W toku wykładów omówione będą zagadnienia związane z dostosowaniem metabolizmu roślin do warunków naturalnych oraz roli jaką adaptacja biochemiczna odgrywa w kształtowaniu bioróżnorodności organizmów.

Wykłady:

1. Wtórny metabolizm roślin i jego rola ekologiczna

2-3. Biosynteza podstawowych grup metabolitów wtórnych

4. Koszty i korzyści płynące z syntezy metabolitów wtórnych – specyfika wtórnego metabolizmu traw

5. Interakcje biochemiczne pomiędzy roślinami i zwierzętami

6. Biochemia procesu zapylania – chemiczne podstawy barwy kwiatów, zapachów oraz wartość żywieniowa nektaru i pyłku

7. Preferencje żywieniowe owadów – podstawy wyboru roślin przez owady, atraktanty i substancje odstraszające

8. Oddziaływania hormonalne rośliny - zwierzęta

9-10. Toksyny roślinne i ich wpływ na zwierzęta

11. Ekologiczna rola substancji psychoaktywnych i narkotycznych

12-13. Interakcje biochemiczne pomiędzy roślinami oraz pomiędzy roślinami a mikroorganizmami (allelopatia, oddziaływanie gospodarz-pasożyt)

14. Biochemiczne adaptacje do wzrostu w niekorzystnych warunkach abiotycznych

15. Rola adaptacji biochemicznych w utrzymaniu bioróżnorodności

Ćwiczenia:

1-3. Zbiór materiałów w warunkach terenowych

4-10. Analiza typu metabolizmu fotosyntetycznego u roślin rodzaju cibora (Cyperus) w zależności od aktualnych warunków wodnych środowiska (porównanie akumulacji białek RuBisCO i PEPC)

11-15. Porównawcza ilościowa i jakościowa analiza alkaloidów (TLC/HPLC) u roślin dzikich zjadanych i niezjadanych przez owady

Statystyka przedmiotu:

1. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot obowiązkowy Godziny: -; ECTS: -

2. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot do wyboru Godziny: 75; ECTS: 3

3. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje poprzez bezpośredni kontakt z nauczycielem akademickim (wykłady, ćwiczenia, seminaria....) Godziny: 30; ECTS: 1,2

4. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach praktycznych np. laboratoryjne, projektowe, terenowe, warsztaty Godziny: 15; ECTS: 0,6

5. Przewidywany nakład pracy własnej (bez udziału prowadzącego lub z udziałem w ramach konsultacji) konieczny do realizacji zadań programowych przedmiotu. Godziny: 45; ECTS: 1,8

Harborne J.B. „Ekologia biochemiczna” Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997.

Rapacz M., Płażek A. 2007. Fizjologia traw kluczem do ich ewolucyjnego sukcesu? W: L. Frey (red.), Księga polskich traw, s. 145-168. Instytut Botaniki im. W. Szafera, Polska Akademia Nauk, Kraków.