Anatomy, Morphology and Physiology of Plants - OPBB2B105A

• Title: Anatomie, morfologie a fyziologie rostlin
• Guaranteed by: Katedra biologie a environmentálních studií (41-KBES)
• Faculty: Faculty of Education
• Actual: from 2019
• Semester: summer
• E-Credits: 3
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: 0 / unknown (80)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: doc. RNDr. Vasilis Teodoridis, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Zdeněk Soldán, CSc.; doc. RNDr. Vasilis Teodoridis, Ph.D.
• Interchangeability : OB2302002, OB2302007, OKBB2B105A
• Is interchangeable with: OKBB2B105A

Annotation

English

Last update: doc. RNDr. Vasilis Teodoridis, Ph.D. (04.01.2019)

The aim of the course is to introduce students to the structure and functions of the plant body in relation to its evolution and adaptations. Main topics of course are: Introduction to cytology (structure and function of plant cells, submicroscopic structure), histology (origin, physiological function and classification of tissues), organology (primary and secondary structure, morphology and metamorphosis of root, stem and leaves, physiological aspects of growth and development plant), and physiological processes with emphasis on the transport of mineral solution and metabolites by the plant, processes of photosynthesis, metabolism, control and regulation of physiological phenomena in the plant, plant movements. Part of the course is also a detailed view of plant ontogenesis related to types of reproduction, morphology and anatomy of reproductive organs. During the laboratory work, students learn about various botanical micro-techniques, make cytological and histological preparations, learn basic preparatory skills and verify basic plant physiological processes and phenomena in practice. The aim of the course is to introduce the structure and functions of the plant body in relation to its evolution and adaptations. Main topics of course are: Introduction to cytology (structure and function of plant cells, submicroscopic structure), histology (genesis, physiological function and classification of tissues), organology (primary and secondary structure, morphology and metamorphosis of root, stem and leaves, physiological aspects of growth and development plant), and physiological processes with emphasis on the transport of mineral solution and metabolites by the plant, processes of photosynthesis, metabolism, control and regulation of physiological phenomena in the plant and plant movements. Part of the course is also a detailed view of plant ontogenesis, related to types of reproduction, morphology and anatomy of reproductive organs in vascular plants and specific rotation of their different groups. During laboratory work, students learn about botanical microscopes, make cytological and histological preparations, learn basic preparatory skills and verify basic plant physiological processes and phenomena in practice. During the exercise, basic laboratory and hygienic-safety habits are created.

Czech

Last update: doc. RNDr. Vasilis Teodoridis, Ph.D. (04.01.2019)

Cílem kurzu je seznámení studentů se stavbou a funkcemi rostlinného těla ve vztahu k jeho evoluci a adaptacím. Obsahem předmětu je uvedení do problematiky cytologie (stavba a funkce rostlinné buňky, submikroskopická struktura), histologie (geneze, fyziologická funkce a klasifikace pletiv), organologie (primární a sekundární stavba, morfologie a metamorfózy kořene, stonku a listů, fyziologické aspekty růstu a vývoje rostlin), a fyziologických procesů s důrazem na transport minerálního roztoku a metabolitů rostlinou, procesy fotosyntézy, dále metabolismus, řízení a regulace fyziologických jevů v rostlině a pohyby rostlin. Součásti kurzu je také detailní pohled na ontogenezi rostlin s vazbou na typy rozmnožování, morfologii a anatomii reprodukčních orgánů u cévnatých rostlin a specifickou rodozměnu jejich různých skupin. V rámci laboratorních prací studenti poznávají různé botanické mikrotechniky, zhotovují cytologické a histologické preparáty, učí se základním preparačním dovednostem a ověřují si základní rostlinné fyziologické procesy a jevy v praxi. V neposlední řadě si během cvičení vytváří i základní laboratorní a hygienicko-bezpečnostní návyky.

Descriptors

Last update: PhDr. Ing. Silvie Svobodová, Ph.D. (13.02.2021)

Anatomie a morfolologie rostlin (garance ZS):

Distanční výuka bude realizována on-line formou v prostředí GOOGLE MEET : STUDENTI KOMBINOVANÉ FORMY STUDIA (meet.google.com/yox-qrjs-yjr), STUDENTI PREZENČNÍ FORMY STUDIA (meet.google.com/men-yaxh-dd)

 

Fyziologie rostlin (garance VT):

Distanční výuka s ohledem na aktuální Covid-19 situaci bude probíhat ve formě on-line výuky na MS Teams, on-line konzultace, zadávání úkolů a kontrolních testů distančně na MS Teams. Platí stejně pro studenty prezenční i kombinované formy.

Odkaz na team: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3a86a3af5b606f48bc8d286710ad29e28e%40thread.tacv2/conversations?groupId=6243d67c-e6a0-4fc4-a303-9fe1bae81b0f&tenantId=5335a395-3770-41bf-b111-59efae08bf8d

Kód teamu: v0duaho (uživatelé mohli připojit do týmu přímo – nebudete dostávat žádosti o přidání).

 

Cvičení (Garance SS):

Distanční výuka bude realizována on-line formou v prostředí GOOGLE MEET, on-line cvičení dle standardního rozvrhu v redukované formě, on-line konzultace, poskytnutí podpůrných prezentací a materiálů pro individuální samostudium, zadávání úkolů a experimentů distančně emailem a na online cvičeních. Podmínky shodné pro prezenční i kombinované studenty.

název skupiny: AMFRO 20-21

odkaz na GOOGLE MEET: Meet – dop-surv-uyg (google.com)

Literature

Last update: doc. RNDr. Vasilis Teodoridis, Ph.D. (08.01.2019)

základní:
DOSTÁL, Petr, 2004. Anatomie a morfologie rostlin v pojmech a nákresech. Vyd. 2., rozš. Praha: Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta. ISBN 978-80-7290-179-1.
JURČÁK, Jaroslav, 2007. Komentovaný atlas anatomie vyšších rostlin. 1. vyd. Třebíč: Radek Veselý. ISBN 978-80-86376-39-4.
KINCL, Miloslav a Václav KRPEŠ, 2006. Základy fyziologie rostlin. 3., dopl. vyd. Ostrava: Václav Krpeš. ISBN 978-80-239-8375-3.
LUX, Alexander, 2017. Obrazový průvodce anatomií rostlin, 1. vyd Academia. ISBN 978-80-200-2620-0.

rozšiřující:
BRAUNE, Wolfram, Alfred LEMAN a Hans TAUBERT, 2007. Pflanzenanatomisches Praktikum I: Zur Einführung in die Anatomie der Vegetationsorgane der Samenpflanzen. 9. Aufl. B.m.: Spektrum Akademischer Verlag. ISBN 978-3-8274-1742-8.
PROCHÁZKA, Stanislav, Ivana MACHÁČKOVÁ, Jan KREKULE a Jiří ŠEBÁNEK, 2003. Fyziologie rostlin. Praha: Academia. ISBN 978-80-200-0586-1.
RAVEN, Peter H., Ray Franklin EVERT a Susan E. EICHHORN, 2013. Biology of plants. 8th ed. New York: Freeman. ISBN 978-1-4292-1961-7.
WILD, Aloysius a Volker SCHMITT, 2012. Biochemische und physiologische Versuche mit Pflanzen: für Studium und Unterricht im Fach Biologie. Berlin; Heidelberg: Springer Verlag. ISBN 978-3-8274-2818-9.
VOTRUBOVÁ, Olga, 2010. Anatomie rostlin. 3., přeprac. vyd. Praha: Karolinum. Učební texty Univerzity Karlovy v Praze. ISBN 978-80-246-1867-8.

Syllabus

Last update: doc. RNDr. Vasilis Teodoridis, Ph.D. (25.01.2021)

Obsah kurzu – část Anatomie a morfologie rostlin (garance ZS):

1. Rostlinná buňka: stavba, rozdíly oproti buňce živočišné (srovnání s přednáškou dr. Pavlasové a mgr. Vojíře): buněčná stěna, buněčné membrány, plasmalema, endoplasmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuola, základní cytoplasma, cytoskelet, ribosomy, semiautonomní organely: plastidy (chloroplasty), mitochondrie, buněčné jádro, transport buněčnou stěnou (apoplastický, symplastický), podrobná stavba buněčné stěny rostlinné buňky

2. Rostlinná pletiva: klasifikace a dělení; meristémy (dělivá pletiva) – apikální, laterální (kambium, felogén); pletiva základní - parenchym, kolenchym,  sklerenchym; pletiva krycí; pletiva vodivá – floém, xylém; primární a sekundární tloustnutí - základy.

3. Stavba rostlinného těla; vznik orgánů; Souměrnost orgánů; povrch orgánů; odění a jeho typy; Kořen: základní charakteristika; primární stavba; druhotné tloustnutí; vývoj kořenové soustavy; větvení kořenů; přeměny kořene; mykorhiza.

4. Prýt:  Stonek, anatomie a morfologie: charakteristika, větvení, typy stonku; vnitřní stavba stonku; typy vodivých pletiv u jednotlivých skupin cévnatých rostlin; druhotné tloustnutí pomocí kambia - sekundární dřevo a lýko; druhotné tloustnutí pomocí felogénu; pupeny; větvení stonku, liány; přeměny stonku.

5. List, anatomie a morfologie: evoluce listu; vnitřní stavba listu; vnější morfologie; palisty, listeny, listence, tvary listové čepele; žilnaitna; vernace; estivace; přeměny listu

6. Květ: typy květu; ontogeneze květu, květní části: květní lůžko, květní obaly, nektaria,  andreceum – pyl a jeho vývoj, gyneceum – placentace, vývoj vajíčka. Opylení a oplození:  typu opylení, způsoby zabránění samoopylení. Oplození u krytosemenných rostlin.

7. Květenství: jednoduchá x složená; hroznovitá x vrcholičnatá; otevřená x uzavřená. Plod: charakteristika, způsoby vzniku; přehled a typologie plodů. Semeno: stavba semeny; diferenciace embrya a endospermu. Klíčení semene.

8. Rozmnožování rostlin: nepohlavní, pohlavní; isosporie x heterosporie; životní cykly hlavních skupin cévnatých rostlin - srovnání.

 

Obsah kurzu – část Fyziologie rostlin (garance VT):

1. Fyziologie rostlin, rostlina a voda: vymezení vědního oboru, předmět oboru, vztahy k jiným biologickým oborům, metody výzkumu, historie, definice rostlin, fce vody v rostlinném organismu, pohyb vody v rostlině (difúze, konvekce, osmóza, osmotický, matricový, turgorový a vodní potenciál, hypotonické, hypertonické, izotonické prostředí, plazmolýza, plazmoptýza), příjem a vedení vody rostlinou (pasivní, aktivní), kořenový vztlak, transpirační proud, gutace, koheze, adheze, kapilarita, osmoregulace rostliny, evapotranspirace, půda; Minerální výživa rostlinného organismu: fyziologická definice pojmu minerální výživa, biogenní prvky, sušina, kvantiativní a kvalitativní zastoupení biogenních prvků, živné roztoky, příjem a transport minerálních látek, pasivní transport, aktivní transport, mechanizmy aktivního transportu, asimilace a funkce minerálních živin (anorganické, organické).

2.-3. Fotosyntéza: základní princip, struktura a funkce chloroplastů, princip excitace a přenosu elektronů v rámci redoxní kaskády, struktura a funkce fotosystému (PS I a II), primární (světelná) fáze fotosyntézy (fotolýza, vznik ATP a NAHDPH+H, redoxní kaskáda, cyklická a acyklická fotofosforylace), sekundární (temnostní) fáze (Calvinuv cyklus, syntéza látek z produktů Calvinova cyklu /sacharóza, škrob, fruktany/, fotorespirace, C3, C4 a CAM rostliny), vnější faktory ovlivňující fotosyntézu. Respirace: procesy respiračního metabolismu (glykolýza, pentózový cyklus, Krebsův cyklus, oxidativní fosforylace), syntéza z meziproduktů respiračního metabolismu, dýchání rostlin a faktory vnějšího prostředí, hmyzožravé rostliny, autotrofie x heterotrofie, saprofytismus, parazitismus, mixotrofie, symbióza, mikorhiza, rozdělení organismů podle typu metabolismu.

4. Vývoj rostlinného organismu: definice vývoje (růst, diferenciace), iniciály, meristémy, embryonální fáze (buněčný cyklus, mitóza, cytokineze, meióza), expanzní fáze, diferenciační fáze; Regulace růstu a vývoje: regulace růstu a vývoje na vnitrobuněčné, mezibuněčné úrovni a vnějšími faktory, fytohormony (auxiny, giberliny, cytokinny, abscisiny, ethylen), fytochromový a flavinový komplex, fotoperiodismus, etiolace, biorytmicita ; Ontogeneze a pohyby rostlin: ontogenetické fáze, klíčení semen, kvetení (jarovizace), zrání plodů (anemochorie, barochorie, hydrochorie, zoochorie, autochorie, klimakterické a neklimakterické plody), opadání listů a plodů, stárnutí a odumírání rostlin nebo jejich částí (apoptóza x nekróza), pohyby rostlin (fyzikální, vitální, indukované, neindukované, taxe, tropismy, nastie).

 

Obsah cvičení (garance SS):

V rámci laboratorních cvičení se studenti seznamují s různými botanickými mikrotechnikami, zhotovují cytologické a histologické preparáty, osvojují si základní preparační dovednosti a ověřují si základní rostlinné fyziologické procesy a jevy v praxi. V průběhu cvičení si také vytvářejí základní laboratorní a hygienicko-bezpečnostní návyky.

1. Mikroskop, jeho stavba, práce s mikroskopem; Pozorování trvalých preparátů; Příprava jednoduchého vodního preparátu (suknice cibule), kresba a popis; Vodní režim v buňce.

2. Buňka a její části: pozorování plastidů (chloroplastů atd.), jádra, vakuol, buněčné stěny, buněčných inkluzí (různé typy buněk); Rostlinná pletiva: parenchym, kolenchym, sklerenchym.

3. Cévní svazky: podélný a příčný řez cévním svazkem u dvouděložných a jednoděložných rostlin, pozorování různých druhů cévních svazků (koaxiální, kolaterální, bikolaterální, jeho části: kambium, floém, xylém); Kořen (primární a sekundární stavba kořene, apikální meristém, pokožka, adventivní kořeny).

4. Stonek (primární a sekundární stavba); List: řez listem a jehlicí, otisk listové pokožky u jednoděložné a dvouděložné rostliny, pozorování trichomů, různě složitých; Pylová zrna: pozorování pylových zrn rostlin hmyzosprašných a větrosprašných.

5. Rozdíly mezi jednoděložnými a dvouděložnými rostlinami (pozorování rozdílů z hlediska anatomie, morfologie a fyziologie rostlin; vegetativní ontogenetické fáze); Osmotické jevy v buňce (osmotická hodnota buňky).

6. Fotosyntéza (základní princip, průběh, vliv vnějších faktorů); Chromatografie rostlinných barviv.

 

Course completion requirements

Last update: doc. RNDr. Vasilis Teodoridis, Ph.D. (25.01.2021)

• zápočet - základní orientace v řešené problematice, v případě prezenční formy: docházka a aktivní účast na cvičení (minimálně 80%), odevzdání kvalitně zpracovaných protokolů (ze všech realizovaných cvičení), v případě distanční formy: účast na online cvičení, odevzdání pracovního listu a minimálně 3 kvalitních protokolů (alternativní experimenty);
• zkouška - ústní (učivo v rozsahu sylabu) v prezenční či on-line formě dle aktuální epidemiologické situace