(ΒΙΟΛ-440)  ΦΩTOΣYNΘEΣH  (3 ΔΜ)

Διδάσκων: Καθ. Κυριάκος Κοτζαμπάσης

 

 

 

 

Α. Διδακτικές Ενότητες

 

  1. Εισαγωγή. Φωτοσύνθεση και ενεργειακή ροή. Σύσταση, δομή και λειτουργία του φωτοσυνθετικού μηχανισμού.
  2. Φωτονιακή απορρόφηση και ενεργειακή διέγερση χρωστικών. Φθορισμός. Τρόποι μεταφοράς ενέργειας στο σύμπλοκο συλλογής φωτός (LHCII). Φωτοσυνθετική ροή ηλεκτρονίων (μη κυκλική και κυκλική).
  3. Φωτοσύστημα Ι (PSI). Φωτοσύστημα ΙΙ (PSII). Ρυθμιστικοί μηχανισμοί διοχέτευσης ενέργειας από το LHCII στο PSI και PSII (“tri-partite” μοντέλο - state 1→state 2).
  4. Φωτοφωσφορυλίωση και χημειωσμωτική θεωρία. Κύκλος των Calvin-Benson. Επαγωγικός φθορισμός και φωτοσυνθετική απόδοση.
  5. Μοριακή βιολογία του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Πλαστιδιακό γένωμα. Ρυθμιστικοί μηχανισμοί γονιδιακής μεταγραφής και μετάφρασης στο χλωροπλάστη.
  6. Μεταφορά πρωτεϊνών από το κυτόπλασμα στο χλωροπλάστη. Λειτουργική οργάνωση φωτοσυνθετικών συμπλόκων. Φωτοανάπτυξη του φωτοσυνθετικού μηχανισμού.
  7. Φωτοϋποδοχείς και αλυσίδες μεταφοράς σήματος για το σχηματισμό του φωτοσυνθετικού μηχανισμού.
  8. Βιοσυνθετικά μονοπάτια χλωροφυλλών και η ρύθμισή τους. Βιοσύνθεση των καροτενοειδών και ο ρόλος τους στη φωτοσυνθετική διαδικασία.
  9. Ρυθμιστικοί μηχανισμοί της μοριακής δομής και λειτουργίας του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Φωτοπροσαρμογή του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Φωτοαναπνοή. Φωτοαναστολή.
  10. Διαφορές του φωτοσυνθετικού μηχανισμού σε C3-, C4- και CAM-φυτά.
  11. Αντιδράσεις Hill. Βακτηριακή φωτοσύνθεση.
  12. Φωτοσύνθεση και καταπόνηση. Παγκόσμιες περιβαλλοντικές αλλαγές («τρύπα» του όζοντος, φαινόμενο του θερμοκηπίου, αύξηση ατμοσφαιρικού όζοντος) και μηχανισμοί προσαρμογής / προστασίας του φωτοσυνθετικού μηχανισμού σε αυτές τις αλλαγές.
  13. Βιοτεχνολογικές εφαρμογές στα πλαίσια μίας περιβαλλοντικής προσέγγισης - Φωτοσυνθετική παραγωγή υδρογόνου και άλλες μορφές βιοενέργειας / βιοκαυσίμων).

 

 

Β. Σημειώσεις του μαθήματος

 

Γ. Προτεινόμενη Βιβλιογραφία

 

  1. Φυσιολογία Φυτών – Από το μόριο στο περιβάλλον, Κ.Α. Ρουμπελάκη-Αγγελάκη (2003), Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης. ISBN 960-524-168-4. [Κεφ. 5 & 6]
  2. Φυσιολογία Φυτών (Τόμος Ι)  – Το κύτταρο ως ενεργητικό σύστημα, φαινόμενα μεταφοράς, Μεταβολισμός, Μοριακή φυσιολογία, Ιωάννης  Β. Τσέκος (2003), Εκδοτικός Οίκος Αδελφών  Κυριακίδη A.E. [Κεφ. 8,9,10 & 11]
  3. Φυσιολογία Φυτών, Lincoln Taiz & Eduardo Zeiger [1η Ελληνική έκδοση - γενική επιμέλεια Κωνσταντίνος Θάνος] (2011), Utopia Εκδόσεις ΕΠΕ [Κεφ. 7,8 & 9]
  4. Φυσιολογία Φυτών –Το κύτταρο ως ενεργητικό σύστημα, Φαινόμενα μεταφοράς, Μεταβολισμός, Αύξηση και Ανάπτυξη, Μοριακή φυσιολογία, Ιωάνης Β. Τσέκος (2004), Εκδοτικός Οίκος Αδελφών  Κυριακίδη A.E. ISBN 960-343-771-9. [Κεφ. 7,8 & 9]
  5. Photosynthesis: Molecular, Physiological and Environmental Processes , Ed.: Lawlor, D.W. (2001), Longman Scientific and Technical, Hong Kong. ISBN 0387916075.
  6. Plant Biochemistry and Molecular Biology, Ed.: Hans-Walter Heldt (1997). Oxford University Press. ISBN 0 19 850180 3.
  7. Plant Biochemistry and Molecular Biology, Ed.: Peter J. Lea and Richard C. Leegood (1999). Chichester, New York - Wiley. ISBN 0471976830.
  8. Photosynthesis: Physiology and Metabolism. Eds: Richard C. Leegood, Thomas D. Sharkey and Susanne von Caemmerer (2000). Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7923-6143-1  

 

 

 

Δ. Επιπλέον διαδικτυακή πληροφορία για τη ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ ταξινομημένη σε θεματικές ενότητες

Φωτοσυνθετική Διαδικασία – Ιστοσελίδες Επισκόπησης

«Φωτεινές» αντιδράσεις – κυκλική και μη-κυκλική φωτοφωσφορυλίωση

«Σκοτεινές» αντιδράσεις  - κύκλος των Calvin-Benson

Φωτοσυνθετικές μονάδες – Φωτοσυνθετικά κέντρα αντίδρασης

Σύμπλοκο συλλογής φωτός - Light Harvesting Complex II (LHCII)

Φωτοσυνθετική αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων

Φωτοσυστήματα (PSI & PSII)

Φωτοσυνθετική φωτόλυση του νερού - Oxygen Evolving Complex (OEC)

Κυτόχρωμα b6f (Cyt b6f)

ATPάση

C3-, C4- & CAM-φυτά

Ο χλωροπλάστης

Φωτοσυνθετικές χρωστικές

Φθορισμός χλωροφύλλης

Αναστολείς της φωτοσύνθεσης – Η δράση των ζιζανιοκτόνων

Καρβοξυλάση της 1,5 διφωσφορικής ριβουλόζης (Rubisco)

Φωτοσύνθεση και αβιοτική καταπόνηση

Βακτηριακή φωτοσύνθεση

Εξέλιξη της φωτοσύνθεσης

Φωτοσύνθεση και περιβάλλον

Τεχνητή φωτοσύνθεση

Η φωτοσύνθεση στην παραγωγή βιοενέργειας και βιοκαυσίμων