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Home / Pflanzenphysiologie

PFLAN­ZEN­PHY­SIO­LO­GIE
(24 Stun­den in Strassburg)

Professoren Ralf RESKI und Gerhard LEUBNER  -  Universität FREI­BURG

 

1. Teil : PD Dr. Gerhard LEUBNER

Bedeutung und Besonderheiten der grünen Pflanzen
Einführung und grüne Highlights, u.a. Photoautotrophie, Grüne Evolution und Biodiversität, Agrikulturgeschichte, Grüne Revolution, Pflanzenentwicklung, sessile Lebensweise, Signaltransduktion, Modell-pflanzen, Chemodiversität.

Pflanzenzelle : Evolution, Struktur und Funktion
Pflanzenzelle und -zellorganellen, Überblick und pflanzenspezifische Aspekte. Speicherstoffe, Stärke- und Fettspeicherung in Samen. “Molecular farming using seeds as hosts”. Cytoskelett.

 

Pflanzenzelle : Zellwand, Plasmodes-men, Zellteilung
Primäre Zellwand und Zellteilung. Cellulose, Matrix-Polysaccharide. Plasmodesmen : Struktur und Funktion (SEL, Callose, Viren, Transkriptionsfaktoren). Symplastischer versus apoplastischer Transport.

Pflanzengestalt : Zelltypen, Gewebe, Organe
Pflanzengestalt : Meristeme versus Dauergewebe. Zelldifferenzierung und Gewebetypen. Grund- und Abschlussgewebe. Drüsen- und Sekretions-gewebe. Etherische Öle : Monoterpen-Bio-synthese. Evolution : Eudikotyle versus Monokotyle.

Vom Kraut zum Baum : Sekundäre Zellwand, Leitbündel
Sekundäre Zellwand. Festigungsgewebe. Lignin-Biosynthese. Verholzung der sekundären Zell-wand. Leitgewebe : Xylem, Phloem. Primäre Sprossachse.

Vom Kraut zum Baum : Sek. Dickenwachstum, Wasser- und Stoff-transport
Sekundäres Dickenwachstum, Holzbildung. Physiologie des Wasserferntransports im Xylem. Können Bäume in den Himmel wachsen ? Baum-physiologie. Dendrologie. Holz als Werkstoff. Holz-Biotechnologie. Physiologie des Stoff-transports im Phloem. 

Wurzel : Entwicklung, Struktur und Funktion
Entwicklung und Funktion der primären Wurzel (Übersicht). Wurzelhaare : Wurzelhaar-Initiation und –Spitzenwachstum : Physiologie, Mutanten, Ca2+, Ethylen. Endodermis und Zentralzylinder : Wasser- und Ionen-Aufnahme.

Wurzelsymbiosen : Nährstoffaufnahme, Mykorrhiza
Ernährungsphysiologie : Wasser, Boden, Pflanzennährstoffe, Düngung. Wurzelsymbiosen (Übersicht) : Mykorrhiza, Wurzelknöllchen. Pflanzen-Pilz-Coevolution. Ektomykorrhiza (Bäume) : “Wood Wide Web”. Endomykorrhiza (AM) : Pflanze-Pilz-Symbiose ? Endomy-korrhiza : Orchideen.

Sekundäre Pflanzenstoffe : Flavonoide, Blütenfarbstoffe
Sekundäre Pflanzenstoffe. Chemoevolution : Flavonoide versus Betalaine. Phenylpropan- und Flavonoid-Biosynthese. Vakuoläre Blütenfarb-stoffe : Chalcone, Anthocyane. Blütenfarben : Mensch und Honigbiene. Metabolic engineering : Petunien-Blütenfarben. Flavonoid-Funktionen.

Sekundäre Pflanzenstoffe : Alkaloide, Chemoökologie, Medikamente, Drogen
Alkaloide : Biosynthese N-haltiger sekundärer Pflanzenstoffe. Tropan-, Indol-Ergolin-, Pyridin-, Purin-, (Benzyl)isochinolin-Alkaloide. Chemo-ökologie : Nicotin, Tabakpflanze-Insekten-Inter-aktion, ökologische Forschung mit transgenen Pflanzen. Opiat-Biosynthese, transgene Mohn-pflanzen.

Fortpflanzung, Samen- und Frucht-bildung
Sexuelle Fortpflanzung, Generationswechsel Spermatophyten : Blütenorgane, Gametophyten-entwicklung, doppelte Befruchtung. Samen-, Fruchtentwicklung. Asexuelle Fortpflanzung : vegetative Vermehrung. Apomixis, Partheno-karpie. Früchte : Ethylen, Fruchtreifung der Tomate.

Samenphysiologie und Saatguttechno-logie
Samenstruktur und -funktion – Keimung und Dormanz. Speicherstoffmobilisierung in Getreide-karyopsen. Saatgutqualität und moderne Saatgut-technologien : Hybridsaatgut und Heterosis, Saatgut-Produktion, Saatgut-Beschichtung und -Pillierung, Saatgut-Vorbehandlung und -Veredelung, Priming, Vorkeimung, “Artificial seeds”.

2. Teil : Prof. Dr. Ralf RESKI

Evolution und Organisationsformen der Pflanzen
Stammbaum der Pflanzen. Organisationsformen. Endosymbiontentheorie. Organisationsformen : Algen. Einzellige Algen. Mögliche Zellverbünde von Einzelzellen. Riesenzelle. Coenoblast. Mehr-zellige Algen. Thallus. Rotalgen. Braunalgen.
Armleuchteralgen. Flechten. Landpflanzen. Moose. Kormus.

Das Blatt / Photosynthese

Das Blatt :
Phyllom, Photosynthese, Transpiration. Meta-morphosen, Wachstum, Aufbau, Entwicklung, Anordnung der Blätter an der Sprobachse. Blattmorphologie im Laufe der Sprobentwicklung (Keim-, Nieder-, Laub-, Hoch-, Blütenblätter). Formen das Blattrandes und der Blattfläche, Symetrie, Anantomie, Spalt-öffnungen, Leitbündelanordnung.

Photosynthese :
Bilanz. Licht als Energieträger. Chlorophyll, Licht-absorbierendes Pigment. Das Blatt, Chloroplasten. Die Thylakoidmembran, Lichtreaktion, nicht-zyklischer Elektronen-transport. Photosynthese, C4- und CAM-Pflanzen.

Dissimilation und Primärstoffwechsel
Dissimilation : Abbau von Kohlenstoff-verbindungen. Nettobilanz pro Molekül Glucose. Photosynthese – Zellatmung. Stärke, Struktur. Fettabbau, β-Oxidation (Glyoxysomen). Respirationsquotient. Oxidativer Pentose-phosphatzyklus. Stickstoff. Aminosäuren. Aufbau der Aminosäuren & Shikimat-Weg. Abbau von Proteinen. Schwefel. Phosphor. 

Carotinoide und Lipide
Lipide. Funktionen in Pflanze. Lipid-metabolismus. Produktion von mehrfach ungesättigten Fettsäuren in Moos. Lipidoxidation und « Plant Signalling ». Sekundäre Pflanzen-stoffe : Flavonoide, Alkaloide, Carotinoide, Iso-prenoide. Anwendungen. Hemi-, Mono-, Sesqui-, Di-, Tri- und Polyterpene. Gemischte Prenyl-lipide. Prenylierung von Proteinen zur Verankerung in Membranen. IPP-Synthese. Carotinoidsynthese. Carotinoide : Vorkommen. Carotinoide als Lebensmittelzusatzstoff. Carotine und Xantophylle. Delokalisierte π-Elektron-systeme. Lycopin, Zeaxanthin, β-Carotin. Golden Rice.

Wachstum und Entwicklung (Phyto-hormone, Licht)
Wachstum. Entwicklung. Zellteilung. Differenzierung. Photomorphogenese. Licht-rezeptoren (Phytochrom, Cytochrom, Photo-tropin). Kunktionen der Phytohormone (Auxine, Gibbereline, Cytokinine, Abscisinsäure, Jasmonate, Ethylen, Brassinosteroide, Peptid-hormone). Phytohormon-Signaltransduktion. 

Trends in der Pflanzenbiotechnologie
Was ist Biotechnologie ? Patente. Entwicklungen in der Biotechnologie. Grundlagen pflanzlicher Zell- und Gewebekultur. Phytohormone zur Pflanzenregeneration. Transformationsmethoden für Pflanzen. Input- und Output-Traits. Enabling Technologies. Genomics. Expression Profiling. Microarrays. Proteomics. Metabolomics. Phenomics. Molecular Farming (Produktion rekombinanter Proteine in lebenden Zellen oder Organismen in groβem Maβstab).