Курс "Физиология растений. Часть 2" читается студентам третьего курса биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 6 семестре. 

Физиология растений – наука об организации и координации функциональных систем зеленого растения. Физико-химический, экологический и эволюционный аспекты физиологии растений. Ее задача - познание закономерностей жизнедеятельности растений, раскрытие молекулярных основ сложных функций и механизмов их регуляции в системе целого организма.

Методологические основы фитофизиологии. Редукционизм, органицизм и интегратизм как подходы к изучению живых систем. Сочетание различных уровней исследования (субклеточный, клеточный, организменный, биоценотический) как необходимое условие прогресса физиологии растений. Специфические методы фитофизиологии как науки.

Задачи дисциплины углубленный анализ молекулярных механизмов различных функций интактного растительного организма (дыхание, фотосинтез, минеральное питание, водный обмен, рост и развитие, размножение, устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам.), их связь между собой, регуляция и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития.

Цели дисциплины – изложение и закрепление знаний у студентов о физиологии растений как интегральной науки о жизнедеятельности интактного растительного организма – клеток, органов, функциональных систем.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Фитогормоны. Ауксины, цитокинины, гиббереллины.
Особенности роста и развития растений Общая характеристика гормонов растений Структура ауксинов Принцип работы растительных гормонов Синтез ауксинов Образование неактивных форм (конъюгатов) Транспорт ауксина, его функции и особенности Схема для запоминания функций ауксина Цитокинины и их биосинтез Конъюгаты цитокининов Транспорт цитокининов Гиббереллины

Лекция 2. Неклассические фитогормоны.
Гиббереллины Синтез гиббереллинов Конъюгирование и катаболизм гиббереллинов Абсцизовая кислота Биосинтез АБК Метаболизм АБК Этилен Эффекты этилена Брассиностероиды Действие брассиностероидов Жасмонаты Синтез жасмонатов Стриголактоны Салициловая кислота

Лекция 3. Фоторецепция.
Влияние внешних факторов на растение Системы фоторецепторов Принцип действия Виды фотохромов Структура и спектр поглощения фитохромов Фотоконверсия фитохромов Фитохромы- серин -треониновые протеинкиназы Регуляция активности фитохромов Возникновение фитохрома Сигналинг бактериальных и эукариотических фитохромов Основные "игроки" сигналинга фитохромов Транспорт фитохрома А в ядро Работа убиквинирующего комплекса с фотохромом Схема возможных путей трансдукции сигнала от фитохромов Рецепторы синего света Структура криптохрома Структура фотохрома Фототропин phy3 Строение фоторецепторов и их взаимодействие Функции фототропинов Локализация и строение фототропинов Сигналинга фототропинов Криптохромы: фотопревращения и передача сигнала Влияние зеленого света Сигналинг криптохромов Роль биологических часов в жизни растения

Лекция 4. Развитие растений, устойчивость растений к стрессу.
Универсальная система формирования цветка Роль микроРНК в развитии растений Дополненная модель развития цветка «Модель квартета» Предполагаемая схема эволюции АВС-системы в растений Детерминация пола у растений Устойчивость растений к внешним фактором среды Биологические функции и характерные черты индивидуальных БТШ Другие виды стрессовых белков Низкомолекулярные протекторные вещества Антиоксиданты при стрессе Специализированная адаптация Устойчивость к низким температурам Биоинженерия холодоустойчивости

Лекция 5. Сигнальные системы растений.
Взаимодействие гормонов, их влияние на онтогенез клетки Пептидные гормоны Сравнение растительных и животных гормонов Реакция на внешние и внутренние воздействия Различия животных и растительных рецепторов, группы рецепторов Вторичные мессенджеры Аденилатциклазная сигнальная система Кальциевая сигнальная система MAP-киназная сигнальная система, обобщение о сигнальных системах Убиквитины Малые РНК растений Механизм действия фитогормонов Рецепция ауксинов Рецепция гиббереллинов

Лекция 6. Рецепция фитогормонов.
Рецепция жасмонатов Обобщение работы рецепторов ауксинов, гиббереллинов и жасмонатов Гистидинкиназы микроорганизмов и растений Рецепция цитокинина и этилена с помощью гистидинкиназ Сигналинг цитокининов Сигналинг этилена Сигналинг брассиностероидов Рецепция и сигналинг АБК Сигналинг АБК, связанный с работой устьиц

Лекция 7. Эмбриогенез растений.
Различия в стратегиях развития растений и животных Эмбриогенез у растений: от зиготы до семени Роль ауксина в регуляции эмбриогенеза Гены PIN в полярном транспорте ауксинов Гены регуляторы упорядоченного деления клеток Соматический эмбриогенез Покой и прорастание семян Формирование тканей корня (апикальная часть) Отступление: стволовые клетки растений Радиальное строение корня CLE-белки Мутанты по апикальной меристеме Формирование побеговой апикальной меристемы Этап ювенильного развития Основные события в развитии листа

Лекция 8. Защита растений от патогенов.
Патогены Первый круг обороны Второй круг обороны Третий круг обороны Молекулярные механизмы ответа клетки растений на атаку патогена

Лекция 9. Вторичные метаболиты.
Практический аспект физиологии растений Растительные лекарства Растительные яды Вторичные метаболиты Изопреноиды Алкалоиды Фенольные соединения Минорные группы Общие принципы образования разнообразия структур Образование алкалоидов Синтез фенольных соединений Физиология вторичного метаболизма Пластиды и вакуоли Тканевая локализация вторичных метаболитов Особенности синтеза вторичных метаболитов Зачем нужен вторичный метаболизм растению? Практическое использование культур клеток растений

Лекция 10. Рост растений.
Меристемы и фитогормоны Влияние ауксинов и ИУК на закладку листовых примордиев Очаги деления клеток при развитии листа Ауксин и работа генов, регулирующих рост и развитие листа Гомеозисные гены Развитие листа, его формы Закладка пазушных почек и ветвление Рост междоузлия Переход растения от вегетативной к генеративной стадии развития Гипотеза Чайлахян Регуляция индукции цветения Влияние фоторецепторов на индукцию цветения Общая схема регуляции цветения, фотопериодизм пути регулирования цветения Фолиарная теория морфогенеза цветка Гёте Общая схема индукции и эвокации цветения ABC-схема генетики развития цветка