Fotosynteza - molekularne i strukturalne podstawy

monograficzne

w sali

Na wykładach zostaną przedstawione zagadnienia związane z procesem fotosyntezy, widzianym jako ciąg procesów umożliwiających, w oparciu o złożony, hierarchicznie zorganizowany układ strukturalny, wykorzystanie reakcji fotochemicznych. Zostaną omówione fizyczne podstawy procesów fotochemicznych, budowa strukturalna kompleksów białkowo-barwnikowych roślin i ich przestrzenna organizacja w błonach chloroplastów. Omówiona zostanie biogeneza i budowa chloroplastów oraz procesy związane z regulacją fotosyntezy. Szeroko zostaną przedstawione współczesne kierunki badań nad fotosyntezą, w tym modyfikacje tego procesu i zagadnienia sztucznej fotosyntezy.

Wykład ma za zadanie:

- wytłumaczenie istoty procesów fotochemicznych i ich związku z budową strukturalną kompleksów fotosyntetycznych

- omówienie hierarchicznej organizacji kompleksów fotosyntetycznych i ich przestrzennego rozmieszczenia w błonach tylakoidów

- omówienie złożoności mechanizmów transportu elektronów

- przedstawienie budowy przestrzennej chloroplastów oraz lipidomu i proteomu tych organelli w odniesieniu do procesów związanych z fotosyntezą

- omówienie biogenezy plastydów oraz powstawania sieci błon tylakoidów

- omówienie dynamiki błon tylakoidów i znaczenia tego procesu w regulacji fotosyntezy

- wytłumaczenie złożoności mechanizmów regulujących fotosyntezę, od regulacji transportu elektronów w łańcuchu fotosyntetycznym do regulacji ekspresji genów

- przedstawienie strategii badań nad fotosyntezą w czasach świadomości klimatycznej, w tym modyfikacji genetycznych usprawniających funkcjonowanie tego procesu

- omówienie zagadnień sztucznej fotosyntezy, czyli badań inspirowanych naturalnymi procesami fotochemicznymi

Omawiane zagadnienia bazują na najnowszych artykułach oryginalnych i przeglądowych.

W ramach zaznajomienia z tematem można skorzystać z:

"Strukturalne podstawy reakcji świetlnych fotosyntezy" M. Garstka, PBK, 2007 https://pbkom.eu/sites/default/files/artykulydo2012/34_3_445.pdf

"Napędzane światłem" - od fotosyntezy do fotoogniwa - K. Gieczewska, Kosmos, 2015 https://kosmos.ptpk.org/index.php/Kosmos/article/view/1538/1517

Po zaliczeniu przedmiotu student/ka:

Identyfikuje i definiuje za pomocą narzędzia chemii i fizyki mechanizmy reakcji fotosyntetycznych na poziomie molekularnym i komórkowym (K_W01)

Rozumie związek między budową strukturalna kompleksów białkowo-barwnikowych a procesami fotochemicznymi oraz zasady hierarchicznej organizacji układów biologicznych (K_W03)

Rozumie uwarunkowania ewolucyjne złożoności układu fotosyntezy i zasady mechanizmów regulujących ten proces biologiczny (K_W11)

Czyta ze zrozumieniem naukowe i popularnonaukowe teksty dotyczące zagadnień będących przedmiotem wykładu (K_U02)

Potrafi krytycznie opracować wybrany problem biologiczny, dotyczący fotosyntezy i jej zastosowań w formie pisemnego referatu, z poprawna dokumentacją (K_U07)

Poszerza zainteresowania w obrębie nauk przyrodniczych o tematykę dotycząca fotosyntezy, w szczególności dotyczących wyzwań związanych z kryzysem klimatycznym (K_K01)

Przekazuje społeczeństwu informacje o nowych osiągnięciach z zakresu fotosyntezy i potrafi przekazać te informacje w sposób zrozumiały (K_K06)

Aby zaliczyć przedmiot, trzeba uczestniczyć w co najmniej 85% wykładów i zdobyć minimum 55% punktów z testów sprawdzających wiedzę z wykładów.

Krótkie testy („wyjściówki”) odbywają się na zakończenie każdego wykładu i zawierają pytania testowe oraz/lub otwarte. Każdy test jest oceniany w skali 0–10 punktów.

Ocena końcowa z wykładu to średnia z uzyskanych wyników, po odrzuceniu dwóch wartości skrajnych. Rozkład ocen końcowych zostanie dostosowany do wyników całej grupy (tzw. krzywa Gaussa).

Nie dotyczy.