Last update: doc. RNDr. Helena Lipavská, Ph.D. (10.05.2012)
The lecture offers basic knowledge on the plant water uptake, transport and transpiration. The physical basis of the water absorption by roots, water transport on the cellular level, water transport in xylem, and water vapour efflux by leaves are explained. Main attention is paid to mechanisms of regulation of individual processes. The ecophysiological aspects of plant water relationship are also considered.
Last update: doc. RNDr. Helena Lipavská, Ph.D. (10.05.2012)
Přednáška poskytuje základní přehled problematiky příjmu, vedení a výdeje vody rostlinou. Podrobně jsou vysvětleny fyzikální základy absorpce vody kořeny rostlin, transportu vody na buněčné úrovni, transportu vody v xylemu a výdeje vodní páry listy. Hlavní pozornost je věnována regulačním mechanizmům jednotlivých procesů. Nejsou opomenuty ani ekofyziologické aspekty vodního provozu rostlin.
Literature - Czech
Last update: doc. RNDr. Helena Lipavská, Ph.D. (10.05.2012)
1. Procházka, S., et al.: Fyziologie rostlin. - Academia, Praha 1998.
2. Nobel, P.S.: Physicochemical and Environmental Plant Physiology. - Academic Press, San Diego 1999.
3. Lerner, H.R. (ed.): Plant Responses to Environmental Stresses. - Marcel Dekker, New York - Basel 1999.
4. Larcher, W.: Physiological Plant Ecology. Ecophysiology and Stress Physiology of Functional Groups.4th Edition. - Spriger, Berlin - Heidelberg - New York 2003.
5. Pessarakli, M. (ed.): Handbook of Plants and Crop Stress. 3rd Ed. - CRC Press, Boca Raton 2011.
6. Vybrané aktuální publikace z vědeckých časopisů.
Requirements to the exam - Czech
Last update: POSPISI6/NATUR.CUNI.CZ (04.11.2011)
ústní zkouška
Syllabus -
Last update: doc. RNDr. Helena Lipavská, Ph.D. (10.05.2012)
1.Water in nature: its importance for ecosystem formation. Water in plants, relative water content, water potential and its components (osmotic, pressure, matric, and gravitational potentials) and their role on the cellular and whole plant level. Osmotic adjustment and metabolism of main osmolytes [1]
2. Water and solute transport on the cellular level, permeability, reflection coefficient. Structure and function of aquaporins [2]
3. Water uptake by the roots, radial water transport through apoplast and symplast, longitudinal transport, root pressure, guttation. Liquid water uptake by the shoot [2].
4. Water transport in the xylem, the cohesion theory, occurrence of xylem embolism and refilling the embolized vessels [3]
5. Transpiration as a diffusion of water vapour. Water vapour transport through the boundary layer of the air, cuticle, stomata and intercellular spaces. The importance of stomatal and cuticular transpiration. Energetic balance of the leaf [4]
6. The effects of environmental and internal factors on stomata opening. Simultaneous action of more than one factor. Feedback loops. The role of phytohormones in plant responses to stress. Acclimation to growth conditions [5]
7. Structure and ultrastructure of the stomata, mechanisms of the opening and closing of stomata induced by different environmental factors [6] .
8. Regulation of the transpiration and photosynthetic rates by stomatal conductance (stomatal and non-stomatal limitation to photosynthesis), water use efficiency and its possible affection by global climate change. [7]
9. The development of water deficit and its influence on basic physiological processes. Regulation of gene expression, stress proteins. Reactive oxygen and nitrogen species [8]
10. Resistance of plants to water stress caused by drought, salinity or cold. Surplus of water (waterlogging) and its influence on basic physiological processes.
Last update: doc. RNDr. Helena Lipavská, Ph.D. (10.05.2012)
1. Voda v přírodě: její význam pro vytváření ekosystémů. Voda v rostlině, relativní obsah vody, vodní potenciál, jeho komponenty (osmotický potenciál, tlakový potenciál, matriční potenciál, gravitační potenciál aj.) a jejich uplatnění na úrovni buňky a celé rostliny. Osmotické vyrovnávání a metabolismus hlavních osmolytů [1]
2. Transport vody a roztoků na buněčné úrovni, permeabilita, reflexní koeficienty. Struktura a funkce aquaporinů [2]
3. Příjem vody kořeny, radiální transport vody apoplastem a symplastem, longitudinální transport, kořenový vztlak, gutace. Příjem kapalné vody nadzemními částmi rostlin [2]
4. Transport vody xylémem, platnost kohezní teorie, vznik kavitací, reparace embolizovaných cév [3]
5. Transpirace jako difúze vodní páry. Transport vodní páry hraniční vrstvou vzduchu, kutikulou, průduchy a intercelulárami. Význam stomatální a kutikulární transpirace. Energetická bilance listu [4]
6. Vliv vnějších a vnitřních faktorů na otevřenost průduchů. Současné působení více faktorů. Zpětné vazby. Úloha fytohormonů v odpovědi rostlin na stres. Aklimace k růstovým podmínkám [5]
7. Struktura a ultrastruktura průduchů, mechanizmus otevírání a zavírání průduchů při působení různých faktorů prostředí [6]
8. Regulace rychlosti transpirace a fotosyntézy otevřeností průduchů (stomatální a nestomatální limitace fotosyntézy), efektivita využití vody a její možné ovlivnění globální změnou klimatu [7]
9. Vznik vodního deficitu a jeho působení na základní fyziologické parametry. Regulace genové exprese, stresové proteiny. Reaktivní formy kyslíku a dusíku [8]
10. Odolnost rostlin vůči suchu, zasolení a chladu. Nadbytek vody (zaplavení) a jeho působení na základní fyziologické parametry.
