PředmětyPředměty(verze: 861)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Stabilní izotopy v biologii rostlin a ekologii - MB130P64
Anglický název: Stable isotopes in plant biology and ecology
Český název: Stabilní izotopy v biologii rostlin a ekologii
Zajišťuje: Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:kombinovaná
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: 5
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Garant: prof. Ing. Jiří Šantrůček, CSc.
Vyučující: prof. Ing. Jiří Šantrůček, CSc.
Anotace -
Poslední úprava: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (16.08.2018)
Cílem je podat studentům základní teoretické i praktické informace o přirozeném zastoupení a frakcionaci stabilních izotopů
v těle rostlin, okolním prostředí a při životních pochodech probíhajících v rostlinách a o tom jak analýzy stabilních izotopů
mohou přispět k poznání dějů probíhajících v organizmech, v ekosystému i v globálních biogeochemických procesech.
Zmíněny budou také zoologické, medicínské a forensní aplikace. Součástí kurzu bude podle možností i exkurze na české
nebo zahraniční pracoviště zabývající se analýzami stabilních izotopů a jejich využitím.
Literatura -
Poslední úprava: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (16.08.2018)

Ehleringer J.R., Hall A.E., Farquhar G.D. (Eds) 1993. Stable isotopes and Plant Carbon-Water Relations. Academic Press, London.
Griffiths H. (Ed) 1998. Stable isotopes. Integration of biological, ecological and geochemical processes. Bios, Oxford, UK.
Griffiths H. et al.1999: Stable isotopes reveal exchanges between soil, plants and the atmosphere. In: Press M.C., Scholes J., Barker M.G. (eds.) Physiological Plant Ecology. Blackwell Sci.

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (16.08.2018)

ústní zkouška

Sylabus
Poslední úprava: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (16.08.2018)

1. Stabilní izotopy biogenních prvků. Fyzikálně-chemické a analytické základy. Principy frakcionace v kinetických a rovnovážných procesech. Směsné modely.
2. Frakcionace izotopů uhlíku ve fotosyntéze. Diskriminace 13C v terestrických rostlinách. C3, C4, CAM rostliny. Frakcionace při asimilaci CO2, respiraci a fotorespiraci. Biomarker efektivity využití vody rostlinou. Praktické aplikace ve šlechtění - přednosti a úskalí .
3. Frakcionace izotopů kyslíku a vodíku v globálním koloběhu vody, při příjmu, vedení vody rostlinou a transpiraci. Zdroje vody pro rostlinu, poznání pohybu vody v kontinuu půda-rostlina-atmosféra pomocí izotopů 18O a deuteria.
4. Chloroplasty jako křižovatka izotopů 16O a 18O. Obsah 18O v rostlinném materiálu. Postfotosyntetická frakcionace 18O. Aplikace: autenticita rostlinných produktů.
5. Izotopové efekty v klíčových reakcích metabolismu rostlin. Frakcionace, obsah izotopů ve strukturních a nestrukturních polysacharidech, v sekundárních metabolitech. Intramolekulární distribuce 13C, 18O a D.
6. Integrace procesů v terestrických ekosystémech. ?Upscaling" od listu k ekosystému. Vliv porostu na izotopový poměr uhlíku v atmosférickém CO2. Vliv ekosystému na izotopový poměr kyslíku v atmosférickém CO2. Aplikace: Hledání zdrojů izotopového ?znečištění", Keelingovy grafy. Projekty GNIP, MIBA.
7. 15N v koloběhu a asimilaci dusíku. Frakcionace v půdě, využití ve výzkumu půdních procesů, vztahu rostlina-hemi/holoparazit, symbiotické fixace dusíku, mykorrhizy.
8. Integrace procesů v mořských ekosystémech. Frakcionace 13C, 18O.
9. Rekonstrukce paleoklimatu - nedávná i vzdálená minulost: Listy trav, CAM rostliny, letokruhy a kutikula jako archivy vývoje klimatu. Vývoj C4 travních ekosystémů a klimatu. Izotopová archeologie - rekonstrukce výživy a mobility člověka.
10. Instumentální základy analýzy obsahu stabilních izotopů v přírodních materiálech. Využití izotopové frakcionace v medicíně (gasterologii), v hospodářsko-legislativní oblasti a kriminalistice.
11. Eseje studentů.
12. Test

Cvičení: Exkurse v laboratořích stabilních izotopů na pracovištích v Praze (ČGÚ, Celní laboratoře, VÚRV) případně TU Mnichov, Vídeň či ETH Zurich.
Povinností studenta bude zpracovat a prezentovat krátkou esej ze zadaného materiálu.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK