Τύπος Μαθήματος: Μικτό
Διδακτικές Μονάδες: 5
Επίπεδο Μαθήματα: Υποχρεωτικό
Σκοπός Μαθήματος
Σκοπός του μαθήματος είναι να εμβαθύνει σε θέματα φυσιολογίας και μοριακής βιολογίας φυτών με έμφαση στους βιολογικούς μηχανισμούς που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για βιοτεχνολογικές εφαρμογές. Επιδιώκει να συνδέσει θεωρητικές γνώσεις με πρακτικά και εφαρμοσμένα καλλιεργητικά και περιβαλλοντικά θέματα σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Παρουσιάζονται τα νεότερα δεδομένα για τη δομή και τη λειτουργία του φυτικού γονιδιώματος, οι πρόσφατες τεχνικές και τεχνολογίες που έχει αναπτύξει η επιστήμη και οι εφαρμογές τους στη γεωργία. Εξετάζονται πτυχές της μοριακής φυσιολογίας των φυτών με μεγάλο οικονομικό ενδιαφέρον όπως η φωτοσύνθεση, η φωτοαναπνοή, ο μεταβολισμός του αζώτου, η παραγωγή και αξιοποίηση δευτερογενών ουσιών καθώς και ο ρόλος και οι εφαρμογές ενζύμων γεωπονικού ενδιαφέροντος. Επιπλέον, μελετώνται θέματα βιοτικών και αβιοτικών καταπονήσεων των φυτών που αποτελούν κύριες αιτίες μείωσης της ποιοτικής και ποσοτικής απόδοσης των καλλιεργειών. Τέλος, μελετώνται οι νεότερες εξελίξεις και οι βιοτεχνολογικές εφαρμογές της καλλιέργειας in vitro φυτικών ιστών και κυττάρων.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Η κατανόηση της λειτουργίας των φυτών αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για εφαρμογές σε διάφορους τομείς της φυτικής παραγωγής για την αύξηση της παραγωγικότητας των φυτών και την παραγωγή καινοφανών προϊόντων. Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι ικανοί:
Διδακτικές Μονάδες: 5
Επίπεδο Μαθήματα: Υποχρεωτικό
Σκοπός Μαθήματος
Σκοπός του μαθήματος είναι να εμβαθύνει σε θέματα φυσιολογίας και μοριακής βιολογίας φυτών με έμφαση στους βιολογικούς μηχανισμούς που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για βιοτεχνολογικές εφαρμογές. Επιδιώκει να συνδέσει θεωρητικές γνώσεις με πρακτικά και εφαρμοσμένα καλλιεργητικά και περιβαλλοντικά θέματα σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Παρουσιάζονται τα νεότερα δεδομένα για τη δομή και τη λειτουργία του φυτικού γονιδιώματος, οι πρόσφατες τεχνικές και τεχνολογίες που έχει αναπτύξει η επιστήμη και οι εφαρμογές τους στη γεωργία. Εξετάζονται πτυχές της μοριακής φυσιολογίας των φυτών με μεγάλο οικονομικό ενδιαφέρον όπως η φωτοσύνθεση, η φωτοαναπνοή, ο μεταβολισμός του αζώτου, η παραγωγή και αξιοποίηση δευτερογενών ουσιών καθώς και ο ρόλος και οι εφαρμογές ενζύμων γεωπονικού ενδιαφέροντος. Επιπλέον, μελετώνται θέματα βιοτικών και αβιοτικών καταπονήσεων των φυτών που αποτελούν κύριες αιτίες μείωσης της ποιοτικής και ποσοτικής απόδοσης των καλλιεργειών. Τέλος, μελετώνται οι νεότερες εξελίξεις και οι βιοτεχνολογικές εφαρμογές της καλλιέργειας in vitro φυτικών ιστών και κυττάρων.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Η κατανόηση της λειτουργίας των φυτών αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για εφαρμογές σε διάφορους τομείς της φυτικής παραγωγής για την αύξηση της παραγωγικότητας των φυτών και την παραγωγή καινοφανών προϊόντων. Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι ικανοί:
- Να έχουν γνώσεις στις σύγχρονες εξελίξεις της μοριακής βιολογίας φυτών, της γονιδιακής έκφρασης και διαχείρισης γενετικού υλικού.
- Να κατανοούν σε βάθος, σε βιοχημικό, φυσιολογικό και μοριακό επίπεδο, τις πιο σημαντικές λειτουργίες του φυτικού μεταβολισμού.
- Να γνωρίζουν τις κυριότερες εφαρμογές της ιστοκαλλιέργειας και της γενετικής μηχανικής στη φυτική παραγωγή και στα τρόφιμα.
- Να κατανοούν τις δυνατότητες που προσφέρει η μοριακή βιολογία και η βιοτεχνολογία για την αντιμετώπιση προβλημάτων γεωργικού ενδιαφέροντος.
Περίγραμμα Μαθήματος
- Εισαγωγή - Δομή και λειτουργία του γενετικού υλικού
- Χαρακτηριστικά του γονιδιώματος των φυτών
- Βασικές τεχνικές ανάλυσης νουκλεϊκών οξέων
- Θέματα Φωτοσύνθεσης: Φωτεινές αντιδράσεις - Φωτοσυστήματα
- Θέματα Φωτοσύνθεσης: Βιοχημικές Αντιδράσεις του Άνθρακα - Φωτοαναπνοή
- Βιοτεχνολογικές προσεγγίσεις για αύξηση της απόδοσης της φωτοσύνθεσης
- Μοριακή φυσιολογία και βιοτεχνολογία του μεταβολισμού αζώτου στα φυτά
- Μοριακή φυσιολογία και βιοτεχνολογία της καταπόνησης των φυτών
- Βιοσυνθετικές οδοί και ρόλος των δευτερογενών μεταβολιτών - Βιοτεχνολογική αξιοποίηση
- Γενετικά Τροποποιημένα Φυτά: Μεθοδολογία και εφαρμογές
- Εφαρμογές της καλλιέργειας in vitro φυτικών ιστών και κυττάρων.
Οργάνωση Διδασκαλίας
11 διαλέξεις, 2 εργαστηριακές ασκήσεις και μια επίσκεψη πεδίου.
Τρόπος και Κριτήρια Αξιολόγησης Φοιτητών
Γραπτή τελική εξέταση (50%) – Δύο υποχρεωτικές γραπτές εργασίες με προφορική παρουσίαση (30%) – Ενδιάμεση αξιολόγηση με θέματα πολλαπλής επιλογής (20%).
Διδάσκοντες
Λουλακάκης Κωνσταντίνος, Καθηγητής
Δραγασάκη Μαγδαληνή, Επίκουρος Καθηγήτρια
Συνιστώμενη Βιβλιογραφία
- James D. Watson, Jan A. Witkowski, Richard M. Myers, Amy A. Caudy, 2007. Ανασυνδυασμένο DNA (Ελληνική Έκδοση). Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα και ΣΙΑ Ο.Ε Αλεξανδρούπολη.
- Hopkins W., Huner N., 2020. Φυσιολογία Φυτών – Ελληνική έκδοση. Broken Hill Publishers LTD, Λευκωσία.
- Taiz L., Zeiger E., 2017. Φυσιολογία και Ανάπτυξη Φυτών – Ελληνική έκδοση. Εκδόσεις Utopia.
- Αϊβαλάκης Γ., Καραμπουρνιώτης Γ., Λιακόπουλος Γ., 2016. Φυσιολογία Φυτών. Εκδόσεις Έμβρυο.
- Χατζόπουλος Π., 2018. Βιοτεχνολογία Φυτών. Εκδόσεις Έμβρυο, Αθήνα.
- Επιλεγμένα επιστημονικά άρθρα από τη διεθνή βιβλιογραφία.
