Το μάθημα  ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ αποσκοπεί σε μία ολιστική προσέγγιση και κατανόηση της φωτοσυνθετικής διαδικασίας και ανάδειξη της σπουδαιότητας της στη διαδικασία της ζωής, ανοίγοντας τον δρόμο για σειρά καινοτόμων πράσινων Βιοτεχνολογικών εφαρμογών. Το μάθημα περιλαμβάνει τις παρακάτω ενότητες:

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ: Φωτοσύνθεση και ενεργειακή ροή στη βιόσφαιρα. Βιολογική εξέλιξη και φωτοσύνθεση. Χλωροπλάστες. Σύσταση, δομή και λειτουργία του φωτοσυνθετικού μηχανισμού.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ: Φωτονιακή απορρόφηση και ενεργειακή διέγερση χρωστικών. Φθορισμός. Τρόποι μεταφοράς ενέργειας στο σύμπλοκο συλλογής φωτός (LHCII). Φωτοσυνθετική ροή ηλεκτρονίων (μη κυκλική και κυκλική). Φωτοφωσφορυλίωση και χημειωσμωτική θεωρία. Κύκλος των Calvin-Benson. Επαγωγικός φθορισμός και φωτοσυνθετική απόδοση.

ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ: Πολαρογραφική καταγραφή της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας. Επαγωγικός Φθορισμός-Φυσικοχημικές Αναλύσεις της Μοριακής Δομής και Λειτουργίας του Φωτοσυνθετικού Μηχανισμού. Αντιδράσεις Hill.

ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ: Προέλευση πρωτεϊνών του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Ρυθμιστικοί μηχανισμοί της πρωτεϊνοσύνθεσης του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Μηχανισμοί μεταφοράς πρωτεϊνών από το κυτόπλασμα στο χλωροπλάστη. Λειτουργική οργάνωση των φωτοσυνθετικών συμπλόκων.

ΦΩΤΟΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ: Βιογένεση του Φωτοσυνθετικού Μηχανισμού. Η Βιοσύνθεση των Χλωροφυλλών. Βιοσύνθεση των καροτενοειδών και ο ρόλος των καροτενοειδών στην φωτοσυνθετική διαδικασία.

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ: Μηχανισμός συντονισμού φωτεινών και σκοτεινών αντιδράσεων. Ρυθμιστικοί μηχανισμοί διοχέτευσης ενέργειας από το LHC II στο PS I και PS II ("tri-partite" μοντέλο - state 1 state 2). Φωτοπροσαρμογή του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Φωτοαναπνοή - C3- C4- και CAM-φυτά. Ψευδοκυκλική ροή ηλεκτρονίων (αντίδραση Mehler). Φωτοαναστολή.

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - qP & NPQ: Φωτοχημική απόσβεση της ενέργειας (qP). Μη φωτοχημική απόσβεση της ενέργειας (NPQ). Ο ρόλος των πολυαμινών στη διαχείριση της ενέργειας.

ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΑΒΙΟΤΙΚΕΣ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗΣ: Φωτοσύνθεση και καταπόνηση. Φωτοσυνθετική διαχείριση ενέργειας και έλεγχος της ανθεκτικότητας στην καταπόνηση - Ο ρόλος των πολυαμινών. Παγκόσμιες περιβαλλοντικές αλλαγές («τρύπα» του όζοντος, φαινόμενο του θερμοκηπίου, αύξηση ατμοσφαιρικού όζοντος) και μηχανισμοί προσαρμογής / προστασίας του φωτοσυνθετικού μηχανισμού σε αυτές τις αλλαγές.

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ  -  ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ: Βιοαντιδραστήρες μικροφυκών για τη φωτοσυνθετική δέσμευση CO  και την παραγωγή βιοκαυσίμων.   Βιοενεργητική στρατηγική βιοαποικοδόμησης τοξικών ενώσεων από μικροφύκη. Φωτοσυνθετική παραγωγή υδρογόνου  (H) από χλωροφύκη.

Last modified: Thursday, 11 September 2014, 11:30 AM