Plantefotosyntese (BIO911)

Fotosyntese er den grunnleggende metabolske prosessen på jorden. Med en voksende verdensbefolkning og klimarelevant energiforbruk er utviklingen av fotokatalysert energiproduksjon en topp prioritet. Den biologiske tilnærmingen er intensivt studert fordi de molekylære maskinene til fotosyntetiske autotrofe organismer gir oss en molekylær plan for å veilede tilsvarende teknologiutvikling for å muliggjøre vedlikehold, evolusjon og utvikling av vårt heterotrofe menneskelige samfunn. Spørsmål som tas opp i forelesningen og laboratoriekurset relaterer seg til det strukturelle og funksjonelle grunnlaget for fotosyntetisk kvantefangst og elektronoverføringsdynamikk. Mengden og funksjonen til fotosyntetiske komplekser bestemmes eksperimentelt. Enhetene er lokalisert i thylakoidmembranen. Vi streber etter å forstå hvordan sammenstillingen av funksjonelle enheter for kvantefangst og redokskjemi muliggjør det høyeste metabolske utbyttet for å opprettholde plantelivet. Grunnleggende innsikt for biologi og menneskelig teknologiutvikling genereres.


Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2024-2025. Merk at det kan komme endringer.

Fakta

Emnekode

BIO911

Versjon

1

Vekting (stp)

4

Semester undervisningsstart

Høst

Antall semestre

1

Undervisningsspråk

Norsk

Tilbys av
Timeplan

Vis timeplan

Innhold

Villtypeplanter sammenlignes med mutanter fra Arabidopsis thaliana L. med mangel på viktige fotosyntetiske regulatoriske proteinunderenheter. Analyse av bladstrukturen ved mikroskopi etterfølges av fenotypiske fotosyntetiske parametere. Karakterisering bruker pulsamplitudemodulasjon (PAM) og spektrometri, blad- og kloroplastgassutvekslingsmålinger ved bruk av polarimetri, membraninnløpsmasse og infrarød spektrometri. Fotosyntetiske proteinkomplekser kvantifiseres spektroskopisk, og kompleksene isoleres fra kloroplastrommene ved kromatografi og elektroforese. Den komplekse størrelsen og sammensetningen bestemmes ved hjelp av dynamisk lysspredning, kromatografi, og komponentene identifiseres ved hjelp av massespektrometri. Data er organisert og modellert for å vise hvordan mutasjoner i de fotosyntetiske proteinkompleksene kan påvirke fotosyntetisk ytelse.

Læringsutbytte

  • kjenne funksjonelle komponenter for plantefotosyntese, og kan
  • definere og sette opp eksperimenter for bestemmelse av plantefotosyntese
  • registrere og tolke fotosyntetiske reaksjoner i et planteblad og kloroplaster
  • isolere og fraksjonere kloroplaster i stroma og thylakoid og konvolutt-membraner,
  • isolere og identifisere de fotosyntese spesifikke kompleksene og
  • bruke alle passende teknikker
  • dokumentere laboratorieoperasjoner, metoder, resultater
  • rapportere de eksperimentelle resultatene og forberede analyse for publisering

Forkunnskapskrav

Ingen

Eksamen / vurdering

Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Rapport 1/1 Bestått/ Ikke bestått

Laboratoriearbeidet krever skriftlig dokumentasjon av hvert forsøk med kort introduksjon, resultat og diskusjonsdel. Kvaliteten på den praktiske gjennomføringen av laboratoriearbeidet og den skriftlige dokumentasjonen vurderes og bedømmes med bestått/ikke bestått.Det tilbys ikke kontinuasjonsmuligheter på rapporten. Studenter som ikke består rapporten, kan ta denne delen på nytt neste gang emnet har ordinær undervisning.

Fagperson(er)

Emneansvarlig:

Lutz Andreas Eichacker

Arbeidsformer

Emnet er rettet mot Ph.D. studenter.

Fotosynteselitteratur, alt studiemateriell og praktisk informasjon sendes ut en måned før kurset. Studiet og forståelsen av nøkkelbegrepene skal være gjennomført før ankomst til laboratoriet. Innholdet presenteres og diskuteres i løpet av kurset.

Emnet består av forelesninger, laboratoriearbeid og laboratorierapport som det utstedes bestått/ikke bestått for. Det er ingen eksamen i dette kurset

Åpent for

Teknologi og naturvitenskap - doktorgradsprogram

Emneevaluering

Det skal være en tidligdialog mellom emneansvarlig, studenttillitsvalgt og studentene. Formålet er tilbakemelding fra studentene for endringer og justering i emnet inneværende semester.I tillegg skal det gjennomføres en digital emneevaluering minimum hvert tredje år. Den har som formål å innhente studentenes erfaringer med emnet.

Litteratur

Søk etter pensumlitteratur i Leganto