Кафедра физиологии и биохимии растений

Pure СПбГУ


Адрес: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9
Телефон: 
328-96-95

Заведующий кафедрой
д.б.н., проф. Сергей Семенович Медведев

e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Секретарь
к.б.н., доц. Наталия Глебовна Осмоловская

e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.


Кафедра физиологии и биохимии растений СПбГУ является одним из ведущих научно-образовательных центров России по подготовке высококвалифицированных специалистов, владеющих навыками физико-химических, молекулярно-биологических, биохимических и физиологических методов исследования биологии высших растений и водорослей.

Кафедра готовит бакалавров и магистров по трем учебным программам:

  1. Бакалавриат по направлению «Биология».
  2. Магистерская программа по направлению «Биология», профиль «Клеточная биология, биология развития, физиология и биохимия растений».
  3. Магистерская программа «Молекулярная биология и агробиотехнология растений»

Выпускники кафедры получают углубленное представление в области теоретических и практических основ жизнедеятельности растительного организма и успешно работают в фундаментальных и прикладных институтах Российской академии наук, а также в международных исследовательских центрах.

В настоящее время на кафедре работают 3 доктора биологических наук и 7 кандидатов наук. Сотрудники кафедры ведут обучение по программам бакалавриата, магистратуры и аспирантуры, активно вовлекая студентов в научно-исследовательский процесс.

На кафедре представлен широкий спектр исследований в области клеточной и молекулярной биологии, физиологии и биохимии, экологии и биотехнологии растений.

Основные направления научных исследований:

  • Клеточные основы полярности растений. Гравитационная биология растений. Кальциевая сигнальная система.
  • Механизмы регуляции метаболизма и рецепции ауксина. Протонные насосы растений. Трофическая адаптация на транскрипционном и метаболомном уровнях.
  • Эколого-физиологические аспекты регуляции приспособления растений к недостатку кислорода. Окислительный стресс.
  • Механизмы формирования, покоя и прорастания семян высших растений. Устойчивость семян к абиотическим стрессорам.
  • Роль органических кислот в системе ионного гомеостаза у гликофитов. Механизмы детоксикации тяжелых металлов в растениях. Регуляция ионного состава растений в гидропонной культуре.
  • Активные формы кислорода (АФК) и рост клеток растяжением.
  • Экофизиология водорослей и лишайников. Биохимические маркеры ключевых этапов эмбриогенеза фукусовых водорослей. Метаболизм АФК у морских макрофитных водорослей.
  • Роль механики, химического состава и архитектуры клеточных стенок в контроле роста и гравитропизма высших растений.

Текущие гранты научных фондов (по состоянию на сентябрь 2023 г.):

  • Грант РНФ № 20–16–00086 «Разработка новых подходов к повышению засухоустойчивости растений на основе молекулярно-генетического анализа механизмов потери устойчивости к обезвоживанию у прорастающих семян Pisum sativum L.» (2020-2024). Руководитель – проф., д.б.н. С.С. Медведев
  • Грант РНФ № 23-24-00379 «Опосредованная целлюлозой регуляция растяжимости клеточных стенок Arabidopsis thaliana» Руководитель – к.б.н. Д.В. Суслов
  • Грант РНФ № 22-14-00096 «Особенности роста растяжением клеток колеоптилей риса при недостатке кислорода» (2022–2024) Руководитель – проф., д.б.н. М.Ф. Шишова
  • Грант РНФ № 22–24–20039 / СПбНФ № 35/2022 «Структурное разнообразие и биологическая активность флоротаннинов бурых водорослей Арктического региона России». (2022–2023). Руководитель – к.б.н. Е.Р. Тараховская
  • Грант РНФ № 22–26–00273 «Влияние спектральных характеристик света на фотохимическую активность формирующихся семян гороха Pisum sativum L. в связи с эффективностью фотозависимых синтетических процессов и накоплением запасных питательных веществ» (2022–2023). Руководитель – к.б.н. Г.Н. Смоликова
  • Грант РНФ № 22–26–00337 «Сиднонимины как регуляторы роста растений и модуляторы ответа на засуху» (2022–2023). Руководитель – к.б.н. Билова.
  • Грант РНФ № 22–24–00484 «Метаболическое профилирование растений в условиях дефицита кислорода и последующей реаэрации» ( 2022–2023) Руководитель – к.б.н. В.В. Емельянов.
Кафедра физиологии и биохимии растений была основана в 1867 г. академиком А. С. Фаминциным (1835-1918). Это одна из старейших кафедр университета с богатой историей и традициями, на которой в разное время работали ученые с мировым именем, заложившие основы физиологии растений (А. С. Фаминцын, И. П. Бородин, К. А. Тимирязев, В. И. Палладин, С. П. Костычев), почвенной микробиологии (С. Н. Виноградский), вирусологии (Д. И. Ивановский), хроматографии (М. С. Цвет).

Наиболее фундаментальными работами А. С. Фаминцына являются разработка (вместе с К. С. Мережковским) теории симбиогенетического происхождения клеточных органелл и открытие (вместе О. В. Баранецким) двойственной природы лишайников (симбиоз грибов и водорослей). После избрания в 1889 г. академиком и переходом на работу в Академию наук, А. С. Фаминцын передает руководство кафедрой профессору, а затем академику И. П. Бородину (1847-1930), положившему начало русской школе физиологии и биохимии дыхания. И. П. Бородин впервые выделил хлорофилл в кристаллическом виде («кристаллы Бородина»).
 
С 1896 по 1901 гг. кафедрой заведует Д. И. Ивановский (1864-1920), который обнаружил фильтрующийся через бактериальные фильтры вирусный возбудитель мозаичной болезни табака.
С 1906 г. кафедрой стал заведовать ученик К.А.Тимирязева проф. В. И. Палладин (1895-1922). В. И. Палладин создал принципиально новую теорию, согласно которой дыхание представляет собой окислительно-восстановительный процесс, состоящий из двух этапов - анаэробного и анаэробного. После избрания академиком в 1914 г. В. И. Палладин передает заведование кафедрой своему ученику С. П. Костычеву (1877-1931).

Академик С. П. Костычев впервые стал изучать процесс фотосинтеза в природных условиях и активно работал в области почвенной микробиологии. Его исследования совместно с учеником В. А. Чесноковым (1925-1927) послужили основой для разработки технологии заводского промышленного получения лимонной кислоты из сахара с использованием плесневого гриба аспергилла. С. П. Костычеву впервые доказал, что дыхание и различные типы брожения идут сходным путем до пировиноградной кислоты. С. П. Костычев является одним из создателей Биологического института СПбГУ (1920 г.) и организатором лаборатории физиологии и биохимии растений (ЛАБИФР) в Академии наук (1924 г.), послужившей в дальнейшем (1935 г.) основой Института физиологии РАН (Москва). Он также руководил отделом сельскохозяйственной микробиологии, который в 1922 г. был реорганизован в Институт сельскохозяйственной микробиологии РАСХН. После его внезапной смерти в 1931 г. заведующим кафедрой становится С. Д. Львов (1879-1959).

Член-корр. АН СССР С. Д. Львов помимо университета также вел научную работу в отделе физиологии растений Главного Ботанического сада АН (сейчас БИН РАН им. В. Л. Комарова) и заведовал кафедрой ботаники на высших женских естественно-научных курсах (бывших Бестужевских). В 1957 г. С.Д.Львов передал заведование кафедрой проф. С. В. Солдатенкову (1896-1985).

Именно С. В. Солдатенкову удалось экспериментально подтвердить гипотезу своего учителя С. П. Костычева о генетической связи процессов дыхания и брожения. Им был получен препарат пировиноградной кислоты и химически идентифицирован как промежуточный продукт спиртового и молочнокислого брожения.

В это время на кафедре также работал другой ученик С. П. Костычева - проф. В. А. Чесноков (1905-1976), который руководил лабораторией физиологии и биохимии растений. Его разработки в области фотосинтеза, гидропоники, минерального питания массового культивирования одноклеточных водорослей нашли применение во многих отраслях растениеводства.

С 1972 по 1999 г. кафедрой руководил проф. В. В. Полевой (1931-2001). Основное направление исследовательской работы на кафедре и ее лабораторий в этот период - изучение систем регуляции у растений на всех уровнях их организации. В.В.Полевой одним из первых стал изучать механизм действия фитогормонов на обмен нуклеиновых кислот и белков. В.В.Полевым вместе с Т.С.Саламатовой показано, что функционирование протонной помпы лежит в основе многих процессов жизнедеятельности растительных организмов.

С 1999 г. кафедрой заведует проф. С. С. Медведев, основное направление работы которого связано с изучением физиологических основ полярности клеток и тканей, а также мембранных и молекулярно-биологических механизмов регуляции процессов роста и морфогенеза растений.