მცენარეთა ანატომიისა და ფიზიოლოგიის კათედრა - დაფუძნდა თსუ-ში, როგორც დამოუკიდებელი ერთეული (1920). იგი გამოეყო თსუ-ის საბუნებისმეტყველო ფაკ-ტის ფარგლებში მოქმედ ბოტანიკის კათედრას (1918-დან). კათედრის პირველი გამგე გახლდათ ვასილი გიორგის ძე ალექსანდროვი (1920-1927), გამოჩენილი მეცნიერი, მცენარეთა ფიზიოლოგი, საქართველოში მცენარეთა ანატომიის სკოლის დამაარსებელი.   შემდგომში ტომსკის უნ-ტის პროფესორი, ლენინგრადის მემცენარეობის საკავშირო და ბოტანიკის ინ-ტების მცენარეთა ანატ. და მორფოლოგიის განყ-ებების ხელმძღვ., რუსეთში პირველი მცენარეთა ანატომიის ლაბორ. დამფუძნებელი. ა. გ. ხელმძღვანელობდა ასევე თბილ. ბოტან. ბაღის მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის ლაბორატორიას. კათედრაზე სამი თანამშრომელია: კათედრის გამგე: ვ. ალექსანდროვი-ასისტენტი; ოლღა თარხანოვა-პრეპარატორი; ქსენია ცხაკაია, რომელსაც თსუ-ის რექტორმა ივ. ჯავახიშვილმა დაავალა სტუდენტთა ჯგუფისთვის მცენარეთა ფიზიოლოგიაში ქართულ ენაზე პრაქტიკუმების ჩატარება (1922). მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის კათედრის გამგის პოზიციას ითავსებდა თსუ-ის  ბოტანიკის კათედრის გამგე - ზაქარია ყანჩაველი, გამოჩენილი ქართვ. ბოტანიკოსი (1927). თუმცა, აღსანიშნავია, რომ უნ-ტის პედსაბჭოში მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის კათედრას წარმოადგენდა ქსენია ცხაკაია, უკვე კათედრის უფრ. ასისტენტი, შემდგომში მცენარეთა ანატ.და ფიზიოლოგიის კათედრის გამგე (1938-1982), ღვაწლმოსილი ქართვ. მეცნიერი, მცენარეთა ფიზიოლოგი, მცენარეთა ფიზიოლოგიის ერთ-ერთი ფუძემდებელი საქართველოში, პროფესორი (1962), მეცნიერების დამს. მოღვაწე (1965). ერთ-ერთი ცნობით, ქსენია ცხაკაია გახლდათ ახლადდაარსებული ქართ. უნ-ტის N1 სტუდბილეთის მფლობელი. ის გახლდათ შესანიშ­ნავი პედაგოგი და მკვლევარი, დიდი ენთუზიაზმით ხელმძღვანელობდა კათედრასთან არსებული სტუდენტთა სამეცნ. წრის მუშაობას. აქ შეიძინეს დამოუკიდებელი კვლევის უნარი და შემდგომში ცნობილი მეცნიერები გახდნენ: ნ. ალექსიძე, ე. კეცხოველი, რ. ჟორდანია, გ. სანაძე, თ. ჭკუასელი და სხვები. ქსენია ცხაკაიამ დიდი ღვაწლი დასდო ქართულ ენაზე სახელმძღვანელოების შექმნას, თარგმნას, გამოცემას. მისი ხელმძღვანელობით შესრულებულია მრავალი სამეცნ. ნაშრომი და დისერტაცია.  ქ. ცხაკაიას გარდაცვალების შემდეგ, კათედრის გამგე გახლდათ გივი ალექსანდრეს ძე სანაძე (1983-1999), ბიოლ. მეცნ. დოქტორი,  ამავე კათედრის პროფესორი (1968-დან), ცნობილი მეცნიერი, მცენარეთა ფიზიოლოგი და ბიოქიმიკოსი, საქართვ. მეცნ. აკად. წ.-კორ. (1979), საქართვ. მეცნ. აკად. აკადემიკოსი (1983-2021); საქართვ. მეცნ. აკად. ვიცე-პრეზიდენტი (1988-2003), საქართვ. სსრ მეცნ. აკადემიის პრეზიდიუმის მრჩეველი (2003-2021); ცნობილი, როგორც საერთაშ. მნიშვნელობის „იზოპრენის ეფექტის“ აღმომჩენი (1957). თსუ-ის მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის კათედრის ბაზაზე გივი სანაძის ხელმძღვანელობით შეიქმნა და ფუნქციონირებდა ფოტოსინთეზის პრობლემური სამეცნ.-კვლ. ლაბორ. (1973-2006), სადაც ახალგაზრდა მეცნიერთა ჯგუფთან ერთად (14 თანამშრომელი) იკვლევდა ფოტოსინთეზის ბიოქიმიურ მექანიზმებსა და იზოპრენის ეფექტს, რომელსაც თეორიულთან ერთად, უაღრესად დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს. მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის კათედრას ხელმძღვანელობდა გიორგი იაგოს ძე ალექსიძე (1999-2006)-მეცნიერი, მკვლევარი, მცენარეთა ფიზიოლოგი, მცენარეთა ბიოქიმიკოსი, ბიოლოგიის მეცნ. დოქტორი (1998), პროფესორი (2000), თსუ-ის დიდი სამეცნ. საბჭოს წევრი (2000); საქართვ. ეკოლოგიურ მეცნ. აკადემიის წევრი (2001); საკონტინენტთა­შორისო სამედ. და სოც. აკადემიის (IAMSS) წ.–კორ. (2002); ცნობილი, როგორც ახ., ანტიკანცეროგენული და იმუნომოდულატორული თვისებების მქონე სამკურნ. პრეპარატი გა-40 -ის შემქმნელი. მისი ხელმძღვანელობით კათედრის სამეცნ.-კვლ. სამუშაოები დაკავშირებული იყო მცენარეთა ფიზიოლ.ა და ბიომედიცინის  აქტუალურ საკითხებთან, რ-იცაა საქართვ. ფლორის ახ. ანტიკარცენოგენული, იმუნომოდულატორული, ანტი­მიკრობული, ანტიოქსიდანტური დ სხვა ბუნებრივი პეპტიდების კვლევა; მათი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების, ბიოლ. აქტივობის, მოქმედების მოლეკულური მექანიზმების შესწავლა. განხორციელებულია მნიშვნელოვანი პროექტები მცენარეთა ანატომიის, ფიზიოლოგიის, მცენარეთა ბიოტექნოლოგიის, ბიოლოგიურად აქტიური მცენარეული ნაერთების შესწავლის მიმართულებით (როგორც ფუნდამენტური, ასევე გამოყენებითი კვლევების კუთხით). 2006 წლიდან, საუნივერსიტეტო რეფორმის ფარგლებში მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის კათედრა თსუ-ის ზუსტ და საბუნებისმეტყველო ფაკ-ტის ბიოლოგიის დეპარტამენტის სტრუქტურული ერთეულია და წარმოდგენილია მცენარეთა ფიზიოლოგიის მიმართულების სახით, რომელსაც  დღემდე უძღვება ასოცირებული პროფესორი მარიამ ვახტანგის ასული გაიდამაშვილი. მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის მიმართულება უნ-ტში, დარგის განვითარების სხვადასხვა ეტაპებზე, წარმოდგენილია თემატიკის ფართო სპექტრით და მას ყოველთვის ხელმძღვა­ნელობდნენ უნ-ტის გამორჩეული სპეციალისტები. კათედრაზე სხვადასხვა პერიოდში აქტიურ სასწ. და სამეცნ. მუშაობას ეწეოდნენ მცენარეთა ფიზიოლოგები - დოცენტები: ქეთევან აბესაძე, ელენე მირიანაშვილი (შანიძე), ელენე ცხადაია, ოლღა კეცხოველი, ქეთევან ბექაია, ე. მახარაშვილი, მარიამ (მერი) ნადირაძე, ნადია ჭიქაშუა, მარიამ მენთეშაშვილი, ნელი ბაგრატიონი, ელენე გოკიელი, ლალი კაკუშაძე, ცირა წერეთელი, მაია ჟუჟუნაძე, ლიანა ქვარიანი, მეც. თან. ალექსანდრე ლიტვინოვი. პროფ. თენგიზ ბერიძე, უფრ. ლაბორანტები: კამარ ბაქრაძე, ცირა სიხარულიძე, სასწავლო და სამეცნიერო მიმართულების ლაბორანტები: მანანა ტუხაშვილი, მარინა გერკეული, ინდიკო ჩაჩუა,  ეკა ხურციძე (აკად. დოქტ.), ნინო ქებურია (აკად. დოქტ.) და სხვ. მცენარეთა ფიზიოლოგიის მიმართულება, მისი სასწ.  და სამეცნ.-კვლ. საქმიანობის გამოკვეთილად მაღალი ხარისხით, დღესაც წარმატებით აგრძელებს მცენარეთა ანატ. და ფიზიოლოგიის კათედრის ასწლოვანი სახელოვანი ტრადიციის უწყვეტ ხაზს. იგი აღჭურვილია მზარდი მატერ.–ტექნ. ბაზით. მიმართულებაზე თანაბრად არის წარმოდგენილი სამეცნ. კვლევების ფუნდამენტური და გამოყენებითი ასპექტები. ულტრა-თანამედროვე სტანდარტზეა შემუშავებული მცენარეული ქსოვილთა და უჯრედული კულტურების ლაბორ., სადაც მიმდინარეობს უნიკალური კვლევები პრიორიტეტული მცენარეული სახეობების ბიომრავალფეროვნების კონსერვაციისა და აგროკულტურების გაუმჯობესების მიმართულებით. მცენარეთა ფიზიოლოგიის მიმართულება აქტიურად ახორციელებს თანამშრომლობას საქართვ. და უცხოურ სამეცნ.-კვლ. ორგანიზაციებთან. ამ თვალსაზრისით, მიმართულების ბაზაზე წარმატებით ხორციელდება უცხ. და ეროვნ. სამეცნ. ფონდის მიერ დაფინანსებული სამეცნ.-კვლ. პროექტები, რომელთა განხორციელებაში აქტიურად არიან ჩართული სწავლების სამივე საფეხურის სტუდენტები. ბიოლოგიის დეპარტამენტზე მოქმედ სამაგისტრო და სადოქტორო პროგრამებში მცენარეთა ფიზიოლოგიის მიმართულება წარმოდგენილია დამოუკიდებელი მოდულის „მცენარეთა ბიოლოგიის“ სახით. მიმართულების სამეცნ. პროდუქტიულობა ასახულია სამეცნ. ნაშრომებში, რ-იც გამოქვეყნებულია ადგილობრივ და რეიტინგულ საერთაშ. გამოცემებში.