Biochimica e fisiologia della pianta coltivata
A.A. 2018/2019
Learning objectives
Il Corso si propone di fornire strumenti per la comprensione dei processi biochimici e fisiologici fondamentali che stanno alla base del ciclo vitale delle piante coltivate e della loro produttività e della loro capacità di adattarsi a condizioni ambientali avverse o a limitata disponibilità di risorse.
Expected learning outcomes
Lo studente oltre a conoscere le basi biochimiche e fisologiche del funzionamento delle piante in genere e della produttività delle piante coltivate sarà in grado di comprendere come variabili genetiche ed ambientali influenzano tali processi. Soprattutto sarà in grado di identificare i punti fisiologici critici per l¿ottenimento di elevati standard produttivi quali-quantitativi nel rispetto dell'ambiente e con la miglior efficienza d'uso delle risorse.
Periodo: Primo semestre
Corso singolo
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Course syllabus and organization
Edizione unica
Periodo
Primo semestre
Programma
LE BASI MOLECOLARI DELLA VITA Gli amminoacidi; le proteine: struttura e funzioni; i carboidrati: monosaccarridi e polisaccaridi; i lipidi; i nucleotidi BIOENERGETICA Bioenergetica e termodinamica; trasferimento di gruppi fosforici e ATP; reazioni di ossidoriduzione d'interesse biologico; potenziale elettrochimico. ENZIMI Catalisi; introduzione agli enzimi; meccanismi di catalisi enzimatica; cinetica enzimatica; enzimi regolatori. METABOLISMO Glicolisi, la via ossidativa dei pentosi fosfati; ciclo degli acidi tricarbossilici; trasporto mitocondriale di elettroni e sintesi di ATP (fosforilazione ossidativa); respirazione nelle piante; β-ossidazione e biosintesi dei lipidi. L'ACQUA E LA PIANTA Struttura e proprietà dell'acqua; diffusione e osmosi; potenziale idrico; potenziale idrico elle cellule; acqua nel suolo; assorbimento radicale dell'acqua e trasporto dell'acqua nello xilema; il movimento dell'acqua dalle foglie alla atmosfera (la traspirazione el e forse he la guidano); stomi e regolazione stomatica; il continuum suolo-pianta atmosfera; bilancio idrico delle piante. FOTOSINTESI Fase luminosa: chimica e fisiologia dei pigmenti fotosintetici; eccitazione e de-eccitazione dei pigmenti; organizzazione dell'apparato fotosintetico: unità fotosintetica; fotosistema I e fotosistema II; trasporto fotosintetico degli elettroni e fotofosforilazione. Assimilazione del carbonio; il ciclo di Calvin-Benson e la sua regolazione; il ciclo C2: ossidazione fotosintetica del carbonio (fotorespirazione); i meccanismi di concentrazione del carbonio inorganico: il ciclo C4 e il metabolismo acido delle crassulacee (CAM). Sintesi, accumulo e ripartizione dei fotosintati- amido e saccarosio. FOTOSINTESI: CONSIDERAZIONI FISIOLOGHE ED ECOLOGICHE Efficienza della conversione fotosintetica; risposte fotosintetiche alla luce delle foglie intere; risposte fotosintetiche alla temperatura; risposte fotosintetiche all'anidride carbonica. TRASLOCAZIONE FLOEMATICA Vie di traslocazione; relazioni source sink; sostanze traslocate nel floema; il modello di flusso di pressione per il movimento floematico (teoria di Munch); caricamento e scaricamento del floema; transizione da source a sink. NUTRIZIONE MINERALE E TRASPORTO DI SOLUTI Macro- e micro-nutrienti inorganici elementi essenziali e benefici; termodinamica del movimento transmembrana; cinetica del trasporto dei nutrienti: le permeasi. ASSIMILAZIONE DEI NUTRIENTI MINERALI Assimilazione riduttiva di azoto e zolfo. L'assimilazione dell'ammonio; l'assimilazione del fosfato, dei cationi e dell'ossigeno. SVILUPPO DELLE PIANTE Fotomorfogenesi: le proprietà fotochimiche e biochimiche del fitocromo; caratteristiche delle risposte indotte dal fitocromo. Gli ormoni vegetali: Effetti e modi d'azione.
Informazioni sul programma
Prova scritta intermedia Prova orale finale
Propedeuticità
Nessuna
Prerequisiti
Conoscenze di : Biologia vegetale; Chimica inorganica; Chimica organica
Materiale di riferimento
L. Taiz and E. Zeiger "Fisiologia Vegetale" Piccin Editore A. Alpi, P. Pupillo, C. Rigano "Fisiologia delle Piante" EdiSES David L Nelson, Michael M Cox "Introduzione alla biochimica di Lehninger" Zanichelli
AGR/13 - CHIMICA AGRARIA - CFU: 8
Lezioni: 64 ore
Docente:
Sacchi Gian Attilio