Biochimica agraria e fisiologia delle piante coltivate
A.A. 2019/2020
Learning objectives
Il Corso si propone di acquisire:
- strumenti per la comprensione dei processi biochimici e fisiologici fondamentali che stanno alla base del ciclo vitale delle piante.
- capacità di utilizzare parametri biochimici e fisiologici per definire le potenzialità produttive delle piante e la loro capacità di risposta alle condizioni ambientali.
- strumenti per la conduzione esperienze di ricerca scientifica.
- strumenti per la comprensione dei processi biochimici e fisiologici fondamentali che stanno alla base del ciclo vitale delle piante.
- capacità di utilizzare parametri biochimici e fisiologici per definire le potenzialità produttive delle piante e la loro capacità di risposta alle condizioni ambientali.
- strumenti per la conduzione esperienze di ricerca scientifica.
Expected learning outcomes
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà avere acquisito nozioni di biochimica e fisiologia delle piante coltivate. Le conoscenze acquisite costituiranno la base per futuri approfondimenti e per lo svolgimento di attività di ricerca.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Course syllabus and organization
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Amminoacidi, proteine ed enzimi. Strutture delle proteine. Principi di bioenergetica e termodinamica. Entropia ed energia libera. Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. Trasferimento di gruppi fosforici e ATP. Reazioni di ossidoriduzione d'interesse biologico. Realazione fra delta E e delta G. Catalisi e cinetica enzimatica. Equazione di Michaelis Menten. Regolazione enzimatica Metabolismo primario del carbonio.
Glicolisi e fermentazione. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Respirazione e fosforilazione ossidativa. La teoria chemiosmotica. Bilancio energetico della respirazione. Via dei pentosi fosfati. Beta-ossidazione e biosintesi dei lipidi. Gluconeogenesi, degradazione e biosintesi di saccarosio e polisaccaridi. Fotosintesi. Chimica e fisiologia dei pigmenti fotosintetici. Eccitazione e de-eccitazione dei pigmenti. Organizzazione dell'apparato fotosintetico: unità fotosintetica; fotositema I e fotosistema II. Trasporto fotosintetico degli elettroni e fotofosforilazione. Assimilazione del carbonio. Enzimi fissatori di CO2. Ciclo C3. Fotorespirazione. Ciclo C4. Piante CAM. Ecologia della fotosintesi. Considerazioni ecofisiologiche della fotosintesi. L'acqua e la pianta. Caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua. Il potenziale idrico. L'acqua e la cellula vegetale: osmosi e turgore. L'assorbimento radicale dell'acqua e il movimento delle soluzioni nello xilema. La traspirazione: le forze della traspirazione; stomi e regolazione stomatica.
Il trasporto nelle piante: assorbimento dei soluti, integrazione dei vari meccanismi di trasporto attraverso la membrana cellulare. Il trasporto a lunga distanza: il meccanismo di trasporto nel floema.
La nutrizione minerale: i macro- ed i micronutrienti e loro funzioni.
L'assimilazione dell'azoto e dello zolfo.
Gli ormoni vegetali ed i regolatori di crescita: aspetti fisiologici e cenni sul loro meccanismo di azione.
Le risposte alla luce: il fitocromo e il recettore della luce blu.
Le risposte agli stress abiotici.
Glicolisi e fermentazione. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Respirazione e fosforilazione ossidativa. La teoria chemiosmotica. Bilancio energetico della respirazione. Via dei pentosi fosfati. Beta-ossidazione e biosintesi dei lipidi. Gluconeogenesi, degradazione e biosintesi di saccarosio e polisaccaridi. Fotosintesi. Chimica e fisiologia dei pigmenti fotosintetici. Eccitazione e de-eccitazione dei pigmenti. Organizzazione dell'apparato fotosintetico: unità fotosintetica; fotositema I e fotosistema II. Trasporto fotosintetico degli elettroni e fotofosforilazione. Assimilazione del carbonio. Enzimi fissatori di CO2. Ciclo C3. Fotorespirazione. Ciclo C4. Piante CAM. Ecologia della fotosintesi. Considerazioni ecofisiologiche della fotosintesi. L'acqua e la pianta. Caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua. Il potenziale idrico. L'acqua e la cellula vegetale: osmosi e turgore. L'assorbimento radicale dell'acqua e il movimento delle soluzioni nello xilema. La traspirazione: le forze della traspirazione; stomi e regolazione stomatica.
Il trasporto nelle piante: assorbimento dei soluti, integrazione dei vari meccanismi di trasporto attraverso la membrana cellulare. Il trasporto a lunga distanza: il meccanismo di trasporto nel floema.
La nutrizione minerale: i macro- ed i micronutrienti e loro funzioni.
L'assimilazione dell'azoto e dello zolfo.
Gli ormoni vegetali ed i regolatori di crescita: aspetti fisiologici e cenni sul loro meccanismo di azione.
Le risposte alla luce: il fitocromo e il recettore della luce blu.
Le risposte agli stress abiotici.
Prerequisiti
Per questo corso è auspicabile che lo studente abbia già acquisito conoscenze di Chimica Generale ed inorganica, Chimica organica e di Biologia.
Metodi didattici
Lezioni frontali.
Materiale di riferimento
- Taiz L., Zeiger E. Moller I.M. "Elementi di fisiologia vegetale", a cura di M. Maffei - Ed. Piccin Padova
- Lehninger A.L., Nelson D.L., Cox M.M. "Introduzione alla biochimica", Ed. Zanichelli, Bologna
- Slides del corso su ARIEL
- Lehninger A.L., Nelson D.L., Cox M.M. "Introduzione alla biochimica", Ed. Zanichelli, Bologna
- Slides del corso su ARIEL
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento è effettuata mediante lo svolgimento di una prova scritta. Essa è strutturata in 5 domande aperte sui diversi argomenti oggetto del corso e ha la durata di 1 ora.
Ogni domanda viene valutata con un punteggio da 0/30 a 6/30. La votazione complessiva è data dalla somma dei voti attribuiti ad ogni domanda. Nella valutazione vengono considerati l'esattezza della risposta, la terminologia impiegata per definire il processo descritto e il livello di approfondimento della risposta.
Ogni domanda viene valutata con un punteggio da 0/30 a 6/30. La votazione complessiva è data dalla somma dei voti attribuiti ad ogni domanda. Nella valutazione vengono considerati l'esattezza della risposta, la terminologia impiegata per definire il processo descritto e il livello di approfondimento della risposta.
Professor(s)
Ricevimento:
Venerdì dalle 9.00 alle 12.00. Per giorno/orario diverso su appuntamento.
c/o lo studio el Docente o mediante piattaforma MS Teams.