Biochimica agraria e fisiologia delle piante officinali

TRASPORTO E TRASLOCAZIONE DELL'ACQUA E DEI SOLUTI - Introduzione: il concetto di autotrofia nelle piante superiori. Le proprietà chimico-fisiche dell'acqua. Il potenziale idrico e la cellula vegetale. Il bilancio idrico nella pianta. L'acqua nel suolo. L'assorbimento dell'acqua nelle radici. Il trasporto dell'acqua nello xilema. La traspirazione fogliare. La nutrizione minerale. I macro- e micro- nutrienti. Il concetto di rizosfera e le relazioni suolo-pianta-microbi. Il trasporto dei soluti. Il potenziale chimico. Meccanismi di trasporto attraverso la membrana cellulare, il trasporto attivo e passivo. Le cinetiche di trasporto.
LA FOTOSINTESI NELLE PIANTE SUPERIORI - Le caratteristiche della luce. I pigmenti fotosintetici. L'organizzazione dell'apparato fotosintetico. Le reazioni alla luce della fotosintesi. Il ruolo dei fotosistemi I e II, del complesso dei citocromi, della catena di trasporto degli elettroni. La fotofosforilazione. I meccanismi di difesa dallo stress ossidativo del cloroplasto. Il ciclo di Calvin. La fotorespirazione. Il metabolismo delle piante C4 e delle piante CAM. Considerazioni eco-fisiologiche sulla fotosintesi.
STATO NUTRIZIONALE DELLA PIANTA: DISTRIBUZIONE DEI FOTOSINTATI E NUTRIZIONE MINERALE - Sintesi dell'amido e del saccarosio. Il trasporto floematico e le relazioni sink-source negli organi della pianta. L'assimilazione del nitrato e dell'ammonio. La fissazione biologica dell'azoto. L'assimilazione dello zolfo. Cenni sul metabolismo degli amminoacidi. La via dell'acido scichimico. Ruoli biochimici di fosfato, macronutrienti cationici e micronutrienti. Acquisizione del ferro.
APPROFONDIMENTI SUL METABOLISMO PRIMARIO E RISPOSTE ALLA LUCE - La respirazione e il metabolismo lipidico nelle piante. Il ciclo del gliossilato. La gluconeogenesi. La germinazione del seme. Le risposte alla luce blu. I movimenti stomatici. Le risposte alla luce rossa: il fitocromo, i ritmi circadiani, il controllo della fioritura.
I REGOLATORI DI CRESCITA E LE RISPOSTE AGLI STRESS ABIOTICI - Concetti generali sugli ormoni vegetali. Le auxine. Le citochinine. Le gibberelline. L'etilene. L'acido abscissico. Fisiologia dello stress: stress idrico e salino, stress da alta e bassa temperatura e carenza d'ossigeno.
METABOLISMO SECONDARIO NELLE PIANTE - Aspetti eco-fisiologici del metabolismo secondario: difesa e comunicazione. I terpeni: vie biosintetiche e funzionalità nelle piante. I composti fenolici: biosintesi e funzionalità nelle piante di lignina, cumarine, flavonoidi, fitoalessine e tannini. Biosintesi e funzionalità nelle piante dei metaboliti secondari contenenti azoto: gli alcaloidi, i glucosidi cianogenici, gli amminoacidi non proteici. Strategie sperimentali per il miglioramento della produzione di metaboliti secondari.