Biochimica e fisiologia della pianta coltivata
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
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.
Risultati apprendimento attesi
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
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.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
LE PROTEINE (0.50 CFU)
Gli amminoacidi. Le proteine: sintesi, struttura e funzioni.
PRINCIPI DI BIOENERGETICA (0.25 CFU)
Bioenergetica e termodinamica. Trasferimento di gruppi fosforici e l'ATP. Reazioni di ossidoriduzione d'interesse biologico. Potenziale elettrochimico.
GLI ENZIMI (0.5 CFU)
Potere catalitico e specificità degli enzimi. Cinetica enzimatica. Regolazione dell'attività degli enzimi.
METABOLISMO PRIMARIO DEL CARBONIO (1.25 CFU)
Glicolisi. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Respirazione e fosforilazione ossidativa. Via dei pentosi fosfati. β-ossidazione degli acidi grassi.
FOTOSINTESI (1.5 CFU)
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. Enzimi fissatori di CO2. Ciclo C3. Fotorespirazione. Ciclo C4. Piante CAM. Ecofisiologia della fotosintesi. Efficienza della conversione fotosintetica dell'assimilazione; biomassa: costi e ricavi.
Il TRASPORTO (0.5 CFU)
Potenziale elettrochimico dei soluti. Assorbimento e traslocazione dei nutrienti: termodinamica del movimento transmembrana. Cinetica del trasporto dei nutrienti.
L'ACQUA E LA PIANTA (1 CFU)
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. Bilancio idrico. Stomi e regolazione stomatica. Acqua e crescita: distensione cellulare.
METABOLISMO BIOSINTETICO (1.25 CFU)
Gluconeogenesi, biosintesi di saccarosio e polisaccaridi. Assimilazione riduttiva di azoto e zolfo. Ripartizione dei fotosintati- Caricamento dei fotosintati nel floema. Movimento degli assimilati. Relazioni sink-source nella pianta. Accumulo delle sostanze di riserva nel seme.
NUTRIZIONE MINERALE DELLE PIANTE (0.5 FU)
I macronutrienti ed i micronutrienti e loro funzioni. Strategie di risposta alle condizioni di carenza nutrizionale.
FOTOMORFOGENESI (0.25 CF)
Il sistema dei fotorecettori. Il fotoperiodismo: cenni
IL SISTEMA DI REGOLAZIONE ORMONALE NELLE PIANTE (0.5 CFU)
I principali ormoni e regolatori della crescita. Percezione e trasduzione dei segnali ormonali: cenni.
Gli amminoacidi. Le proteine: sintesi, struttura e funzioni.
PRINCIPI DI BIOENERGETICA (0.25 CFU)
Bioenergetica e termodinamica. Trasferimento di gruppi fosforici e l'ATP. Reazioni di ossidoriduzione d'interesse biologico. Potenziale elettrochimico.
GLI ENZIMI (0.5 CFU)
Potere catalitico e specificità degli enzimi. Cinetica enzimatica. Regolazione dell'attività degli enzimi.
METABOLISMO PRIMARIO DEL CARBONIO (1.25 CFU)
Glicolisi. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Respirazione e fosforilazione ossidativa. Via dei pentosi fosfati. β-ossidazione degli acidi grassi.
FOTOSINTESI (1.5 CFU)
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. Enzimi fissatori di CO2. Ciclo C3. Fotorespirazione. Ciclo C4. Piante CAM. Ecofisiologia della fotosintesi. Efficienza della conversione fotosintetica dell'assimilazione; biomassa: costi e ricavi.
Il TRASPORTO (0.5 CFU)
Potenziale elettrochimico dei soluti. Assorbimento e traslocazione dei nutrienti: termodinamica del movimento transmembrana. Cinetica del trasporto dei nutrienti.
L'ACQUA E LA PIANTA (1 CFU)
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. Bilancio idrico. Stomi e regolazione stomatica. Acqua e crescita: distensione cellulare.
METABOLISMO BIOSINTETICO (1.25 CFU)
Gluconeogenesi, biosintesi di saccarosio e polisaccaridi. Assimilazione riduttiva di azoto e zolfo. Ripartizione dei fotosintati- Caricamento dei fotosintati nel floema. Movimento degli assimilati. Relazioni sink-source nella pianta. Accumulo delle sostanze di riserva nel seme.
NUTRIZIONE MINERALE DELLE PIANTE (0.5 FU)
I macronutrienti ed i micronutrienti e loro funzioni. Strategie di risposta alle condizioni di carenza nutrizionale.
FOTOMORFOGENESI (0.25 CF)
Il sistema dei fotorecettori. Il fotoperiodismo: cenni
IL SISTEMA DI REGOLAZIONE ORMONALE NELLE PIANTE (0.5 CFU)
I principali ormoni e regolatori della crescita. Percezione e trasduzione dei segnali ormonali: cenni.
Prerequisiti
Sono richieste conoscenze e competenze adeguate di chimica generale ed organica, biologia vegetale nonché di matematica e di fisica acquisite nei corsi di base del primo anno.
Metodi didattici
Il corso si compone esclusivamente di lezioni frontali. Nella presentazione dei diversi contenuti viene adottato un metodo che, a partire dalla descrizione di una caratteristica/proprietà e/o di un fenomeno biologico, stimola negli studenti, attraverso procedure induttive, alla comprensione e formalizzazione dei meccanismi biochimici e fisiologici ad essi sottesi. Gli studenti sono guidati progressivamente all'acquisizione di questa capacità anche attraverso momenti di discussione che coinvolgono l'intero gruppo classe.
Le singole lezioni sono corredate da una serie di slides tratte da alcuni dei testi consigliati. Il materiale utilizzato a lezione è messo a disposizione degli studenti
Le singole lezioni sono corredate da una serie di slides tratte da alcuni dei testi consigliati. Il materiale utilizzato a lezione è messo a disposizione degli studenti
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 disponibili su ARIEL.
- Lehninger A.L., Nelson D.L., Cox M.M. "Introduzione alla biochimica", Ed. Zanichelli, Bologna
- Slides del corso disponibili su ARIEL.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'apprendimento viene verificato attraverso una prova orale strutturata in 5 domande aperte sui diversi argomenti oggetto del corso. 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. E' comunque richiesta una conoscenza di base di tutti gli argomenti oggetto dell'insegnamento. Nella valutazione vengono considerati l'esattezza della risposta, la terminologia impiegata per definire il processo descritto e il livello di approfondimento della risposta.
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure compensative individuali. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità)
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure compensative individuali. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità)
AGR/13 - CHIMICA AGRARIA - CFU: 8
Lezioni: 64 ore
Docente:
Espen Luca
Turni:
Turno
Docente:
Espen LucaDocente/i
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.