Biochimica agraria e fisiologia delle piante coltivate
A.A. 2019/2020
Obiettivi formativi
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.
Risultati apprendimento attesi
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.
Programma e organizzazione didattica
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.
Docente/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.