Fisiologia vegetale

A.A. 2021/2022
9
Crediti massimi
80
Ore totali
SSD
BIO/04
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Scopo dell'insegnamento è quello di fornire agli studenti conoscenze basilari di fisiologia vegetale, con particolare riguardo agli aspetti di sviluppo, metabolismo e adattamenti ambientali delle piante. L'insegnamento si propone di sviluppare tali conoscenze a diversi livelli di organizzazione, dal livello molecolare, a quello a singola cellula e tessuto fino alla pianta intera. Inoltre, il corso fornirà nozioni relative all'analisi di funzioni complesse dal punto di vista biochimico, biofisico e biologico/molecolare e alla comprensione di come le singole componenti interagiscono fra di loro a livello di biologia dei sistemi.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente, al termine dell'insegnamento, avrà una conoscenza di base della fisiologia vegetale e una capacità di distinguere le diverse funzioni delle piante; sarà in grado di descrivere gli stati fisiologici delle piante legate ai diversi aspetti di sviluppo e metabolismo, ma anche nei confronti dei diversi adattamenti all'ambiente. Lo studente avrà la capacità di aggiornare e approfondire le proprie conoscenze riguardo i diversi livelli di organizzazione dei vegetali.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Le lezioni verranno tenute in maniera sincrona su Piattaforma Microsoft Teams, mantenendo gli orari prestabiliti.

Il programma e il materiale di riferimento non subiranno modifiche.

Le lezioni verranno registrate e messe a disposizione degli studenti.

Nel caso in cui non si potessero tenere gli esami scritti in presenza questi saranno svolti con l'utilizzo della piattaforma exam.net, con le modalità illustrate sul portale dell'Ateneo.
Programma
Relazioni idriche nella pianta. L'acqua e la cellula vegetale: proprietà chimico-fisiche dell'acqua; forze che influiscono sui movimenti dell'acqua a livello cellulare. Potenziale idrico e sue componenti. Il trasporto dell'acqua a lunga distanza. Continuum suolo-pianta-atmosfera. Potenziale idrico nel suolo. Pressione radicale e guttazione. Traspirazione e teoria coesione-tensione. Potenziale idrico in atmosfera. Flussi xilematici e floematici. Meccanismi di apertura/chiusura degli stomi.

Trasporti di membrana. Potenziale elettrochimico dei soluti e trasporto attraverso le membrane. Pompe protoniche e non della cellula vegetale.

Nutrizione minerale e assimilazione dell'azoto. Elementi nutritivi essenziali, funzione dei nutrienti e sintomi di carenza. Meccanismi di trasporto e assorbimento dei principali ioni minerali. Assorbimento e riduzione del nitrato ad ammonio, assimilazione in aminoacidi. Simbiosi: nodulazione, fissazione dell'azoto molecolare; micorrize.

Fotosintesi e metabolismo del carbonio. Luce. Cloroplasti. Pigmenti fotosintetici. Struttura e funzione del fotosistema II. Citocromo b6f e ciclo Q. Struttura e funzione del fotosistema I. ATPsintasi dei cloroplasti. Schema Z. Trasporto fotosintetico lineare e ciclico. Rubisco e ciclo di Calvin-Benson. Fotorespirazione. Metabolismo C4 e CAM. Resa energetica della fotosintesi. Fotosintesi netta e lorda. Metabolismo dell'amido e del saccarosio. Traslocazione floematica e relazioni sink-source.

Trasduzione del segnale. Cenni sul ruolo dei recettori e dei secondi messaggeri coinvolti nell' interazione pianta/ambiente.

Fotorecettori e ormoni. Auxina. Trasporto polare dell'auxina. Ruolo dell'auxina nella crescita cellulare per distensione, nel fototropismo e nel gravitropismo. Citochinine, Acido Abscisico, Giberelline e Etilene. Classi di fotorecettori vegetali. Fitocromi: fotoconversione, traslocazione nel nucleo e modificazione dell'espressione genica. Fuga dall'ombra. Criptocromi. Fototropine e fototropismo.
Prerequisiti
Sono richieste buone conoscenze di chimica generale ed organica, biologica, fisica, citologia e biologia vegetale. Inoltre, è richiesta la conoscenza di potenziali chimici ed elettrochimici nelle principali reazioni biologiche e nel trasporto dei soluti.
Metodi didattici
Le lezioni frontali avranno un formato classico, impartite dai docenti usando diapositive PowerPoint. 1 CFU sarà dedicato ad esercitazioni di laboratorio o esercizi in classe. Durante le lezioni, gli studenti saranno incoraggiati a partecipare attivamente con domande e commenti relativi gli argomenti considerati. Si potranno formare gruppi di discussione studenti/docenti in cui approfondire alcune tematiche. La frequenza al corso è altamente raccomandata.
Materiale di riferimento
Il libro usato come riferimento è Taiz, Zeiger, Moller, Murphy "Fisiologia vegetale" nella versione in Italiano oppure nell'ultima edizione più aggiornata in Inglese "Plant Physiology and Development". Tutto il materiale PowerPoint utilizzato per le lezioni sarà reso disponibile agli studenti sul sito web Ariel dedicato. Agli studenti sarà suggerita la lettura di articoli e review di ricerca, lavori che saranno resi disponibili attraverso il sito web Ariel o piattaforma Teams sul canale della Classe "Fisiologia Vegetale".
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame sarà scritto, in lingua italiana, con 9 domande (5 aperte e 4 a "multiple choice") e 1 esercizio. Il superamento della prova scritta si ottiene con un punteggio di almeno 18/30. Ad ogni quesito verrà attribuito un massimo di 3 punti (10 x 3 =30).
Le risposte alle domande aperte saranno valutate in base alla capacità di sintesi, capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza con terminologia specifica e proprietà di linguaggio, capacità di ragionamento critico, capacità di applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi concreti. Le risposte alle domande a "multiple choice" permetteranno di valutare la conoscenza di base dei singoli elementi che concorrono a formare funzioni fisiologiche complesse. L'esercizio comporterà la risoluzione di una equazione riguardante trasporto di membrana o efficienza fotosintetica.
BIO/04 - FISIOLOGIA VEGETALE - CFU: 9
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 64 ore
Docente/i
Ricevimento:
martedì 10.20-12.30
3° piano Torre C edifici biologici
Ricevimento:
Giovedì 14:00-16:00
Dipartimento di Bioscienze 3° Piano Torre C