Meccanismi fisiologici della produttività delle piante

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
56
Ore totali
SSD
AGR/13
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Critica conoscenza delle logiche della crescita, differenziamento e sviluppo delle piante in relazione alle principali funzioni cellulari ed organiche: fotosintesi, consumo di ossigeno, nutrizione minerale, risposte fisiologiche a condizioni di stress.
Risultati apprendimento attesi
Individuazione dei fattori critici della produzione quali-quantitativa delle piante anche in relazione alla interazione con l'ambiente, ideazione di interventi migliorativi mediante mezzi chimici, fisici, biologici. Strumenti per la partecipazione critica all'evoluzione delle conoscenze.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Nella attuale situazione a causa della emergenza Covid-19 è previsto che la didattica si potrà svolgere, nel rispetto delle normative, sia da remoto sia in presenza. Nel caso si verificassero cambiamenti, la didattica sarà tempestivamente adeguata alle indicazioni delle autorità competenti.
Le lezioni sono svolte in remoto sincrone utilizzando la piattaforma MS Teams, le lezioni utilizzano presentazioni preparate da testi, articoli scientifici e di review. Il materiale è presente su Ariel.
Le esercitazioni vengono svolte da remoto sincrone utilizzando la piattaforma MS Teams, effettuando valutazioni e calcoli che coinvolgono gli studenti, vengono utilizzati video JoVe. Il materiale è presente su Ariel.
Programma
La conversione dell'energia. Fissazione fotosintetica del carbonio: Aspetti ecofisiologici della fotosintesi. Resa e rendimento della fotosintesi delle piante C3, C4-CAM. Fisiologia della produzione e limitazioni fotosintetica Fattori stomatici e non stomatici che limitano la fotosintesi, i rapporti con la fisiologia dell'acqua. La fotoinibizione, la fotorespirazione ed i loro significati fisiologici. La partizione del carbonio e la allocazione dei fotosintati. Relazione tra nutrizione minerale e fotosintesi. (CFU: 1,25)
Aspetti peculiari del consumo di ossigeno delle piante. I significati della respirazione nelle piante. Vie alternative del consumo di ossigeno: mitocondri, microcorpi, plasmalemma citoplasma. Utilizzo dei lipidi e gluconeogenesi durante la germinazione dei semi.
I semi e le riserve. Maturazione e germinazione. La riattivazione delle membrane e la riattivazione metabolica. (CFU 0,50)
Assorbimento ed assimilazione dei nutrienti minerali. Aspetti termodinamici, cinetici e biochimici dell'assorbimento del nitrato, ammonio, solfato e fosfato. Organicazione del nitrato, solfato e fosfato: aspetti metabolici e biochimici ed integrazione con il metabolismo dei carboidrati. (CFU 1,5)
Strategie di adattamento. Crescita differenziamento e sviluppo. La morfogenesi. La fotomorfogenesi. Le proprietà dei fitocromi. Gli ormoni delle piante. Aspetti biochimici e fisiologici della loro azione. Fisiologia dello stress. Concetto di stress. Stress idrico. Termico: alte e basse temperature, salinità carenza di ossigeno (CFU 1.25)
Prodotti naturali delle piante: gruppi principali in funzione delle caratteristiche biosintetiche: terpeni, composti fenolici e composti contenenti azoto. Ruoli fisiologici. (CFU 0,5).
Esercitazioni: Fotosintesi, respirazione, trasporto di membrana (CFU 1)
Prerequisiti
Organizzazione morfo funzionale della pianta. Chimica generale ed inorganica: chimica degli elementi degli organismi viventi. Chimica delle molecole che compongono gli organismi viventi. Fisica: nozioni di dinamica dei fluidi, termodinamica, potenziali e correnti elettriche, le onde elettromagnetiche. Biochimica conoscenza generale delle vie metaboliche, della biosintesi delle proteine e delle altre molecole che compongono gli organismi viventi.
Metodi didattici
L'insegnamento è svolto essenzialmente mediante lezioni frontali, consistenti nella illustrazione critica di diapositive elaborate dal docente sulla base di testi e di articoli pubblicati su riviste internazionali. Sono previste esercitazioni pratiche in laboratorio.
Materiale di riferimento
Le diapositive illustrate e discusse a lezione sono disponibile sul sito Ariel dell'Ateneo. Sono forniti anche articoli scientifici in lingua inglese riguardanti aspetti di particolare interesse. Sono suggeriti i seguenti testi:
- Plant Physiology and Development - Sixth Edition. Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian M. Møller, and Angus Murphy. 2014. ISBN: 9781605352558
- Biochemistry & Molecular Biology of Plants - 2nd Edition. Bob B. Buchanan (Editor), Wilhelm Gruissem (Editor), Russell L. Jones (Editor). 2015. ISBN: 978-0-470-71421-8
- Physicochemical and Environmental Plant Physiology, 5nd Edition. Park S. Nobel. 2020. 2020 Elsevier Inc, ISBN: 978-0-12-819146-0
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La prova orale è strutturata in 5 domande aperte sui diversi argomenti trattati a lezione. 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. Inoltre, sarà valutata la capacità di sintesi e la visione critica degli argomenti trattati.
AGR/13 - CHIMICA AGRARIA - CFU: 6
Laboratori: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Docente: Espen Luca
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.