Photobiology and bioenergy

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
48
Ore totali
SSD
BIO/04 BIO/18
Lingua
Inglese
Obiettivi formativi
The aim of the course is to contribute to the training of postgraduate graduates in order to provide them with a full understanding of the mechanisms by which plants use and optimize the capture of sunlight to implement the photosynthetic process.
The lessons will provide the knowledge background that will allow students to understand why plants, during the course of their evolution, have had the need to optimize the processes for the capture and use of light to optimize the efficiency of the photosynthetic process, but also to avoid any damage caused by irradiations that are too intense. The student will learn that the plants' optimization of the sunlight's capture has become necessary due to their sessile nature. It will then be explained that the impossibility in "moving" has given plants the evolutionary thrust necessary for the development of the sophisticated molecular mechanisms capable of perceiving and decoding the different information related to light such as quantity, quality, and direction.
The fundamental concepts of the discipline will be presented through the presentation of consolidated models but they will also be integrated by new and sometimes contradictory discoveries.
Risultati apprendimento attesi
At the end of the course, the student will acquire:
Knowledge of the molecular mechanisms by which plants perceive the different wavelengths of sunlight through specific photoreceptors.
Understanding of the mechanisms used to perceive the continuous variations in the spectrum and intensity of light.
Understanding of the mechanisms by which plants measure the length of the day and its effects on the perception of seasonality.
Knowledge of the molecular mechanisms underlying the biogenesis of chloroplasts.
Knowledge of the molecular mechanisms that allow the chloroplast to adapt to environmental conditions.
Strategies to be used in the second green revolution to improve photosynthesis performance.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative per l' a.a. 2021/22, veranno date indicazioni più specifiche nei prossimi mesi, in base all'evoluzione della situazione sanitaria
Programma
Cenni introduttivi sulla luce e sulla sua natura elettromagnetica.
Cenni sui meccanismi fisici alla base dell'assorbimento della luce.
Trasduzione del segnale luminoso.
Fotorecettori vegetali: fitocromi, criptocromi e fototropine.
Biologia degli stomi e meccanismi molecolari coinvolti nella regolazione della loro apertura da parte della luce.
Fototropismi.
Shade avoidance.
Fotomorfogenesi delle piante: aspetti dell'interazione fra la luce naturale e lo sviluppo delle piante regolati dai fotorecettori.
Ritmi circadiani, fotoperiodismo e comunicazione cloroplasto-nucleo.
Fotosintesi, fotorespirazione e variazioni nei meccanismi di fissazione della CO2.
Serie di seminari che illustrano l'interazione tra la luce naturale e altri organismi viventi non vegetali.
Prerequisiti
Si raccomanda vivamente una buona conoscenza di chimica organica, biochimica, fisiologia, biologia molecolare e cellulare delle piante.

Le lezioni verranno registrate e messe a disposizione degli studenti.

L'esame si svolgerà in forma orale utilizzando la piattaforma Microsoft Teams o Zoom, o laddove la regolamentazione lo consentisse, in presenza, sempre in forma orale.
Metodi didattici
Le lezioni avranno un formato classico, impartite dai docenti usando diapositive powerpoint.

Durante le lezioni, gli studenti saranno incoraggiati a partecipare attivamente con domande e commenti relativi gli argomenti considerati.

Sarà inoltre adottato l'uso di strumenti innovativi come video e seminari online.

La frequenza al corso è altamente raccomandata.
Materiale di riferimento
Il libro usato come riferimento è il Taiz, Zeiger, Moller, Murphy. Fisiologia e sviluppo delle piante.

Tutto il materiale powerpoint utilizzato per le lezioni sarà reso disponibile agli studenti sul sito web Ariel dedicato.

La lettura di articoli e review di ricerca selezionati sarà suggerita agli studenti ad ogni lezione e saranno resi disponibili attraverso il sito web Ariel.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame sarà orale in lingua Inglese.

Per ogni parte dell'insegnamento, gli studenti dovranno analizzare criticamente, sotto forma di una presentazione orale, una pubblicazione scientifica scelta tra quelle messe a disposizione dai docenti. La presentazione, che consiste in una breve introduzione del problema biologico e nell'analisi critica degli esperimenti riportati nel/i lavoro/i, sarà seguita da una discussione con il docente/i sui meccanismi analizzati nell'articolo di ricerca e durante l'insegnamento.

Gli studenti saranno inoltre valutati in base alle conoscenze teoriche dei diversi argomenti presentati durante l'insegnamento.

I docenti porranno domande specifiche riguardanti l'argomento del lavoro scientifico oggetto della presentazione e valuteranno anche la conoscenza degli argomenti trattati durante le lezioni.

Il voto finale sarà definito come la media dei voti delle due parti (uno per ciascun docente) e comunque concordato da entrambi i docenti.
BIO/04 - FISIOLOGIA VEGETALE - CFU: 0
BIO/18 - GENETICA - CFU: 0
Lectures: 48 ore
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
3° piano torre C edifici biologici
Ricevimento:
Su appuntamento
V piano Torre A, Via Celoria 26