Biochimica e fisiologia della pianta coltivata

A.A. 2017/2018
8
Crediti massimi
64
Ore totali
Lingua
Italiano
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.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
LE BASI MOLECOLARI DELLA VITA
Gli amminoacidi; le proteine: struttura e funzioni; i carboidrati: monosaccarridi e polisaccaridi; i lipidi; i nucleotidi

BIOENERGETICA
Bioenergetica e termodinamica; trasferimento di gruppi fosforici e ATP; reazioni di ossidoriduzione d¿interesse biologico; potenziale elettrochimico.

ENZIMI
Catalisi; introduzione agli enzimi; meccanismi di catalisi enzimatica; cinetica enzimatica; enzimi regolatori.

METABOLISMO
Glicolisi, la via ossidativa dei pentosi fosfati; ciclo degli acidi tricarbossilici; trasporto mitocondriale di elettroni e sintesi di ATP (fosforilazione ossidativa); respirazione nelle piante; β-ossidazione e biosintesi dei lipidi.

L¿ACQUA E LA PIANTA
Struttura e proprietà dell'acqua; diffusione e osmosi; potenziale idrico; potenziale idrico elle cellule; acqua nel suolo; assorbimento radicale dell'acqua e trasporto dell'acqua nello xilema; il movimento dell'acqua dalle foglie alla atmosfera (la traspirazione el e forse he la guidano); stomi e regolazione stomatica; il continuum suolo-pianta atmosfera; bilancio idrico delle piante.

FOTOSINTESI
Fase luminosa: 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; il ciclo di Calvin-Benson e la sua regolazione; il ciclo C2: ossidazione fotosintetica del carbonio (fotorespirazione); i meccanismi di concentrazione del carbonio inorganico: il ciclo C4 e il metabolismo acido delle crassulacee (CAM). Sintesi, accumulo e ripartizione dei fotosintati- amido e saccarosio.

FOTOSINTESI: CONSIDERAZIONI FISIOLOGHE ED ECOLOGICHE
Efficienza della conversione fotosintetica; risposte fotosintetiche alla luce delle foglie intere; risposte fotosintetiche alla temperatura; risposte fotosintetiche all'anidride carbonica.

TRASLOCAZIONE FLOEMATICA
Vie di traslocazione; relazioni source sink; sostanze traslocate nel floema; il modello di flusso di pressione per il movimento floematico (teoria di Munch); caricamento e scaricamento del floema; transizione da source a sink.

NUTRIZIONE MINERALE E TRASPORTO DI SOLUTI
Macro- e micro-nutrienti inorganici elementi essenziali e benefici; termodinamica del movimento transmembrana; cinetica del trasporto dei nutrienti: le permeasi.

ASSIMILAZIONE DEI NUTRIENTI MINERALI
Assimilazione riduttiva di azoto e zolfo. L¿assimilazione dell'ammonio; l'assimilazione del fosfato, dei cationi e dell¿ossigeno.

SVILUPPO DELLE PIANTE
Fotomorfogenesi: le proprietà fotochimiche e biochimiche del fitocromo; caratteristiche delle risposte indotte dal fitocromo.
Gli ormoni vegetali: Effetti e modi d¿azione.
Informazioni sul programma
Prova scritta intermedia
Prova orale finale
Propedeuticità
Nessuna
Prerequisiti e modalità di esame
Conoscenze di : Biologia vegetale; Chimica inorganica; Chimica organica
Materiale didattico e bibliografia
Mid-term examination
Final oral examination
Docente/i
Ricevimento:
Tutti i giorni previo appuntamento telefonico o con e-mail
Ufficio presso Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali - Produzione, Territorio, Agroenergia