Fisiologia delle membrane vegetali. L’acqua e la pianta. Pigmenti. Fotosintesi. Ripartizione deifotosintetati. Vie metaboliche peculiari delle piante. Adattamenti fotosintetici. Nutrizione minerale. Ormoni vegetali.
TAIZ & ZEIGERFisiologia Vegetale Ed. Piccin.HOPKINS W. G., HÜNER N.P.A.Fisiologia vegetale. Ed. MecGraw-Hill ALPI A., PUPILLO P., RIGANO C.Fisiologia delle Piante. Ed. EdiSES PUPILLO P., CERVONE F., CRESTI M., RASCIO N.Biologia vegetale. Ed Zanichelli
Obiettivi Formativi
Conoscenze: apprendimento dei processi biochimici, biofisici e molecolari fondamentali per il funzionamento delle piante.
Competenze acquisite Apprendimento di una conoscenza di base dei principali meccanismi biologici implicati nelle funzioni vitali e nella capacità di adattamento degli organismi vegetali. Conoscere le precipue funzioni fisiologiche delle piante e l'importanza del loro contributo al mantenimento dell'equilibrio ambientale.
Capacità acquisite al termine del corso: Una visione integrata delle funzioni vitali degli organismi vegetali, cultura indispensabile per ogni settore di ricerca e applicativo che abbia come oggetto l’uso delle piante: agronomico, biotecnologico, ambientale, etc.
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: Due volte la settimana per un totale di 4 ore
Strumenti a supporto della didatticaPresentazione Power Point, appunti, diapositive.
Orario di ricevimento:
Previo appuntamento, tutti i giorni della settimana non impegnati da altre attività istituzionali.
Modalità di verifica apprendimento
compiti scritti in itinere.Esame finale orale.
Programma del corso
Contenuti del corso (programma dettagliato): Caratteristiche peculiari della cellula vegetale ed architettura generale della pianta. Parete e membrane cellulari: struttura e funzioni. Processi di diffusione e di trasporto attraverso le membrane. La legge di Fick e l’equazione di Nernst: trasporto attivo e passivo. Trasporto dei soluti: pompe protoniche, canali ionici e carriers. L’acqua e le cellule vegetali: potenziale idrico e sue componenti, traslocazione dell'acqua attraverso lo xilema, teoria della tensione-coesione, cavitazione ed embolia. L'acqua nel suolo: potenziale idrico del suolo, assorbimento radicale dell'acqua, movimento dell'acqua nella radice, pressione radicale. Gli stomi: meccanismi di apertura e chiusura, controllo ambientale sull'apertura e chiusura stomatica.Le piante e la nutrizione minerale: macro e micro-nutrienti inorganici, assorbimento radicale dei sali minerali, le colture idroponiche, fenomeni di carenza e tossicità, curve di crescita e legge del minimo. Le piante e l’azoto: ciclo dell'azoto, riduzione assimilativa del nitrato e assimilazione dell’ammoniaca, fissazione biologica dell'azoto. Assimilazione ed organicazione dello zolfo.La fotosintesi: apparati fotosintetici, plastidi ed organizzazione delle membrane fotosintetiche, fotosistemi. I pigmenti fotosintetici: le clorofille ed i carotenoidi. Meccanismi di assorbimento della luce: stati eccitati e tipi di transizioni degli elettroni. Fotolisi dell’acqua. Ciclo dei plastochinoni. Fotofosforilazione non ciclica, ciclica e pseudociclica. Fotodanno e fotoprotezione. Metabolismo fotosintetico del carbonio: Rubisco e ciclo di Calvin, modulazione da parte della luce degli enzimi del ciclo di Calvin, fotorespirazione, adattamenti fotosintetici, piante C4 e piante CAM. Sintesi di saccarosio e sintesi di amido. Autoregolazione della fotosintesi.Traslocazione dei fotoassimilati: caricamento e lo scaricamento del floema, concetto di source e sink. Metabolismo respiratorio: mitocondri, respirazione e fermentazione, quoziente respiratorio. Respirazione resistente al cianuro. b-ossidazione e ciclo del gliossilato. Gli ormoni vegetali: ruolo degli ormoni nella regolazione dello sviluppo. Auxine: crescita cellulare per distensione, rilassamento della parete e regolazione del potenziale idrico. Citochinine: ruolo nella morfogenesi e nella senescenza. Gibberelline: regolazione dell'allungamento del caule, della crescita cambiale e dell'idrolisi delle sostanze di riserva nei semi germinanti. Acido abscissico: regolazione dei movimenti stomatici, controllo sullo sviluppo dei semi. Etilene: risposte a vari stress; effetti sulla maturazione dei frutti, senescenza.Il Fitocromo: meccanismi di azione cellulare e molecolare.