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Obiettivi formativi

Obiettivi formativi : Il corso di biochimica vegetale si propone di dare una visione integrata di alcuni aspetti fondamentali del metabolismo primario delle piante e della integrazione e influenza reciproca delle diverse vie metaboliche. Il corso si propone di definire alcune vie metaboliche principali e di fornire le basi per le metodologie di analisi metaboliche con metodi biochimici, genetici e biofisici. Lo studio delle basi teoriche verrà integrato dall’illustrazione di applicazioni biotecnologiche dell’ingegnerizzazione delle vie metaboliche in questione con particolare riguardo ai metodi biochimici e biofisici per la selezione di mutanti.


Obiettivi formativi: Il corso di Fisiologia vegetale si propone di integrare le conoscenze del corsi di biologia generale (vegetale) e biochimica vegetale al fine di ottenere una visione integrata del funzionamento dell’organismo vegetale usando come esempio la pianta superiore. In particolare le reazioni metaboliche verranno inserite nel quadro strutturale della pianta. Verranno descritte le vie di interazione della pianta con l’ambiente attraverso l’azione di fotorecettori in termine di sviluppo dei diversi organi, il controllo degli ormoni vegetali ed ciclo riproduttivo.

Prerequisiti : corsi di biochimica generale, genetica.

Programma

Mod. biochimica vegetale: : Il corso di biochimica vegetale si propone di dare una visione integrata di alcuni aspetti fondamentali del metabolismo primario delle piante e della integrazione e influenza reciproca delle diverse vie metaboliche. Il corso si propone di definire alcune vie metaboliche principali e di fornire le basi per le metodologie di analisi metaboliche con metodi biochimici, genetici e biofisici. Lo studio delle basi teoriche verrà integrato dall’illustrazione di applicazioni biotecnologiche dell’ingegnerizzazione delle vie metaboliche in questione con particolare riguardo ai metodi biochimici e biofisici per la selezione di mutanti.




Mod. Fisiologia vegetale 1. Introduzione: cos’è la fisiologia vegetale e delimitazione del suo campo di indagine. Metodi di studio. Significati e adattamenti dell’autotrofia vs eterotrofia. Organizzazione strutturale e funzionale della pianta rispetto alla densità di energia della luce incidente. Densità di materia vivente di una pianta vs animale.

2. Differenze tra cellula vegetale e animale: plastidi e cloroplasto, mitocondrio, vacuolo, perossisoma. (argomento già trattato in biochimica vegetale – comunque le allego la presentazione che ho usato io)

3. L’acqua. Osmosi, flusso di massa. Il potenziale chimico dell’acqua. Assorbimento radicale. Lo xilema, struttura e funzione. Movimento dell’acqua nello xilema: "Cohesion tension theory". Cavitazione e meccanismi di protezione\recupero. Origine della tensione. La foglia: gli stomi e la traspirazione.

4. Struttura e funzioni delle membrane biologiche. Relazioni ioniche cellulari: energetica di processi di trasporto, equazione di Nernst, origine della differenza di potenziale elettrico transmembrana, meccanismi di trasporto (traslocatori, canali, pompe).

5. Fisiologia dell’acquisizione dei nutrienti minerali, macro- e micro-nutrienti. Il concetto di elementi essenziali.

6. Il floema: struttura funzione. Pressure-flow hypothesis. Il trasporto: composizione della linfa floematica, loading e unloading.

7. Biosintesi della cellulosa e sua deposizione nella parete cellulare. La parete cellulare: estensibilità, teoria della crescita acida. Le espansine. La polarità della crescita, il Ca2+.

8. Ciclo cellulare e crescita dell’organismo vegetale: formazione del seme, dormienza e germinazione. Sintesi\mobilizzazione di amido, proteine di riserva e lipidi di riserva.

9. Percezione e trasduzione del segnale.

10. Gli ormoni vegetali. Le auxine: struttura, biosintesi, movimento dell’IAA, modello chemiosmotico del trasporto polare. Meccanismo d’azione dell’auxina. Acido abscissico (ABA): sviluppo e dormienza del seme. ABA e chiusura degli stomi. Accenni agli altri ormoni delle piante.

11. Fitocromo: la percezione della luce come informazione, la luce rossa-rosso lontano, crescita e sviluppo, fotoperiodismo. Le risposte alla fluenza: VLFR, LFR e HIR. La struttura del fitocromo, attività chinasica, localizzazione nella pianta e localizzazione cellulare.

12. Criptocromo: la luce blu ed UVA. Fototropismo e luce blu. Regolazione dell’apertura degli stomi. Caratterizzazione dei geni coinvolti nella percezione della luce blu: mutanti Hy4 e mutanti Cry. Fototropismo.

Modalità d'esame

La prova di esame ha due componenti:

a) Prova scritta con domande semplici a scelta multipla: Serve come ammissione alla prova di esame orale.
b)
c) Prova orale: Discussione con il docente su argomenti riguardanti lezioni teoriche. E’ possibile portare come argomento a scelta un articolo scelto tra una lista proposta ed illustrato in forma di powerpoint.

Raccomandazioni. Il docente desidererebbe dare 30 e lode a tutti. Per aiutarlo cercate di rispondere alle domande in maniera ordinata secondo uno schema logico. Nell’ordine:

a) Definizione sintetica del fenomeno oggetto della domanda.
b) Storia della sua scoperta e osservazioni macroscopiche che illustrino la sua esistenza (qualora applicabile)
c) Molecole/strutture cellulari coinvolte.
d) Meccanismo di azione e implicazioni per la fisiologia della pianta.
e) Tutto quello che sapete in più comprese vostre idee e considerazioni.