L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

Il corso si propone di analizzare con un approccio chimico e biochimico le complesse relazioni e i principali fenomeni che caratterizzano il sistema suolo-pianta.
Si intende introdurre lo studente alla conoscenza degli elementi costitutivi il terreno e dei processi chimici e chimico-fisici che in esso avvengono, con particolare riferimento alla sostanza organica al ciclo dell’azoto, del fosforo e ai cicli biogeochimici di nutrienti essenziali per la nutrizione delle piante.
Verranno inoltre fornite agli studenti le basi necessarie per la comprensione delle trasformazioni chimiche che la materia subisce all’interno degli organismi viventi mettendoli in relazione con aspetti qualiquantitativi e tecnologici della produzione agraria con particolare riferimento a tematiche della viticoltura ed enologia. Lo scopo sarà perseguito attraverso lo studio: delle principali molecole biologiche in rapporto alle strutture che formano e alle proprietà di queste ultime; delle proprietà e funzioni degli enzimi e loro regolazione; della bioenergetica e del trasporto trans-membrana; dei cicli metabolici e la loro regolazione; della fotosintesi; del metabolismo di N e S.

Programma

Struttura e funzioni di macromolecole biologiche: amminoacidi e proteine; carboidrati e lipidi. Le proteine enzimatiche: cinetica, inibizione, cenni sulla regolazione; sistemi enzimatici solubili e di membrana.isoenzimi. Bioenergetica (cenni). Funzioni delle membrane cellulari: energetica del trasporto transmembrana, struttura e funzione di proteine di membrana, e trasporto di ioni e metaboliti. Cicli metabolici ossidativi: la glicolisi e la sua regolazione; ciclo degli acidi tricarbossilici e sua regolazione; la catena di trasporto degli elettroni mitocondriale; fosforilazione ossidativa; respirazione cianuro-resistente; β-ossidazione degli acidi grassi e ciclo dell'acido gliossilico (cenni); ciclo dei pentoso fosfati. Fotosintesi: pigmenti, assorbimento di luce e trasferimento di energia, fotosistemi e reazioni luminose, fotofosforilazione, incorporazione della CO2 e riduzione in piante C3; fotorespirazione e metabolismo del glicolato (cenni). Assorbimento e assimilazione dell'azoto e dello zolfo: meccanismi di trasporto transmembrana; riduzione del nitrato e sistema della GS-GOGAT; riduzione del solfato e sua assimilazione.
Il suolo come sistema a tre fasi. I costituenti del suolo. Le rocce (cenni). Struttura e proprietà dei minerali del suolo più diffusi. Struttura e proprietà dei fillosilicati. La sostanza organica del suolo: i costituenti e le loro proprietà chimiche. La fase liquida e la fase gassosa del suolo (cenni). Il potere adsorbente del suolo: origine delle cariche nel suolo, capacità di scambio cationico e anionico. Adsorbimento molecolare (cenni). Il pH del suolo. Ciclo del carbonio e sostanza organica del suolo. Le funzioni della sostanza organica del suolo. I nutrienti essenziali e loro ruolo biochimico nelle piante. Il movimento dei nutrienti nel suolo. La rizosfera. Il destino dei nutrienti nel suolo: trasformazioni di azoto, fosforo e zolfo; reazioni del potassio, calcio e magnesio; forme di micronutrienti e fattori che ne influenzano la solubilità. Le analisi del suolo e le analisi fogliari: metodologie e interpretazione dei risultati.

Modalità d'esame

Colloquio orale