Fisiologia e biochimica vegetali (2006/2007)

Corso disattivato non visibile

Codice insegnamento
4S00281
Crediti
9
Coordinatore
Massimo Crimi
L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
Biochimica vegetale 4 BIO/04-FISIOLOGIA VEGETALE 2° Sem Luca Dall'Osto
fisiologia vegetale (laboratorio) 1 Vedi pagina del modulo Vedi pagina del modulo
fisiologia vegetale 4 BIO/04-FISIOLOGIA VEGETALE 2° Sem Massimo Crimi

Obiettivi formativi

Modulo: Biochimica vegetale
Il corso tratta degli aspetti fondamentali del metabolismo primario delle piante e della integrazione delle diverse vie metaboliche. Sono trattate le vie metaboliche principali e 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.
Modulo: fisiologia vegetale
Questo Il corso tratta l'organizzazione ed il funzionamento di un organismo vegetale. L'obiettivo è di permettere l' applicazione delle conoscenze di base di biologia e di biochimica allo studio di organismi complessi quali le piante , introducendo le applicazioni biotecnologiche.Questo Il corso permette agli studenti di acquisire le basi pratiche di ricerca biochimica su materiale vegetale e di organizzazione di un esperimento sulla fisiologia della pianta.

Programma

Modulo: Biochimica vegetale
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Programma del corso


Parte 1 : Luce come sorgente di energia e di informazione nelle piante : meccanismi di controllo del metabolismo primario e secondario.

Parte 2 : Trasporto di elettroni e sintesi di ATP nei batteri, alghe verdi e piante superiori. Trasporto ciclico e lineare. Controllo del trasporto elettronico.

Parte 3 : Fissazione del Carbonio : Ciclo di Calvin, Ciclo di Hatch et Slack, metabolismo CAM. Perspettive di modificazione del métabolismo nelle piante coltivate.

Parte 4 : Biosintesi e mobilizzazione dell’amido nel cloroplasto e nei leucoplasti.Relazioni metaboliche tra cloroplasto e citoplasma. Trasporto degli zuccheri nella pianta.

Parte 5 : metabolismo dell’idrogeno come sorgente di energia. Le idrogenasi nelle alghe verdi, nei cianobatteri e nei batteri termofili. Bioenergetica della produzione di idrogeno.

Parte 6 : Métabolismo dell’azoto. Fissazione simbiotica e batterica dell’azoto atmosferico. Organicazione dell’azoto. Biosintesi degli aminoacidi essenziali.

Parte 7 : Métabolismo dello zolfo. Biosintesi di métionina et cisteina. Il glutatione, le fitochelatine et la detossificazione delle sostanze xenobiotiche. Erbicidi ed inquinanti.

Parte 8 : Biosintesi e degradazione dei lipidi. Ruolo nell’adattamento delle piante alla temperatura. Ciclo del gliossilato.

Partie 9 : Biosintesi e degradazione degli aminoacidi.


Modulo: fisiologia vegetale (laboratorio)
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1. Separazione cromatografia e caratterizzazione spettroscopica dei pigmenti fotosintetici.
2. Determinazione quantitativa dei pigmenti fotosintetici durante il processo di inverdimento.
3. SDS-PAGE, analisi in elettroforesi della composizione polipeptidica delle membrane fotosintetiche.
4. Western Blot analisi delle proteine che compongono le membrane fotosintetiche durante l’inverdimento.


Modulo: fisiologia vegetale
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1. 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.

2. La parete cellulare: estensibilità, teoria della crescita acida. Le espansine. La polarità della crescita, il Ca2+.

3. La pianta ed il freddo. Congelamento e scongelamento, calore latente di fusione. Adattamento al freddo, meccanismi di protezione a livello di membrana ed a livello apoplastico. Le proteine antigelo.

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

5. 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.

6. 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.

7. Le auxine: struttura, biosintesi, movimento dell’IAA, modello chemiosmotico del trasporto polare. Meccanismo d’azione dell’auxina.

8. Acido abscissico (Aba): sviluppo e dormienza del seme. Aba e chiusura degli stomi. Accenni agli altri ormoni delle piante.

Modalità d'esame

Modulo: Biochimica vegetale
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l’esame ha tre componenti.

a) Scritto. In 45 minuti verrà saggiata la capacità dello studente di descrivere le principali vie metaboliche con le formule dei metabolici principali, gli enzimi e d i co-fattori implicati.
b) Presentazione di un articolo a scelta tra una lista fornita a fine corso.
c) Orale. Lo studente discuterà gli argomenti del corso cercando di dimostrare spirito critico e consapevolezza della struttura della materia di studio.


Modulo: fisiologia vegetale (laboratorio)
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Presentazione di una relazione scritta.


Modulo: fisiologia vegetale
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Prova orale

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
L. Taiz & E. Zeiger Plant Physiology - Third edition (Edizione 3) Sinauer Associates, Inc. 2002 0-87893