Fisiologia vegetale e stress-fotosintesi (2015/2016)

Codice insegnamento
4S003261
Crediti
6
Coordinatore
Roberto Bassi
Settore disciplinare
BIO/04 - FISIOLOGIA VEGETALE
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
teoria 5 I semestre Roberto Bassi
laboratorio 1 I semestre Roberto Bassi

Orario lezioni

I semestre
Attività Giorno Ora Tipo Luogo Note
teoria mercoledì 8.30 - 10.30 lezione Aula H  
teoria venerdì 10.30 - 13.30 lezione Aula H  

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi : Il corso di biochimica vegetale si propone di dare una visione integrata di alcuni aspetti fondamentali del metabolismo primario e secondario delle piante e della loro integrazione e influenza reciproca. 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. Di particolare importanza sarà la discussione dell’inibizione da ossigeno della fotosintesi e le sue conseguenze per la produttività delle alghe e delle piante coltivate. Infine verrà discusso nei dettagli in ciclo biogeochimico del carbonio.
Prerequisiti : corsi di biochimica generale, genetica.

Programma

Programma del corso


1) Caratteristiche distintive della bioenergetica di animali e piante. Struttura e distribuzione dei geni per funzioni di mobilità e coordinazione (animali) rispetto a (biosintesi di metabiliti secondari (piante). Conseguenze della mobilità verso stazionarietà per gli organismi rispetto all’intensità della sorgente energetica e le condizioni ambientali.
2) Biosintesi della clorofilla

3) Biosintesi dei carotenoidi

4) Struttura della cellula vegetale con particolare riferimento a mitocondri e cloroplasti. Struttura della membrane tilacoidale biogenesi dei sistemi respiratorio e fotosintetico.

5) : Luce come sorgente di energia e di informazione nelle piante : meccanismi di controllo del metabolismo primario e secondario


6) : Trasporto di elettroni e sintesi di ATP nei batteri, alghe verdi e piante superiori. Trasporto ciclico e lineare. Vie alternative del trasporto elettronico.

7) Controllo del trasporto elettronico. Controllo e regolazione dell’assorbimento della luce tra i due fotosistemi. Dissipazione termica e fotoprotezione.

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

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

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

11) Métabolismo dell’azoto. Fissazione simbiotica e batterica dell’azoto atmosferico. Organicazione dell’azoto. Biosintesi degli aminoacidi essenziali.

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

13) Inibizione della fotosintesi da ossigeno e conseguenze per la produttività delle alghe e delle piante coltivate

14) Métabolismo secondario. La pianta come macchina biosintetica programmabile. A) : i terpénoidi. Biotecnologia dei caroténoidi per la produzione di coloranti, vitamine et antiossidanti.

15) : Biosintesi e degradazione dei lipidi. Ruolo nell’adattamento delle piante alla temperatura. I lipidi come substrato per la traduzione del segnale e biosintesi dell’acido jasmonico.



Bibliografia :

Buchanan, Gruissem & Jones : Biochemistry and Molecular Biology of Plants.

Taiz & Zeiger : Plant Physiology.

Modalità d'esame

Modalità di esame: 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 cicli metabolici principali, gli enzimi e d i co-fattori implicati. Inoltre verranno proposte domande a scelta multipla.

b) Orale. Lo studente discuterà gli argomenti del corso cercando di dimostrare spirito critico e consapevolezza della struttura della materia di studio.

Testi di riferimento
Attività Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
teoria a cura di Buchanan B.B., Gruissem W., Jones R.L., Zanichelli Editore. “Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante”  
teoria L. Taiz & E. Zeiger Plant Physiology - Third edition (Edizione 3) Sinauer Associates, Inc. 2002 0-87893
laboratorio Taiz L. Zeiger E. Elementi di Fisiologia Vegetale Piccin 2013

Opinione studenti frequentanti - 2015/2016