20410227 - FISIOLOGIA VEGETALE

Fornire una solida e aggiornata preparazione culturale sui processi molecolari e fisiologici alla base del funzionamento delle cellule e dei diversi organi degli organismi vegetali e sui processi fondamentali che regolano la vita delle piante.
Fornire gli strumenti per sviluppare la capacità di analisi critica dei risultati sperimentali e la capacità di risolvere problemi attraverso la didattica laboratoriale.
Lo studio della fisiologia vegetale assume inoltre un ruolo fondamentale in diversi settori disciplinari e ambiti applicativi quali, ad esempio, il miglioramento genetico delle piante, le biotecnologie vegetali, la farmacologia, la patologia vegetale, l’ecologia vegetale.

scheda docente | materiale didattico

Programma

Obiettivi formativi
OBIETTIVO FORMATIVO DEL CORSO E' QUELLO DI SVILUPPARE LE COMPETENZE TEORICHE E ABILITA' SPERIMENTALI NECESSARIE ALLA COMPRENSIONE DEI PROCESSI FONDAMENTALI CHE REGOLANO LA VITA DELLE PIANTE. OLTRE ALLA CONSIDEREVOLE IMPORTANZA DELLA CONOSCENZA DEI MECCANISMI ALLA BASE DELLA VITA DELLE PIANTE NEL CONTESTO BIOLOGICO-GENERALE, LA FISIOLOGIA VEGETALE ASSUME UN RUOLO CENTRALE PER LE NUMEROSE IMPLICAZIONI CHE ESSA HA IN DIVERSE AREE DI CONOSCENZA E CONTESTI APPLICATIVI COME, AD ESEMPIO, IL MIGLIORAMENTO GENETICO DELLE PIANTE, LA BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE, LA FARMACOLOGIA, LA PATOLOGIA VEGETALE, LE BIOTECNOLOGIE AGRO-INDUSTRIALI.

Risultati di apprendimento attesi:
capacità di descrizione degli aspetti teorici, capacità di approfondimento, chiarezza di esposizione, capacità di applicazione delle conoscenze acquisite a problematiche complesse, proprietà di linguaggio.


Programma del corso
LA CELLULA VEGETALE (INCLUSA STRUTTURA, BIOGENESI ED ESPANSIONE DELLA PARETE CELLULARE)- L'ACQUA E LE CELLULE VEGETALI (STRUTTURA E PROPRIETA’ DELL’ACQUA, DIFFUSIONE ED OSMOSI, POTENZIALE IDRICO) - BILANCIO IDRICO DELLA PIANTA (ACQUA NEL SUOLO, ASSORBIMENTO DELL’ACQUA DALLE RADICI, TRASPORTO DELL’ACQUA ATTRAVERSO LO XILEMA, ACCLIMATAZIONE AL DEFICIT IDRICO NEL SUOLO, LEGGE DI LAPLACE, LEGGE DI JURIN,TRASPIRAZIONE, STOMI: MORFOLOGIA, MECCANISMI DI APERTURA E CHIUSURA )- TRASPORTO DEI SOLUTI (POTENZIALE ELETTROCHIMICO, EQ. DI NERNST, PROCESSI DI TRASPORTO, PROTEINE DI TRASPORTO) – FOTOSINTESI (CONCETTI GENERALI, ORGANIZZAZIONE DELL’APPARATO FOTOSINTETICO, SISTEMI ANTENNA, ECCITAZIONE DEI PIGMENTI FOTOSINTETICI, CATENA DI TRASPORTO ELETTRONICO FOTOSINTETICO, SCHEMA Z, POTENZIALE REDOX, FOTOLISI DELL’ACQUA, PLASTOCHINONE: RAPPORTO STRUTTURA FUNZIONE, TRASPORTO DI PROTONI E SINTESI ATP, REGOLAZIONE APPARATO FOTOSINTETICO, MECCANISMI DI DISSIPAZIONE, SPECIE REATTIVE DELL’OSSIGENO E SISTEMI DI DIFESA) – FOTOSINTESI: REAZIONI DEL CARBONIO (CICLO CALVIN-BENSON E SUA REGOLAZIONE, FOTORESPIRAZIONE, CICLO C4, CICLO CAM, ACCUMULO E RIPARTIZIONE FOTOSINTATI, BIOSINTESI AMIDO E SACCAROSIO) - RESPIRAZIONE (GLICOLISI, VIA DEI PENTOSI FOSFATI, CICLO DELL’ACIDO CITRICO, TRASPORTO ELETTRONICO MITOCONDRIALE, RESPIRAZIONE CIANURO RESISTENTE, OSSIDASI ALTERNATIVA) - METABOLISMO DEI LIPIDI - TRASLOCAZIONE NEL FLOEMA (VIE DI TRASLOCAZIONE, MODELLO DEL FLUSSO DI PRESSIONE, CARICAMENTO, SCARICAMENTO, ALLOCAZIONE E RIPARTIZIONE) – ASSIMILAZIONE DEI NUTRIENTI, CICLO DELL'AZOTO E DELLO ZOLFO, ASSIMILAZIONE DEL NITRATO E DELL’AMMONIO, FISSAZIONE BIOLOGICA DELL’AZOTO, ASSIMILAZIONE DELLO ZOLFO E DEL FOSFATO, CARENZE NUTRIZIONALI- ACCRESCIMENTO E SVILUPPO – AUXINE: GENERALITA’ E TRASDUZIONE DEL SEGNALE (TRASPORTO POLARE, CRESCITA PER DISTENSIONE, FOTOTROPISMO, GRAVITROPISMO) - GIBBERELLINE, CITOCHININE, ETILENE, ACIDO ABSCISSICO, BRASSINOSTEROIDI: GENERALITA’ E TRASDUZIONE DEL SEGNALE - FOTOMORFOGENESI, FOTORECETTORI E RISPOSTE ALLE VARIAZIONI DELLA QUALITA’ SPETTRALE DELLA LUCE – FOTOPERIODISMO - CONTROLLO DELLA FIORITURA.

Testi Adottati

FISIOLOGIA VEGETALE
LINCOLN TAIZ- EDUARDO ZEIGER
PICCIN EDITORE, QUARTA EDIZIONE ITALIANA (dalla Quinta edizione in lingua Inglese)

PLANT PHYSIOLOGY (IN ENGLISH LANGUAGE)
LINCOLN TAIZ- EDUARDO ZEIGER
SINAUER ASSOCIATES (FIFTH EDITION)

Rascio et al. Elementi di Fisiologia Vegetale EdiSES

Fisiologia Vegetale Applicata, Piccin

Il docente riceve tutti i giorni (lunedì-Venerdì) previo appuntamento mediante e-mail istituzionale

Modalità Erogazione

Lezioni in aula ed esercitazioni in laboratorio

Modalità Frequenza

in presenza (a distanza per le categorie di studenti autorizzate dall'Ateneo)

Modalità Valutazione

La prova orale consisterà nella discussione di argomenti inerenti il programma. Potranno essere argomento del colloquio anche le esercitazioni di laboratorio. Sarà valutata la capacità di descrizione degli aspetti teorici, il livello di approfondimento, la chiarezza di esposizione, la capacità di applicazione delle conoscenze acquisite a problematiche complesse, la proprietà di linguaggio.

scheda docente | materiale didattico

Programma

OBIETTIVO FORMATIVO DEL CORSO E' QUELLO DI SVILUPPARE LE COMPETENZE TEORICHE E ABILITA' SPERIMENTALI NECESSARIE ALLA COMPRENSIONE DEI PROCESSI FONDAMENTALI CHE REGOLANO LA VITA DELLE PIANTE. OLTRE ALLA CONSIDEREVOLE IMPORTANZA DELLA CONOSCENZA DEI MECCANISMI ALLA BASE DELLA VITA DELLE PIANTE NEL CONTESTO BIOLOGICO-GENERALE, LA FISIOLOGIA VEGETALE ASSUME UN RUOLO CENTRALE PER LE NUMEROSE IMPLICAZIONI CHE ESSA HA IN DIVERSE AREE DI CONOSCENZA E CONTESTI APPLICATIVI COME, AD ESEMPIO, IL MIGLIORAMENTO GENETICO DELLE PIANTE, LA BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE, LA FARMACOLOGIA, LA PATOLOGIA VEGETALE, LE BIOTECNOLOGIE AGRO-INDUSTRIALI.

Risultati di apprendimento attesi:
Capacità di descrizione degli aspetti teorici, capacità di approfondimento, chiarezza di esposizione, capacità di applicazione delle conoscenze acquisite a problematiche complesse, proprietà di linguaggio.

Programma delle lezioni del corso
LA CELLULA VEGETALE (INCLUSA STRUTTURA, BIOGENESI ED ESPANSIONE DELLA PARETE CELLULARE) - L'ACQUA E LE CELLULE VEGETALI (STRUTTURA E PROPRIETA’ DELL’ACQUA, DIFFUSIONE ED OSMOSI, POTENZIALE IDRICO) - BILANCIO IDRICO DELLA PIANTA (ACQUA NEL SUOLO, ASSORBIMENTO DELL’ACQUA DALLE RADICI, TRASPORTO DELL’ACQUA ATTRAVERSO LO XILEMA, ACCLIMATAZIONE AL DEFICIT IDRICO NEL SUOLO, LEGGE DI LAPLACE, LEGGE DI JURIN,TRASPIRAZIONE, STOMI: MORFOLOGIA, MECCANISMI DI APERTURA E CHIUSURA) - TRASPORTO DEI SOLUTI (POTENZIALE ELETTROCHIMICO, EQ. DI NERNST, PROCESSI DI TRASPORTO, PROTEINE DI TRASPORTO) – FOTOSINTESI (CONCETTI GENERALI, ORGANIZZAZIONE DELL’APPARATO FOTOSINTETICO, SISTEMI ANTENNA, ECCITAZIONE DEI PIGMENTI FOTOSINTETICI, CATENA DI TRASPORTO ELETTRONICO FOTOSINTETICO, SCHEMA Z, POTENZIALE REDOX, FOTOLISI DELL’ACQUA, PLASTOCHINONE: RAPPORTO STRUTTURA FUNZIONE, TRASPORTO DI PROTONI E SINTESI ATP, REGOLAZIONE APPARATO FOTOSINTETICO, MECCANISMI DI DISSIPAZIONE, SPECIE REATTIVE DELL’OSSIGENO E SISTEMI DI DIFESA) – FOTOSINTESI: REAZIONI DEL CARBONIO (CICLO CALVIN-BENSON E SUA REGOLAZIONE, FOTORESPIRAZIONE, CICLO C4, CICLO CAM, ACCUMULO E RIPARTIZIONE FOTOSINTATI, BIOSINTESI AMIDO E SACCAROSIO) - RESPIRAZIONE (GLICOLISI, VIA DEI PENTOSI FOSFATI, CICLO DELL’ACIDO CITRICO, TRASPORTO ELETTRONICO MITOCONDRIALE, RESPIRAZIONE CIANURO RESISTENTE, OSSIDASI ALTERNATIVA) - METABOLISMO DEI LIPIDI - TRASLOCAZIONE NEL FLOEMA (VIE DI TRASLOCAZIONE, MODELLO DEL FLUSSO DI PRESSIONE, CARICAMENTO, SCARICAMENTO, ALLOCAZIONE E RIPARTIZIONE) – ASSIMILAZIONE DEI NUTRIENTI, CICLO DELL'AZOTO E DELLO ZOLFO, ASSIMILAZIONE DEL NITRATO E DELL’AMMONIO, FISSAZIONE BIOLOGICA DELL’AZOTO, ASSIMILAZIONE DELLO ZOLFO E DEL FOSFATO, CARENZE NUTRIZIONALI- ACCRESCIMENTO E SVILUPPO – AUXINE: GENERALITA’ E TRASDUZIONE DEL SEGNALE (TRASPORTO POLARE, CRESCITA PER DISTENSIONE, FOTOTROPISMO, GRAVITROPISMO) - GIBBERELLINE, CITOCHININE, ETILENE, ACIDO ABSCISSICO, BRASSINOSTEROIDI: GENERALITA’ E TRASDUZIONE DEL SEGNALE - FOTOMORFOGENESI, FOTORECETTORI E RISPOSTE ALLE VARIAZIONI DELLA QUALITA’ SPETTRALE DELLA LUCE – FOTOPERIODISMO - CONTROLLO DELLA FIORITURA.

Argomenti delle esercitazioni in laboratorio:
1) Determinazione del potenziale idrico in glicofite e alofite, metodo dell'incremento/perdita di peso;
2) Fenomeni quantistici: La fluorescenza della clorofilla;
3) Fotosintesi: preparazione di vescicole tilacoidali e loro uso nella reazione di Hill;
4) La tensione superficiale e la capillarità: derivazione fisico matematica della legge di Jurin e realizzazione di un capillare a raggio variabile che ne metta in evidenza le caratteristiche di un ramo di iperbole equilatera.
5) Determinazione dell'attività perossidasica in differenti porzioni dell'epicotile di Pisum sativum: problematiche inerenti il contenuto proteico in differenti porzioni di organo.


Testi Adottati

Testi adotati

FISIOLOGIA VEGETALE, Lincoln Taiz e Eduardo Zeiger, editore PICCIN, QUARTA EDIZIONE ITALIANA (dalla Quinta edizione in lingua Inglese)

PLANT PHYSIOLOGY, Lincoln Taiz and Eduardo Zeiger, editor SINAUER ASSOCIATES (Sixth EDITION; in english language)


Modalità Erogazione

Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali in aula ed esercitazioni di laboratorio. Le lezioni frontali sono organizzate mediante presentazioni power point che vengono messe a disposizione dello studente. Le esercitazioni sono organizzate per gruppi (da circa 25 studenti ciascuno) e replicate quindi quattro volte in modo da poter permettere a ciascun studente del corso (circa 100 studenti) di avere una postazione sperimentale singola (o a coppie) e di poter attivamente partecipare alla sperimentazione. Prima di ciascun turno gli studenti vengono adeguatamente informati, formati ed addestrati in merito ai rischi inerenti l'esercitazione e provvisti di schede di sicurezza dei materiali utilizzati e dispositivi individuali di protezione. Gli studenti compilano e controfirmano una dichiarazione di avvenuta formazione/informazione/addestramento inerenti i suddetti rischi. Ogni esercitazione è corredata da un percorso formativo esplicato mediante uno stampato che viene fornito a ciascun studente e che contiene quesiti di verifica di comprensione, capacità di calcolo, capacità di applicazione a problematiche associate all'esercitazione.

Modalità Valutazione

La prova orale consisterà nella discussione di argomenti inerenti il programma. Potranno essere argomento del colloquio anche le esercitazioni di laboratorio. Sarà valutata la capacità di descrizione degli aspetti teorici, il livello di approfondimento, la chiarezza di esposizione, la capacità di applicazione delle conoscenze acquisite a problematiche complesse, la proprietà di linguaggio.

scheda docente | materiale didattico

Programma

Argomenti delle esercitazioni in laboratorio:

1) Determinazione del potenziale idrico in glicofite e alofite, metodo dell'incremento/perdita di peso;
2) Fenomeni quantistici: La fluorescenza della clorofilla;
3) Fotosintesi: preparazione di vescicole tilacoidali e loro uso nella reazione di Hill;
4) La tensione superficiale e la capillarità: derivazione fisico matematica della legge di Jurin e realizzazione di un capillare a raggio variabile che ne metta in evidenza le caratteristiche di un ramo di iperbole equilatera.
5) Determinazione dell'attività perossidasica in differenti porzioni dell'epicotile di Pisum sativum: problematiche inerenti il contenuto proteico in differenti porzioni di organo.

Testi Adottati

FISIOLOGIA VEGETALE
LINCOLN TAIZ- EDUARDO ZEIGER
PICCIN EDITORE, QUARTA EDIZIONE ITALIANA (dalla Quinta edizione in lingua Inglese)

Rascio et al. Elementi di Fisiologia Vegetale EdiSES

Bibliografia Di Riferimento

FISIOLOGIA VEGETALE LINCOLN TAIZ- EDUARDO ZEIGER PICCIN EDITORE, QUARTA EDIZIONE ITALIANA (dalla Quinta edizione in lingua Inglese) Rascio et al. Elementi di Fisiologia Vegetale EdiSES

Modalità Erogazione

Lezioni in aula

Modalità Valutazione

La prova orale consisterà nella discussione di argomenti inerenti il programma. Potranno essere argomento del colloquio anche le esercitazioni di laboratorio. Sarà valutata la capacità di descrizione degli aspetti teorici, il livello di approfondimento, la chiarezza di esposizione, la capacità di applicazione delle conoscenze acquisite a problematiche complesse, la proprietà di linguaggio.