12942 - FISIOLOGIA MOLECOLARE DELLE PIANTE

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso offre una panoramica della fisiologia vegetale moderna, con approfondimenti di natura molecolare ed esperienze pratiche in laboratorio.

Contenuti

Introduzione: le piante, la cellula, una visione d'insieme.

Trasporti di membrana. La H+-ATPasi della membrana plasmatica e altre pompe. Bioenergetica dell'ATPasi. Potenziale di membrana. Potenziale elettrochimico. Potenziale di Nernst. Trasportatori. Canali. Acquaporine.

Relazioni idriche. Potenziale idrico e relazioni idriche cellulari. Teoria della crescita acida. Relazioni idriche nella pianta intera: continuum suolo-pianta-atmosfera. Assorbimento radicale dell'acqua. Xilema. Traspirazione. Cavitazione. Meccanismo di apertura e chiusura degli stomi e sua regolazione.

Nutrizione minerale. Concetto di elemento nutritivo. Assorbimento nutrienti e modello a due pompe. Pressione radicale. Assorbimento del ferro. Micorrize. Assorbimento e riduzione del nitrato. Organicazione dell'ammonio. Via dello shikimato e glifosato.

Fotosintesi. Luce. Pigmenti fotosintetici. Transizioni elettroniche. Antenne. PS-II. Ciclo Q. PS-I. ATP-sintasi. Trasporto non ciclico, ciclico e pseudociclico. Ciclo di Calvin. Rubisco. Tioredossine. Fotorespirazione e interazione con il Ciclo di Calvin. Fotosintesi netta e lorda. Concentrazione della CO2 nelle piante C4 e CAM.  Amido e saccarosio: struttura, biosintesi, degradazione, aspetti regolativi e rapporti fisiologici. Relazioni sink-source. Floema. 

Respirazione. Visione d'insieme del catabolismo. Glicolisi vegetale e “by-pass” citosolici. Via dei pentosi fosfati e rapporto con il ciclo di Calvin. Ciclo di Krebs. Catena respiratoria: NAD(P)H-deidrogenasi e ossidasi alternativa.

Fotomorfogenesi e scotomorfogenesi. Effetti da luce rossa e luce blu. Fitocromi. Spettro d'assorbimento e d'azione. Fotoreversibilità. Fluenza, irradianza e tipi di risposta dei fitocromi. Fotoperiodismo. Criptocromi. Controllo sulla crescita e fototropismo.

Ormoni. Ruolo ormonale in particolari fasi della crescita e dello sviluppo (maturazione semi, germinazione e mobilizzazione delle riserve, crescita cellulare, dominanza apicale, gravitropismo, controllo della traspirazione, senescenza).

Laboratorio. Purificazione di cloroplasti. Quantificazione di clorofilla e proteine. Misura dell'attività della gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi. Elettroforesi di proteine. Calcoli

Testi/Bibliografia

Pupillo, Cervone, Cresti, Rascio. Fisiologia vegetale. Zanichelli, 2003

Appunti e materiale didattico utilizzato a lezione

 

Metodi didattici

Oltre alle lezioni teoriche il corso prevede un laboratorio intensivo nel quale ogni studente eseguirà personalmente alcuni esperimenti e farà dei calcoli sulla base delle proprie misure sperimentali. I risultati saranno confrontati e valutati criticamente.     

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

esame orale finale

Strumenti a supporto della didattica

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paolo Bernardo Trost