CdSSCIENZE BIOLOGICHE
Codice081EE
CFU9
PeriodoAnnuale
LinguaItaliano
Al completamento del corso, gli studenti avranno ottenuto una solida conoscenza dei principi della fisiologia vegetale che correlano struttura, funzione e sviluppo al fine di grantire una corretta crescita e risposta all'ambiente.
At the end of the course, students will have a solid knowledge of the plant physiology principles that correlate structure, function and development in order to ensure a proper growth and enviromental response.
Al termine del corso:
- lo studente avrà acquisito conoscenza sui principali processi fisiologici e biochimici che avvengono nelle piante, sul trasporto di acqua e nutrienti, sugli scambi gassosi, sulla risposta a stress ambientali, sulla crescita e lo sviluppo.
- lo studente avrà ottenuto una panoramica globale sulle tecniche di studio della fisiologia vegetale.
Completing the course:
- the student will acquire knowledge on the main physiological and biochemical processes that occur in plants, on water and nutrients transport, on gas exchange, on the response to environmental stresses, on growth and development.
- the student will have a comprehensive overview of the techniques applied in plant physiology studies.
Biochimica
Biologia cellulare
Biologia molecolare
Genetica
Biochemistry
Cell biology
Molecular biology
Genetics
- Lezioni frontali con ausilio di slide
- Attività pratiche di laboratorio svolte in piccoli gruppi inerenti argomenti trattati nel corso
- Sito elearning del corso: materiale didattico, comunicazioni docente-studenti
- Interazione tra studente e docente mediante ricevimenti e posta elettronica
- Lectures with slide presentation
- Practical laboratory activities carried out in small workgroups. The laboratory activity will be related to the topics of the course
- Elearning site: teaching material, teacher-student communications
- Interaction between student and teacher through receptions and e-mail
La cellula vegetale
Struttura, biogenesi ed espansione della parete cellulare
Le piante e l’acqua
Il potenziale idrico e le sue componenti
Assorbimento, trasporto e movimento dell'acqua
Le piante ed i nutrienti minerali
Nitrato, ammonio, zolfo, ciclo dell’azoto, fissazione dell’azoto, nitrogenasi
Trasporto dei soluti
La fotosintesi. Reazioni alla luce. I pigmenti fotosintetici: le clorofille ed i carotenoidi. Meccanismi di assorbimento della luce
Il cloroplasto ed i fotosistemi. La fotofosforilazione non ciclica e la fotofosforilazione ciclica
Il metabolismo fotosintetico del carbonio. Il ciclo di Calvin. La modulazione da parte della luce degli enzimi del ciclo di Calvin
La fotorespirazione. La sintesi di saccarosio e la sintesi di amido. Il ciclo C4
La fotosintesi CAM. L’evoluzione di CAM in ambienti desertici ed acquatici. Confronto tra il metabolismo CAM e quello C4. I vari tipi CAM: obbligato, facoltativo, idling e cycling. La discriminazione isotopica delle piante CAM, C4 e C3
Vie di traslocazione dei fotoassimilati attraverso il floema. L’influenza dei sources e dei sinks sul trasporto floematico. Il caricamento e lo scaricamento del floema. La traslocazione a lunga distanza dei fotoassimilati
Respirazione e metabolismo lipidico
Difese vegetali e metaboliti secondari
Embriogenesi e meristemi
Senescenza e morte cellulare programmata
Gli ormoni vegetali
L’auxina. Struttura, biosintesi, catabolismo, trasduzione del segnale, funzione e trasporto. Processi di sviluppo e fisiologici regolati dall’auxina
Le citochinine. Struttura, biosintesi, catabolismo, trasduzione del segnale, funzione e trasporto. Processi di sviluppo e fisiologici regolati dalle citochinine
Le gibberelline. Struttura, biosintesi, catabolismo, trasduzione del segnale e funzione. Processi di sviluppo e fisiologici regolati dalle gibberelline
L'etilene. Struttura, biosintesi, catabolismo, trasduzione del segnale e funzione. Processi di sviluppo e fisiologici regolati dall’etilene
L'acido abscissico. Struttura, biosintesi, catabolismo, trasduzione del segnale, funzione e trasporto. Processi di sviluppo e fisiologici regolati dall’acido abscissico
I brassinosteroidi. Struttura, biosintesi, catabolismo, trasduzione del segnale, funzione e trasporto. Processi di sviluppo e fisiologici regolati dai brassinosteroidi
Rete di interazioni tra ormoni e regolazione dell’espressione genica nei processi di sviluppo
The plant cell. Structure, biogenesis and cell wall expansion
Plants and water. The water potential and its components. Water absorption, transport and movement
Mineral plants and nutrients. Nitrate, ammonium, sulfur, nitrogen cycle, nitrogen fixation, nitrogenase. Transport of solutes
The photosynthesis. Reactions to light. The photosynthetic pigments: chlorophylls and carotenoids. Light absorption mechanisms
Chloroplast and photosystems. Non-cyclic photophosphorylation and cyclic photophosphorylation
The photosynthetic carbon metabolism. Calvin's cycle. The modulation by the light of Calvin's enzymes
Photorespiration. The synthesis of sucrose and the synthesis of starch. The C4 cycle
CAM photosynthesis. CAM evolution in desert and aquatic environments. Comparison between CAM and C4 metabolism. The isotopic discrimination of plants CAM, C4 and C3
Translocation paths through the phloem. The influence of sources and sinks on phloematic transport. Loading and unloading of the phloem. Long-distance translocation
Respiration and lipid metabolism
Plant defences and secondary metabolites
Embryogenesis and meristems
Senescence and programmed cell death
Plant Hormones
Auxin. Structure, biosynthesis, catabolism, signal transduction, function and transport. Developmental and physiological processes regulated by auxin
Cytokinins. Structure, biosynthesis, catabolism, signal transduction, function and transport. Developmental and physiological processes regulated by cytokinins
Gibberellins. Structure, biosynthesis, catabolism, signal transduction and function. Developmental and physiological processes regulated by gibberellins
Ethylene. Structure, biosynthesis, catabolism, signal transduction and function. Developmental and physiological processes regulated by ethylene
Abscissic acid. Structure, biosynthesis, catabolism, signal transduction, function and transport. Developmental and physiological processes regulated by abscissic acid
Brassinosteroids. Structure, biosynthesis, catabolism, signal transduction, function and transport. Developmental and physiological processes regulated by brassinosteroids
Hormone interaction network and regulation of gene expression in developmental processes
L. Taiz e E. Zeiger, Fisiologia Vegetale, Quarta edizione italiana (2012) Piccin Nuova Libraria S.p.A., ISBN 978-88-299-2157-7
L'esame può essere sostenuto mediante le seguenti modalità:
- Due prove scritte con domande a risposta aperta e/o chiusa. Tali compitini saranno fissati uno a metà corso e uno a fine corso. I compitini si baseranno sugli argomenti del corso trattati nel relativo periodo di interesse. Il secondo compitino verterà unicamente sugli argomenti trattati nella seconda parte del corso (argomenti da metà a fine corso). Il voto finale sarà dato dalla media dei voti attenuti nelle due prove.
- Unica prova scritta finale a fine corso con domande a risposta aperta e/o chiusa. Tale prova finale di esame tratterà la totalità degli argomenti del programma del corso. Il numero e tipologia di domande verrà adeguatamente scelto al fine di poter ottenere una valutazione globale su tutti gli argomenti trattati.
Il mancato superamento della prima prova intermedia (compitino di metà corso) determina l'impossibilità da parte dello studente di effettuare la seconda. Lo studente dovrà quindi sostenere la prova finale comprendente domande sull'intero programma del corso.
Exam methods:
- Two written test with open-ended and/or closed answer questions. These tests will be fixed one in the middle and one at the end of the course. Tests will be based on the course topics covered in the relevant period of interest. The second one will focus solely on the second part of the course topics (topics from the middle to the end). The final vote will be given by the average of the votes held in the two tests.
- Final written test at the end of the course with open and/or closed answer questions. This final exam will focus on whole course program. The number and type of questions will be appropriately chosen in order to get an overall assessment on all the topics of the course.
Failure to pass the first intermediate test (half-course test) determines the impossibility for the student to carry out the second test. The student will then have to attend the final written exam with questions on the entire course program.