Dipartimento di Agraria - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Corso	SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	UNICO
Anno Accademico	2017/2018

Corso	SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	UNICO
Anno Accademico	2017/2018
Crediti	6
Settore Scientifico Disciplinare	AGR/13
Anno	Secondo anno
Unità temporale	Secondo semestre
Ore aula	60
Attività formativa	Attività formative caratterizzanti

Docente	MAURIZIO BADIANI
Obiettivi	DESCRIZIONE SINTETICA La cellula vegetale. Carboidrati. Lipidi. Amminoacidi, peptidi e proteine. Enzimi. Metabolismo. La pianta e l’acqua. Trasporto dei soluti. Fisiologia della fotosintesi. Respirazione. Crescita e sviluppo delle piante. Ormoni vegetali. Esercitazioni di laboratorio sugli argomenti del Modulo. DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE" Acquisire le conoscenze essenziali sulle strutture ed i meccanismi molecolari, biochimici e fisiologici coinvolti nell’esecuzione del programma endogeno di sviluppo e nelle interazioni tra piante forestali e loro ambiente biotico ed abiotico DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE" Sviluppare la capacità di applicare le conoscenze e la comprensione dei temi del corso in maniera da dimostrare un approccio professionale al lavoro ed una competenza adeguata sia per ideare e sostenere argomentazioni che per risolvere problemi. DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "AUTONOMIA DI GIUDIZIO" Sviluppare la capacità di raccogliere e interpretare dati di tipo biochimico e fisiologico ritenuti utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione su temi scientifici ad essi connessi DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "ABILITÀ COMUNICATIVE" Sviluppare la capacità di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO" Sviluppare quelle capacità di apprendimento che sono necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.
Programma	RICHIAMI SU STRUTTURA ED ORGANIZZAZIONE DELLA CELLULA VEGETALE. Sistemi di membrane (plasmalemma, reticolo endoplasmatico, apparato del Golgi), vacuolo, nucleo, perossisomi, plastidi, mitocondrio. La parete cellulare vegetale: composizione, architettura, biosintesi, assemblaggio, crescita e differenziazione. Il citoscheletro. RICHIAMI SU STRUTTURA E FUNZIONI DEGLI ACIDI NUCLEICI. Composizione e sintesi dei nucleotidi. Replicazione del DNA nucleare. Ricombinazione del DNA. Il DNA degli organuli. Trascrizione del DNA. Caratteristiche, funzioni e maturazione dell’RNA. RICHIAMI SU ORGANIZZAZIONE ED ESPRESSIONE DEL GENOMA. CARBOIDRATI: classificazione, proprietà e reazioni. Monosaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi LIPIDI: Classificazione. Acidi Grassi. Triacilgliceroli. Lipidi saponificabili delle membrane. Lipidi non saponificabili. Liposomi e membrane. AMMINOACIDI, PEPTIDI E PROTEINE: Funzioni delle proteine. -aminoacidi. Legami peptidici. Struttura delle proteine. Classificazione e proprietà delle proteine. Sintesi, assemblaggio e degradazione delle proteine. Separazione e purificazione delle proteine. ENZIMI. Ruolo degli enzimi nel metabolismo. Attività e specificità enzimatiche. Velocità delle reazioni enzimatiche. Caratteristiche generali della catalisi enzimatica. Cinetica enzimatica. L'equazione di Michaelis-Menten. Significato dei parametri cinetici KM e Vmax. Inibizione competitiva e non competitiva. Effetto del pH e della temperatura. I meccanismi catalitici. Regolazione dell'attività enzimatica. PRODOTTI NATURALI (METABOLITI SECONDARI). Terpenoidi, alcaloidi, composti fenolici, flavonoidi, composti di difesa chimica (cumarine, stilbeni, stirilpironi ed arilpironi). LA PIANTA E L'ACQUA. Proprietà dell'acqua. Diffusione, flusso di massa, osmosi. Potenziale idrico. Trasporto dell'acqua a lunga distanza. Assorbimento radicale dell'acqua. Xilema: struttura e funzione. Trasporto xilematico: teoria della coesione¬tensione, pressione radicale e guttazione. Traspirazione e movimenti stomatici. NUTRIENTI MINERALI E TRASPORTO DEI SOLUTI. I nutrienti minerali e l’assorbimento a livello radicale. Trasporto di soluti attraverso una membrana. Potenziale chimico di un soluto. Trasporto passivo e trasporto attivo. Trasporto attivo secondario. Canali, carriers, pompe. Le H+-ATPasi nelle piante. FISIOLOGIA DELLA FOTOSINTESI. Proprietà della luce, pigmenti fotosintetici, struttura dell'apparato fotosintetico. Trasporto degli elettroni e fotofosforilazione. Fase legata al carbonio (“ fase oscura” della fotosintesi) . Sintesi di ATP: differenze tra cloroplasti e mitocondri. Attivazione e regolazione del metabolismo del carbonio in piante C3, C4 e CAM. Significato fisiologico della fotorespirazione. Fisiologia del trasporto floematico. Sintesi dell'amido e del saccarosio. RESPIRAZIONE. Glicolisi e fermentazione. Pool dei pentosi fosfati. Sistemi di trasporto specifici dei mitocondri vegetali e loro importanza nel metabolismo del carbonio. La respirazione nella pianta intera e negli organi. Gluconeogenesi ASSIMILAZIONE DEI NUTRIENTI MINERALI. Azoto, zolfo, fosforo, cationi, ossigeno. CRESCITA E SVILUPPO VEGETATIVO NELLE PIANTE. Embriogenesi. Meristema apicale del germoglio. Meristema apicale della radice. Organi vegetativi. Senescenza e morte cellulare programmata RISPOSTE DELLE PIANTE ALLA LUCE. Fitocromo. Risposte alla luce blu ORMONI VEGETALI E MOLECOLE DI SEGNALAZIONE. Acido indol-3-acetico, gibberelline, citochinine, acido abscissico, etilene, brassinosteroidi, poliammine, acido salicilico, acido giasmonico: struttura, trasporto, azioni fisiologiche. PERCEZIONE E TRASDUZIONE DEL SEGNALE NELLE PIANTE (Cenni) SVILUPPO RIPRODUTTIVO NELLE PIANTE. Controllo della transizione a fiore. Sviluppo del fiore. Formazione dei gameti. Germinazione del polline. Fertilizzazione. Formazione del seme e deposito delle riserve. Maturazione dell’embrione ed essiccamento. Germinazione del seme. FISIOLOGIA DELLO STRESS DI ORIGINE ABIOTICA. Stress ossidativo. Deficit idrico. Stress salino. Stress e shock da calore. Raffreddamento e congelamento. Sommersione e deficit di ossigeno. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO. Dosaggi enzimatici per via spettrofotometrica. Dosaggio di metaboliti per via cromatografica. Estrazione, purificazione e separazione elettroforetica di proteine ed acidi nucleici da specie forestali. Misura degli scambi gassosi. Misura della fluorescenza della clorofilla a in vivo
Testi docente	ALBERTS, B., JOHNSON, A., LEWIS, J., RAFF, M., ROBERTS, K., WALTER, P. Biologia Molecolare della Cellula, 5a Ed., Zanichelli, Bologna, 2009. ISBN: 978-8808-20185-0 BUCHANAN, B.B , GRUISSEM, W. , JONES R. L. Biochemistry and Molecular Biology of Plants, 2nd Edition. American Society of Plant Biologists, Wiley Blackwell, Chichester (UK), 2015. ISBN: 9780470714218 BUCHANAN, B.B , GRUISSEM, W. , JONES R. L. Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante. Zanichelli, Bologna, 2003. ISBN: 978-8808-07771-4 EVERT, R.F., EICHHORN, S.E. La Biologia della Piante di Raven, 7° edizione, Zanichelli, Bologna, 2013. ISBN: 978-88-08-17504-5 MARSCHNER, P. Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants, 3rd Edition. Elsevier-Academic Press, Amsterdam, 2012. ISBN: 9780123849052 PINTON, R., COCUCCI, M., NANNIPIERI, P., TREVISAN, M. Fondamenti di Biochimica Agraria. Pàtron Editore, Bologna, 2016. ISBN: 978-88-555-3322-5 ROST, T.L., BARBOUR, M.G. STOCKING, C.R., MURPHY, T.M. Biologia delle Piante. Zanichelli, Bologna., 2008. ISBN: 978-8808-06655-8 SMITH, A.M., COUPLAND, G., DOLAN, L., HARBERD, N., JONES, J., MARTIN, C., SABLOWSKI, R., AMEY, A. Plant Biology. Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC, New York and Abingdon, 2010. ISBN: 978-0-8153-4025-6. TAIZ, L., ZEIGER, E. Fisiologia Vegetale. Piccin Nuova Libraria, Padova, 2008. ISBN: 978-88- 299-1974-1 TAIZ, L., ZEIGER, E., MØLLER, I.M., MURPHY, A. Plant Physiology and Development, 6th Edition. Sinauer Associates, Inc., Sunderland, MA, 2015. ISBN: 9781605353531
Erogazione tradizionale	Sì
Erogazione a distanza	No
Frequenza obbligatoria	No
Valutazione prova scritta	No
Valutazione prova orale	Sì
Valutazione test attitudinale	No
Valutazione progetto	No
Valutazione tirocinio	No
Valutazione in itinere	Sì
Prova pratica	No

Corso	SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	UNICO
Anno Accademico	2017/2018
Crediti	6
Settore Scientifico Disciplinare	AGR/13
Anno	Secondo anno
Unità temporale	Secondo semestre
Ore aula	60
Attività formativa	Attività formative caratterizzanti

Docente	ADELE MARIA MUSCOLO
Obiettivi	Descrizione sintetica Pedogenesi: Suolo quale sistema trifasico: fase solida (minerali primari e secondari, sostanza organica), fase liquida (soluzione circolante), fase gassosa (aria tellurica). Suolo sistema aperto: apporti e perdite di material ed energia interazione con gli altri comparti ambientali. Formazione del profilo, alterazione dei minerali, trasformazioni della sostanza organica. Proprietà del suolo: caratteristiche fisiche, reazioni di superficie (adsorbimento e scambio cationico,regolazione del pH, trattenimento dell'acqua). Nutrienti solubilizzazione e immobilizzazione. Lettura e interpretazione delle analisi dei suoli: Il corso contribuisce a formare una figura professionale in grado di affrontare con competenza problematiche ambientali legate alla gestione del suolo. Fornisce inoltre criteri e metodi di valutazione delle principali analisi del suolo, indispensabili per la formulazione di piani di gestione forestale
Programma	Programma dettagliato del corso INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLA CHIMICA DEL TERRENO. Definizione di terreno. Orizzonti e profilo. La matrice litologica. Silicati e non silicati. I COSTITUENTI INORGANICI: Minerali primari e secondari. Minerali argillosi. Regole di Pauling. Coordinazione tetraedrica e ottaedrica. Foglietti tetraedrici ed ottaedrici. Foglietti diottaedrici e triottatedrici. I fillosilicati del suolo. Sostituzione isomorfa. Carica di strato. Carica variabile. Classificazione dei fillosilicati. Fillosilicati 1:1: caolinitie e halloysite. Fillosilicati 2:1: illite, momtmorillonite, vermiculite. Minerali di transizione. Fillosilicati 2:1:1: cloriti.Ossidi. Grado di dispersione in funzione del pH per ossidi e fillosilicati. I COSTITUENTI ORGANICI DEL SUOLO: Natura e origine della sostanza organica. Frazione attiva e frazione stabilizzata. Caratteristiche chimica della frazione non umica. Processi di degradazione. Proprietà della sostanza organica ed effetti nel terreno. Processi di mineralizzazione. Processi di umificazione. Teorie di formazione delle sostanze umiche. Turnover della sostanza organica. Acidi umici, acidi fulvici, umine. Estrazione e frazionamento delle sostanze umiche. PEDOGENESI. Equazione di Jenny. Principale processi di formazione del suolo: laterizzazione, calcificazione, podzolizzazione, salinizzazione, gleyzzazione rubefazione, Disgregazione e decomposizione delle rocce. I processi di alterazione. Alterazione fisica. Alterazione chimica: idrolisi (esempio dell’ortoclasio, precipitazione di alluminosilicati), idratazione e disidratazione, solubilizzazione, ossidazione, chelazione.. Mobilità degli ioni. Fattori che controllano la resistenza dei minerali alla decomposizione. PROPRIETÀ TERMICHE DEL SUOLO 1. Temperatura 2. Calore specifico CONTENUTO D'ACQUA DEL SUOLO 2. Potenziale dell'acqua nel suolo 3. Ritenzione idrica 4. Conducibilità idraulica del suolo saturo 5. Conducibilità idraulica del suolo non saturo 6. Velocità di infiltrazione 7. Capacità idrica di campo 8. Acqua disponibile e acqua facilmente utilizzabile POROSITÀ E DISTRIBUZIONE DIMENSIONALE DEI PORI I . Porosità 2. Distribuzione dimensionale dei pori e loro caratteristiche geometriche 3. Stabilità e distribuzione dimensionale degli aggregati LO SCAMBIO CATIONICO. Il fenomeno e le caratteristiche. Capacità di scambio. Basi di scambio. Equazione di Vanselow. Effetto di concentrazione. Reversibilità dello scambio. Coefficiente di selettività. Deviazioni dall’idealità. Modelli di doppio strato: Spessore del doppio strato. Effetto della carica e della concentrazione ionica. Potenziale del doppio strato. Affinità dei cationi per lo scambiatore. Carica ed energia di idratazione degli ioni. Serie liotropiche. Affinità dello scambiatore per lo ione.. Relazione tra ESP e SAR. CHEMIOADSORBIMENTO E PRECIPITAZIONE DI IONI INORGANICI. Fattori che controllano il "sorption" di cationi metallici. ADSORBIMENTO ANIONICO. Adsorbimento di tipo fisico e chimico. Adsorbimento anionico specifico o chemio-adsorbimento. Scambio di ligando. Fissazione dei fosfati. IL pH E LA REAZIONE DEL SUOLO. Forme di acidità. Il potere tampone del suolo. SUOLI ACIDI. Cause e fattori di acidificazione del suolo. Disponibilità dei nutrienti in funzione del pH. Natura dell'acidità del suolo. H-argille ed Al-argille. Forme idrolitiche dello ione alluminio e curve di distribuzione in funzione del pH. Monomeri ed idrossipolimeri di Al. Effetti negativi dello ione Al e dell'acidità sulle proprietà del suolo e tossicità per le piante. Correzione dei suoli acidi. Fabbisogno in calce. FENOMENI ELETTROCHIMICI. Il pE. Diagrammi pE-pH. Relazione tra pE e potenziale redox.I suoli sommersi. Tipologie, processi chimici e condizioni. I SUOLI ALOMORFI. Origine dei sali. Effetti della CO2 disciolta. Parametri per la Classificazione dei suoli WRB. Proprietà e caratteristiche. GLI ELEMENTI NUTRITIVI - Azoto, fosforo, potassio, zolfo, calcio, magnesio, microelementi. Quantità e forme nel suolo. Solubilizzazione ed immobilizzazione. ESERCITAZIONI in Campo: Caratterizzazione di un profilo di suolo forestale e prelievo dei campioni ESERCITAZIONI DI LABORATORIO Preparazione del campione Determinazione della tessitura Determinazione del pH Determinazione della conducibilità elettrica Determinazione dell’azoto totale Determinazione del Carbonio Organico
Testi docente	Violante P. Chimica del suolo e della nutrizione delle piante. 2 edizione. Ed agricole, 2002 Sequi P. Chimica del Suolo. Patron, 1993 Per approfondimenti: McBride M.B, Environmental Chemistry of Soils, Oxford University Press,1994. Sposito G., The chemistry of soils, Oxford Press.1989 Sumner M. E. Handbook of Soil Science, CRC Press,2000.
Erogazione tradizionale	Sì
Erogazione a distanza	No
Frequenza obbligatoria	No
Valutazione prova scritta	Sì
Valutazione prova orale	Sì
Valutazione test attitudinale	No
Valutazione progetto	No
Valutazione tirocinio	No
Valutazione in itinere	Sì
Prova pratica	No

CHIMICA FORESTALE

Modulo: BIOCHIMICA E FISIOLOGIA VEGETALE

Canale unico

Ulteriori informazioni

Modulo: CHIMICA DEI SUOLI FORESTALI

Canale unico

Ulteriori informazioni

Elenco dei rievimenti:

Descrizione	Avviso
Ricevimenti di: Adele Maria Muscolo
Lunedi ore 10-12 Lotto D Architettura, Livello -1 Sezione di Pedologia Giovedi ore 10-12 Lotto D Architettura, Livello -1 Sezione di Pedologia