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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
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| 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
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