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PROGRAMMA DEL CORSO DI FISIOLOGIA VEGETALE AA 2011-12 (7 CFU) Prof. Mauro Marra Le Piante: principi unificanti; La cellula vegetale: cloroplasti, vacuoli, golgi, microcorpi; La parete cellulare: parete primaria, biogenesi; componenti: cellulosa, pectine, emicellulose, componente proteica; modello strutturale; parete secondaria: la lignina; funzioni della parete cellulare: la crescita per distensione. L’acqua: importanza per i vegetali, struttura e proprietà chimico-fisiche; coesione, tensione capillarità. Movimenti dell’acqua: diffusione, flusso di massa, osmosi; il potenziale idrico, componenti; movimenti in risposta gradienti di potenziale idrico; velocità di trasporto dell’acqua; conduttività idraulica. Il trasporto dell’acqua nella pianta: il potenziale idrico dei suoli; trasporto nelle radici; trasporto xilematico: struttura dello xilema, forza motrice del trasporto; teoria della coesione-tensione; gli stomi struttura e regolazione. Il trasporto di membrana: potenziale di diffusione; potenziale di Nernst;equazione di Goldmann; potenziale di trans membrana. Proteine di trasporto: canali, carriers , pompe; il patch clamp. Trasporto attivo primario e secondario. Pompa protoniche di plasmalemma, e vacuolari, struttura funzioni e regolazione. Il trasporto floematico: struttura del floema; composizione del succo floematico; sorgenti e pozzi: direzione e velocità del trasporto; caricamento floematico: apoplastico e a trappola di polimeri; scaricamento del floema. Trasporto nel floema: modello del flusso da pressione; Allocazione e ripartizione dei fotosintati. La fotosintesi: reazioni alla luce; l’assorbimento della radiazione foto sinteticamente attiva:pigmenti foto sintetici: le clorofilla i carotenoidi e le ficobiline: struttura e funzioni; organizzazione dell’apparato fotosintetico; fotosistemi I e I citocromo b6-f sistemi antenna; trasportatori di elettroni; meccanismo del trasporto elettronico: lo schema Z. La ATP sintetasi del cloroplasto: sintesi chemiosmatica di ATP. La fotosintesi: reazioni per la fissazione del carbonio: il ciclo di Calvin reazioni e regolazione; La Rubisco: struttura reazioni e regolazione. Sintesi di amido e saccarosio. La fotorespirazione: reazioni, effetto sulla assimilazione del carbonio. Il ciclo C4: reazioni, varianti, regolazione. Il metabolismo acido delle crassulacee: reazioni, regolazione, funzione. Adattamenti ambientali della fotosintesi: luce, temperatura; punti di compensazione; fotoinibizione. L’assimilazione dell’azoto: Il ciclo biologico dell’azoto; l’assimilazione del nitrato: trasporto; nitrato reduttasi, nitrito reduttasi; conversione dell’ammonio in amminoacidi gluatammina sintetasi, glutammato sintasi. Trasporto dell’azoto: ammidi ed ureidi. Fissazione biologica dell’azoto; simbiosi azotofissatrici: la Nitrogenasi. Accrescimento e sviluppo: differenze con gli animali; l’embriogenesi, sviluppo della polarità assiale e radiale; meristema apicale del germoglio e della radice; Formazione del fiore: il modello ABCD. Gli ormoni vegetali: introduzione, il concetto di ormone: differenze con gli ormoni animali; trasduzione del segnale ormonale; Struttura, proprietà chimiche, biosintesi, effetti fisiologici e meccanismo di azione di: Auxina, Gibberrelline, Citochinine, Acido abscissico, Etilene, Brassinosteroidi. Il fitocromo: gli effetti morfogenetici della luce; il fitocromo: scoperta, struttura, proprietà biochimiche ed effetti fisiologici; Le risposte al fitocromo, classificazione; trasduzione del segnale e meccanismo di azione. Il controllo della fioritura: lo sviluppo dell’organo fiorale; induzione fiorale e transizione di fase; i ritmi circadiani; piante longidiurne e brevi diurne; il fotoperiodismo; la vernalizzazione; segnali biochimici: il florigeno, FLOWERING LOCUS T.
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