B006430 - FISIOLOGIA VEGETALE

Italiano

Fisiologia delle membrane vegetali. L’acqua e la pianta. Pigmenti. Fotosintesi. Ripartizione dei
fotosintetati. Vie metaboliche peculiari delle piante. Adattamenti fotosintetici. Nutrizione minerale. Ormoni vegetali.
Le piante come decontaminanti ambientali: tecniche di recupero di suoli inquinati da metalli pesanti e da contaminanti organici (fitoestrazione e phytomining, fitostabilizzazione, fitovolatilizzazione, rivegetazione, fitodepurazione)

TAIZ & ZEIGER
Fisiologia Vegetale Ed. Piccin.

Conoscenze
Apprendimento dei processi biochimici, biofisici e molecolari fondamentali per il funzionamento delle piante.

Competenze acquisite
Apprendimento di una conoscenza di base dei principali meccanismi biologici implicati nelle funzioni vitali e nella capacità di adattamento degli organismi vegetali. Conoscere le precipue funzioni fisiologiche delle piante e l'importanza del loro contributo al mantenimento dell'equilibrio ambientale.
Preparazione mirata alla conoscenza delle tecniche di risanamento dei suoli inquinati mediante l’uso delle piante superiori.

Capacità acquisite al termine del corso
Una visione integrata delle funzioni vitali degli organismi vegetali, cultura indispensabile per ogni settore di ricerca e applicativo che abbia come oggetto l’uso delle piante: agronomico, biotecnologico, ambientale, etc.

Insegnamenti contenenti i prerequisiti (vincolanti e/o consigliati)


Corsi vincolanti:
Corsi raccomandati: Botanica , Chimica Biologica.

CFU: 6
Numero di ore totali del corso: 150 (= 6 x 25)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 90
Numero di ore relative alle attività in aula: 60
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 0
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 0
Numero di ore relative ad attività seminariali: 0
Numero di ore relative ad attività di stage: 0
Numero di ore per prove in itinere: 0

Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
Due volte la settimana per un totale di 4 ore
Strumenti a supporto della didattica
Presentazione Power Point, appunti, diapositive.
Orario di ricevimento
Office hours:
Previo appuntamento, tutti i giorni della settimana non impegnati da altre attività istituzionali.

Modalità:
Esame finale orale

Contenuti del corso (programma dettagliato):
Caratteristiche peculiari della cellula vegetale ed architettura generale della pianta. Parete e membrane cellulari: struttura e funzioni. Processi di diffusione e di trasporto attraverso le membrane. L’acqua e le cellule vegetali: potenziale idrico e sue componenti, assorbimento radicale dell'acqua, movimento dell'acqua nella radice, pressione radicale traslocazione dell'acqua attraverso lo xilema, teoria della tensione-coesione. Gli stomi: meccanismi di apertura e chiusura, controllo ambientale sull'apertura e chiusura stomatica.
Le piante e la nutrizione minerale: macro e micro-nutrienti inorganici. Le piante e l’azoto: ciclo dell'azoto, riduzione assimilativa del nitrato e assimilazione dell’ammoniaca, fissazione biologica dell'azoto. Assimilazione ed organicazione dello zolfo.
La fotosintesi: apparati fotosintetici, plastidi ed organizzazione delle membrane fotosintetiche, fotosistemi. I pigmenti fotosintetici: le clorofille ed i carotenoidi. Meccanismi di assorbimento della luce: stati eccitati e tipi di transizioni degli elettroni. Fotolisi dell’acqua. Ciclo dei plastochinoni. Fotofosforilazione non ciclica, ciclica e pseudociclica. Metabolismo fotosintetico del carbonio: Rubisco e ciclo di Calvin, fotorespirazione, adattamenti fotosintetici, piante C4 e piante CAM. Sintesi di saccarosio e sintesi di amido. Traslocazione dei fotoassimilati: caricamento e scaricamento del floema, concetto di source e sink.
Gli ormoni vegetali: ruolo degli ormoni nella regolazione dello sviluppo. Auxine: crescita cellulare per distensione, rilassamento della parete e regolazione del potenziale idrico. Citochinine: ruolo nella morfogenesi e nella senescenza. Gibberelline: regolazione dell'allungamento del caule, della crescita cambiale e dell'idrolisi delle sostanze di riserva nei semi germinanti. Acido abscissico: regolazione dei movimenti stomatici, controllo sullo sviluppo dei semi. Etilene: risposte a vari stress; effetti sulla maturazione dei frutti, senescenza.
Inquinamento ambientale e sviluppo sostenibile. Cause e tipologie di degrado ambientale. Classi di contaminanti, persistenza ed effetti sugli ecosistemi.
Inquinamento dei suoli. Aspetti normativi riguardanti il recupero di suoli inquinati: DLgs 152/06 Testo unico sull’ambiente. Classificazione delle tecniche di bonifica; rassegna di tecniche classiche di bonifica.
Phytoremediation: principi e tecniche (fitostabilizzazione, fitostimolazione, fitodegradazione, fitovolatilizzazione, fitoestrazione, fitodepurazione). Fitoestrazione naturale o assistita; calcolo dell'efficienza di fitoestrazione e parametri che ne influenzano la resa.
Fitodepurazione delle acque reflue; campi di applicazione; processi di rimozione e ruolo delle piante; specie vegetali utilizzate per la fitodepurazione e loro criteri di scelta. Classificazione dei diversi impianti di fitodepurazione; schemi di impianto ed esempi delle varie configurazioni impiantistiche; progettazione e costruzione di un impianto di fitodepurazione; esempi di casi studio in Italia.
Esperienze di laboratorio: coltivazione idroponica, crescita in presenza di stress da metalli pesanti, stima della tossicità, valutazione della tolleranza e della capacità di accumulo di metalli; visita impianto di depurazione e fitodepurazione delle acque