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Facoltą di Scienze Agrarie e Alimentari Universitą degli Studi di Milano
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Fisiologia molecolare delle piante
Codice: G610D-
Docente:  Fabio Francesco Nocito
Anno di corso: 
Quadrimestre/semestre: 
CFU: 
Articolazione dei CFU: Lezioni frontali: 6
Obiettivi formativi:  Comprensioni delle logiche molecolari ed aspetti generali dei meccanismi fisiologici e biochimici che sono alla base della crescita ed al differenziamento delle piante in riferimento ai fattori endogeni ed esogeni con particolare riferimento alle condizioni ambientali ed alle risposte agli stress.
Competenze acquisite:  Individuazione critica delle logiche molecolari dei fattori fisiologici, biochimici che sono alla base della crescita del differenziamento e produttivitą quali-quantitativa delle piante, individuazione dei fattori limitanti e suggerimento per il loro superamento. Interpretazione critica e partecipativa della evoluzione delle conoscenze scientifiche nel campo della fisiologia delle piante.
Sintesi del programma:  Lo studio della fisiologia fino a livello molecolare delle seguenti grandi funzione: dell'approvvigionamento idrico: fattori termodinamici, cinetici e risposte metaboliche; le limitazioni fotosintetiche alla produttivitą, resa e rendimento; particolaritą dei consumi di ossigeno nelle piante e loro significato; le membrane biologiche: ruolo nella trasduzione del segnale e nella nutrizione minerale; la morfogenesi: il ruolo degli stimoli esterni; il ruolo degli ormoni nella crescita, differenziamento e sviluppo.
Programma:  Logiche molecolari delle seguenti funzione della pianta. Approvigionamento dell' acqua: aspetti termodinamici e cinetici: il potenziale idrico la diffusione libera e le acquaporine. Il deficit idrico: rapporto traspirazione e approvvigionamento di acqua. Lo stress idrico: Risposte metaboliche e strutturali: la osmoregolazione, il potenziale di parete. La trasduzione del segnale. La tolleranza alla disidratazione. La termoregolazione lo stress idrico e lo stress termico. Le risposte metaboliche allo stress termico: le proteine da stress termico . Lo stress da basse temperature. Limitazioni fotosintetiche e produzione: il rendimento delle varie fasi della fotosintesi e la resa fotosintetica. Fattori responsabili della riduzione del rendimento fotosintetico: la protezione dei fotosistemi, la fotoinibizione, sistemi di dissipazione dell ' energia. La fotorespirazione il suo significato metabolico e fisiologico. Adattamenti metabolici delle piante ad alta resa fotosintetica. L 'esporto dei fotosintati e la sintesi dell'amido. Ruolo della limitazione stomatica in relazione al consumo di acqua. Utilizzo di ossigeno particolari delle piante: significati metabolici della respirazione e suo ruolo biosintetico, necessitą del disaccoppiamento della respirazione , consumo di ossigeno mitocondriale non utilizzante la cit ossidasi. Sistemi metabolici che utilizzano l'ossigeno nei compartimenti non mitocondriali o plastidiali, significato metabolico e fisiologico. La genesi di forme attive dell'ossigeno nella risposta ai patogeni. Le membrane e la fisiologia della pianta. Compartimentazione cellulare, trasporto di membrana, nutrizione minerale. Ruolo del trasporto di membrana nella fisiologia della cellula vegetale e della pianta. L' omeostasi cellulare, il controllo metabolico e la trasduzione del segnale. Assorbimento, assimilazione dei nutrienti problemi termodinamici, cinetici e metabolici per i principali nutrienti. Ruolo fisiologico dei nutrienti. Lo stress da carenza dei nutrienti e da eccesso di nutrienti. Lo stress salino. Nutrienti ed elementi tossici. Risposte agli elementi tossici, risposte metaboliche ed adattamenti fisiologici. La morfogenesi: la morfogenesi delle piante e l'adattamento all'ambiente. Il differenziamento cellulare e lo sviluppo della pianta. L 'organogenesi. La fotomorfogenesi: il fitocromo, le risposte fototropiche. Il geotropismo. La crescita armonica e gli ormoni. Principali caratteristiche del sistema ormonale delle piante. Principali risposte e meccanismo di azione degli ormoni. La formazione e maturazione del seme. La germinazione del seme e la riattivazione metabolica. La formazione, maturazione e senescenza dei frutti.
Prerequisiti:  Sono necessarie conoscenze relative a:
-organizzazione morfo funzionale della pianta,
-chimica generale ed organica
-fisica in particolare termodinamica.
-biochimica generale
Propedeuticitą:  Non č richiesta propedeuticitą per insegnamenti della laurea magistrale di appartenenza.
Materiale didattico:  Viene fornito su supporto elettronico tutto il materiale didattico utilizzato durante le lezioni.
Si consigliano i testi di Biochimica e Fisiologia delle piante:
- Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante, BB Buchanan, W Gruissem, RL Jones, Zanichelli
- Fisiologia vegetale, L Taiz E Ziegler ed ital. Massimo Maffei Zanichelli
Modalità d'esame e altre info:  L'esame si svolge oralmente con le seguenti due modalitą alternative scelte dallo studente:
-L'esame verte sulla illustrazione di una presentazione di un argomento dell'insegnamento, integrato con la presentazione di articoli scientifici di interesse, individuati dallo studente con una ricerca sul sito delle biblioteche elettroniche dell'Ateneo, concordato con il docente. Durante la preparazione della presentazione il docente č disponibile per spiegazioni, chiarimenti.
- Discussione di tre argomenti svolti a lezione in cui si chiede una illustrazione critica individuando gli aspetti generali e significativi.
Sarą valutata la capacitą di sintesi e la visione critica degli argomenti trattati
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Programma di Fisiologia molecolare delle piante (versione in pdf)
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