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EcoFisiologia Vegetale
Prof. Piero PicciarelliLab. Fisiologia Vegetale, via Mariscoglio, 34
050 2216534 (diretto)
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Programma del corso 2014-15
1. Introduzione
• Fisiologia, ecofisiologia vegetale e produzione agricola
• Alcuni aspetti funzionali della cellula vegetale
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2. La luce come sorgente di energia (fotosintesi)
• La radiazione solare; pigmenti fotosintetici e assorbimento della luce,
eccitazione a bassa e alta irradianza, la resa quantica; organizzazione
dell’apparato fotosintetico (PSI e PSII) e ambiente; trasporto
elettronico non-ciclico, ciclico e clororespirazione; pmf e
fotofosforilazione; pH del lumen e il non-photochemical quenching
(NPD).
• Regolazione del ciclo C3, funzione della fotorespirazione; metabolismi
C4 e CAM e loro significato adattativo. I prodotti della fotosintesi
(amido, saccarosio e fruttani); le diverse
vie fotosintetiche: il rapporto isotopico
del carbonio; efficienza della conversione
fotosintetica dell’energia solare
in energia chimica;
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2b. Ecofisiologia della fotosintesi
(Dr Andrea Scartazza – Ist. di Biol. Agroambientale e Forestale CNR di Porano-TN)
• Acclimatamento e adattamento fogliare alla luce; • Risposte della fotosintesi alla luce: le curve luce-risposta,
dissipazione dell’eccesso di energia luminosa, fotoinibizione (dinamica e cronica);
• Risposte della fotosintesi alla CO2: la diffusione della CO2
dall’atmosfera al cloroplasto, il punto di compensazione della CO2, efficienza di carbossilazione; fotosintesi e incremento della CO2 nell’atmosfera;
• Risposte della fotosintesi alla temperatura; • Risposte della fotosintesi alla carenza idrica: limitazioni stomatiche
e non stomatiche, efficienza d’uso idrico;• Considerazioni ecofisiologiche a livello di ecosistema e tecniche di
misura della produttività primaria.
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3. Fisiologia della respirazione
• Considerazioni generali sulla respirazione• Regolazione del flusso glicolitico e del TCA. • Funzione adattativa del processo fermentativo.• Catena respiratoria e funzione dell’ossidasi alternativa nelle piante • Ruolo dei microcorpi durante la germinazione • Respirazione nella pianta intera
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4. Le relazioni idriche delle piante
• Le proprietà dell’acqua; potenziale chimico e potenziale idrico;i componenti del potenziale idrico: potenziale di soluto, di pressione, di matrice e gravitazionale
• Relazioni idriche a livello cellulare; il diagramma di Höfler; strumenti per la misura del H2O, S e P.
• Trasporto dell’acqua nel continuum suolo-pianta-atmosfera: diffusione, flusso di massa e osmosi; trasporto xilematico e cavitazione, pressione radicale e guttazione; traspirazione stomatica; trasporto floematico; trasporto dell’acqua nel continuum atmosfera-pianta-suolo ?
• Stress idrico e piante isoidriche e anisoidriche
Potometro
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5. La nutrizione minerale delle piante
• La nutrizione minerale delle piante• Trasporto passivo e attivo dei soluti; il potenziale
di Nernst (En); relazione tra En e Em (potenziale elettrico transmembrana); proteine di trasporto dei soluti: canali, carriers e pompe; assorbimento e trasporto dei nutrienti dal suolo allo xilema della radice; strategie per aumentare la capacità di assorbimento delle radici (nutrienti e acqua).
• Assimilazione dell’azoto e dello zolfo; acquisizione del fosforo e del ferro; strategie delle piante per aumentare la solubilità del P e Fe nel suolo.
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6. La luce come sorgente di informazioni (fotomorfogenesi)
• I pigmenti fotosensori: fitocromo, crittocromo e recettori degli UV-B; le due forme di fitocromo: Pr e Pfr.
• Risposte della pianta mediate dal fitocromo; ruolo del fitocromo in piante cresciute nell’ambiente naturale.
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7. Ormoni
• Il sistema di regolazione ormonale delle piante• Strutture chimiche, biosintesi e metabolismo dei fitormoni:
auxine, gibberelline, citochinine, acido abscissico, etilene, (brassinosteroidi, acido jasmonico, acido salicilico e strigolattoni).
• Principali effetti fisiologici degli ormoni• Principali usi agrari dei fitoregolatori
Grano
WT Over-GA2ox
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Esercitazioni
1. Impiego dello spettrofotometro nella determinazione quantitativa di sostanze in soluzioni diluite. Analisi spettrofotometrica della riboflavina (B2).
2. Fotosintesi. Estrazione e separazione dei pigmenti fotosintetici: cromatografia su strato sottile (TLC) e determinazione spettrofotometrica della clorofilla a, b e totale;Il miracolo di S.Ranieri.
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3. Relazioni idriche. Misura del potenziale idrico nei tessuti vegetali:a) metodo del cambiamento di volume del tessuto;b) camera o bomba di pressione; c) plasmolisi e deplasmolisi
4. Aspetti Ecofisiologici della Fotosintesi: studio delle risposte della fotosintesi al variare della quantità di luce, della concentrazione di CO2 e della disponibilità idrica
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6. Ormoni I. Analisi quantitativa di un ormone: estrazione materiale vegetale, purificazione e saggio biologico
5. Nutrizione minerale. Determinazione dell’attività della nitrato reduttasi.
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Materiale didattico
Materiale didattico fornito dal docente:diapositive del corso e schede esercitazioni
(2013) 4a edizione ridotta (2012) 4a edizione
PICCIN
Sig. Paolo Zinone
349 8487775
Prezzo 78 euro20 % sconto
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Esami Propedeutici
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LUNEDI’ MARTEDI’ MERCOLEDI’ GIOVEDI’ VENERDI’
8.30-9.15PRINCIPI DI ORTICOLTURA E
FLORICOLTURA (*)(10) PARDOSSI
9(9.15)-10ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(6) PICCIARELLI
PRINCIPI DI ORTICOLTURA E
FLORICOLTURA (*)(10) PARDOSSI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
10-11ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(6) PICCIARELLI
PRINCIPI DI ORTICOLTURA E
FLORICOLTURA (*)(10) PARDOSSI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
11-12AGRONOMIA GENERALE ED
AGROCLIMATOLOGIA
(2) MASONI
AGRONOMIA GENERALE ED
AGROCLIMATOLOGIA
(10) MASONI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
12-13AGRONOMIA GENERALE ED
AGROCLIMATOLOGIA
(2) MASONI
AGRONOMIA GENERALE ED
AGROCLIMATOLOGIA
(10) MASONI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
MICROBIOLOGIA AGRARIA
(3) GIOVANNETTI
14.30-15.30PRINCIPI DI ORTICOLTURA E
FLORICOLTURA (*)(10) PARDOSSI
ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(5) PICCIARELLI
AGRONOMIA GENERALE ED
AGROCLIMATOLOGIA
(2) MASONI
ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(10/LAB. CHIMICA) PICCIARELLI
15.30-16.30PRINCIPI DI ORTICOLTURA E
FLORICOLTURA (*)(10) PARDOSSI
ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(5) PICCIARELLI
AGRONOMIA GENERALE ED
AGROCLIMATOLOGIA
(2) MASONI
ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(10/LAB. CHIMICA) PICCIARELLI
16.30-17.30PRINCIPI DI ORTICOLTURA E
FLORICOLTURA (*)(10) PARDOSSI
AGRONOMIA GENERALE ED
AGROCLIMATOLOGIA
(2) MASONI
ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(LAB. CHIMICA) PICCIARELLI
17.30-18.30ECOFISIOLOGIA VEGETALE
(LAB. CHIMICA) PICCIARELLI
AA 2014/2015LAUREA DI I° LIV.: SCIENZE AGRARIE, VITICOLTURA ED ENOLOGIA (*)ANNO DI CORSO 2° SEMESTRE 2° (*) CORSO A “SCELTA LIBERA”
Esercitazioni
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Modalità d’esameEsame scritto finale oppure esame orale
Commissione d’esameProf. Piero Picciarelli
Dr. Lorenzo Guglielminetti Drssa Laura Pistelli
Collaboratori alla didatticaDr Andrea ScartazzaDr. Maurizio CuradiDr. Lorenzo Mariotti
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Una vignetta di Pietro Vanessi
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http://webofknowledge.com/WOS
Web of science (WOS)
Ricerca bibliografica
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Ecofisiologia vegetale
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