Course Syllabus
Obiettivi
L'insegnamento si propone di far conoscere i principali aspetti della fisiologia e biochimica delle piante.
- Conoscenza e capacita' di comprensione: alla fine del corso lo studente avra' acquisito conoscenze riguardo ai principali processi fisiologici e biochimici delle piante.
- Capacita' di applicare conoscenze e comprensione: le conoscenze apprese consentono allo studente di comprendere il ruolo fondamentale delle piante nell'ambiente e il loro possibile utilizzo in vari campi di interesse biologico.
- Autonomia di giudizio: al termine del corso lo studente sara' in grado di comprendere i meccanismi alla base dei processi fisiologici e biochimici descritti e di stabilire le corrette relazioni tra di essi.
- Abilita' comunicative: alla fine del corso lo studente avra' acquisito una terminologia scientifica adeguata e sapra' esporre gli argomenti del corso con proprieta' di linguaggio.
- Capacita' di apprendimento: alla fine del corso lo studente sara' in grado di leggere la letteratura scientifica e approfondire gli argomenti trattati.
Contenuti sintetici
Aspetti della fisiologia e biochimica delle piante, quali il trasporto e l'assimilazione dei nutrienti, la fotosintesi e il metabolismo respiratorio, l'assimilazione dell'azoto e dello zolfo, gli ormoni, la biochimica della germinazione e dell'orientamento nello spazio.
Programma esteso
Assorbimento e traslocazione. La pianta e l’acqua. Potenziale idrico del suolo e della pianta. Movimento dell’acqua. Traspirazione e regolazione dell’apertura stomatica. Trasporto di ioni e soluti a livello cellulare. Trasporto floematico. Assimilazione dei nutrienti.
La Fotosintesi: Aspetti fotochimici; fase luminosa e trasporto di elettroni; Ciclo di Calvin e fotorespirazione. Regolazione del ciclo di Calvin. Meccanismi di concentrazione della anidride carbonica (pompe, piante C4 e CAM).
Assimilazione dell’azoto (nitrato, ammonio) e dello zolfo.
Ormoni vegetali: caratteristiche generali; l’auxina: struttura, biosintesi, catabolismo e traporto, effetti fisiologici, meccanismo d’azione con particolare riguardo a crescita per distensione e tropismi. Le gibberelline, le citochinine, l'acido abscissico, l'etilene e i brassinosteroidi.
La germinazione del seme.
L'orientamento delle piante nello spazio.
Prerequisiti
Nessuna propedeuticità obbligatoria. Conoscenze utili: botanica, chimica biologica
Modalità didattica
Didattica erogativa: lezioni frontali (5 CFU).
Didattica interattiva: esperimenti dimostrativi in aula, esercizi in gruppo, classe rovesciata (1 cfu).
Materiale didattico
Taiz,L. Zeiger, E. "Fisiologia Vegetale", quarta Edizione italiana sulla quinta di lingua inglese, a cura di M. Maffei, Piccin Editore
Mauseth J.D. "Botanica. Fondamenti di biologia delle piante" - Idelson-Gnocchi, 2020
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Scritto
l'esame scritto consistera' in 6 domande: 2 sulla prima parte del corso (assorbimento e traslocazione dell'acqua, degli zuccheri e dei nutrienti) e 4 sulla seconda (fotosintesi, ormoni vegetali). Vengono valutate le conoscenze acquisite e la capacita' di applicarle a semplici problemi.
Non sono previste prove in itinere.
Orario di ricevimento
Su appuntamento: emily.palm@unimib.it, paola.fusi@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
Aim of the course is to familiarize students with the main aspects of plant physiology and biochemistry.
- Knowledge and understanding: by the end of the course students will have acquired knowledge of the main physiological and biochemical processes of plants;
- Applying knowledge and understanding: the learned concepts will provide students with a foundation to describe the fundamental role of plants in the natural environment and to envisage their possible applications within different fields of biology;
- Critical thinking: by the end of the course students will be able to understand physiological mechanisms of plants and their biochemical processes and be able to correctly identify relationships between these two aspects;
- Communication skills: at the end of the course students wil have acquired an adequate scientific language and will be able to properly explain the treated topics.
- Communication skills: at the end of the course students will be able to read the scientific literature and will have the capacity to pursue further personal studies.
Contents
Aspects of plant physiology and biochemistry, which will include the the uptake and movement of water at the cellular and tissue level, transport and assimilation of essential nutrients, photosynthesis and cellular respiration and metabolism, the assimilation of nitrogen and sulfur, phytohormones, and the biochemistry of seed germination and seedling orientation in response to environmental signals.
Detailed program
Uptake and translocation. Plant water relations - Soil and water potential. Water movement. Transpiration and stomata regulation. Ion and solute uptake at the cell level. Phloem translocation. Nutrient uptake.
Photosynthesis: Photochemistry, electron transport; Calvin cycle and photorespiration. Regulation of Calvin cycle. CO2 concentrating mechanisms (pumps, C4 and CAM plants).
Nitrogen (nitrate, ammonium, symbiosis) and sulfur assimilation .
Plant hormones: general aspects. Auxin: Structure, biosynthesis, catabolism and transport, physiological effects, molecular mechamism of cell enlargement and tropisms; gibberellins, cytokinins, abscisic acid, ethylene, brassinosteroids.
Seed germination. Plant orientation in the environment (light, gravity).
Prerequisites
No prerequisites. Useful background: botany, biological chemistry
Teaching form
Passive instruction (Instructor-led lectures): (5 CFU)
Active instruction (in-class activities such as experiment demonstrations and group problem-solving, flipped classroom): (1 CFU)
Textbook and teaching resource
L. Taiz, E. Zeiger, Fisiologia Vegetale, IV Italian Edition, Piccin Editore
Mauseth J.D. "Botanica. Fondamenti di biologia delle piante" - Idelson-Gnocchi, 2020
Semester
First
Assessment method
Written
The written exam will consist of 6 questions: 2 concentrating on the first part of the course (absorption and translocation of water, sugars and nutrients) and 4 on the second part of the course (photosynthesis, plant hormones). Students will be evaluated based on the level of knowledge demonstrated in their responses and their capacity to apply their knowledge on simple problem-solving exercises. No midterm exams are scheduled.
Office hours
By appointment: emily.palm@unimib.it, paola.fusi@unimib.it
