Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Alessandra NORICI (Crediti: 4 Ore di lezioneTeaching hours: 32)
Mario GIORDANO (Crediti: 4 Ore di lezioneTeaching hours: 32)
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [ST01] SCIENZE BIOLOGICHE First Cycle Degree (3 years) - [ST01] BIOLOGICAL SCIENCES
Dipartimento: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'AmbienteDepartment: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'Ambiente
Anno di corsoDegree programme year : 3 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2016-2017
Obbligatorio
Crediti: 8
Ore di lezioneTeaching hours: 64
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: BIO/04 - FISIOLOGIA VEGETALE
ITALIANO
Italian
Familiarità̀ con le metodiche di ricerca bibliografica. Buona conoscenza
delle lingua inglese (sufficiente alla comprensione della letteratura
scientifica). Buone basi di chimica, di biochimica, di chimica-fisica. Buona
conoscenza della citologia vegetale. Cognizioni di base della
organizzazione strutturale di alghe e piante e delle loro relazioni
filogenetiche
The student must be able to conduct literature searches. Sufficient
knowledge of English to understand scientific literature. Basic knowledge
of chemistry, biochemistry and physical-chemistry. Knowledge of plant
cytology, structural organization of plants and algae and of their
phylogenetic relationships.
Sono previste lezioni teoriche ed esercitazioni (7 crediti). Le esercitazioni
(1 credito) consisteranno in esercizi di gruppo e individuali, in esposizioni
orali e presentazioni in forma di brevi seminari, in esercizi di calcolo. Gli
studenti saranno anche chiamati ad analizzare e discutere in classe
articoli su argomenti fondanti della materia. In modalità e-learning sarà
fornito del materiale bibliografico. Il corso sarà condotto dal Prof.
Giordano e dalla Prof.ssa Norici, che condurranno le lezioni in maniera
strettamente coordinata
The course will comprise 7 credits (56 hours) of theoretical classes and 1
credit (8 hours) of practical classes. The practical will consist of individual
and group exercises in the form of oral discussions, of seminars, and of
resolution of numerical problems. Students will also have to analyze and
discuss scientific papers on fundamental aspect of plant physiology in
class. Crucial references will be made available on the e-learning
platform. The course will be taught by Prof. Giordano and Prof. Norici,
who will conduct their teaching on very strict coordination.
Il corso consentirà agli studenti di acquisire le nozioni di base della
fisiologia degli organismi fotosintetici, con particolare cura per
l’integrazione dei diversi argomenti. Una parte cospicua del corso sarà
dedicata alla fotosintesi in tutte le sue sfaccettature, seguita dallo studio
dei metabolismi legati all’utilizzo del fotosintato e di processi regolatori
mediati da ormoni e fotorecettori.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Alla fine del corso, oltre alla padronanza delle nozioni principali della
Fisiologia Vegetale, lo studente avrà̀ la capacità di analizzare in maniera
indipendente e creativa le fonti bibliografiche primarie e di impiegarle per
la impostazione di progetti scientifici.
Competenze trasversali.
L’impostazione fortemente interattiva del corso consentirà agli studenti di
sviluppare capacità nella comunicazione verbale e scritta di concetti
scientifici, nella analisi critica della letteratura.
The course will allow the students to acquire basic knowledge on the
physiology of photosynthetic organisms, with special attention to the
integration of the information for the various parts of the program. A
conspicuous part of the curse will be devoted to photosynthesis in all its
aspects. Subsequently, the student will be called to the comprehension of
the interaction of various metabolic pathway for the use of photosynthate
and of the regulatory processed mediated by hormones and
photoreceptors.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course, in addition to mastering the basic concepts in
plant physiology, the student will be able to independently and creatively
analyze the primary literature sources and employ them within scientific
projects.
Transversal Skills.
The highly interactive nature of the course will lead the student to
develop skills in verbal and written scientific communication and in the
critical analyses of literature.
Contenuti (lezioni frontali, 7 CFU, 56 ore):Generalità sulla fotosintesi e
sulla sua evoluzione in relazione ai cambiamenti ambientali verificatisi
nel corso della storia del pianeta.Cattura e utilizzo della radiazione
luminosa: cenni sulla fisica della luce. Caratteristiche generali delle
molecole preposte alla cattura delle radiazioni luminose. Assorbimento
della luce. Pigmenti fotosintetici. Antenne e trasferimenti dell’energia al
loro interno. Connessione tra le antenne e i centri di reazione. Struttura e
funzione dei fotosistemi negli organismi con fotosintesi anossigenica e
ossigenica. Il trasporto elettronico (ciclico e non ciclico) negli organismi
con fotosintesi ossigenica e anossigenica. Teoria chemiosmotica e sintesi
dell’ATPUtilizzo del carbonio inorganico per la sintesi di materia organica:
la ribulosio bisfosfato carbossilasi/ossigenasi; struttura, catalisi,
regolazione. Il ciclo di Calvin. La fotorespirazione. La fotosintesi C4. Le
piante CAM. Considerazioni energetiche sulla sintesi della materia
organica.Vie di sintesi e degradazione dell’amido e del saccarosio: pool
degli esoso fosfati, vie biosintetiche che li consumano e vie cataboliche
che li generano. Il pool metabolico dei trioso fosfato/pentoso fosfato.
Traslocatore del fosfato nella esportazione di triosi e nella connessione di
compartimenti funzionali e fisici della cellula. Regolazione giorno/notte
dei prodotti della fotosintesi. Traslocazione nel floema. Vie e modelli di
traslocazione. Sostanze traslocate. Modello del flusso di pressione.
Caricamento e scaricamento del floema. Transizione da pozzo a sorgente.
Distribuzione dei fotosintetati: allocazione e ripartizione.Trasporto
dell’acqua. Diffusione e osmosi. Il potenziale idrico delle cellule vegetali.
Lo stato idrico della pianta. L’acqua nel suolo e suo assorbimento da
parte delle radici. Trasporto dell’acqua attraverso lo xilema. Movimento
dell’acqua dalla foglia all’atmosfera.Ormoni vegetali: auxina, gibberelline,
citochinine, etilene, acido abscissico.Risposte alla luce rossa e blu.
Proprietà fotochimiche e biochimiche del fitocromo. Caratteristiche delle
risposte indotte da fitocromo. Struttura del fitocromo. Ritmi circadiani.
Funzioni ecologiche dei fitocromi. Fotorecettori della luce blu e
fotofisiologia delle risposte alla luce blu. Morfogenesi e movimento degli
stomi alla luce blu.
Contents (frontal lectures, 7 CFU, 56 hours):General principles of
photosynthesis and of its evolution in relation to environmental changes
over Earth history Capture and use of light radiation: general properties
of molecules involved in light capture. The process of light absorption.
Photosynthetic pigments. Structure of antennae and energy transfer
within antennae. Connections between antennae and reaction centers.
Structure and function of reaction center of anoxigenic and oxigenic
photosynthetic organisms. Electron transport (cyclic and non cyclic) in
anoxigenic and oxigenic photosynthetic organisms. Chemosmotic theory
and ATP synthesisUse of inorganic carbon for the synthesis of organic
matter: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase; structure,
catalysis, regulation. Calvin cycle. Photorespiration. C4 photosynthesis.
CAM plants. Energetic consideration on organic biosynthesis.Biosynthesis
and degradation of starch and sucrose: the hexose phosphate pool.
Triose phosphates synthesized in the chloroplast build up the pool of
hexose phosphates in the cytosol. Pi translocator. Chloroplast starch
synthesis during the day and degradation during the night. Translocation
in the phloem. Pathways and patterns of translocation. Materials
translocated. The pressure-flow model for phloem transport. Phloem
loading and unloading. Sink-to-Source transition. Photosynthate
distribution: allocation and partitioning.Water transport processes.
Diffusion and osmosis. Water potential in plant cells. Water status of a
plant. Water in the soil and absorption by roots. Water transport through
xylem. Water movement from the leaf to the atmosphere.Plant
hormones: auxin, gibberellins, cytokinins, ethylene, abscisic acid.Red and
blue light responses. Photochemical and biochemical properties of
phytochrome. Characteristics of phytochrome induced responses.
Structure and function. Circadian rhythms. Ecological functions. Blue-light
photoreceptors and photophysiology of the responses. Stomatal movements and morphogenesis.
L’esame consisterà in un compito scritto, per il completamento del quale
saranno concesse 2 ore e mezza. Il compito consisterà in domande
aperte, rappresentazione schematica di concetti e/o calcoli e domande a
scelta multipla.
Gli studenti che otterranno un punteggio compreso tra 15 e 17 potranno sostenere un colloquio integrativo.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
L’apprendimento viene valutato sulla base della capacità di identificare i
concetti fondamentali, descriverli con lessico appropriato, esprimerli
compiutamente e in maniera non stereotipata, e applicarli in esercizio di
schematizzazione e di calcolo
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Per le domande aperte, la valutazione dell’apprendimento sarà effettuata
sulla base della corrispondenza della risposta alla domanda, della
completezza della risposta, della chiarezza e proprietà di espressione,
della capacità di selezionare i punti essenziali dell’argomento della
domanda. Nella rappresentazione schematica, lo studente è chiamato ad
una rappresentazione grafica dell’argomento proposto. Anche in questo
caso si valuterà la capacità di individuare gli aspetti
importantidell’argomento e rappresentarli in maniera esaustiva e chiara.
L’esercizio di calcolo sarà valutato sulla base della correttezza del
risultato e sulla corretta indicazione del procedimento seguito (sarà
richiesta anche una breve descrizione testuale del procedimento). Le
domande a sceltamultipla comprenderanno 5 possibili risposte per
Criteri di attribuzione del voto finale.
Le domande aperte costituiranno il 30% del punteggio, la
rappresentazione schematica e gli esercizi di calcolo concorreranno al
voto finale per il 10%; le domande a scelta multipla per il 60%.
The exam will be written. Two hours and a half will be given for its
completion. It will be constituted by open questions, schematic
representation of key concepts and/or calculations and multiple-choice
questions.
Students who will obtain a score between 15 and 17 will have the option to improve their score by sitting for an oral interview.
Learning Evaluation Criteria.
The acquisition of knowledge will be assessed on the basis of the ability
to identify the main concepts, describe them exhaustively and with
appropriate terminology and non-stereotypical expressions and apply
them in schematic representations and calculations
Learning Measurement Criteria.
The open questions will be evaluated based on the matching of the
answer to the question, completeness of the answer, clarity and
appropriateness of terminology, ability to select the important aspects of
the matter at hand. In the schematic representation, the students must
graphically represent a concept. Also in this case, the evaluation will be
based on the ability to make the important aspects emerge and to
represent them exhaustively and clearly. Calculations will be evaluated
based on the correctness of the result and of the procedure followed (a
brief text description of the procedure will be requested). Multiple-choice
questions will comprise 5 answers.
Final Mark Allocation Criteria.
The open questions will contribute to the final score for 30%; the marks
obtained for schematic representation and calculation exercises will
constitute 10% of the final score; the multiple choice question will
attribute 60% of the final score.
Buchanan, Gruissem e Jones. Biochimica e Biologia molecolare delle
Piante. Zanichelli Taiz, Zeiger. Fisiologia Vegetale. Sinauer Assoc Articoli
scientifici consigliati nel corso delle lezioni
Buchanan, Gruissem and Jones. Biochimica e Biologia molecolare delle
Piante. Zanichelli Taiz and Zeiger. Plant Physiology Sinauer Assoc
Scientific papers that will be indicated during the course
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2018-2019
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427