Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3A479] - CHIMICA E BIOCHIMICA AGRARIAAGRICULTURAL CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY
Costantino VISCHETTI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [AT01] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE (Curriculum: TECNOLOGIE AGRARIE) First Cycle Degree (3 years) - [AT01] AGRICULTURAL SCIENCE (Curriculum: TECNOLOGIE AGRARIE)
Dipartimento: [040027] Dip.Scienze Agrarie,Alimentari e AmbientaliDepartment: [040027] Dip.Scienze Agrarie,Alimentari e Ambientali
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2018-2019
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 81
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: AGR/13 - CHIMICA AGRARIA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Sono propedeutiche a questo corso le conoscenze delle discipline collegate quali la Chimica inorganica e organica e la biologia generale

Basic knowledge of general biology and inorganic and organic chemistry


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Vengono effettuate lezioni in ppt (di cui si fornisce copia agli studenti) (7 CFU) ed esercitazioni di laboratorio con postazioni singole (di cui si fornisce descrizione scritta e spiegazione in aula) (2 CFU). Il metodo utilizzato cerca di mettere in grado lo studente di acquisire le nozioni fondamentali per la comprensione della materia e di effettuare i dovuti collegamenti concettuali e pratici all’interno di essa. Il Corso viene impartito anche in modalità e-learning utilizzando la piattaforma Moodle. Nella parte introduttiva sono presenti le informazioni generali (presentazione del Corso e Programma), il Forum per le comunicazioni tra studenti e per la richiesta di interventi del docente ed il Forum news per la divulgazione immediata di qualsiasi tipo di notizia e comunicazione docente/studenti. Nelle Unit settimanali vengono forniti: il materiale didattico, test di autovalutazione, test con componimento, allegati di approfondimento, collegamenti a siti di interesse.

Lectures in ppt (supplied in copies to the students) and laboratory experiences that involve students individually (written protocols of the experiences are also supplied). The method has the aim to supply the basic knowledge for the understanding of the matter and to realize the opportune connection among the topics. The course will be also available through an e-learning platform. General information is present in the introductive part (Course presentation, Program); The Forum for communication between students and the Forum news for communication between teacher and students are also present. Within this platform the course will be divided into: i) teaching material composed by different learning units ii) self-assessment tests; iii) link to specific websites.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L'obiettivo formativo principale del corso è quello di trasferire agli studenti le conoscenze di base sulla chimica del suolo e sulla biochimica vegetale, sulle metodologie di laboratorio per la determinazione di alcune caratteristiche chimico-fisiche del suolo e dei metaboliti primari delle piante. Le conoscenze acquisite si rivelano utili alla migliore comprensione di altri processi e fenomeni legati alla fisiologia ed alla produzione vegetale.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Lo studente dovrà anche acquisire la seguente abilità professionalizzante: capacità di effettuare semplici analisi chimiche di laboratorio per la determinazione delle principali caratteristiche chimiche e chimico-fisiche di suoli e piante, inclusa la fase di prelievo di campioni in campo. L’interpretazione dei dati delle analisi di laboratorio potrà permettere la redazione di piani di concimazione e di interventi ammendanti e correttivi dei principali difetti dei terreni agrari.


Competenze trasversali.

a) scelta dei principali interventi di fertilizzazione e correzione dei terreni agrari in accordo con le altre figure professionali coinvolte; b) individuazione delle migliori strategie di conduzione aziendale sia ai fini produttivi che di salvaguardia ambientale.


Knowledge and Understanding.

The course enables students to acquire the fundamental knowledge about the soil chemistry and plant biochemistry and about the laboratory analytical methods to determine the soil physico-chemical characteristics and the plant primary metabolites. Acquired knowledge could be useful to better understand other processes and phenomena linked to plant physiology and crop production.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The main objective of the course is to provide a fully development ability of the students in making laboratory analysis of the main soil physico-chemical characteristics and plant metabolites, including the phases of soil sampling in fields. The interpretation of the laboratory data will allow to draw fertilization plan and amendment and corrective actions in soils.


Transversal Skills.

selection of the best fertilization and soil amendment and correction strategies, according to the other experts in the field; b) choice of the best farm management strategies both for crop production and environmental safety.



PROGRAMMA PROGRAM

Ambiente della pedogenesi. Struttura e proprietà dei silicati. Fattori fisici e chimici di pedogenesi. (0.4 CFU) Costituzione fisico-meccanica del suolo. Stato strutturale del suolo. (0.2 CFU) Proprietà dello stato colloidale del suolo. Struttura e proprietà degli ossidi ed idrossidi di ferro ed alluminio, delle argille del gruppo delle miche, della montmorillonite e della caolinite. (0.7 CFU) Humus: composizione chimica, carica elettrica, estrazione e frazionamento. (0.5 CFU) Potere adsorbente del suolo. Assorbimento meccanico, biologico e chimico. Adsorbimento di scambio (anionico e cationico). Capacità di scambio cationico e anionico. Equazioni di scambio (Kerr e Gapon) (0.6 CFU) Reazione e potere tampone del suolo. Fattori che influenzano il pH. pH e assimilabilità degli elementi nutritivi. Potere tampone della fase liquida e della fase solida. (0.5 CFU) Suoli calcarei. Trattamento dei suoli calcarei con potere clorosante. Caratteristiche dei suoli acidi, sodici ed alcalini, e loro correzione. (0.5 CFU) Concimazione: Stato degli elementi nutritivi nel suolo. Determinazione degli elementi nutritivi assimilabili. Concimi: concimi azotati, fosfatici potassici, composti, liquidi. (0.6 CFU) Rischio ambientale da pratiche agricole: agrofarmaci, fosforo e azoto, metalli pesanti (0.4 CFU). Bioenergetica: reazioni esorgoniche ed endoergoniche. Ciclo dell’ATP. Reazioni di ossido-riduzione. Potenziali ossido-riduttivi standard. (0.3 CFU) Enzimi: classificazione, caratteristiche, composizione, coenzimi, cofattori, gruppi prostetici. Cinetica enzimatica: equazione di Michaelis-Menten e sue elaborazioni. Fattori che influenzano l’attività enzimatica: pH e temperatura. Inibizione enzimatica. (0.3 CFU) Fotosintesi: fattori esogeni ed endogeni che influenzano la fotosintesi. I pigmenti fotosintetici. Struttura della membrana tilacoidale. Meccanismo di intrappolamento della luce. Fase luminosa della fotosintesi: formazione dell’ATP. Fase oscura della fotosintesi: cicli C2, C3, C4. Efficienza fotosintetica. (1.2 CFU) Respirazione cellulare: glicolisi,fermentazione anaerobica, ciclo di Krebs, ciclo dei pentosofosfati, catena del trasporto elettronico. (0.5 CFU) Lipidi: Generalità e classificazione.Biosintesi degli acidi grassi e dei trigliceridi. Catabolismo degli acidi grassi e dei trigliceridi. Ciclo del gliossilato e gluconeogenesi. (0.3 CFU) Ciclo dell’azoto: azoto-fissazione, organicazione dell’azoto, biosintesi della glutammina. Ammino-acidi e proteine. Mineralizzazione dell’azoto proteico, transaminazione e deaminazione, nitrificazione e denitrificazione. (0.4 CFU) Pigmenti vegetali, vitamine. Fitormoni: auxine, giberelline, citochinine, acido abscissico ed etilene (0.2 CFU). Esercitazioni di laboratorio: Determinazione della tessitura mediante Levigatore di Andreasen e/o di Esenwein. Determinazione del contenuto di carbonio organico del suolo. Determinazione del calcare e del calcare attivo del suolo. Determinazione del pH e della conducibilità elettrica del suolo. Determinazione del contenuto di clorofilla dei tessuti verdi.(1.4 CFU).

Pedogenesis environment. Structure and properties of silicates. Silicate hydrolysis. Pedogenesis factors (0.4 ECTS).Soil texture and structure. Texture determination. (0.2 ECTS). Soil colloidal properties. Structure and properties of Al and Fe Hydroxyoxides, micas, smectites, vermiculites and kaolins (0.4 ECTS). Humus: extraction, fractionation, composition and physico-chemical properties. Determination of soil organic carbon content (0.4 ECTS). Cation retention (exchange) in soils. Determination of cation exchange capacity. Exchange equations (Kerr and Gapon) (0.4 ECTS). Soil pH and buffer power. soil pH measurement (0.4 ECTS). Calcareous soils. Characteristics and correction of acid, sodic and alkaline soils. (0.4 ECTS). Fertilization: macro and micro-elements in soils. Determination of bio-available elements in soil. Nitrogen fertilizers, phosphorous fertilizers, potassium fertilizers, compost, complex and liquid fertilizers (0.4 ECTS). Environmental risk in agriculture: pesticides, phosphorus, nitrogen, heavy metals (0.4 ECTS). Bioenergetics: exergonic and endergonic reactions. ATP cycle. Redox reactions in biology. Standard redox potential (0.4 ECTS). Enzymes: classification, characteristics, composition, coenzymes and cofactors. Enzyme kinetics: Michaelis-Menten equation. Factors affecting enzyme activity: pH and temperature. Enzyme inhibition (0.4 ECTS). Photosynthesis: factors affecting photosynthesis. Photosynthetic pigments, Structure of tilacoid membrane. Mechanism of light capture. The light reaction: ATP formation. The dark reaction: C2, C3 and C4 cycles. Photosynthesis efficiency (0.4 ECTS). Cellular respiration: glycolysis, anaerobic fermetation, Krebs cycle, RPP Cycle, electron transport chain (0.4 ECTS). Lipids: general information and classification. Biosynthesis and catabolism of fatty acids and triacylglicerols. Glioxylate cycle and gluconeogenesis (0.4 ECTS). Nitrogen cycle: nitrogen fixation, organication. Glutamine biosynthesis. Amino-acids and proteins. Mineralization of proteic nitrogen, transamination and deamination, nitrification and denitrification (0.4 ECTS). Plant pigments and vitamins. Phytohormones: auxins, gibberellins, cytokinins, abscisic acid, ethylene (0.4 ECTS). Laboratory analyses of soil physico-chemical characteristics (texture, organic carbon, total and active calcium carbonate, pH and electric conductivity) and plant metabolites (chlorophyll) (0.4 ECTS).


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L’esame consiste in una prova orale composta di quattro domande (due sulla Chimica del suolo e due sulla biochimica vegetale). Sono anche previste prove facoltative di auto-valutazione in itinere, attraverso test e questionari pubblicati sulla piattaforma Moodle, il cui scopo è quello di fornire allo studente indicazioni sulla progressione del proprio grado di preparazione


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Durante la prova d’esame lo studente dovrà dimostrare: a) conoscenza delle principali reazioni chimiche e biochimiche che avvengono nel suolo e nei tessuti e organi vegetali; b) conoscenze acquisite ai fini dell’esecuzione di semplici analisi di laboratorio sulle caratteristiche chimico-fisiche del suolo e chimiche e biochimiche dei vegetali. Per il superamento della prova orale lo studente dovrà saper esporre i contenuti della materia con adeguata terminologia specifica ed essere in grado di effettuare i necessari collegamenti con completa padronanza


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. È prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto finale viene attribuito come media dei voti in trentesimi riportati nelle risposte a ciascuna delle quattro domande d’esame. La lode viene attribuita quando lo studente abbia dimostrato piena padronanza della materia.


Learning Evaluation Methods.

Oral discussion on four of the subjects listed in the teaching program. During the course, there are also going to be available self-evaluation tests (e-learning mode), in order to provide useful information about the student skill level.


Learning Evaluation Criteria.

In the oral discussion, the student will have to demonstrate: i) knowledge of the main chemical and biochemical reactions occurring in soil and plant tissues; ii) acquiring knowledge on laboratory analysis of soil chemical and plant biochemical characteristics. To pass the oral exam, the student must demonstrate an overall understanding using appropriate technical terminology and to be able to deal with deductive reasoning.


Learning Measurement Criteria.

The final mark is attributed in thirtieths. Successful completion of the examination will lead to grades ranking from 18 to 30 “cum laude”


Final Mark Allocation Criteria.

The oral examination consists of four questions concerning the subjects listed in the teaching program, the final degree being the mean of the four replies. The degree of 30 “cum laude” is attributed when the student demonstrates complete mastery of the subject



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

- Appunti dalle lezioni e materiale didattico presente sulla piattaforma Moodle - AUTORI VARI, Fondamenti di Chimica del suolo (coord. Sequi, Ciavatta, Miano) Patron Editore, 2017. - M. BUSINELLI, Chimica del suolo, Morlacchi Editore, 2009 - M. MAFFEI, Biochimica Vegetale, Piccin Nuova Libraria, 1999. - AUTORI VARI – Fondamenti di Biochimica Agraria, (coord. Pinton, Cocucci, Nannipieri, Trevisan), Patron Editore, 2016

- Learning material on Moodle platform - AUTORI VARI, Fondamenti di Chimica del suolo (coord. Sequi, Ciavatta, Miano) Patron Editore, 2017. - M. BUSINELLI, Chimica del suolo, Morlacchi Editore, 2009 - M. MAFFEI, Biochimica Vegetale, Piccin Nuova Libraria, 1999. - AUTORI VARI – Fondamenti di Biochimica Agraria, (coord. Pinton, Cocucci, Nannipieri, Trevisan), Patron Editore, 2016


E-LEARNING E-LEARNING

si

https://lms.univpm.it/course/view.php?id=701

yes

https://lms.univpm.it/course/view.php?id=701


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2019-2020
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2019-2020

 


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