| Nome del corso di laurea |
Scienze e tecnologie naturalistiche e ambientali |
| Codice insegnamento |
GP004106 |
| Curriculum |
Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile |
Chandra Bellasio |
| Docenti |
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| Ore |
- 42 Ore - Chandra Bellasio
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| CFU |
6 |
| Regolamento |
Coorte 2025 |
| Erogato |
Erogato nel 2025/26 |
| Erogato altro regolamento |
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| Attività |
Affine/integrativa |
| Ambito |
Attività formative affini o integrative |
| Settore |
BIO/04 |
| Anno |
1 |
| Periodo |
Primo Semestre |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività |
Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento |
Le lezioni saranno in Italiano, il materiale integrativo in Italiano/Inglese, l'esame può essere sostenuto o in Italiano o in Inglese |
| Contenuti |
Questo corso esamina come i processi delle piante rispondono agli stimoli ambientali, integrando concetti di fisiologia e ecologia. La prima (Ripasso) ripercorre i concetti base dalla fisiologia vegetale: i processi fisici e fisico-chimici che governano il trasporto dell'acqua e dei soluti attraverso le cellule e la pianta, i meccanismi attraverso cui la pianta utilizza l'energia della luce per assorbire e assimilare l'anidride carbonica e i minerali presenti nel suolo, e le basi dei meccanismi di regolazione. La seconda (Parte generale), passerà in rassegna le metodologie per lo studio delle piante e le loro risposte. La terza (parte speciale) illustra nel dettaglio la risposta delle piante sane a perturbazioni delle condizioni ambientali quali luce, temperature, CO2 e disponibilità idrica. Gli studenti acquisiranno esperienza pratica in tecniche sperimentali e analisi dei dati. |
| Testi di riferimento |
Park S. Nobel, Physicochemical and Environmental Plant Physiology (any Edition). L. Taiz, E. Zeiger, Plant Physiology (any Edition). |
| Obiettivi formativi |
Knowledge (Descrittore di Dublino 1). L'obiettivo del corso è offrire una conoscenza dettagliata degli strumenti per misurare e analizzare le risposte delle piante alle principali perturbazioni ambientali e comprenderle in una visione integrata basata sui concetti chiave della fisiologia vegetale. Applying knowledge and understanding Lo studente sarà in grado di analizzare studi-tipo di ecofisiologia e comprendere i fenomeni descritti collegandoli ai processi fondamentali della fisiologia vegetale. |
| Metodi didattici |
Ore 42 di lezioni frontali. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
Verranno effettuate due verifiche scritte, una a metà corso, una alla fine. Il superamento delle due verifiche dà accesso all’esame orale. Chi non avesse superato le verifiche potrà ripeterle in sessioni di recupero. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso |
Ripasso Cenni di termodinamica: il primo principio; l’energia libera; il secondo principio; il potenziale chimico. L'acqua: le proprietà chimiche; la tensione superficiale; menischi, cavità e bolle; la risalita capillare. Igrometria, l'evaporazione, la condensazione, essicazione e umidificazione. Dinamica delle soluzioni: il potenziale chimico in un cambiamento generico; la diffusione; elettroliti e potenziale di membrana all'equilibrio. Osmosi. Il potenziale idrico. Il flusso laminare. L'acqua e la pianta: turgore; curve pressione-volume; strutture traspiranti; traspirazione e umidità relativa; traspirazione e temperatura; potenziale idrico nella pianta all'equilibrio col suolo; la teoria tensione-coesione; conduttività idrica dello xilema; depressione minima per la risalita dell'acqua; embolia e cavitazione; stabilità delle cavità; rottura e riassorbimento delle cavità; vulnerabilità idraulica; riempimento dell'embolo. Ingresso dell’acqua: strutture assorbenti; la banda del Caspary; potenziale idrico nella pianta traspirante. Il trasporto dei soluti: membrane semipermeabili e concentrazione all'equilibrio; pompe elettrogeniche; trasporto di membrana primario e secondario; simporto e antiporto. Assimilazione della CO2, fase luminosa: la luce e i pigmenti; i trasportatori di elettroni; eccitazione; separazione della carica; il fotosistema I; il fotosistema II; la sintesi di ossigeno; la fotofosforilazione; il trasporto ciclico e pseudociclico. Il metabolismo del carbonio: richiami di catalisi; il ciclo C3; il meccanismo della Rubisco; ossigenazione e carbossilazione; la riduzione del PGA; la rigenerazione; sintesi di amido e saccarosio. La fotorespirazione. Ciclo C2. Fotosintesi C2 e C4: anatomia; sottotipi; ecologia. Piante CAM. Il trasporto floematico: richiami di anatomia vascolare; composti trasportati; source e sink; caricamento del floema apoplastico; traslocazione; scaricamento. Eccesso luminoso: movimenti fogliari e cloroplastici; NPQ e ciclo delle xantofille; state transitions. Regolazione della Rubisco. Regolazione del ciclo RPP. Regolazione della sintesi di amido e saccarosio. Regolazione stomatica: richiami di anatomia; le cellule di guardia; il turgore; risposta alla luce rossa e blu; risposta alla CO2; chiusura degli stomi e umidità relativa. ________________________________________ Parte Generale: Le Tecniche Tipologie sperimentali (screening, esperimenti descrittivi, test di ipotesi) Free Air CO2 Enrichment, Free Air Temperature Increase (FATI) Misure gravimetriche (evapotraspirazione, RWC, crescita e rapporto fusto/radice) Analisi elementare Analisi visive (anatomia della foglia, analisi stomatica, analisi del legno) Potenziale idrico, potenziale osmotico, turgore Radiazione (intensità luminosa, spettrofotometria) Temperatura (termometri a bulbo, termocoppie) Traspirazione (porometria) Fotosintesi (metodi ottici, ossigrafia) Fluorescenza Composizione isotopica (spettroscopia di massa e metodi ottici) Conduttanza idraulica (flussimetri da laboratorio e da campo) Cavitazione (metodi acustici) Cenni di modellistica (modelli empirici e meccanicistici) ________________________________________ Parte Speciale: Le Risposte a Breve e Medio Termine Risposte di base della pianta sana (curve A/PPFD, A/Ci, fluorescenza a diversi livelli di ossigeno) Analisi dei dati e curve fitting di base Misura della fotorespirazione Analisi delle restrizioni fotosintetiche Efficienza d'uso dell'acqua ed efficienza d'uso dell'azoto Le risposte a breve, medio e lungo termine CO2 (sub-ambientale, elevata) Luce (ombreggiamento, fotoinibizione, UV), meccanismi di regolazione e acclimatazione, plasticità fenotipica (foglia, caule, radice); shade avoidance e trasduzione del segnale Temperatura (caldo e freddo), caso studio: midday depression of assimilation Deficit idrico |
