AGRICOLTURA, ALIMENTAZIONE E AMBIENTE (Di3A)Biotecnologie agrarieAnno accademico 2022/2023

1001527 - BIOCHIMICA DEL METABOLISMO SECONDARIO

Docente: LUCA VANELLA

Risultati di apprendimento attesi

Fornire conoscenze riguardo il metabolismo secondario nelle piante e la sua importanza nella regolazione fisiologica. Fornire conoscenze specifiche di biochimica applicata allo studio della risposta delle piante agli ormoni e agli stress biotici ed abiotici.

In particolare, e con riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, il corso si propone di fornire le seguenti conoscenze e capacità.

Conoscenza e comprensione

Al termine dell'insegnamento lo studente conoscerà, da una prospettiva biochimica, i principali metaboliti secondari delle piante e dei microrganismi, il loro impatto sulla produttività delle piante e l’eventuale uso farmacologico e nutrizionale.


Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Esercizi individuali e di gruppo, tesi a verificare la comprensione dei concetti previsti dal corso.

Autonomia di giudizio

Somministrazione di verifiche formative in itinere finalizzate all’autovalutazione della comprensione e dell’apprendimento di unità didattiche già completate; valutazione consapevole della didattica.

Abilità comunicative

Lo studente rafforzerà il linguaggio tecnico della biochimica e le capacità comunicative attraverso le interazioni con il docente e con i colleghi durante il corso.

Capacità di apprendimento

Lo studente sarà in grado di aggiornarsi e di ampliare le proprie conoscenze attingendo in maniera autonoma a testi, articoli scientifici e piattaforme online

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L'insegnamento prevede 42 ore di lezione frontale (o a distanza) e 28 ore di esercitazioni in aula attraverso l'esposizione e dibattiti partecipati tra gli studenti su ricerche, casi studio o argomenti inerenti alle tematiche del corso.

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento, prof.ssa Giovanna Tropea Garzia e Anna De Angelis.

Prerequisiti richiesti

Conoscenza della Biologia e della Biochimica generale.


Frequenza lezioni

Altamente consigliata

Contenuti del corso

I metaboliti secondari e loro importanza nella fisiologia della pianta.

Composti fenolici: via dell’acido scichimico e degli aminoacidi aromatici. Biosintesi dei fenoli semplici. Biosintesi della lignina. Cumarine. Stilbeni, dibenzili, benzochinoni, naftochinoni e antrachinoni. Biosintesi dei fenoli complessi: flavonoidi e tannini.

I terpenoidi

Via dell’acido mevalonico e la biosintesi dell’isoprene.

Monoterpeni, sesquierpeni, diterpeni, triterpeni, tetraterpeni, politerpeni.

Metaboliti secondari contenenti azoto

Gli alcaloidi. Alcaloidi nicotinici e tropanici. Alcaloidi isochinolinici. Alcaloidi indolici. Glucosidi cianonegetici. I glucosinolati. Aminoacidi non proteici.

I metaboliti secondari e gli ormoni vegetali nell'adattamento delle piante agli stress:

Adattamento agli stress abiotici. Adattamento agli stress biotici.

Testi di riferimento

1- Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.

2- Lehninger, Nelson, Cox – Principi di Biochimica – Zanichelli

3- Maffei – Biochimica vegetali – Piccin

4- Raven, Evert, Eichhorn – Biologia delle piante - Zanichelli

5 -Taiz, Zeiger – Fisiologia vegetale – Piccin

6 - Paul M.Dewick – Chimica, Biosintesi e Bioattività delle Sostanze Naturali- PICCIN


ALTRO MATERIALE DIDATTICO

http://studium.unict.it

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1 metabolismo secondario Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
2 Fotosintesi Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
3 Ciclo di Calvin Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
4 Fotorespirazione Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
5 Piante CAM e C4 Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
6 Respirazione Cellulare Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
7 Fosforilazione ossidativa Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
8 Peculiarità della respirazione cellulare delle piante Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
9 Ciclo dei pentoso fosfati Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
10 Biosintesi e degradazione degli acidi grassi nelle piante Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli.
11 Metabolismo dei carboidrati Maffei – Biochimica vegetali – Piccin
12 Compsti Fenolici Maffei – Biochimica vegetali – Piccin
13 Terpeni Maffei – Biochimica vegetali – Piccin
14 Alcaloidi Maffei – Biochimica vegetali – Piccin
15 Ormoni Vegetali Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli
16 Stress Abiotici e Biotici Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli
17 Glucosidi Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L -Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante- Zanichelli

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento


L'esame sarà scritto a risposta multipla. La prova verterà esclusivamente sugli argomenti trattati a lezione. La tipologia di esercizi della prova d'esame sarà affrontata durante il corso. Le date di esami saranno pubblicate nel sito del Dipartimento.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

La biosintesi degli acidi grassi nelle piante ha luogo:

A. Nel citosol.

B. Nei gliossisomi.

C. Nei perossisomi.

D. Nei plastidi.


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