Risposte degli Organismi Animali e Vegetali agli Stress Ambientali

RISPOSTE DEGLI ORGANISMI VEGETALI AGLI STRESS AMBIENTALI
Gli effetti delle variazioni climatiche sugli organismi vegetali. Le risposte degli organismi vegetali agli stress ambientali. Adattamento e acclimatazione negli organismi vegetali. La plasticità fenotipica. La cellula vegetale. La parete cellulare: struttura e ruolo nell’espansione cellulare. L’acqua e le cellule vegetali: il potenziale idrico. Il comportamento osmotico delle cellule vegetali. Il bilancio idrico della pianta e il continuum suolo-pianta-atmosfera: l’assorbimento dell’acqua nella radice, il trasporto xilematico (teoria della Tensione-Coesione), la traspirazione. Gli stomi: morfologia, meccanismi di apertura e chiusura, regolazione da parte dei segnali ambientali. La Fotosintesi: le reazioni alla luce. Concetti generali, organizzazione dell’apparato fotosintetico, sistemi antenna, centri di reazione, eccitazione dei pigmenti fotosintetici, catena di trasporto elettronico fotosintetico, schema Z, potenziale redox. Formazione del gradiente protonico e sintesi di ATP nel cloroplasto. La regolazione del processo fotosintetico in eccesso di luce: foto-inibizione e foto-protezione del PSII. La Fotosintesi: le reazioni del carbonio. Ciclo di Calvin-Benson, foto-respirazione, meccanismi di concentrazione della CO2 in piante C4 e CAM. Adattamenti e acclimatazioni agli stress abiotici: deficit idrico, stress salino, eccesso di acqua e carenza di ossigeno, stress da alte e basse temperature. Il metabolismo secondario: definizione e ruolo ecologico dei metaboliti secondari. Le principali classi di metaboliti secondari: terpeni, composti contenenti azoto e fenoli.

La Prof.ssa riceve tutti i giorni previo appuntamento via email: alessandra.cona@uniroma3.it

Prerequisiti formali: Biologia cellulare ed elementi di genetica.
Prerequisiti culturali: conoscenze di base di biologia vegetale, chimica organica, biochimica, biologia molecolare, microbiologia e lingua inglese

1) Taiz, Zeiger, Moller, Murphy. Elementi di Fisiologia Vegetale. PICCIN
2) Luigi Sanità di Toppi. Interazioni piante-ambiente. PICCIN
3) Raven, Evert, Eichhorn - Biologia delle Piante - Zanichelli.

Documenti pdf delle lezioni in aula e altro materiale preparato dal docente, con funzione di supporto e non sostitutivi dei testi adottati.

La Prof.ssa Cona riceve tutti i giorni previo appuntamento via email: alessandra.cona@uniroma3.it

1) Taiz e Zeiger, Fisiologia Vegetale, Piccin Editore, Quarta edizione italiana (dalla quinta edizione di lingua inglese)
2) Rascio et al., Elementi di Fisiologia Vegetale, EdiSES
3) Fisiologia Vegetale Applicata, Piccin

Il corso è diviso in due moduli di lezioni frontali relativi ai meccanismi di risposta degli organismi animali (3 cfu, Prof. Marco Fiocchetti) e vegetali (3 cfu Prof.ssa Alessandra Cona) agli stress ambientali.

In presenza (a distanza per le categorie di studenti autorizzate dall'Ateneo)

La valutazione avverrà mediante prova orale mediante discussione sugli argomenti trattati durante il corso in maniera equamente distribuita tra la verifica delle conoscenze relative agli organismi animali e vegetali.

Fisiologia Animale:
Introduzione al concetto di ambiente interno/esterno e stress negli organismi animali. Plasticità fenotipica, definizione del concetto di acclimatazione a breve termine e adattamento a lungo termine. Omeostasi e meccanismi di risposta animale alle modificazioni dell’ambiente esterno: evitamento, conformazione e regolazione. Meccanismi di integrazione organismica della risposta: sistema nervoso e sistema endocrino.
Risposta fisiologica animale a variazioni di parametri ambientali chimici. Ossigeno: sistemi respiratori e meccanismi di ventilazione degli animali. Sistemi circolatori. Meccanismi di percezione e risposta alla ridotta disponibilità di ossigeno(ipossia/anossia) in ambiente acquatico e terrestre. Esempi di adattamenti respiratori. Acqua e ioni: meccanismi di regolazione del bilancio idrico e osmotico. Tolleranza alla salinità e alla perdita d’acqua. Esempi di strategie di risposta ed adattamenti allo stress idrico e osmotico in ambienti acquatici e terrestri.
Risposta animale a variazioni di fattori fisici. La temperatura: effetti della temperatura su cellule ed organismi. Bilancio termico. Meccanismi di risposta alla variazione di temperatura. Esempi di risposte ed adattamenti ad alte e basse temperature in ambiente acquatici e terrestri.

Conoscenze della biologia cellulare, genetica, biochimica e biologia molecolare

- Fisiologia ambientale degli animali Pat Willmer Graham Stone Ian Johnston, Zanichelli
- Fisiologia Animale A. Poli, E. Fabbri, C. Agnisola, G.Calamita, G. Santovito, T. Verri Edises

- Fondamenti di Fisiologia generale ed integrata, 2019 Taglietti, Edises
- Fisiologia umana. Un approccio integrato. Ottava Edizione. Dee U. Silverthorn, Pearson
- Meccanismi di base della Fisiologia cellulare, 2019 Mazzanti, Mancinelli, Edises

Il corso è diviso in due moduli di lezioni frontali relativi ai meccanismi di risposta degli organismi animali (24h,Prof. Marco Fiocchetti) e vegetali (Prof.ssa Alessandra Cona) agli stress ambientali.

La frequenza è fortemente consigliata

La valutazione avverrà attraverso prova orale mediante discussione sugli argomenti trattati durante il corso in maniera equamente distribuita tra la verifica delle conoscenze relative agli organismi animali e vegetali.