Richiamo di chimica inorganica
Tavola periodica degli elementi
Elettronegatività
Orbitali ibridizzati e tipi di legame atomici
Definizioni di acido e base, pH e solubilità
Chimica Organica
Molecole lineari e ciclizzate, sature ed insature, aromatiche
Gruppi funzionali e reattività
Glucidi, lipidi, acidi grassi, protidi
Biochimica
Enzimi e bio-energetica
Catabolismo e Anabolismo
Fotosintesi
Metabolismo secondario
Assimilazione nutrienti dal suolo
L. Scarponi. Biochimica agraria. Patron ed.
Bosetto, Lozzi. Elementi di biochimica agraria. Aracne ed.G.W. Solomons "Fondamenti di Chimica Organica" Ed. Zanichelli
J. McMurry "Chimica Organica" Ed. Zanichelli
W.H. Brown "Introduzione alla Chimica Organica" EdiSES
Obiettivi Formativi
Conoscenze di base di chimica organica e di biochimica delle piante in modo da premettere allo studente di comprendere i più importanti processi biologici caratteristici della vita della piante
Capacità acquisite al termine del corso:
miglioramento delle capacità gestionali dei sistemi forestali
Prerequisiti
Sono fortemente raccomandate conoscenze di base di chimica inorganica, di morfologia, anatomia e fisiologia vegetale.
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 10
Numero di ore relative alle attività in aula: 2
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 6
Altre Informazioni
Ausilio di videoproiettore, PC, laboratori.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale sugli argomenti trattati alle lezioni e alle esercitazioni.
Verifica: chiarezza dei concetti di base; capacità di ragionamento su casistica reale; proprietà di linguaggio tecnico-scientifico.
Programma del corso
Richiamo di chimica inorganica
Descrizione della tavola periodica degli elementi
Elettronegatività degli elementi
Orbitali atomici e loro ibridazione (sp1, sp2, sp3)
Tipi di legami: omeopolare, eteropolare; legami singoli, doppi e tripli; covalente ed elettrostatico
Formule di risonanza
Reazioni ossido-riduttive
Definizioni di sostanze acide e basiche (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis)
Definizione di pH e di solubilità
Chimica organica
Molecole alifatiche e cicliche
Molecole sature ed insature
Stabilità molecolare: angoli di legame, conformazione cis e trans, conformazione eclissata e sfalsata, conformazione sedia e barca
Molecole chirali ed achirali
Molecole cicliche aromatiche
Definizione di gruppo reattivo e sua influenza sulla reattività della molecola
Descrizione idrocarburi, alcool, fenoli, aldeidi e chetoni, lipidi, acidi grassi, ammine
Tipi di reazioni: additive, sostitutive, riduttive
Descrizioni di legami etere, epossido, estere
Meccanismi di reattività chimica: attacco nucleofilo ed elettrofilo
Introduzione alle principali molecole organiche metabolicamente rilevanti: glucidi, lipidi, acidi grassi, protidi.
Biochimica
Il metabolismo: introduzione alla biochimica, bioenergetica ed attività enzimatiche. Il Catabolismo: degradazione di glucidi, acidi grassi e proteine; ciclo dell'acido citrico. Anabolismo: sintesi dell'ATP mitocondriale; fotosintesi fase luminosa (sintesi ATP e produzione potere riducente). Biosintesi glucidi e ciclo di Calvin; biosintesi lipidi e protidi; Metabolismo secondario: principali classi di metaboliti secondari e loro funzione nella pianta.
Adattamento agli stress abiotici: stress climatici (C4, CAM e CLORORESPIRAZIONE), idrici e salini (pectine e ciclo del treallosio), nutritivi (azoto-fissazione; piante carnivore), inquinamento del suolo e dell'acqua.
La rizosfera: essudati radicali e loro funzione nella nutrizione della pianta. Influenza del tipo di suolo sull'assimilazione dei nutrienti da parte delle piante: assorbimento dell'azoto (NH4+; NO3-).
Seminari
La sicurezza in laboratorio: regole di comportamento da tenere in laboratorio
Introduzione alle principali tecniche molecolari basate sull’analisi del DNA/RNA, delle Proteine e degli Acidi Grassi
Esercitazioni in laboratorio
Conoscenze di base per l’attività di laboratorio: come preparare una soluzione, come determinare il pH di una soluzione, come pipettare, come preparare un gel di agarosio.
Tecniche di estrazione e purificazione molecole organiche (DNA, RNA) da matrici ambientali