Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze specifiche sulla fisiologia degli organismi marini ai diversi gradi di organizzazione, dal molecolare al cellulare ed a quello di individuo. Far approfondire i concetti sull'adattamento di vertebrati e invertebrati all'ambiente marino e consentire di individuare le peculiari caratteristiche fisiologiche e le loro strategie comportamentali. Fornire le conoscenze di base sulla fisiologia delle piante terrestri indispensabili per la comprensione delle loro risposte nell'interazione con l'ambiente fisico e biologico in cui vivono, incluse le conseguenze degli attuali cambiamenti climatici

Learning Goals

Provide specific knowledge on the physiology of marine organisms at different degrees of organization, from molecular to cellular and individual. To deepen the concepts on the adaptation of vertebrates and invertebrates to the marine environment and allow to identify the peculiar physiological characteristics and their behavioral strategies. Provide basic knowledge on the physiology of terrestrial plants essential in order to understand their responses in interaction with the physical and biological environment in which they live, including the consequences of current climate change

Metodi didattici

Lezioni frontali svolte con l’ausilio di presentazioni in PowerPoint e proiezione di filmati, esercitazioni in laboratorio

Teaching Methods

Theoretical lessons by using PowerPoint and movie projections, practical activities

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica, fisica, biologia, zoologia, citologia ed istologia vegetale

Prerequisites

Basic knowledge of chemistry, biology, physics, zoology, cytology and plant histology

Verifiche dell'apprendimento

esame orale, svolto alla fine del corso, in cui verranno discussi gli argomenti del programma

Assessment

At the end of the course, an oral examination on programme topics will be

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000652 - FISIOLOGIA GENERALE E COMPARATA ------------------------------------------------------------ Fisiologia di base: Trasporti di membrana, comunicazione cellulare. Sistemi di controllo nervoso ed endocrino, omeostasi ed adattamento. PROGRAMMA ESTESO Trasporti di membrana: diffusione semplice, diffusione facilitata. Trasporti attivi primari e secondari. Trasporti mediante vescicole. Omeostasi: regolazione ionica e osmotica. Il potenziale di membrana. Comunicazione cellulare: giunzioni comunicanti, messaggi chimici, messaggi elettrici. Recettori di superfice, recettori intracellulari. Funzioni delle cellule nervose. Eventi elettrici e propagazione del potenziale d’azione. Trasmissione sinaptica. Attività riflessa. Recettori sensoriali. Principi generali di regolazione endocrina. Meccanismo d’azione degli ormoni, recettori intra-extracellulari. Circolazione: sistema circolatorio. Emolinfa e sangue: composizione e funzioni. Organizzazione morfologica e funzionale del miocardio e degli apparati circolatori. Alimentazione e digestione: presa degli alimenti e strategie alimentari. Digestione intracellulare ed extracellulare. ------------------------------------------------------------ Modulo: 2619 - FISIOLOGIA VEGETALE ------------------------------------------------------------ Bilancio idrico delle piante - Trasporto dell’acqua a lunga e breve distanza-Trasporto di soluti- Nutrizione minerale – Assimilazione dei nutrienti inorganici- Fotosintesi: reazioni alla luce e assimilazione del carbonio – Respirazione e fotorespirazione - Traslocazione floematica – Fitormoni- Orientamento delle piante nello spazio- Interazioni pianta-ambiente Programma: Bilancio idrico della pianta e Trasporto dell’acqua: Potenziale chimico dell’acqua e metodi di misura. Curve pressione-volume. L’acqua nel suolo. Teoria dello SPAC. Assorbimento dell’acqua da parte delle radici. Trasporto dell’acqua a lunga e breve distanza e sua regolazione. Teoria della tensione-coesione. Embolia xilematica. Traspirazione. Meccanismo di regolazione dell’apertura e chiusura degli stomi. Il trasporto dei soluti: Trasporto attivo e trasporto passivo; pompe; carriers; canali ionici; aquaporine. Nutrizione minerale e assimilazione dei nutrienti minerali Nutrienti essenziali. Assorbimento e assimilazione dei nutrienti inorganici. Micorrize e simbiosi. Fotosintesi: reazioni alla luce e assimilazione del carbonio: La luce: caratteristiche fisiche e sua conversione in energia luminosa. Pigmenti luminosi e complessi proteici tilacoidali coinvolti nel processo fotosintetico. Trasporto elettronico fotosintetico. Sintesi ATP. Fotoprotezione e fotodanno. Piante C3 e ciclo di CalvinBenson. Metabolismo piante C4. Metabolismo acido delle crassulacee. Considerazioni fisiologiche ed ecologiche sulla fotosintesi. Biosintesi di amido e saccarosio. Respirazione e fotorespirazione Traslocazione floematica. Caricamento, traslocazione e scaricamento. Ripartizione dei fotosintati Fitormoni. Ruoli biologici di: auxine, giberelline, citochinine, acido abscissico, etilene, brassinosteroidi, acido jasmoico, strigolattoni L’orientamento delle piante nello spazio. Tropismi, nastie e nutazioni Interazioni pianta-ambiente

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: A000652 - FISIOLOGIA GENERALE E COMPARATA ------------------------------------------------------------ Basic physiology: Membrane transport, cellular communication. Nervous and endocrine control systems, homeostasis and adaptation. EXTENDED CONTENTS Membrane transport: simple diffusion, facilitated diffusion. Primary and secondary active transports. Transport by vesicles. Homeostasis: ionic and osmotic regulation. The membrane potential. Cellular communication: communicating junctions, chemical messages, electrical messages. Surface receptors, intracellular receptors. Functions of neuronal cells. Electrical events and propagation of the action potential. Synaptic transmission. Reflex activity. Sensory receptors. General principles of endocrine regulation. Mechanism of action of hormones, intra-extracellular receptors. Circulation: circulatory system. Hemolymph and blood: composition and functions. Morphological and functional organization of the myocardium and circulatory systems. Nutrition and digestion. Intracellular and extracellular digestion. ------------------------------------------------------------ Modulo: 2619 - FISIOLOGIA VEGETALE ------------------------------------------------------------ Plant-water relations- Long- and short-distance water transport- Solute transport-Mineral nutrition- Assimilation of inorganic nutrients- Photosynthesis: light and carbon reactions- Respiration and photorespiration - Phloem translocation- Plant hormones- Plant movements- - Biotic and abiotic stress Programme: Plant-water relations and water transport: Water potential: definition and measurements. Pressure-volume curve. Water movement into soil. SPAC theory. Root water uptake. Long- and short distance water transport and its regulation. Cohesion-tension theory. Xylem embolism. Transpiration. Regulation of stomata aperture and closure Solute transport: plant membrane transport system. Pumps, ion channels, cotransporters, aquaporins Mineral nutrition and assimilation of inorganic nutrients: essential nutrients, inorganic nutrients uptake and assimilation, symbiosis and mycorrhizal association Photosynthesis: light and carbon reactions: light absorption and nei cloroplasti. energy conversion. Organization and regulation of photosynthetic complexes. Electron transport pathways in chloroplast membranes. ATP synthesis in chloroplasts. Photo-damage and photoprotection. Carbon reactions: the Calvin–Benson cycle. C4 and CAM metabolism. Ecophysiological thoughts on photosynthesis. Starch and sucrose synthesis Respiration and photorespiration Phloem translocation: loading, transport and unloading, Nutrient release into and retrieval from the sink Plant hormones: auxins, giberellins, cytokinins, abscissic acid; ethylene, brassinosteroids, jasmonate, strigolactones Plant movements: tropisms, nastic movements, nutations Plant-environment interactions