B015783 - BIOCHIMICA E CHIMICA ORGANICA

Italiano

Il corso fornisce i rudimenti di chimica organica essenziali alla comprensione della biochimica vegetale. Struttura di molecole organiche di interesse biologico, cinetica enzimatica, respirazione cellulare (glicolisi, catabolismo di lipidi e proteine, metabolismo dei pentosi fosfato, ciclo Krebs, fosforilazione ossidativa), anabolismo, sintesi e funzioni dei metaboliti secondari, fotosintesi C3, C4 e CAM, foto respirazione.

Gorzynski Smith ‘Fondamenti di Chimica Organica’, Ed. Mc Graw Hill

Solomons G.W. ‘Fondamenti di Chimica Organica’, Ed. Zanichelli

M. Bosetto I. Lozzi ‘Elementi di Biochimica agraria’, Ed. Aracne

Conoscenze: Proprietà atomiche e chimica del carbonio, struttura e proprietà principali chimica dei composti del carbonio, conoscenze di base su struttura e funzioni delle principali molecole biologiche, sulle principali vie metaboliche delle piante, sui meccanismi di produzione dei metaboliti secondari, sull’assimilazione radicale degli elementi, sui meccanismi biochimici della germinazione e delle interazioni tra le piante e l’ambiente..
Competenze acquisite. Comprensione della struttura dei composti del carbonio and delle biomolecole, delle loro funzioni e reattività. Conoscenze di biochimica di base, di enzimologia, e dei processi che regolano l’assimilazione degli elementi e le interazioni pianta-ambiente.
Capacità acquisite al termine del corso:
Applicare le conoscenze di chimica organica e biochimica al fine di migliorare la crescita delle piante, in particolare attraverso la gestione del biochimismo e dell’assimilazione dei nutrienti

Corsi vincolanti: nessuno
Corsi raccomandati: chimica generale e inorganica

CFU: 9
Numero di ore totali del corso: 72
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 144
Ore di lezione in aula: 56
Ore di esercitazioni di laboratorio: 26
Ore relative ad attività seminariali:
Numero di ore relative ad attività di stage: 0
Numero di ore per prove in itinere: 0

Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: non obbligatoria ma fortemente consigliata
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, PC, lavagna, laboratori di chimica

esame orale

Concetti generali sulla chimica del carbonio, ibridazione e gruppi funzionali presenti nelle molecole biologiche. Acidità e basicità in soluzioni non acquose. Alcani, lineari e ciclici, alcheni, alchini: proprietà dei legami singoli, doppi, tripli e dei doppi legami coniugati.
Principi di nomenclatura IUPAC. Stereochimica e proprietà degli isomeri, poli-chiralità e pro-chiralità. Reazioni di sostituzione ed eliminazione.
Reazioni radicaliche degli alcani. Alcheni: reazioni di addizione elettrofila al doppio legame.
Alcoli ed eteri. Sintesi e reattività.
L'aromaticità e le principali proprietà dei composti aromatici. Fenoli e chinoni.
I composti eterociclici.
Aldeidi e chetoni, il gruppo carbonile, principali proprietà e reattività.
Acetali ed emiacetali, condensazione aldolica e tautomeria cheto-enolica.
Acidi carbossilici: gruppo carbossilico, proprietà principali, reazioni di sostituzione nucleofila al carbonio acilico e derivati
Ammine: principali proprietà e reattività.
Biochimica delle piante:
Le molecole biologiche: struttura e funzioni; gli enzimi e i concetti fondamentali dell’enzimologia; fotosintesi: i meccanismi di conversione dell’energia luminosa in energia chimica di legame, la fissazione della CO2, fotosintesi C3, C4 e CAM, fotorespirazione, meccanismi di fitofarmaci disaccoppianti, sintesi di saccarosio e amido; respirazione cellulare: glicolisi, ossidazione dei lipidi, demolizione delle proteine, ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa; anabolismo: gluconeogenesi, biosintesi di acidi grassi e lipidi, biosintesi di aminoacidi e proteine; metabolismo secondario: sintesi di aminoacidi aromatici via dell’acido scichimico, sintesi di fitormoni, lignine, pectine, suberine, alcaloidi, isoprenoidi, flavonoidi, sintesi delle clorofilla e di purine e pirimidine;
Assorbimento radicale: definizione e proprietà della rizosfera e di disponibilità degli elementi; definizione e meccanismi di azione dei trasportatori; assimilazione di azoto, fosforo, zolfo e ferro.
Germinazione e interazioni pianta ambiente: i meccanismi biochimici della germinazione, modo di utilizzo delle sostanze di riserva del seme; ciclo del gliossilato, risposte biochimiche della pianta a stress termico e idrico.
Esercitazioni: determinazione di attività enzimatiche vegetali: proprietà e parametri cinetici; determinazione del contenuto di proteine; test di tossicità vegetale.