PROGRAMMA DI BIOCHIMICA VEGETALE

PROGRAMMA DI BIOCHIMICA VEGETALE
Introduzione generale al corso.
Strutture, proprietà e funzioni delle macromolecole biologiche: aminoacidi, proteine, glucidi,
lipidi.
Le proteine vegetali: proteine enzimatiche, tossiche e di riserva.
Enzimi: definizione, distribuzione, nomenclatura, meccanismo d’azione, specificità,affinità,
isoenzimi, sistemi multienzimatici. Cinetica enzimatica: meccanismi catalitici, fattori che
influenzano la velocità di reazione, determinazione dell’attività enzimatica, meccanismi di
inibizione enzimatica, regolazione degli enzimi: allosterica, multipla, modificazioni covalenti,
associazione/dissociazione, induzione. Enzimi come strumenti diagnostici. terapeutici e analitici.
Acidi nucleici: DNA e RNA: strutture e funzioni; duplicazione, riparazione, trascrizione,
maturazione dell’RNA. Sintesi proteica, assemblaggio e degradazione.
Controllo dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti.
Meccanismi di controllo della proliferazione e del ciclo cellulare.
Apoptosi e necrosi.
La fotosintesi: reazioni al buio. Struttura, funzione e regolazione dei principali enzimi del ciclo di
Calvin. Struttura, funzione e regolazione degli enzimi del ciclo C4 e del metabolismo acido delle
crassulacee.
Produzione di metabolici primari
I carboidrati: pool degli esosi fosfati, sintesi dell’amido e del saccarosio, regolazione del
metabolismo tra la produzione di saccarosio e quella di amido, pool metabolico trioso/pentoso
fosfato, interazioni tra i pool dell’esoso fosfato e del pentoso fosfato/trioso fosfato, modulazione
dell’espressione genica da parte dei carboidrati, glicolisi, gluconeogenesi, sintesi e catabolismo
della cellulosa. Respirazione e fotorespirazione: ciclo di Krebs, trasporto elettronico mitocondriale
nelle piante, sintesi mitocondriale di TP nelle piante, ossidasi alternativa.
I lipidi: biosintesi de novo degli acidi grassi, desaturazione ed allungamento degli acidi grassi,
sintesi degli acidi grassi insoliti, sintesi e catabolismo dei lipidi di deposito: β-ossidazione
perossisomiale e gliossisomiale.
Produzione di metabolici secondari
Via dell’acido scichimico e degli amminoacidi aromatici. Biosintesi dei flavonoidi e dei tannini.
Via dell’acido mevalonico e biosintesi dell’isoprene. Alcaloidi. Aminoacidi non proteici.
La fissazione biologica dell’azoto:
Ciclo dell’azoto, riduzione dell’azoto molecolare, nitrogenasi, leghemoglobina, prodotti di
fissazione biologica dell’azoto.
Nutrizione delle piante
Assunzione ed assimilazione dell’azoto inorganico di trasporto dell’azoto, via del corismato,
assorbimento e trasporto dell’ammoniaca, riduzione del nitrato e del nitrito. Amminotransferasi.
Utilizzo dell’azoto nel metabolismo della pianta. Biosintesi degli amminoacidi essenziali. Biosintesi
delle basi purinuche e pirimidiniche. Assimilazione del solfato, assorbimento del solfato, via di
assimilazione riduttiva del solfato. Metabolismo della cisterna e della metionina.
Biochimica vegetale e risposta agli stress: risposta agli stress ambientali, risposta agli stress
biotici. Risposta agli stress abiotici, risposta agli stress da erbicidi. stress ossidativo, stress da
congelamento, stress da calore, stress dovuti a carenza idrica. Sintesi e funzioni del glutatione e dei
suoi derivati.
Ormoni: Natura, azione, tipi di recettori per gli ormoni, meccanismo d’azione molecolare degli
ormoni, molecole di trasduzione del segnale, secondi messaggeri, vie di traduzione del segnale
associate ai regolatori della crescita.
Biosintesi e funzioni di ormoni e di elicitori: gibberelline, acido abscissico, citochinine, acido indol3-acetico, etilene, brassinosteroidi, poliammide, acido jasmonico, acido salicilico.
Testi consigliati
Buchanan B.B., Gruissem W e Jones R.L. Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante, Ed.
Zanichelli.
Maffei M. Biochimica vegetale, Ed. Piccin.
Taiz L. e Zeiger E. Fisiologia Vegetale. Ed. Piccin.
Garrett Rh e Grisham C.M. Principi di Biochimica, Ed. Piccin.
Mathews C.K., Van Holde K.E. e Ahern K.G. Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana.
Nelson D.L. e Michael M. Cox M.M. I Principi Di Biochimica di Lehninger, Ed. Zanichelli (V ed.).
Siliprandi N. e Tettamanti G. Biochimica Medica, Ed. Piccin
Stefani M e Taddei N. Chimica, Biochimica e Biologia Applicata, Ed. Zanichelli.
Tymoczko J.L., Berg J.M., Stryer L. Principi di Biochimica, Ed. Zanichelli.
Voet D. e Voet J.G. Biochimica, Ed. Zanichelli.
Voet D., Voet J.C. e Pratt C.W. Fondamenti di Biochimica, Ed. Zanichelli.