Caratteristiche generali della pianta (conoscenze funzionali per i processi fisiologici)
Parete cellulare: Composizione, struttura e funzioni.
Plasmodesmi: Struttura e funzione.
Vacuolo: struttura e funzioni.

Trasporto dell'acqua e dei soluti
L'acqua e la pianta: importanza per la pianta. Caratteristiche dell'acqua. Il movimento dell'acqua dal terreno all'atmosfera: diffusione, flusso di massa e osmosi. Potenziale elettrochimico dell'acqua e potenziale idrico: componenti del potenziale idrico. Utilizzo del potenziale idrico e metodi sperimentali per la misurazione del potenziale idrico (psicometro e camera a pressione).
Il movimento dell'acqua nella pianta: anatomia dello xilema; assorbimento radicale; pressione radicale; traspirazione; umidità relativa; stomi e regolazione stomatica. Teoria della tensione-coesione.
Assorbimento dei soluti: membrana plasmatica. Trasporto attivo e passivo. Potenziale di Nerst (cenni). Canali: carrier e pompe; canale K+ e carrier saccarosio-protoni.

Fotosintesi e traslocazione nel floema
Fotosintesi: reazioni alla luce e reazioni del carbonio. Biosintesi di amido e saccarosio. Fotorespirazione. Fotoinibizione. Sito di azione degli erbicidi diuron e paraquat.
Meccanismi di concentrazione della CO2: piante C4 e piante CAM. Rapporto di traspirazione.
Il trasporto dei fotosintetati: anatomia del floema; caratteristiche del trasporto floematico; definizione dei tessuti sorgente e tessuti pozzo. Caricamento e scaricamento del floema. Ipotesi del flusso da pressione. Allocazione e ripartizione degli assimilati.

Crescita, sviluppo e difesa
Importanza della luce come segnale ambientale. Risposte della pianta regolate dalla luce blu e dalla luce rossa. Spettro d'azione e spettro d'assorbimento. Scotomorfogenesi e fotomorfogenesi. Fotorecettori. Caratteristiche del fitocromo: forme Pr e Pfr del fitocromo; funzione del fitocromo e ruolo nella percezione dell'ombra in piante eliofile; importanza del fitocromo nella germinazione dei semi. Fotoperiodismo. Piante longidiurne e brevidiurne. Importanza della lunghezza della notte nella risposta fotoperiodica: dimostrazione del coinvolgimento del fitocromo nella risposta fotoperiodica. Vernalizzazione. Percezione del segnale sulle foglie.
Gli ormoni vegetali: che cos'è e come agisce un ormone vegetale. Aspetti fisiologici delle attività ormonali: le molteplici risposte indotte dai diversi ormoni. Auxine: trasporto polare dell'auxina; distensione cellulare e ipotesi della crescita acida della parete cellulare; fototropismo. Gibberelline: induzione di alfa-amilasi nella germinazione dei semi; accrescimento del fusto (distensione cellulare) ed effetto sulla parete cellulare. Citochinine: stimolazione della divisione cellulare. Acido abscissico: regolazione della chiusura degli stomi. Etilene: regolazione della maturazione dei frutti. Brassinosteroidi (cenni).
La risposta di difesa delle piante: Metaboliti secondari; risposte di difesa costitutive e indotte, inclusa la risposta sistemica acquisita (cenni).

Biotecnologie vegetali
Le biotecnologie vegetali: definizione. Passaggi essenziali per la produzione di piante transgeniche. Importanza della conoscenza dei processi fisiologici per la manipolazione dei caratteri di interesse. Studio di caso: rallentamento del processo di ammorbidimento nelle bacche di pomodoro. La coltivazione delle piante GM nel mondo.

Taiz L. e Zeiger E. - Elementi di Fisiologia vegetale (2013), Piccin
Rascio et al. - Elementi di Fisiologia vegetale (2012), EdiSES
Pupillo P., Cervone F., Cresti M, Rascio N., 2003 - Biologia Vegetale. Zanichelli
Materiale didattico fornito dal docente