COURSE PROGRAM COURSE - Degree Course in Pharmacy

COURSE PROGRAM
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    COURSE               PLANT BIOCHEMISTRY A ND PHYSIOLOGY
                         PROFESSOR                  SSD         CFU     HOURS
    3° YEAR             Mauro MARRA                BIO/04        4       32

         PROFESSOR                         Mauro Marra
        ATTENDANCE              mandatory for at least 70% of lessons
       OFFICE HOURS                  monday, thursday 11-13
       E-Mail/Contact                  marra@uniroma2.it

SPECIFIC AIMS   LEARNING OUTCOMES:
                The course aims to provide students with knowledge of structural and functional aspects of plant cells and of the biochemical
                functions and main physiological processes of plants . The students are introduced to the role of plants and drugs derived in pharmacy

                KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:
                Students should know the function of the main biochemical processes in plants and the relationships between the structure of plant
                cell and tissues with the main
                physiological processes. They should argue the topics developed during the lessons also comparing general biochemistry and
                physiology in humans , already studied in other courses

                APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:
                At the end of the course students will understand the reason of the central role of plants in evolution and will know their wide field of
                applications including plant natural products and their applications in nutrition and pharmaceutics

                MAKING JUDGEMENTS:
                Students should formulate scientific hypotheses explaining the main processes without waiting the support/suggestion of the
                supervisor.

                COMMUNICATION SKILLS:
                The use of an appropriate scientific terminology is a fundamental request for this course.

                LEARNING SKILLS:
                It is necessary to know how to identify the main concepts discussed at lessons and deepen the more complex topics also raising
                questions in the classroom to the teacher to further clarify and broad the field of interest also to the other students.

  OBIETTIVI     OBIETTIVI FORMATIVI:
                L'insegnamento mira a fornire agli studenti le conoscenze sulle basi strutturali e funzionali delle cellule vegetali, sulle funzioni
                biochimiche e sui principali processi fisiologici delle piante. Il corso ha per scopo di introdurre così gli studenti al ruolo delle piante e
                dei farmaci da loro derivati in farmacia

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
               Gli studenti dovranno sviluppare la capacità di comprendere la funzione dei processi biochimici di base in un organismo vegetale e la
               relazione delle strutture cellulari e tissutali di una pianta con i principali processi fisiologici .Dovranno inoltre argomentare i temi
               sviluppati a lezione, facendo confronti e differenze con la biochimica e fisiologia animale che già conoscono da altri corsi

               CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
               Lo studente acquisirà al termine del corso gli strumenti per conoscere le ragioni del ruolo centrale delle piante nell’evoluzione e avere
               inoltre la conoscenza dell'ampia panoramica dei loro diversi campi di applicazione comprese le sostanze naturali bioattive con
               applicazioni farmaceutiche e in nutrizione .

               AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
               Gli studenti dovranno essere in grado di formulare autonomamente ipotesi scientifiche per spiegare i principali processi studiati
               senza aspettare che queste siano fornite loro.

               ABILITÀ COMUNICATIVE:
               Si richiede l'utilizzo di un linguaggio scientifico appropriato che permetta una chiara e semplice esposizione.

               CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
               Si richiede di saper individuare in un argomento gli elementi preminenti ed eventualmente poterli approfondire anche attraverso
               domande al docente in aula che consentano di chiarire anche ad altri studenti e allargare i campi di interesse della Biochimica e della
               Fisiologia delle piante.

PREREQUISITE   Knowledge of organic chemistry, botany and general biochemistry
     S
PREREQUISITI   Conoscenza della chimica organica, della botanica e della biochimica generale.
 PROGRAM       Organization of the Plant Cell:
               Cell Wall, Membranes and Organelles.

               Transport:
               Water absorption and transport . Water potential and its components.
               Membrane Transport Processes. Passive and Active transport of Solutes.

Membrane Potential : Nernst and Goldman Equations.
            Membrane Transport Proteins: Channels, Carriers, Pumps.
            Translocation of Photosynthates in the Phloem: Phloem loading; The Pressure-Flow Model.

            Biochemistry and metabolism
            Photosynthesis: the Light Reactions:
            Introduction; Organization of the Photosynthetic Apparatus; Mechanism of Electron Transport; Proton Transport and ATP Synthesis;
            Photoinhibition and Photoprotection. Photosynthesis: the Carbon Reactions:
            The Calvin Cycle: Reactions and Regulation; The C2 Oxidative Photosynthetic Carbon Cycle; Adaptations of Photosynthesis: The C4
            Carbon Cycle; Crassulacean Acid Metabolism (CAM). Biosynthesis of Starch and Sucrose.
            (it is necessary to know and write the reactions and the chemical structures of molecules in the cycles)

            Plant Hormones:
            Regulatory role and general properties of plant hormones.
            Structure, activities and mode of action of Auxin
PROGRAMMA   Organizzazione della cellula vegetale:
            Parete cellulare, membrane e organelli.

            Trasporto:
            Assorbimento e trasporto dell'acqua. Potenziale idrico e sue componenti. Trasporto attraverso le membrane cellulari. Trasporto attivo
            e passivo di soluti.
            Potenziale di membrana: Equazioni di Nernst e di Goldman.
            Proteine di trasporto di membrana: Canali, trasportatori (carriers ) e pompe.
            Traslocazione di Fotosintati nel floema: caricamento del floema; modello a flusso di massa.

            Biochimica e metabolismo
            Fotosintesi : Reazioni alla luce:
            Introduzione; organizzazione dell'apparato fotosintetico; meccanismo del trasporto degli elettroni; trasporto dei protoni e sintesi di
            ATP; fotoinibizione e fotoprotezione.
            Fotosintesi: reazioni del Carbonio:
            Ciclo di Calvin: reazioni e regolazione; Ciclo ossidativo C2; Adattamenti della fotosintesi:ciclo C4; Metabolismo acido delle crassulacee
            (CAM). Biosintesi di amido e saccarosio.
            ( è necessario conoscere e scrivere le reazioni e le strutture chimiche delle molecole nei suddetti cicli)

Ormoni vegetali:
              Ruolo regolatorio e proprietà generali degli ormoni vegetali.
              Struttura, attività e meccanismo d'azione dell'Auxina.
 TEXT BOOKS   Taiz /Zeiger, Fisiologia Vegetale, Ed. PICCIN; Rascio, Elementi di Fisiologia Vegetale, Ed Zanichelli
    TESTI     Taiz /Zeiger, Fisiologia Vegetale, Ed. PICCIN; Rascio, Elementi di Fisiologia Vegetale, Ed Zanichelli
  ADOTTATI
    EXAM      Learning will be tested by an oral final exam on the topics of the frontal lessons
  METHOD
 MODALITA’    La verifica dell'apprendimento sarà fatta con un esame finale orale su argomenti trattati nelle lezioni frontali
  D’ESAME
EVALUATION    Voto in trentesimi
VALUTAZIONE   Vote out of thirty