L’elettrofisiologia vegetale è una disciplina che comprende varie tecniche le quali consentono di studiare canali ionici e trasportatori presenti nella membrane plasmatica o vacuolare di cellule vegetali e i segnali elettrici ad essi associati.
L’insegnamento si propone di far conoscere e sperimentare allo studente le più importanti tecniche elettrofisiologiche che vengono utilizzate per la caratterizzazione funzionale di canali ionici e trasportatori vegetali. Verranno descritte le misure di potenziale di membrana su cellule vegetali, la tecnica del voltage-clamp a doppio microelettrodo (TECV) applicata ad ovociti di Xenopus, la tecnica del patch-clamp, nelle sue varianti più utilizzate i campo vegetale. Verranno presentate le caratteristiche funzionali e strutturali delle principali famiglie di canali ionici e trasportatori attivi secondari e primari presenti sia sulla membrana plasmatica che sulle membrane intracellulari di cellule vegetali.
La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali e attività in laboratorio) e lo studio individuale consentiranno allo studente di:
- conoscere gli aspetti teorici e sperimentali delle misure di potenziale di membrane su cellule vegetali;
- conoscere gli aspetti teorici e sperimentali dell’espressione eterologa di canali ionici e trasportatori vegetali in ovociti di Xenopus e della relativa tecnica del voltage-clamp a doppio microelettrodo (TECV);
- conoscere gli aspetti teorici e sperimentali della tecnica del patch-clamp
Lezioni frontali e attività di laboratorio
Elementi di elettrofisiologia: costanti fondamentali, resistenza e capacità di membrana. Gli ioni in soluzione acquosa: potenziale elettrochimico e equazione di Nernst. Meccanismi di funzionamento di canali e trasportatori. Il potenziale di membrana: iperpolarizzazione e depolarizzazione. Che cosa è il voltage-clamp. La teoria della tecnica del patch-clamp. Principali famiglie di canali ionici e trasportatori. Attività di laboratorio: come misurare il potenziale di membrana in cellule vegetali, la tecnica TECV e la tecnica del patch-clamp.
- Sakmann, B. and Neher, E. (1995). Single-channel recording 2nd ed. (Plenum Press - New York and London).
- Hille B (2001) Ion Channels of Excitable Membranes, Third Edition. Oxford University Press
- R. Hedrich, Ion channels in plants, Physiol. Rev. 92 (2012) 1777–1811
Ricevimento: Ricevimento: Mercoledì ore 11-12 (consigliato su appuntamento, contattare il docente per mail al seguente indirizzo: armando.carpaneto@unige.it).
ARMANDO CARPANETO (Presidente)
MAURO MARIOTTI
ELETTROFISIOLOGIA VEGETALE
Prova orale.
L’esame orale verterà sia sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali che sui contenuti affrontati in laboratorio. Lo studente preparerà una breve presentazione a computer di circa 15 minuti su pubblicazioni scientifiche recenti selezionati dal docente.
