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Ecofisiologia

Esame di Ecofisiologia docente Prof. R. Levi

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Strumenti analitici

L’odore che sentiamo è dovuto all’unione di tutti i composti presenti.

Le tecniche cromatografiche ci permettono di separare i composti e analizzarli singolarmente. Ogni tecnica

è finalizzata all’analisi di determinate classi di composti.

Basi della cromatografia: 44

La fase mobile è la componente principale che cambia da una tecnica all’altra, la fase stazionaria è fissa. Le

molecole vengono separate grazie alle diverse affinità con le due fasi. La fase mobile passa nella fase

stazionaria trascinando con sé il campione: in base all’affinitàciascuna molecola uscirà in tempi diversi dalla

colonna (eluisce dalla colonna).

 GC: il gas (fase mobile) deve essere il più inerte possibile per non reagire con il campione. Es. H 2

(generato per idrolisi dell’acqua. Ar e N poco usati.

2 2

 HPLC Fase mobile = solventi (H2O, esano, ac. acetico, metanolo, esanolo)

 TLC

Il risultato dell’analisi è un cromatogramma: 46

L’iniezione del campione è un fenomeno istantaneo, puntiforme di una piccola aliquota. Si inietta un

campione liquido, ma la camicia dell’iniettore è a circa 280°C, quindi volatilizza subito, poi il carrier (gas)

trasporta il campione lungo la colonna (fase stazionaria). 48

Ci sono diversi tipi di detector, in base alla tecnica cromatografica:

 FID: analisi quantitativa, si basa sulla produzione di ioni grazie ad una fiamma ad idrogeno. I VOCs

bruciando producono cationi, anioni ed e che vengono rilevati sottoforma di corrente, in base

all’intensità della corrente si sa la quantità della molecola. È molto sensibile (2 pg/s) e ha una

risposta lineare fino a 10 mg. Svantaggio: non ci dice il nome della molecola, si possono usare

standard ma non ne esistono per tutte le molecole!

 MSD: analisi qualitative e per gli ultimi anche quantitative. Composto da una sorgente di ioni, un

sistema che separa gli ioni e un sistema che ne rivela la presenza. L’MSD analizza solo le masse delle

cariche (quelle neutre non vengono rilevate). Le molecole cariche possono essere spostate per

attrazione/repulsione, e nel mentre elimino i rumori di fondo: tutti gli MSD hanno pompe del vuoto

per evitare la collisione delle molecole d’interesse con le molecole dell’aria. 54

TLC: tecnica qualitativa, poco sensibile, il detector è il nostro occhio!

J Estrazione analisi

ed GC-MS dei composti

volatili attraverso loimpiego

J di diverse técniche

I PARTE 1

t nistittazione

-1. in corrente di vapore;

'/, Estrazione in solvente organico dei terpeni (piante aromatiche)

I s"pu.

3" tramite TLC

azione terpeni

dei (piante aromatiche)

t Gli estratti saranno analizzati in gascrom atograftaabbinata alla spettrometria di

t (GC-MS)

massa (Parte 2)

I Distillazione in ('poC,g\,\l*i,.,r.)

corrente di vapore

La distillazione in.corrente di vapore di i

consente distillare composti aromatici a una

temperature inferiore di

loro punto ebollizione la

sfruttando loro facilità di

: volatllizzazione trascinate dal vapor La

d'acqua. distillazione in di

corrente vapore

p.|

viene utilizzata maggior parfe delle piante aromatiche. Generalmente pàrrte

aromatiche distillano allo stato fresco perché loro

una conservazione,

: pràtratta

per poche

anche può pro""rri

ore innescare di ferment azione di

capaci distrulgere in

parte I'essenza di

o alterarne irrimediabilmente la fragr d,elprofumo.

anza

T il

Prima della distillazione materiale deve essere manipolato efficacemente per

ottenere massimo il

rendimento durante di

processo Gli oli

estiazione. essenziali

per in

ottenuti distillazione di

corrente non

vapore, identici

sono alle sostanze

aromatiche presenti nelle piante, risultano più

ma o meno modificati, si formano così

nuove molecole partire dai per

T precursori ciclizzazione, L

polimeriz zazione,.

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ossidazione,

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materiale distillare viene

I posto nel pallone

a f,

\bN 2) acqua

f', Aggiungere distillata

I (150m1 circa)

3) Assemblare apparato di

distillazione viene assemblato ;

4) Il il

pallone con materiale da

distillare è riscaldato attraverso una fiamma

(ATTENZIONE!)

libera

T 5) Dal dell'ebollizione,la

momento distillazione è per

condotta circa

l-2 ore

T Al

6) termine del di

processo distillazione il

si lascia raffreddare tutto

I l'olio

raccoglie

e si di

ricordandosi eliminare prima

per I'acqua di

distillazione

L'acqua la

bollendo estrae componente essenziale che al

evapora insieme vapore

acqueo' vapore misto con composti il

essenziali altraverso

pass gqlletto,re (camera

b) e in

sale verso qggdgqq4lgg

I continuità con l'ambiente esterno. Nel

condensatore vapori vengono condensati I'emulsione

e lattiginosa liquida (acqua ed

olio essenziale) nella A

cade camera b. punto

questo I'emulsione divide,

si olio

I sopra

e acqua sotto, b,

sempre l'acqua in il

e viene

eccesso spinta verso dal

basso peso,

c in

rifluisce d

attraversa e poi

per ritomare al pallone Tutto

attraversando e. cio

I di

permette nella

avere b

camera livello pur

sempre stesso

1o aumentando la quantità

di olio galleggiante

essenziale sull'acqua.

I Estrazione

l' con organico

solvente

Scopo: estrazione solvente terpeni tricomi

dei ghiandolari

dai sulla superficie

fogliare delle piante aromatiche. purifi

Successiva cazione estrazione

liquido/liquido.

I Procedura:

. I

circa di kb

Pesare

I 2-3 *)

(

2' In mortaio

un aggiungere al maieriale il

(piante

vegetale aromatiche) solvente

I i--:_- (etanolo l0

proporzione

qrganjco assoluto) in (peso/volume) *, .l*-

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vegetale

3. I

Frantumare materiale " J

gill@ ottenuto

4. il 1"'"1'l

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da liquido

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5. il

Trasferire filtrato tubi

in di vetro .,1

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Aggiungere paio pipettate

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6. sotto chimica

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la fasi

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distillata i

di l

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I pjgette di

Con Pgte_yr vetro,

8. un

tappate contenenti

con cotone certaquantità

e di

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L*

Vgqgr,?"idto

Trasfèrire pipetta

con la vial

9. Pasteur in

superiore di vetro (sotto

fase una cappa)

I essenzi"lf

(TLC)

Cromatografia strato sottile oli

su degli

I Materiale di gel

- di

Lastrine per

silice cromatografia (con indicatore$uorescente)

F254-

I vetro i

- di

Capillare kdL-t ]

Oli

- sciolti in

essenziali standard esano

I - Camera cromatogr ca

aft vlv)

Miscela solventi.(esan1

- acido acetico

: 80:20:2

ltif _acetato:

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"* \v:*cl

:r Bsecuzione "?'n'.r;' \,.,-)

(6Tî*

1. al.5 TLC

linea

una matitauna cm

con dal fondo della

Segnare lastra

2. il

Applicare punto

capillare

con goccia nel

una campione sulla

segnato lastra

cromatograftca far

e asciugare.

3. di di

totale far

macchie,

Depositare un avendo cura asciugare

5 tra una

bene

I'altra.

macchia e

4. di

Mettere la lastra un'opportuna

sviluppo

una camera satulata di

miscela

I 2vlv) 23

(esano: dietiletere: formico

solventi :

acido I

I 80:'1.&: S

Y

5. la

di sviluppo

la fino

Chiudere camera procedere

lasciar

| e separazione a

F quando non

solvente si arresta

L Far la cromatografica

asciugare bene lastra alla

successivamente esporla luce

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organismica.

e la chimici, evolutivi ambientali.

Procéssijùllà defl'inilviduó:

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aòala della lifè-history.

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a di

separazione differenticon

scala variazionigeniche e

adattamenti evolutivi. problema

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si ambientale: il

un "trascinamento" adattamenti

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sotto parte

selettiva diretti.

problemigenerali:

grandi limiti assolutie

a relativi della

I biologia animale.

concettidi relazioni

a dimensionali allometrie.

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Regolazione limiti

conformità:

a costi,

e vantaggi.

Metabolismo problemi

aerobico

a non, ossigeno discala.

Disponibilità diossigeno

a in in ambienti

aria, acqua ipogei.

risposta ipossica generale

a La come esempio di meccanismíconservati:

insieme di adattamenti

all'altitudine vita

alla ipogea.

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a termici, dell'endotermia.

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costi

a risorse

Adattamenti ritmi,

sensoriali

a visione fare luce.

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AUTORE

chiararik

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+1 anno fa

DESCRIZIONE APPUNTO

Introduzione alla fisiologia ambientale vegetale.
Risposte delle piante alla temperature (meccanismi di risposta al freddo e al calore).
Relazioni idriche nelle piante: meccanismo di risposta alla siccità.
Risposte delle piante alla radiazione solare UV-B e conseguenze della diminuzione dell’ozono stratosferico.
Effetto dell’aumento globale della CO2 e della temperatura.
Fotosintesi e fattori biotici.
Respirazione e fattori ambientali.
Stress nutritivo e tossicità.
Effetti ambientali sui cicli vitali.
Biochimica ecologica. Fitochimica ecologica. Ecosistemi ed ecofisiologia vegetale.
Risposte degli organismi vegetali a fattori biotici.
Competizione: competizione fra piante.
Relazioni tritrofiche piante-erbivoro-predatore/parassita.
Interazioni delle piante con l’ecosistema esterno.
Ricerca di base e applicata per la valutazione dell’interazione di fattori ambientali e di sistemi di colture sull’efficienza fisiologica delle piante.
Effetto dei parametri ambientali sulla via di trasduzione del segnale. Analisi molecolare dell’adattamento delle piante all’ambiente.
Valutazione delle risposte fisiologiche tramite tecniche analitiche avanzate.

Introduzione alla fisiologia ambientale (ecofisiologia) degli animali: Hochachka e Somero, la unità biochimica e la diversità organismica. Limiti fisici, chimici, evolutivi e ambientali.
Processi sulla scala dell’individuo: acclimatamenti e variazioni all’interno della life-history.
Processi sulla scala di popolazione: separazione di popolazioni differenti con variazioni geniche e adattamenti evolutivi.
Come si riconosce un adattamento ambientale: il problema del “trascinamento” di adattamenti non sotto pressione selettiva da parte di quelli evolutivi diretti.
I grandi problemi generali: limiti assoluti e relativi della biologia animale.
I concetti di relazioni dimensionali e le allometrie.
Regolazione e conformità: costi, limiti e vantaggi.
Metabolismo aerobico e non, ossigeno e problemi di scala.
Disponibilità di ossigeno in aria, acqua e in ambienti ipogei.
La risposta ipossica come esempio generale di insieme di meccanismi conservati: adattamenti all’altitudine e alla vita ipogea.
Temperatura: limiti termici, conseguenze dell’endotermia.
Aria-acqua-terra costi del movimento e risorse ottenibili.
Adattamenti sensoriali Luce, ritmi, visione e fare luce.

DETTAGLI

Esame: Ecofisiologia

Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in biologia dell'ambiente

SSD:

Docente: Levi Renzo

Università: Torino - Unito

A.A.: 2016-2017

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher chiararik di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Ecofisiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Torino - Unito o del prof Levi Renzo.