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Botanica generale con Laboratorio Corso A

 

Plant Biology with practical works

 

Anno accademico 2017/2018

Codice attivitą didattica
MFN0688
Docenti
Corso di studio
Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
8
SSD attivitą didattica
BIO/01 - botanica generale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti
  • Italiano
  • english

Fondamenti di Biologia e di Biochimica (insegnamenti: Zoologia generale, Chimica organica con elementi di Biochimica). Basi di Chimica generale ed organica, concetti di termodinamica (corsi: Chimica generale, Chimica organica, Fisica).
Propedeutico a
  • Italiano
  • english

Botanica sistematica
 
 

Obiettivi formativi

  • Italiano
  • english

L’insegnamento concorre al raggiungimento degli obiettivi formativi del Corso di Studi in Scienze Naturali che si propone di fornire una approfondita conoscenza degli organismi viventi, sia dal punto di vista morfologico e fisiologico, che dal punto di vista ecologico. Questo insegnamento in particolare vuole fornire agli studenti le chiavi di lettura indispensabili a comprendere le basi strutturali e funzionali dei vegetali, evidenziando dapprima le differenze nello stile di vita tra organismi animali e vegetali. Il percorso formativo proposto si focalizza sulle proprietà delle cellule vegetali, sul passaggio dalla cellula al tessuto ed all’individuo. Vengono anche illustrati alcuni concetti della fisiologia vegetale e ci si propone di fornire le conoscenze di base sugli aspetti fondamentali della biologia dei procarioti, con particolare riferimento al loro ruolo specifico nei cicli biogeochimici. L'insegnamento è integrato dalla parte di laboratorio che approfondisce la morfologia e l’anatomia vegetale (tessuti ed organi). L’insegnamento concorre alla formazione della figura del naturalista sia in vista di un possibile impiego nei settori della docenza nella scuola secondaria, della divulgazione scientifica e della ricerca naturalistica sia in vista della continuazione degli studi nelle lauree magistrali di orientamento naturalistico, biologico e biotecnologico.

 

Risultati dell'apprendimento attesi

  • Italiano
  • english

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Al termine della fruizione di questo insegnamento lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito competenze teoriche e pratiche in riferimento alla biologia degli organismi vegetali. In particolare lo studente dovrà dimostrare di: (a) aver compreso le caratteristiche citologiche, anatomiche, fisiologiche e funzionali degli organismi vegetali ed essere in grado di correlare struttura e funzione; (b) conoscere i meccanismi riproduttivi e saper interpretare il ciclo vitale degli organismi fotosintetici.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Le conoscenze teoriche e pratiche acquisite in seguito alla fruizione di questo insegnamento permetteranno allo studente di svolgere specifiche attività finalizzate allo studio della biologia, dell’anatomia e della fisiologia degli organismi vegetali. In particolare, in seguito allo svolgimento delle attività pratiche, lo studente dovrà dimostrare di: (a) essere in grado di allestire diversi tipi di preparati a fresco (in toto, spellature e sezioni); (b) saper utilizzare correttamente il microscopio ottico; (c) riconoscere ed interpretare preparati anatomici di campioni vegetali sulla base delle conoscenze teoriche acquisite a lezione.

 

Programma

  • Italiano
  • english

Introduzione alla Botanica. La specificità del vegetale. Le basi su cui si fonda la sistematica.

1)      LA CELLULA VEGETALE: generalità. Membrana plasmatica. Nucleo. Genomi vegetali. Mitosi. Ciclo cellulare. Nucleolo. Parete cellulare. Parete primaria: cellulosa, pectine, emicellulose, proteine. Parete secondaria: la lignina. Cuticolarizzazione. Sporoderma. Plasmodesmi. Citoscheletro. Flusso di membrane. Reticolo endoplasmico e Golgi. Vacuolo. Microbodies. Plastidi: cloroplasti, amiloplasti, cromoplasti.

2)      I TESSUTI. Dalla cellula alla pianta: divisione cellulare e distensione. Tessuti meristematici, parenchimatici, tegumentali, conduttori, meccanici, secretori.

3)      GLI ORGANI. Il Fusto. Morfologia esterna ed anatomia interna. Disposizione dei fasci vascolari: eustele, atassostele. Specializzazioni del fusto. Passaggio dalla struttura primaria a quella secondaria. I meristemi secondari. Cambio cribro-vascolare e cambio subero fellodermico. Xilema secondario: sistema longitudinale ed assiale, legno eteroxilo ed omoxilo, cerchie annuali. Floema secondario. Cenni di dendrocronologia. La Foglia: funzioni, struttura esterna ed anatomia interna. Foglia dorsoventrale, equifacciale, unifacciale, centrica. Foglie modificate. La Radice: funzioni, struttura esterna, anatomia interna. L'endoderma. La disposizione dei tessuti vascolari: actinostele. Le radici laterali. Accrescimento secondario. Radici specializzate.

4)      LA RIPRODUZIONE. Riproduzione asessuata e sessuata. Cicli vitali: aplonti, diplonti, aplo-diplonti. Ciclo nelle angiosperme: verticilli fiorali, androceo e gineceo; gametofito maschile e femminile; doppia fecondazione. Dispersione del polline. Ciclo nelle gimnosperme. Formazione del fiore: controllo molecolare, determinazione del sesso; piante monoiche e dioiche. Fenomeni di incompatibilità: eteromorfica, omomorfica. Controlli ambientali della fioritura. Fotoperiodo: piante longidiurne e brevidiurne. Identificazione del florigeno? Dallo zigote all'embrione. Trasformazione da ovulo a seme. Le tre componenti del seme: embrione, tegumenti, riserve.

5)      FOTOSINTESI. Cloroplasti e mitocondri a confronto. Basi della fotosintesi, confronto con la respirazione. Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. Ruolo di ATP e NADP. Reazioni dipendenti dalla luce; i pigmenti; i complessi macromolecolari. Schema a zeta. Fotorespirazione. Fase oscura, ciclo di Calvin. Piante C4 e Piante CAM.

6)      TRASPORTO XILEMATICO E FLOEMATICO. Trasporto dell'acqua a breve ed a lunga distanza. Apertura e chiusura degli stomi, traspirazione. Processo di tensione e coesione. Passaggio di zuccheri lungo il sistema floematico, ruolo degli afidi, contenuto del succo floematico, flusso di massa.

7)      NUTRIZIONE MINERALE. Macro e micronutrienti. Ruolo di fosforo ed azoto. Le piante vivono in simbiosi con funghi e batteri. Principali simbiosi del mondo vegetale.

8)      ORMONI. Ruolo, definizioni, metodi di studio, prove biologiche. Principali funzioni svolte da: auxina, gibberelline, citochinine, acido abscissico, etilene.

9)      FOTOMORFOGENESI E FOTOTROPISMO. Recettori della luce: recettori per la luce blu e apertura degli stomi, recettori per i movimenti dei cloroplasti, fitocromo. Regolazione fototropica, recettore per il fototropismo, recettore per la gravità.

10)   PROCARIOTI. Morfologia, citologia, biologia e fisiologia dei Procarioti.

ESERCITAZIONI: preparazione di vetrini da materiale vegetale, colorazione ed osservazione al microscopio ottico. 1) Tessuti parenchimatici (elodea, aloe, ninfea, patata) ed epidermico (trevigiana, clivia, salvia, ficus). Esperimento plasmolisi. 2) Tessuti meccanici e conduttori (ninfea, sedano, pera, papiro, liriodendron). 3) Sezioni di fusto in struttura primaria (ruscus, chelidonium) e secondaria (tiglio, abete). 4) Sezioni trasversali di foglie (lauroceraso, phalaenopsis, iris, abete, ninfea). La radice (radici avventizie di iris). 5) Test sui preparati delle esercitazioni

 

Modalitą di insegnamento

  • Italiano
  • english

Sono previste 59 ore di lezione frontale in aula e 5 esercitazioni (di due ore ciascuna) di laboratorio morfologico in presenza di un docente e di un tutor. Per le lezioni frontali i docenti si avvalgono di presentazioni power point che vengono messe a disposizione degli studenti sulla pagina web dell'insegnamento. Durante le esercitazioni gli studenti: (a) preparano vetrini a partire da materiale vegetale fornito dal docente, utilizzando diverse tecniche (preparati in toto, spellature, sezioni), con o senza l'uso di coloranti; (b) osservano i preparati al microscopio ottico avvalendosi della spiegazione data dal docente che proietta lo stesso preparato sul monitor collegato al microscopio docente; (c) chiariscono eventuali dubbi relativi ai preparati direttamente con il docente che passa tra gli studenti; (d) eseguono semplici esperimenti (es. plasmolisi)

 

Modalitą di verifica dell'apprendimento

  • Italiano
  • english

L'apprendimento viene verificato attraverso un esame scritto, un esonero ed una verifica di laboratorio svolta al termine delle esercitazioni.

ESAME SCRITTO - E’ costituito da una serie di domande di varie tipologie che riguardano tutti gli argomenti svolti  a lezione (tranne citologia e meristemi che vengono richiesti nel test dell’esonero). La prova comprende:

  • 30 domande a risposta multipla: ogni risposta giusta vale 0,6 punti. Le domande a risposta multipla sono volte a verificare l’abilità acquisita dallo studente di rispondere con esattezza a questioni puntuali inerenti i diversi argomenti (riproduzione, anatomia, fisiologia vegetale) affrontati a lezione.
  • 5 domande che richiedono il riconoscimento di immagini e/o schemi proiettati a lezione: ogni risposta ha un valore massimo di 2 punti. Con queste domande s’intende valutare la capacità dello studente di riconoscere un processo partendo da uno schema illustrato a lezione ed anche la sua capacità di riconoscere un tessuto o un organo vegetale a partire dall’osservazione dell’immagine di un preparato microscopico.
  • 2 domande aperte: a ciascuna delle due domande aperte viene attribuito un punteggio massimo di 2,5 punti. Le domande aperte richiedono per esempio l'illustrazione di un processo (es. un ciclo riproduttivo), la descrizione di un tessuto o di un organo. Con queste domande s’intende valutare, oltre a proprietà di linguaggio e capacità di sintesi, la comprensione teorica delle basi dell’organizzazione anatomico/funzionale dei vegetali, la capacità dello studente di descrivere un processo, un organo o un tessuto partendo da uno schema illustrato a lezione.

Punteggio massimo totale = 0,6*30 + 2*5 + 2.5*2 = 33 (30 e lode). Il tempo a disposizione è di 1 ora.

ESONERO – E’ previsto un esonero facoltativo (che viene fissato indicativamente a fine aprile) relativo alla parte di citologia ed ai meristemi. L’esonero comprende 40 domande a risposta multipla. Ogni risposta giusta vale 0,75 punti. Il tempo a disposizione è di 40 minuti. Il punteggio massimo ottenibile è 30/30. L’esonero è riservato esclusivamente agli studenti immatricolati al primo anno ed ha una validità di un anno.

N.B. Gli studenti che non sosterranno l’esonero, quando si presenteranno agli appelli d’esame dovranno sostenere sia il test corrispondente agli argomenti dell’esonero che quello corrispondente all’esame scritto di cui sopra.

VERIFICA DI LABORATORIO - Al termine del laboratorio pratico viene valutata la comprensione delle caratteristiche morfologiche dei tessuti e degli organi esaminati mediante un test in cui gli studenti devono riconoscere dei preparati microscopici visti durante le esercitazioni. Il punteggio massimo ottenibile è di 1 punto, che viene sommato a quello riportato nell'esame finale.

Il VOTO FINALE COMPLESSIVO terrà conto della prova effettuata al termine delle esercitazioni e deriverà dalla media ponderata degli esiti ottenuti in seguito allo svolgimento dell'esonero e dell'esame scritto (coefficiente 1 e 1,5 rispettivamente). Per poter sostenere l'esame finale è obbligatorio aver seguito 4 esercitazioni.

Gli studenti con DSA che lo desiderano possono sostenere l'esame in forma orale o richiedere tempi supplementari per l’esame scritto inviando una mail al docente secondo le procedure fissate dall’ufficio DSA di ateneo

 

Testi consigliati e bibliografia

  • Italiano
  • english

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile sul sito internet: http://naturali.campusnet.unito.it

I testi base consigliati per la preparazione dell’esame sono:

  • Mauseth JD. 2014. Botanica. Fondamenti di biologia delle piante. Ed. Idelson-Gnocchi
  • Pasqua G, Abbate G, Forni C. 2015. Botanica generale e Diversità vegetale. III ed. Ed. Piccin.
  • Smith AM. et al. 2011. Biologia delle piante. Ed. Zanichelli.
  • Evert RF, Eichhorn SE. 2013. Biologia delle piante di Raven. Ed. Zanichelli.
  • Gerlach D, Lieder J. 2014. Atlante di Anatomia Vegetale. Ed. Muzzio.

E’ fortemente consigliato l’utilizzo del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni: appunti presi a lezione

Infine sono di seguito indicati altri siti internet di interesse:
http://www.bioveg.unito.it/atlanteme/
http://www.atlantebotanica.unito.it/

 

Note

Studenti con patologie che possono condizionare l'apprendimento sono invitati, dopo aver seguito le procedure previste dagli uffici DSA di ateneo, a prendere contatto con il docente in modo da adeguare il materiale didattico e le modalità di verifica dell'apprendimento.

Students with disorders that may affect learning  are encouraged to contact teachers to adapt learning materials, activities and test mode.

 

Orario lezioniV

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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    Ultimo aggiornamento: 09/07/2017 17:22
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