Vai al contenuto pricipale
Location: https://naturali.campusnet.unito.it/robots.html
Location: https://naturali.campusnet.unito.it/robots.html
Oggetto:
Oggetto:

Botanica generale con Laboratorio Corso B

Oggetto:

Plant Biology with practical works

Oggetto:

Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
MFN0688
Docenti
Prof. Andrea Genre (Titolare del corso)
Dr. Valentina Fiorilli (Titolare del corso)
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 attività didattica
BIO/01 - botanica generale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti

Fondamenti di Biologia e di Biochimica (corsi: Zoologia generale, Chimica organica con elementi di Biochimica). Basi di Chimica generale ed organica, concetti di termodinamica (corsi: Chimica generale, Chimica organica, Fisica).

Fundamentals of Biology and Biochemistry (courses: General Zoology, Organic Chemistry with elements of Biochemistry). Bases of general and organic Chemistry, concepts of thermodynamics (courses: General Chemistry, Organic Chemistry, Physics).
Propedeutico a

Botanica sistematica

Systematic botany
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

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.

The course contributes to the teaching objectives of the University Degree in Natural Sciences by offering a deep knowledge of morphological, physiological and ecological aspects of living organisms. In particular, this course aims at providing first year students with indispensable tools to understand the structural and functional bases of plants, first by highlighting the differences in lifestyle between animal and plant organisms. This course focuses on the properties of plant cells and on the passage from cells to the tissue, organ and organism level. General concepts at the basis of plant physiology are also discussed. The course also aims to provide basic knowledge on the fundamental aspects of the biology of prokaryotes, with particular reference to their specific role in biogeochemical cycles. The course is integrated by a laboratory part which examines the morphology and anatomy of plants (tissues and organs). The course contributes to the formation of a natural scientist, who can be enrolled in teaching in secondary school, scientific dissemination and research, as well as continue the academic course with master degrees in natural sciences, biology and biotechnology.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

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

Knowledge and understanding. At the end of this course, students shall demonstrate to have acquired theoretical and practical knowledge of plant biology. In particular, each student shall show to: 1) understand cytological, anatomical, physiological and functional features of plants; 2) know the reproductive mechanisms and life cycles of photosynthetic organisms.

Applying knowledge and understanding. The theoretical and practical knowledge acquired in this course shall give students the ability to proceed ion their studies of plant biology, anatomy and physiology. In particular, thanks to the practical activities performed in this course, each student shall be able to: 1) prepare fresh plant samples (in toto, peelings, sections); 2) use an optical microscope; 3) recognize and interpret anatomic samples from plant materials, by mixing practical and theoretical knowledge.

Oggetto:

Programma

Introduzione. 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.

ESERCITAZIONI: preparazione di vetrini da materiale vegetale, colorazione ed osservazione al microscopio ottico; osservazioni di preparati fissati. 1) La cellula (plastidi, parete, vacuolo, plasmolisi); i parenchimi. 2) I tessuti (epidermide, collenchima, sclerenchima, aerenchima). 3) Fusto e radice in struttura primaria (xilema e floema, fasci collaterali, cilindro centrale). 4) Fusto e parete in struttura secondaria (xilema e floema secondari, cambio, struttura tridimensionale del legno). 5) La foglia  (Sezioni trasversali di vari tipi di foglie); Test sui preparati delle esercitazioni

Introduction to the course. The specificity of the plant. The basis of the systematics.
1) THE PLANT CELL: generalities. Plasma membrane. Nucleus. Plant genomes. Mitosis. Cell cycle. Nucleolus. Cell wall. Primary wall: cellulose, pectin, hemicellulose, proteins. Secondary wall: lignin. Cuticolarization. Sporoderm. Plasmodesmata. Cytoskeleton. Membrane flow. Endoplasmic reticulum and Golgi. Vacuole. Microbodies. Plastids: chloroplasts, amyloplasts, chromoplasts. 2) TISSUES. From the cell to the plant: cell division and distension. Meristematic, parenchima, epidermal, vascular, support and secretory tissues. 3) ORGANS. The stem. External morphology and internal anatomy. Vascular bundles: scattered or circle arrangement. Stem specializations. Transition from the primary to the secondary structure. Secondary meristems: cribro-vascular and cork cambium. Secondary xylem: longitudinal and axial system, homogeneous and heterogeneous wood, annual rings. Secondary phloem. Hints of dendrochronology. The leaf: functions, external structure and internal anatomy. Bifacial, monofacial, unifacial, centric leaves. Modified leaves. The root: functions, external structure, internal anatomy. The endoderm. The arrangement of the vascular tissues: actinostele. The lateral roots. Secondary growth. Specialized roots. 4) REPRODUCTION. Asexual and sexual reproduction. Life cycles: haplont, diplont, haplo-diplont cycles. Cycle in the angiosperms: floral parts, androecium and gynoecium; male and female gametophyte; double fertilization. Pollen dispersal. Cycle in the gymnosperms. Flower formation: molecular control, sex determination; monoecious and dioecious plants. Eteromorphic and homomorphic incompatibility. Environmental controls of flowering. Photoperiod: longidiurne and brevidiurne plants. Identification of the florigen? From the zygote to the embryo. Transformation of the ovule into seed. The three components of the seed: embryo, seed coat, reserves. 5) PHOTOSYNTHESIS. Comparison between chloroplasts and mitochondria. Bases of the photosynthesis and comparison with the respiration process. Exergonic and endergonic reactions. Role of ATP and NADP. Light-dependent reactions; pigments; the macromolecular complexes. The zeta diagram. Photorespiration. Dark phase, the Calvincycle. C4 and CAM plants. 6) XYLEM AND PHLOEM TRANSPORT. Short and long distance water transport. Stomata opening and closing process, transpiration. Tension and cohesion process. Passage of sugars along the phloem system, the role of aphids, phloem solution content, mass flow. 7) MINERAL NUTRITION. Macro-and micronutrients. Role of phosphorus and nitrogen. The plants live in symbiosis with fungi and bacteria. The main plant symbioses. 8) HORMONES. Role, definitions, methods of study, biological evidences. Main functions of: auxin, gibberellins, cytokinins, abscisic acid, ethylene. 9) PHOTOMORPHOGENESIS AND PHOTOTROPISM. Light receptors: receptors for blue light and stomatal opening, chloroplast movement receptors, phytochrome. Phototropic regulation, phototropism receptor, gravity receptor. 

PRACTICAL WORKS: preparation of slides from plant material, staining and observation under a light microscope; observations of fixed sections. 1) The cell (plastids, wall, vacuole, plasmolysis); parenchyma. 2) Tissues (epidermis, collenchyma, sclerenchyma, aerenchyma). 3) Stem and root primary structure (xylem, phloem, vascular bundles, central cylinder). 4) Stem and root secondary structure (secondary xylem and phloem, cambium, wood three-dimentional structure). 5) The leaf (sections of different typdes of leaves); test on the practical work materials

Oggetto:

Modalità di insegnamento

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. 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)

The course includes 59 hours of lessons and 5, two-hour long practical works in the presence of a teacher and a tutor. During the practical lessons, students will: 1) prepare microscope slides from fresh plant material, using different techniques; 2) observe slides under the optical microscope, following the teacher instructions and description of wall-projected images from the teacher microscope; 3) receive specific explanations by the teacher to clarify their doubts; 4) perform simple experiments.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'apprendimento viene verificato attraverso una prova scritta. Nella determinazione del voto finale viene anche tenuto conto della verifica svolta al termine delle esercitazioni  e dell'eventuale esonero sostenuto dagli studenti.

ESAME SCRITTO - E' costituito da una serie di domande di varie tipologie che ricoprono tutti gli argomenti svolti  a lezione. La prova comprende 30 domande a risposta multipla, 5 domande che richiedono il riconoscimento di immagini e/o schemi proiettati a lezione, 2 domande aperte. 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 (citologia, anatomia, fisiologia vegetale) affrontati a lezione. Ogni risposta giusta alle domande a scelta multipla vale 0,6 punti. Le domande relative ad immagini/schemi richiedono il riconoscimento di diversi dettagli di uno schema o di un preparato microscopico illustrati a lezione. Ogni risposta a questo tipo di domanda ha un valore massimo di 2 punti. Con queste domande s'intende valutare la capacità dello studente di risonoscere 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. Le domande aperte richiedono l'illustrazione di un processo (es. un ciclo riproduttivo), un tessuto o un organo descritti a lezione. A ciascuna delle due domande aperte viene attribuito un punteggio massimo di 2,5 punti. 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). Il tempo a disposizione è di 1 ora.

ESONERO - E' previsto un esonero facoltativo 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 validità fino a febbraio dell'anno successivo.

N.B. Gli studenti che non sosterranno l'esonero, quando si presenteranno agli appelli d'esame dovranno sostenere sia il test corrispondente all'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 di autobalutazione in cui gli studenti devono riconoscere dei preparati microscopici visti durante le esercitazioni.

Il voto finale complessivo deriverà dalla media ponderata degli esiti ottenuti in seguito allo svolgimento dell'esonero e dell'esame scritto finale (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.

The exam consists of a written test and the final score also includes the results of in itinere tests on cell biology and anatomy (practical lessons). Students are allowed 1 hour to complete the written test, which includes a list of questions covering all the major topics presented during the classes: 

  • 30 multiple choices, verifying the student ability to address punctual questions on the course contents (cytology, anatomy, physiology). Each correct answer scores 0.6.
  • 5 questions requiring the recognition of images, schemes taken from the teaching materials, to verify the student ability to recognize processes, tissues and organs. Each correct answer has a maximum score of 2.
  • 2 open questions, requesting the description of a biological process, a tissue or an organ, as seen during the classes, and aiming at verifying language use, synthesis and the deep understanding of theoretical concepts. Each open question is given a maximum score of 2.5.

Maximum total score = 0.6 * 30 + 2 * 5 + 2.5 * 2 = 33.

In itinere test (Esonero): an optional test is scheduled during the course, covering cytology and meristem organization. This test is composed of 40 multiple choice questions, to be completed in 40 minutes. Each correct answer scores 0.75. The maximum score is 30/30. Only first year students are admitted to this test and the result will be valid until february of the next year.

Laboratory test: at the end of the practical work the knowledge and understanding of plant anatomy and tissue morphology are evaluated by a test where students must recognize a few microscopic samples seen during the practical lessons. 

The final score will be calculated as the weighted average of the in itinere test (1x) and written test (1.5x). A minimum of 4 practical lessons have to be attended in order to be admitted to the written test.

Students affected by learning disorders may ask for an oral examination or request extra time for the written test through an email message to the lecturer about one week before the examination date.

Oggetto:

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

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.

Oggetto:

Corsi che mutuano questo insegnamento

Oggetto:

Altre informazioni

http://naturali.i-learn.unito.it/mod/forum/view.php?id=8838
Oggetto:

Orario lezioniV

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 18/06/2019 22:07
    Location: https://naturali.campusnet.unito.it/robots.html
    Non cliccare qui!