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Botanica generale con Laboratorio Corso A

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Plant Biology with practical works

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Anno accademico 2019/2020

Codice dell'attività didattica
MFN0688
Docente
Dott. Elena Martino (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
BIO/01 - botanica generale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti

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).

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
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Sommario insegnamento

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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 e sui cicli vitali. Vengono anche illustrati alcuni concetti di fisiologia vegetale (fotosintesi, ormoni vegetali, nutrizione minerale). 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, on the passage from cells to the tissue, organ and organism level and on the life cycles. General concepts at the basis of plant physiology are also discussed (photosynthesis, plant hormones, mineral nutrition). 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.

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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: (a) to understand cytological, anatomical, physiological and functional features of plants and to be able to make correlations between structure and function; (b) to 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 carry out specific activities aimed at studying plant biology, anatomy and physiology. In particular, thanks to the practical activities performed in this course, each student shall be able to: (a) prepare fresh plant samples (in toto, peelings, sections); (b) use an optical microscope; (c) recognize and interpret anatomic samples from plant materials, by mixing practical and theoretical knowledge.

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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. Per le lezioni frontali la docente si avvale di presentazioni power point che vengono messe a disposizione degli studenti sulla piattaforma moodle di Scienze Naturali (Botanica generale con Laboratorio - corso A). Durante le esercitazioni gli studenti: (a) preparano vetrini a partire da materiale vegetale fornito dalla 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 dalla docente che proietta lo stesso preparato sul monitor collegato al microscopio docente; (c) chiariscono eventuali dubbi relativi ai preparati direttamente con la 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 lectures the teacher makes use of power point presentations that are available for the students on the moodle/E-learning web page of the Natural Science course (Botanica generale con Laboratorio - corso A). During the practical lessons, students will: (a) prepare microscope slides from fresh plant material, using different techniques (in toto, peelings, sections) with and without staining; (b) observe slides under the optical microscope, following the teacher instructions and description of wall-projected images from the teacher microscope; (c) receive specific explanations by the teacher to clarify their doubts; (d) perform simple experiments (e.g. plasmolysis).

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Modalità di esame alternative per la sessione estiva dell'Anno Accademico 2019-2020

L'attuale situazione di emergenza sanitaria richiederà, con elevata probabilità, lo svolgimento degli esami della sessione estiva in modalità a distanza. Per l'esame di Botanica generale vengono mantenuti i test in forma scritta su Moodle, che saranno svolti in videoconferenza (via Webex). Gli studenti iscritti agli esami riceveranno, qualche giorno prima dell'appello, un messaggio da parte della docente con le istruzioni ed il link da utilizzare per collegarsi alla piattaforma Webex il giorno dell'esame. Rimane valida la suddivisione dell'esame in due parti (prima parte o esonero e seconda parte).

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 i punti 1 e 2 del programma - Cellula vegetale e Fotosintesi 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 e 30 minuti.

ESONERO - E' previsto un esonero facoltativo (che viene fissato indicativamente l'ultima settimana del periodo didattico) relativo ai punti 1 e 2 del programma (Cellula vegetale e Fotosintesi). 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 di autovalutazione 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 (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 alla docente secondo le procedure fissate dall'ufficio DSA di ateneo

Alternative examination modalities for the summer session of the Academic Year 2019-2020

The current emergency health situation will most likely require the summer session exams to be conducted in remote mode. For the General Botany exam, the tests are maintained in written form on Moodle, and they will be carried out through videoconference (via Webex). Students registered to the exams will receive, a few days before the exam, a message from the teacher with instructions and the link to connect to the Webex platform on the day of the exam. The subdivision of the exam into two parts (first and second part) remains valid.

Learning is verified through a written test, an in itinere test and a test performed at the end of the practical part.

WRITTEN TEXT includes questions covering all the major topics presented during the classes but the topics included in the in itinere test:

30 multiple choices, verifying the student ability to address punctual questions on the course contents (reproduction, 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 (= 30 cum laude). Students are allowed 1 hour and 30 minutes to complete the written test.

ESONERO (in itinere test): an optional test is scheduled during the course (approximately during the last week of the teaching period), covering the plant cell and photosynthesis. 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 test mark will be valid for one year.

Students who will not take this test, when taking the final exam will have to take both the test corresponding to the in itinere test topics and the one corresponding to the written exam described above.

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 has 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 by contacting the lecturer according to the procedures set by the DSA office of the University.

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Programma

Introduzione allo studio della Botanica. Definizione degli organismi vegetali e loro importanza nello studio della biologia. Piante ed animali a confronto.

1) LA CELLULA VEGETALE. Comparti comuni alla cellula animale e vegetale: membrana plasmatica, nucleo, mitocondri, sistema di endomembrane, citoscheletro. Ciclo cellulare. Comparti specifici della cellula vegetale. Parete: caratteristiche generali. Parete primordiale. Parete primaria: componenti di matrice (pectine, emicellulose, proteine) e componente fibrillare (cellulosa). Cellulosa-sintasi. Modello di Carpita e Gibeaut. Le tappe della distensione cellulare. Parete secondaria: composizione. Modificazioni della parete secondaria: cuticolarizzazione, lignificazione, suberificazione, mineralizzazione. Vacuolo. Dinamismo, omeostasi ionica, omeostasi idrica. Ruolo litico e ruolo di riserva. Accumulo di metaboliti primari e secondari. Funzione detossificante (metalli pesanti). Cellula e osmosi. Plastidi. Origine, genoma plastidiale, morfologia generale. Interconversione plastidiale. Proplastidi. Cloroplasti. Amiloplasti. Cromoplasti. Ezioplasti.

2) FOTOSINTESI. Fase luminosa e fase oscura. Interazione luce-materia. Pigmenti fotosintetici: clorofille e carotenoidi. Trasferimento di energia per risonanza e meccanismo di separazione delle cariche. Fotosistemi. Lo schema a Z della fase luminosa. I complessi macromolecolari della fase luminosa. I complessi LHC. Sintesi dell'ATP (meccanismo chemio-osmotico). Fase oscura. Il ciclo di Calvin-Benson. Fotosintesi e fotorespirazione. Fotosintesi CAM, cenno alla fotosintesi C4 (vedere anche Foglia).

3) DIVERSITÀ DEGLI ORGANISMI VEGETALI E STRATEGIE RIPRODUTTIVE. Le diverse classificazioni degli organismi viventi. Cicli vitali: diplonte, aplonte, il ciclo aplo-diplonte delle piante. Dalle Crittogame alle Spermatofite: evoluzione del rapporto gametofito-sporofito. Aspetti riproduttivi nelle Crittogame: sporogonia, isosporia, comparsa dell'eterosporia. Briofite: fase vegetativa e fase riproduttiva. Cicli vitali di Marchantia e di un muschio. Pteridofite: fase vegetativa e fase riproduttiva. Il ciclo vitale di una felce isosporea (Polypodium) e di una felce eterosporea (Selaginella). Passaggio dalle Crittogame alle Spermatofite: abbandono della sporogonia, formazione dell'ovulo, dispersione per disseminazione. Il seme: embrione, endosperma, tegumenti. Gimnosperme: strobilo femminile, differenziamento dell'ovulo; strobilo maschile, formazione dei granuli pollinici. Fecondazione. Il seme di una gimnosperma. Ciclo vitale di una Gimnosperma. Angiosperme, Dicotiledoni e Monocotiledoni. Verticilli fiorali. Formazione del gametofito maschile (il granulo pollinico). Sviluppo dell'ovulo: formazione del gametofito femminile (sacco embrionale). Vettori di impollinazione. Doppia fecondazione. Ciclo vitale di una Angiosperma. Meccanismi di controllo della riproduzione sessuale nelle Angiosperme. Autoincompatibilità omomorfica gametofitica e sporofitica. Autoincompatibilità eteromorfica.

Sviluppo dell'embrione. Maturazione e germinazione del seme. Formazione e ruolo biologico del frutto. Esempi di disseminazione. Dimensione dei semi e strategie riproduttive. Piante epiparassite.

4) TESSUTI. Definizione e classificazione. Plasmodesmi e simplasto. Tessuti meristematici. Tessuti parenchimatici (parenchima fondamentale, fotosintetico, aerifero, di riserva). Tessuti tegumentali. Stomi: funzione, formazione, morfologia, meccanismo di apertura e chiusura. Tricomi. Tessuti meccanici (collenchima e sclerenchima). Tessuti conduttori. Xilema. Il trasporto della linfa grezza nello xilema: meccanismo della tensione-coesione-adesione. Floema. Il movimento della linfa elaborata nel floema: flusso di massa secondo il modello del doppio osmometro proposto da Münch.  

5) ORGANI.

Radice. Ruoli ed organizzazione. L'apice radicale. Ruoli della cuffia. Il centro quiescente. Regioni anatomiche della radice primaria. Ruolo dell'endoderma. Arche xilematiche e floematiche, actinostele. Radici laterali. Radici specializzate.

Fusto. Ruoli ed organizzazione. Meristemi intercalari. Apice vegetativo: teoria tunica-corpus, zone radiali. Differenziamento dei tessuti di conduzione. Fusto in struttura primaria. Organizzazione del cilindro centrale: atassostele ed eustele. Fusti specializzati.

Struttura secondaria: meristemi secondari. Passaggio da struttura primaria a secondaria nel fusto e nella radice. Formazione del cambio cribro vascolare nel fusto e nella radice. Xilema e floema secondari. Cerchie annuali e dendrocronologia. Periderma: cambio subero- fellodermico, sughero e felloderma.

Tropismi. Gravitropismo: definizione e ruolo. Percezione dello stimolo gravitropico: cuffia, statoliti, meccanismo d'azione.  Risposta gravitropica: ruolo dell'auxina, teoria di Cholodny-Went. Il trasporto polare dell'auxina. Trasportatori PIN. Fototropismo. Gli esperimenti di Darwin. Fototropine e risposte alla luce blu. Ruolo dell'auxina.

Foglia: forma ed organizzazione. Le nervature. Abscissione fogliare. Formazione delle foglie. Fillotassi. Ruolo dell'auxina. Modelli di organizzazione anatomica delle foglie: bifacciali, equifacciali, unifacciali, centriche. Foglia ed adattamenti metabolici: la Fotosintesi C4. Adattamenti anatomici: foglie di piante xerofite e idrofite. Specializzazioni delle foglie: foglie modificate.

Fiore: transizione fiorale. Induzione della fioritura: controllo da parte del fotoperiodo (piante longidiurne, brevidiurne, neutrodiurne). Percezione del fotoperiodo: il fitocromo, scoperta del fitocromo, le due forme del fitocromo (Pr; Pfr), fitocromo e induzione della fioritura, stato fotostazionario. Percezione e risposta al fotoperiodo: foglie e meristema apicale. Il florigeno. Controllo della fioritura da parte di fattori genetici: geni omeotici. Studio dei mutanti con difetti nella fioritura: il modello ABC, il modello ABCDE.

6)      ORMONI VEGETALI. Significato di ormone. Scoperta e ruoli di auxine, citochinine, etilene, acido abscissico, gibberelline e brassinosteroidi. Il movimento degli stomi coinvolge una specifica via di risposta ormonale. Ruolo di acido giasmonico, acido salicilico e sistemina nella risposta ai patogeni. 

7)      NUTRIZIONE MINERALE E SIMBIOSI. Micro- e macronutrienti. Lo scambio cationico. Piante iperaccumulatrici. Cicli dei nutrienti: azoto e fosforo. Il concetto di microbiota. Il microbiota associato alle piante. Simbiosi radicali: noduli e micorrize. La scoperta del Wood-Wide-Web: una rete fisica e funzionale.

ESERCITAZIONI:

Esercitazioni alternative a distanza per l'Anno Accademico 2019-2020 

A causa dell'emergenza sanitaria e della conseguente sospensione di tutte le attività didattiche in presenza, le esercitazioni previste per questo insegnamento verranno svolte secondo la seguente modalità: video selezionati su YouTube, corrispondenti alle attività previste per ciascuna delle 5 esercitazioni in programma di seguito riportate, saranno caricati sulla pagina moodle di questo insegnamento corredati da testi in italiano con le traduzioni dei commenti audio

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, elleboro) e secondaria (tiglio, abete). 4) Sezioni trasversali di radici (radici avventizie di iris) e di foglie (lauroceraso, Pholidota imbricata, iris, abete, ninfea). 5) Test scritto inerente il riconoscimento dei preparati visti nel corso delle esercitazioni.

Introduction to a Botany course. Definition of plant organisms and their importance in the study of biology. Comparisons between plant and animal organisms.

1) THE PLANT CELL. Common compartments to plant and animal cells: plasma membrane, nucleus, mitochondria, endomembrane system, cytoskeleton. Cell cycle. Compartments specific to the plant cell. Cell wall: general features. Primordial wall. Primary wall: matrix components (pectin, hemicellulose, proteins) and fibrillary component (cellulose). Cellulose synthase. Carpita and Gibeaut model. Steps of cell distension. Secondary wall: composition. Modifications of the secondary wall: cuticularization, lignification, suberification, mineralization. Vacuole. Dynamism, ionic homeostasis, water homeostasis. Lytic and storage role. Accumulation of primary and secondary metabolites. Detoxifying function (heavy metals). Cell and osmosis. Plastids. Origin, plastid genome, general morphology. Plastid interconversion. Proplastids. Chloroplasts. Amyloplasts. Chromoplasts. Etioplast.

2) PHOTOSYNTHESIS. Light and dark phase. Light-matter interaction. Photosynthetic pigments: chlorophylls and carotenoids. Energy transfer by resonance and charges separation mechanism. Photosystems. The Z diagram of the light phase. The macromolecular complexes of the light phase. The LHC complexes. Synthesis of ATP (chemo-osmotic mechanism). The dark phase. The Calvin-Benson cycle. Photosynthesis and photorespiration. CAM photosynthesis, C4 photosynthesis (see also Leaf).

3) PLANT ORGANISM DIVERSITY AND REPRODUCTIVE STRATEGIES. Classifications of living organisms. Life cycles: haplont, diplont, the haplo-diplont cycle of plants. From Cryptogams to Spermatophytes: evolution of the gametophyte-sporophyte relationship. Reproductive aspects in Cryptogams: sporogony, isospory, appearance of heterospory. Briophytes: vegetative and reproductive phase. Life cycles of Marchantia and of a moss. Pteridophytes: vegetative and reproductive phase. The life cycle of a homosporous fern (Polypodium) and of a heterosporous fern (Selaginella). Passage from Cryptogams to Spermatophytes: abandon of sporogony, ovule formation, dispersion by dissemination. The seed: embryo, endosperm, integuments. Gymnosperms: female strobilus, ovule differentiation; male strobilus, formation of pollen grains. Fertilization. The seed of a gymnosperm. Life cycle of a gymnosperm. Angiosperms, Dicotyledons and Monocotyledons. Floral verticils. Male gametophyte formation (pollen grain). Development of the ovule: formation of the female gametophyte (embryo sac). Pollination vectors. Double fertilization. Life cycle of an Angiosperm. Control mechanisms of sexual reproduction in Angiosperms. Homomorphic gametophytic and sporophytic self-incompatibility. Heteromorphic self-incompatibility.

Embryo development. Seed maturation and germination. Formation and biological role of the fruit. Examples of dissemination. Size of seeds and reproductive strategies. Epiparasitic plants.

4) PLANT TISSUES. Definition and classification. Plasmodesmata and symplast. Meristematic tissues. Parenchyma tissues (ground, photosynthetic, aeriferous, storage parenchyma). Tegumental tissues. Stomata: function, formation, morphology, opening and closing mechanism. Trichomes. Support tissues (collenchyma and sclerenchyma). Transport tissues. Xylem. The transport of raw sap in the xylem: tension-cohesion-adhesion mechanism. Phloem. The movement of the elaborated sap in the phloem: mass flow according to the model of the double-osmometer proposed by Münch.

5) PLANT ORGANS.

Root. Roles and organization. The root apex. Roles of the root cap. The quiescent center. Anatomical regions of the primary root. The role of the endoderm. Xylem and phloem organization, actinostele. Lateral roots. Specialized roots.

Stem. Roles and organization. Intercalary meristems. Vegetative apex: tunica-corpus theory, radial zones. Differentiation of the transport tissues. Organization of the primary structure stem. Organization of the central cylinder: atactostele and eustele. Specialized stems.

Secondary structure: secondary meristems. Transition from primary to secondary structure in the stem and root. Formation of the vascular cambium in the stem and in the root. Secondary xylem and phloem. Annual rings and dendrochronology. Periderma: cork cambium, cork and felloderma.

Tropisms. Gravitropism: definition and role. Perception of the gravitropic stimulus: root cap, statoliths, action mechanism. Gravitropic response: role of auxin, Cholodny-Went theory. Auxin polar transport. PIN transporters. Phototropism. Darwin experiments. Phototropin receptors and blue light responses. Role of auxin.

Leaf: morphology and organization. Leaf veins. Leaf abscission. Leaf formation. Phyllotaxis. Role of auxin. Models of anatomical organization of the leaves: bifacial, equifacial, unifacial, centric. Leaf and metabolic adaptations: C4 photosynthesis. Anatomical adaptations: leaves of xerophyte and hydrophyte plants. Leaf specializations: modified leaves.

Flower: flower transition. Flowering induction: photoperiodic control (longidiurne, brevidiurne, neutrodiurne plants). Photoperiod perception: the phytochrome, discovery of the phytochrome, the two forms of the phytochrome (Pr; Pfr), phytochrome and induction of the flowering, photostationary state. Perception and response to the photoperiod: leaves and apical meristem. Florigen, the flowering hormone. Flowering control by genetic factors: homeotic genes. Study of mutants showing flowering defects: the ABC model, the ABCDE model.

6) PLANT HORMONES. Meaning of the hormone term. Discovery and roles of auxins, cytokinins, ethylene, abscisic acid, gibberellins and brassinosteroids. Stomatal movement involves a specific hormonal response pathway. Jasmonic acid, salicylic acid and systemin role in the response to pathogens. 

7) PLANT MINERAL NUTRITION AND SYMBIOSIS. Micro- and macronutrients. The cation exchange mechanism. Hyperaccumulator plants. Nutrient cycles: nitrogen and phosphorus. The microbiota concept. The microbiota associated to plants. Root symbioses: nodules and mycorrhizae. The discovery of the Wood-Wide-Web: a physical and functional network.

PRACTICAL WORKS:

Alternative practical works for the Academic Year 2019-2020 

Due to the health emergency and the consequent suspension of the possibility to attend teaching activities, the practical works planned for this course will be carried out as follows: selected videos on YouTube, corresponding to the activities planned for each of the 5 practical works scheduled below, will be uploaded on the E-learning page of this course provided by texts in Italian with translations of the audio comments

Preparation of slides from plant material, staining and observation under a light microscope. 1) Parenchyma (elodea, aloe, lily, potato) and epidermal tissues (treviso salad, clivia, sage, ficus). Plasmolysis experiment. 2) Support and vascular tissues (water lily, celery, pear, papyrus, liriodendron). 3) Sections of stems in primary (ruscus, helleborus) and secondary structure (linden, spruce). 4) Cross-sections of roots (adventitious roots of iris) and leaves (lauroceraso, Pholidota imbricata, iris, spruce, lily). 5) Test on the practical work slides

Testi consigliati e bibliografia

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Orario lezioni

GiorniOreAula
Martedì9:00 - 11:00Aula Magna Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi - sede di via Accademia Albertina 13
Mercoledì9:00 - 11:00Aula Magna Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi - sede di via Accademia Albertina 13
Giovedì9:00 - 10:00Aula Magna Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi - sede di via Accademia Albertina 13
Giovedì14:00 - 18:00Auletta I Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi - sede di viale Mattioli 25
Venerdì14:00 - 18:00Auletta II Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi - sede di viale Mattioli 25

Lezioni: dal 03/03/2020 al 12/06/2020

Nota: Le esercitazioni inizieranno giovedì 16 aprile (in concomitanza con l'inizio delle lezioni del secondo semestre sarà possibile iscriversi ai turni sulla pagina moodle dedicata a questo insegnamento)

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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 la 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 the teacher to adapt learning materials, activities and test mode.

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Altre informazioni

https://naturali.i-learn.unito.it/course/index.php?categoryid=105
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Ultimo aggiornamento: 03/07/2020 15:56
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