OBIETTIVI FORMATIVI

I vegetali nell'economia della natura. La cellula vegetale. I tessuti e le strutture anatomiche nei vari gruppi. La riproduzione nelle Angiosperme. Organizzazione dei vegetali. Inquadramento tassonomico dei principali gruppi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento fornisce le basi per la conoscenza della biologia vegetale e dell'importanza delle piante negli ecosistemi, nei diversi campi della botanica e nella conservazione della biodiversità. Le nozioni fornite  sono  propedeutiche  agli insegnamenti di Fisiologia vegetale, oltre che ai diversi insegnamenti a scelta di argomento botanico.

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:

- descrivere le peculiarità della cellula vegetale, con particolare attenzione a caratteristiche e funzioni di parete, plastidi e vacuolo

- comprendere lo sviluppo della pianta, i fattori che influiscono sul  differenziamento e la morfogenesi

- descrivere la struttura e le funzioni dei diversi tessuti e organi delle piante superiori e comprendere i processi vitali delle spermatofite

- descrivere le principali modalità di riproduzione delle piante, con particolare attenzione ai meccanismi coinvolti nella doppia fecondazione delle Angiosperme e nella produzione del seme.

PREREQUISITI

Agli studenti si richiede una conoscenza di base di citologia e biologia dello sviluppo.

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento si compone di lezioni frontali e di esercitazioni in aula, laboratorio e  campo.

Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante presentazione multimediale.

Le esercitazioni in laboratorio prevedono preparazione di vetrini di anatomia ed istologia vegetale e si svolgeranno in laboratori attrezzati.

Le esercitazioni in aula e in campo prevedono l'osservazione diretta di campioni o esemplari vegetali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso tratterà I seguenti argomenti principali:

- Importanza delle piante per l’uomo e gli altri esseri viventi. Affinità e differenze tra piante superiori e animali superiori.
· La cellula vegetale eucariotica. Dimensioni, forma e organizzazione cellulari. Cenni sui diversi composti chimici e su alcuni organuli citoplasmatici.
· Parete cellulare: citodieresi e origine della parete. Crescita, funzioni e composizione della parete. Lamella mediana, parete primaria e parete secondaria. Apoplasto e simplasto (cenni). Modificazioni della parete (cutinizzazione, lignificazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, deposizione di cere e di gomme) e loro significato funzionale.
· Plastidi: proplastidi, cloroplasti e amido primario, ezioplasti, leucoplasti e amido secondario (amilosio e amilopectina), cromoplasti.
· Vacuolo: origine, sviluppo, funzioni. Contenuto vacuolare, caratteristiche e funzioni dei principali inclusi vacuolari; importanza degli inclusi vacuolari nelle relazioni piante-animali.
· Organizzazione dei vegetali, tallo e cormo: conquista dell'ambiente terrestre e adattamenti.
· Accrescimento cellulare per divisione e per distensione. Il differenziamento della cellula vegetale. Cenni sulle caratteristiche di Arabidopsis thaliana come modello sperimentale per la biologia vegetale.
· I tessuti dei vegetali superiori: caratteristiche, funzioni e localizzazione. Meristemi primari e secondari; embriogenia continuata e totipotenza. Tessuti parenchimatici, tessuti tegumentali: tessuti segregatori, tessuti meccanici e tessuti conduttori (xilema e floema, fasci cribro-vascolari, diversi tipi di stele).
· Gli apparati vegetativi del cormo. La radice e le sue funzioni; strutture primaria e secondaria; ramificazioni. Il fusto e le sue funzioni; anatomia del fusto in Gimnosperme e Dicotiledoni (strutture primaria e secondaria; cerchie annuali; alburno e duramen; legno omoxilo ed eteroxilo); anatomia del fusto nelle Monocotiledoni. La foglia e le sue funzioni; anatomia della foglia in Gimnosperme e Angiosperme (foglia dorsoventrale e isolaterale). Differenziamenti e adattamenti delle foglie.
· Generalità sulla riproduzione dei vegetali eucarioti. Riproduzione vegetativa. Riproduzione per sporogonia. La riproduzione sessuale e i cicli metagenetici. Il fiore delle Angiosperme: morfologia, funzioni; evoluzione delle parti fiorali. L’impollinazione e la fecondazione. Il seme e le sue riserve. Le prime fasi della germinazione e la plantula.

Argomenti di Laboratorio:
· Tecniche di osservazione ed analisi di materiale vegetale. Taglio e tecniche di colorazione.
· Osservazioni di alcuni elementi di citologia vegetale: parete, vacuoli, amiloplasti, cloroplasti.
· Osservazioni morfologiche e anatomiche degli apparati costituenti il cormo. La radice e le sue tipologie; strutture primaria e secondaria. Il fusto e le sue tipologie; anatomia del fusto in Gimnosperme, Dicotiledoni (struttura primaria e secondaria) e Monocotiledoni. La foglia e le sue tipologie; anatomia di foglie di Gimnosperme e Angiosperme (foglia dorsoventrale e isolaterale).

 Escursioni finali per osservazione diretta di piante in ambiente naturale o in Giardini botanici.
 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi principali:
Speranza A. e Calzoni G. L. Struttura delle piante per immagini. Ed.Zanichelli, Bologna, 1996.
Pasqua G., Abbate G., Forni C. Botanica generale e diversità vegetale. Ed. Piccin, Padova, 2008.

Testi di consultazione:
Pancaldi S. et al., Fondamenti di Botanica generale- Teoria e pratica. McGraw-Hill, 2011
Tripodi G. Introduzione alla Botanica sistematica EdiSES, 2006
Rost et al. Biologia delle piante, Zanichelli, 2008.

Tavole di anatomia dei vegetali vascolari:
http://www.dipbot.unict.it/frame/botgenit.htm
http://www.atlantebotanica.unito.it/page.asp?xsl=tavoleAll

Botanica generale e sistematica (lezioni e approfondimenti su diversi argomenti del corso, terminologia, ecc):
http://waynesword.palomar.edu/bot115.htm