CODICE 70044 ANNO ACCADEMICO 2019/2020 CFU 5 cfu anno 1 SCIENZE BIOLOGICHE 8762 (L-13) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE BIO/01 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre MODULI Questo insegnamento è un modulo di: BOTANICA E LABORATORIO MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE La Botanica studia i vari aspetti della vita delle piante, comprendenti la cellula vegetale, i diversi livelli di organizzazione, la struttura morfologica ed anatomica delle piante, i meccanismi di sviluppo e riproduttivi, evidenziando le relazioni tra struttura e funzione OBIETTIVI E CONTENUTI 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 DOCENTI E COMMISSIONI LUIGI MINUTO Ricevimento: In ogni momento, concordato direttamente con il docente per telefono o tramite e-mail (minuto@dipteris.unige.it). LAURA CORNARA Ricevimento: Concordato direttamente con il docente tramite e-mail (cornara@dipteris.unige.it). Commissione d'esame LAURA CORNARA (Presidente) LUIGI MINUTO (Presidente) MAURO MARIOTTI LEZIONI INIZIO LEZIONI Le lezioni del primo semestre avranno inizio a partire dal 23 Settembre 2019, ed avranno termine entro il 17 Gennaio 2020. Le lezioni del secondo semestre avranno inizio a partire dal 17 Febbraio 2020 e avranno termine entro il 12 Giugno 2020.Consultare orario dettagliato al seguente link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/ Orari delle lezioni BOTANICA E LABORATORIO (1° MODULO) ESAMI MODALITA' D'ESAME L'esame prevede una prova scritta in itinere relativa alla botanica generale e una relativa alle esercitazioni di laboratorio. Per accedere alla prova di laboratorio, la frequenza alle esercitazioni deve essere almeno il 75%. L'esame finale prevede anche la presentazione di un piccolo erbario; il voto complessivo (80813) è costituito dalla media ponderata dei voti ottenuti nelle varie prove dei due moduli. I voti parziali sono validi per la sola sessione estiva (giugno, luglio e settembre) dell'anno accademico in corso. Gli studenti che non sostengono o non superano le prove in itinere devono sostenere un esame orale sul programma completo del corso (80813). Gli studenti che sostengono o superano solo una delle prove in itinere di botanica generale e botanica sistematica possono recuperare la prova mancante con un solo tentativo, entro gli appelli di giugno e luglio dell'anno accademico in corso. MODALITA' DI ACCERTAMENTO Sia per la parte teorica sia per il laboratorio sono previsti test finali atti ad accertare l'effettiva acquisizione delle conoscenze di base della botanica. A completamento della valutazione sarà richiesta la presentazione di un piccolo erbario, con discussione relativa ai campioni preparati. Chi non avrà sostenuto o superato le prove in itinere dovrà sostenere un classico esame orale, riguardante tutti gli argomenti trattati durante le lezioni frontali e i Laboratori (Bot. gen. + Bot. sist. + Lab), comprensivo di riconoscimenti di una sezione anatomica e di campioni vegetali. L'esame orale avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un adeguato livello di conoscenze, ma se ha acquisito la capacità di collegare struttura e funzioni nelle piante. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 28/01/2020 09:30 GENOVA Scritto + Orale 28/01/2020 14:00 GENOVA Orale 11/02/2020 14:00 GENOVA Orale 11/06/2020 09:30 GENOVA Orale 29/06/2020 09:30 GENOVA Orale 13/07/2020 09:30 GENOVA Orale 27/07/2020 09:30 GENOVA Orale 02/09/2020 09:30 GENOVA Orale ALTRE INFORMAZIONI Frequenza al corso teorico fortemente consigliata e che consentirà un'adeguata preparzione per sostenere il test in itinere. Per sostenere la prova scritta finale di Laboratorio è indispensabile una frequenza alle esercitazioni non inferiore al 75%.