00074 - BOTANICA GENERALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell’insegnamento, lo studente è informato su aspetti di base della biologia vegetale quali l'organizzazione delle piante a seme a livello cellulare, istologico/anatomico e morfologico; i principi dello sviluppo del corpo vegetativo; elementi di fisiologia delle piante e dei loro rapporti con l’ambiente. E’ in grado di operare il riconoscimento e la corretta descrizione delle strutture anatomiche delle piante superiori, e di applicare semplici tecniche di preparazione di campioni vegetali a fresco.

Contenuti

Lo studente che segue il corso di Biologia Vegetale possiede (eventualmente) le basi alquanto disomogenee che derivano dalla scuola superiore. Per questo motivo la prima parte del corso è incentrata su aspetti fondamentali della biologia e solo successivamente il corso si addentra nel merito della materia.

Lezioni teoriche

Introduzione (12 ore)

1)      Introduzione alla Botanica: brevissima storia della Botanica. La botanica ha contribuito al progresso della biologia. Le piante hanno una ‘filosofia' diversa da quella animale: autotrofia ed eterotrofia. Perché le piante sono importanti per l'uomo. Cenni sull'evoluzione, Darwin, basi e prove del processo evolutivo, neodarwinismo. Cenni sulla classificazione degli organismi viventi con particolare riferimento a quelli fotosintetici.

2)      Origine della vita sulla Terra: quali ipotesi. L'esperimento di Miller e l'esobiologia. Le cellule procarioti (non-compartimentate) e le cellule eucarioti (compartimentate). Comparsa ed evoluzione della fotosintesi e delle piante terrestri.

3)      Composizione della materia vivente: l'acqua è il componente più abbondante. Le sostanze inorganiche sono indispensabili per il metabolismo delle piante (macronutrienti e micronutrienti). Gli elementi C, H, O, N, P, S sono presenti nelle sostanze organiche. Le principali molecole d'interesse biologico.

L'unità fondamentale del vivente (15 ore)

1)      La materia vivente assume nuove proprietà sottoforma di individui. La cellula è l'unità biologica. Teoria cellulare. Il concetto di superficie relativa.

2)      Cellula eucariote vegetale. L'unità di membrana biologica. Struttura, composizione e funzione della parete cellulare. Metaboliti primari e secondari e ruolo osmotico del vacuolo. Struttura, funzione e localizzazione dei plastidi verdi (cloroplasti), incolori (leucoplasti) e colorati (cromoplasti). Cenni su nucleo e altri organuli cellulari.

3)      Le cellule eucarioti si aggregano a formare i tessuti. I tessuti embrionali vegetali o meristematici danno luogo a quelli definitivi: i tessuti tegumentali, i parenchimi, i tessuti meccanici, i tessuti di conduzione, i tessuti secretori.

Il metabolismo e la riproduzione delle piante (15 ore)

1)      La fotosintesi rende le piante produttori primari. La natura della luce, il ruolo dei pigmenti fotosintetici. Lo schema a zeta descrive le reazioni redox della fase alla luce. La fase al buio porta alla sintesi degli zuccheri.

2)      La crescita delle piante è regolata da messaggeri chimici: gli ormoni. Struttura chimica, siti di biosintesi, effetti dei principali ormoni: auxine, citochinine e gibberelline che agiscono stimolando la crescita, acido abscissico ed etilene, che agiscono favorendo la senescenza e la risposta agli stress (difesa).

3)      Il bilancio idrico di una pianta deve quadrare. Assorbimento e trasporto radicale, trasporto nel fusto, evaporazione e traspirazione fogliare, ruolo degli stomi. Trasporto degli assimilati.

4)      La riproduzione serve per la conservazione e la diffusione della specie. Riproduzione sessuale e asessuale. Cenni su mitosi e meiosi. I cicli metagenetici delle piante.

Lezioni pratico/applicative (esercitazioni – 18 ore)

Le lezioni pratico/applicative consistono in:

1)     Esercitazioni pratiche , in numero da definire a seconda del numero di iscritti, mediante osservazione al microscopio ottico di sezioni sottili ottenute manualmente da piante fresche fornite dall'Orto Botanico dell'Università. Le sezioni di piante così ottenute possono essere osservate con la sola aggiunta di acqua grazie alla presenza delle pareti cellulari delle piante che consente di farlo. I preparati vengono osservati a 3 ingrandimenti successivi (10x, 100x, 400x) per apprezzarne via via maggiori particolari.

2)     Lezioni seminariali tenute da docenti specialisti in varie tematiche di interesse per il corso.

3)     Verifiche in itinere mediante una serie di quiz, inerenti al programma appena svolto

4)     Seminari tenuti dagli stessi studenti su argomenti di interesse per il corso.

Testi/Bibliografia

Mauseth J.D., Botanica (parte generale), Idelson-Gnocchi (III ed.), 2014.

Speranza A. e Calzoni G., Struttura delle Piante in Immagini, Zanichelli, 1996.

Stern, Introduzione alla Biologia Vegetale, McGraw-Hill, 2009.

Metodi didattici

Il corso si suddivide in unità didattiche: la prima, teorica, è costituita da lezioni frontali accompagnate diapositive che illustrano con immagini e schemi le nozioni da impartire allo studente. Dato il numero di studenti e per quanto il tempo lo consenta il docente stimola gli studenti con domande allo scopo di indagarne il grado di preparazione generale e di sollecitarne l'interesse ed eventuali domande di approfondimento. La seconda unità, teorico/pratica, coinvolge gli studenti in prima persona in quanto devono allestire personalmente il preparato da osservare al microscopio. Gli studenti devono anche disegnare uno schizzo del preparato che testimonierà dell'avvenuta comprensione della struttura che si sta osservando. Queste semplici operazioni metteranno lo studente in grado di riconoscere, data una porzione di una pianta, di quale classe (dicotiledone o monocotiledone), organo o tessuto si tratta senza alcuna preparazione preliminare. Gli studenti devono anche cimentarsi con la preparazione di un seminario in power point.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso l'esame finale che accerta l'avvenuta acquisizione delle conoscenze mediante la compilazione di un questionario che consiste in 30 domande a risposta multipla su a) introduzione alla biologia, b) citologia, c)  istologia e anatomia e d) fisiologia. Per il test scritto il punteggio va da 0 a 1 per ogni domanda. Il punteggio finale (da 0 a 30) deriva dalla somma dei punteggi ottenuti nelle 30 domande. Lo studente può scegliere di migliorare il voto dello scritto mediante una prova orale.  L'esame è superato con almeno 18/30. La durata della prova scritta è di 45 minuti e di quella orale, quando venga sostenuta, di 15 minuti.

Strumenti a supporto della didattica

PC, videoproiettore, microscopio ottico

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.unibo.it/docenti/patrizia.torrigiani http://www.scienzeagrarie.unibo.it/it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Patrizia Torrigiani