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.
Programma
L’insegnamento tratterà i seguenti argomenti:
Biologia, morfologia e riproduzione dei vegetali
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. Tessitura dispersa e tessitura parallela. 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. Il vacuolo come sede di accumulo di composti tossici e metaboliti secondari; importanza degli inclusi vacuolari nelle relazioni piante-animali.
Organizzazione dei vegetali: unicellulari, pluricellulari con pseudotessuti, pluricellulari con tessuti. 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: clorofilliano, di riserva, aerifero, acquifero e conduttore. Tessuti tegumentali: epidermide (apparati stomatici e tricomi); rizoderma; endoderma; esoderma, periderma (formazione delle lenticelle). Tessuti segregatori esterni e interni. Tessuti meccanici: collenchima, sclerenchima. Tessuti conduttori: xilema e floema. Fasci cribro-vascolari. La stele e la sua evoluzione.
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. Cenni sul passaggio radice-fusto. La foglia e le sue funzioni; anatomia di alcune foglie di Gimnosperme; anatomia nelle Angiosperme: foglia dorsoventrale e isolaterale. Adattamenti morfo-funzionali delle foglie, con esempi.
Generalità sulla riproduzione dei vegetali eucarioti. Riproduzione vegetativa. Riproduzione per sporogonia e cenni al passaggio dall’ isosporia all’ eterosporia. La riproduzione sessuale nei cicli metagenetici. Il fiore delle Angiosperme: morfologia, funzioni; evoluzione delle parti fiorali. Micro- e macro- sporogenesi e gametogenesi, impollinazione, pregamia e doppia fecondazione. Il seme e le sue riserve. Le prime fasi della germinazione e la plantula.
Laboratorio ed esperienze pratiche
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). Struttura e organi del fiore delle Angiosperme.
Modalità d'esame
L'esame prevede negli appelli di giugno e luglio una prova scritta necessaria ad accedere all’esame orale. Il test verterà su argomenti di entrambi i moduli: botanica generale, botanica sistematica, e relative esercitazioni di laboratorio.
L'esame orale prevede il riconoscimento di un’immagine anatomica e della discussione di un piccolo erbario, toccando tutti gli argomenti del programma.
I voti dell'esame scritto restano validi per la sola sessione estiva (giugno, luglio e settembre) dell'anno accademico in corso.
Gli studenti che non sostengono o non superano entro luglio l'esame scritto, a partire da settembre dovranno sostenere un esame orale sul programma completo dell’insegnamento.
La prova scritta e l'orale permetteranno 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.
Testi di riferimento
Diapositive delle lezioni, che resteranno disponibili su aulaweb del corso fine alla fine di maggio.
Disponibili in formato pdf su AulaWEB.
Testi principali:
· Pasqua G., Abbate G., Forni C. Botanica generale e diversità vegetale. Ed. Piccin, Padova, 2019.
· Speranza A. e Calzoni G. L. Struttura delle piante per immagini. Ed. Zanichelli, Bologna, 2002.
· Pancaldi et al. Fondamenti di Botanica generale 3^ed. McGrawHill, 2023
Testi di consultazione:
· Solomon, et al. Struttura e processi vitali nelle piante. EdiSES, 2017.
· Tripodi G. Introduzione alla Botanica sistematica EdiSES, 2006.
Codice insegnamento 70044