DEL MODULO
Il modulo richiede l'obbligo di frequenza e tende a fornire le conoscenze di base della biologia vegetale in ambito teorico ed
applicativo. In dettaglio, saranno approfonditi vari aspetti legati alla struttura della cellula vegetale, all' organografia ed alla
fisiologia vegetale. Inoltre, le conoscenze di base acquisite troveranno applicazione nelle nuove possibilità innovative dell'uso
degli organismi vegetali per il contrasto alla perdita di biodiversità e ai cambiamenti globali. Verranno forniti esempi quali-
quantitativi sulle possibilità di impiego innovativo degli organismi vegetali per il restauro strutturale e funzionale degli
ecosistemi terrestri e marini. Alle lezioni teoriche saranno affiancate esercitazioni condotte sia in campo che in laboratorio
anche attraverso apparati tecnologici e la descrizione di casi di studio
DEL MODULO
Il modulo di biodiversità vegetale ha l’obiettivo di fornire agli studenti gli elementi base per conoscere e comprendere la
diversità e l'evoluzione degli organismi vegetali, dalle forme di vita più semplici fino a quelle più complesse, nonché la loro
distribuzione e le cause che l’hanno determinata (biogeografia). Il modulo ha anche lo scopo di fornire le conoscenze pratiche
necessarie per identificare in generale le principali piante e alghe della flora d'Italia, ed in particolare della flora della Sicilia.
Infine, gli studenti verranno introdotti alle problematiche del rapporto uomo-mondo vegetale, al concetto di biodiversità, ai
problemi relativi alla gestione e conservazione delle risorse vegetali, alle "tassonomie tradizionali", agli usi tradizionali delle
piante, etc. Saranno chiariti i sistemi di classificazione, di identificazione e nomenclatura dei principali gruppi sistematici dei
vegetali, per i quali verranno descritte le caratteristiche morfologiche e strutturali principali, le esigenze biologiche ed
ecologiche, le strategie adattative e riproduttive. Verranno evidenziate le caratteristiche, strutturali e funzionali, a partire dalle
forme algali procariote e fino alle piante terrestri più specializzate, seguendo un filo evolutivo dall’acqua alla terra emersa
riconoscendo le tappe fondamentali dell’evoluzione biologica in ambito vegetale, permettendo nello stesso tempo di
riconoscere e distinguere le diverse categorie tassonomiche. Le visite didattiche e i laboratori avranno lo scopo di riconoscere
i principali gruppi di piante e alghe nel loro ambiente naturale. Il laboratorio avrà lo scopo di far osservare i campioni raccolti
tramite microscopio e di prendere dimestichezza con l’uso di chiavi dicotomiche per il riconoscimento delle specie vegetali.
2 Introduzione alla Botanica generale. Organizzazione strutturale delle piante. Autotrofi ed
eterotrofi. Procarioti ed eucarioti.
2 Citologia - La cellula vegetale. Protoplasma.
2 Plastidi (classificazione, ultrastruttura e funzione). I cloroplasti: origine, ruolo, struttura e
composizione chimica. I proplastidi e gli ezioplasti. Gli amiloplasti. I cromoplasti.
2 Vacuoli (origine, sviluppo e funzione). Tonoplasto. Il succo vacuolare. I fenomeni osmotici.
2 Parete cellulare (ruolo, biogenesi e composizione chimica). Lamella mediana. Parete primaria e
parete secondaria. Modificazioni della parete. Punteggiature e plasmodesmi.
2 Istologia - Gli aggregati cellulari. Diversità e classificazione dei tessuti.
2 Tessuti meristematici - Meristemi apicali, meristemi laterali (cambio cribrovascolare
e fellogeno).
2 Tessuti tegumentali (o di protezione): tessuto epidermico; stomi; rivestimenti pelosi. Tessuti
meccanici (collenchimi e sclerenchimi).
2 Anatomia della radice - Funzione ed organizzazione del sistema radicale. Confronto fra
Monocotiledoni, Dicotiledoni e Gimnosperme.
2 Anatomia della radice - Funzione ed organizzazione del sistema radicale. Confronto fra
Monocotiledoni, Dicotiledoni e Gimnosperme.
2 Anatomia del fusto - Zona di struttura primaria (epidermide, corteccia, collenchima, sclerenchima,
cilindro centrale).
2 Anatomia del fusto - Zona di struttura secondaria (cambio cribro-vascolare e fellogeno). Xilema e
floema secondari.
2 La foglia - Morfologia e adattamenti all’ambiente. Anatomia della foglia (dorsoventrale ed
isolaterale). Lamina (epidermide, mesofillo, sistema conduttore). Picciolo.
2 Assorbimento dell’acqua (imbibizione, diffusione, osmosi, plasmolisi). Movimento dell’acqua dalla
pianta all’atmosfera attraverso gli stomi. Fisiologia degli stomi. Traspirazione. Trasporto delle
sostanze elaborate.
2 Formazione dell'embrione. Sviluppo del seme, maturazione ed accumulo delle riserve.
Meccanismo di germinazione dei semi. Sviluppo della plantula. Piante annuali, biennali e perenni.
2 Crescita e sviluppo della pianta. La regolazione ormonale: Auxina, Acido gibberellico, Citocinine.
Etilene ed Acido abscisico.
2 Fotosintesi clorofilliana (definizione e significato). Requisiti fotosintetici: cloroplasti e pigmenti,
assorbimento di energia luminosa, eccitazione di atomi o molecole. Piante C3, C4 e CAM.
Traslocazione dei soluti organici.
2 Approcci innovative per il ripristino degli ecosistemi mediante l'uso di organismi vegetali
2 modelli e tecnologie per il ripristino dei fondali mediante l'impiego delle fanerogame marine
2 La valutazione delle performance degli interventi di riforestazione dei fondali mediante metodi
diretti ed indiretti ad ultra risoluzione
12 Esercitazioni in campo ed in laboratorio sulla istologia, anatomia, morfologia delle piante terrestri
e marine con approfondimenti sugli habitat da loro formati
MODULO
BIODIVERSITÀ VEGETALE
Prof. FRANCESCO PAOLO MANCUSO
2 Presentazione degli obiettivi, dei contenuti e delle modalità di svolgimento del modulo. Testi
consigliati e altro materiale didattico. Finalità della Botanica sistematica. Sistemi di classificazione
dei vegetali (sistemi artificiali e naturali). Concetti riguardanti i vari taxa (specie, genere e
categorie sistematiche superiori). Norme nomenclaturali.
4 Basi di cladistica. Origine eucarioti: caratteristiche della cellula vegetale eucariotica. Teorie
relative alla sua origine: teoria dell’endosimbiosi (primaria, secondaria e terziaria). Cenni dei
processi di mitosi e meiosi. La riproduzione nei vegetali. Cenni di mitosi e meiosi. La riproduzione
vegetativa (scissione, gemmazione, frammentazione e viviparia). Concetto di generazione. Cicli
ontogenetici e metagenetici (organismi aplonti, diplonti e aplodiplonti). La riproduzione per
sporogonia e la riproduzione sessuale (anfimissia, automissia, pseudomissia). L’apomissia
(partenogenesi, diplosporia, apogametia, aposporia). Processi apomittici nelle Spermatofite:
l’agamospermia. Importanza dell’apomissia. La partenocarpia. La sessualità nelle piante.
4 Teoria dell’evoluzione. La specie (definizione di specie tassonomica, biologica e agronomica).
Selezione naturale e artificiale. Concetto di pool genico. Fitness. Cause delle modificazioni del
pool genico. Mutazioni, ibridazioni e ricombinazioni genetiche. La selezione. L’isolamento
riproduttivo. Clini ed ecotipi. Concetto di specie biologico, morfologico e filogenetico. Speciazione
allopatrica, simpatrica e parapatrica.
4 Procarioti: generalità, biologia e cenni di ecologia con particolare riferimento ai Cianobatteri
(alghe azzurre). Bacteria(batteri) e Archaea (archea): morfologia e biologia Alghe procariote:
phylum Cyanophyta, phylum Prochlorophyta.
4 Regno Funghi (funghi): Caratteristiche generali. Morfologia, biologia e cicli ontogenetici dei
seguenti taxa: Phylum Microsporidia, Chitridiomiceti. Zigomiceti, phylum Ascomycota (subphyla
Taphrinomycotina, Saccharomycotina, Pezizomycotina). Deuteromiceti: phylum Basidiomycota,
subphylum Agaricomycotina. Hymenomycetes. Gasteromiceti: subphylum Pucciniomycotina,
subphylum Ustilaginomycotina. Relazioni simbiotiche tra i funghi (Licheni e micorrize ).
4 Alghe: caratteristiche generali, tipi di organizzazioni; importanza ecologica ed economica; e cicli
riproduttivi dei seguenti gruppi: Euglenoidi, Classe Bacillariophyceae (Diatomee), Phylum
Phaeophyta (alghe brune), Phylum Rhodophyta (alghe rosse), Phylum Chlorophyta (alghe verdi),
Classe Chlorophyceae , Classe Charophyceae (carofite o streptofite).
4 Bryofite – Generalità. Morfologia del gametofito e dello sporofito. Ciclo ontogenetico. Sistematica
e principali caratteristiche dei seguenti phyla: Marchantiophyta (epatiche), Bryophyta (muschi) e
Anthocerotophyta (antocerote).
4 Crittogame vascolari – Generalità. Morfologia del gametofito e dello sporofito. Ciclo ontogenetico.
Sistematica e principali caratteristiche dei seguenti phyla: Lycophyta (Lycopodiales,
Selaginellales e Isoetales). Phylum Monilophyta (felci ed equiseti).
4 Gimnosperme: caratteristiche generali degli apparati vegetativi (radice, fusto, foglie) e
riproduttivi. Processi fecondativi. Il seme. Sistematica: Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta
e Gnetophyta.
6 Angiospermae – Caratteristiche principali degli apparati vegetativi e riproduttivi. Il fiore e le
infiorescenze (tipologie). Strategie impollinative (tipologie). Fecondazione. Il seme. Carpologia
(tipi di frutti). Forme biologiche. Caratteri primitivi ed evoluti delle Angiosperme. Sistematica delle
Dicotiledoni e delle Monocotiledoni. Principali taxa delle Dicotiledoni: Ranunculaceae, Fagaceae,
Malvaceae, Brassicaceae, Rosaceae, Fabaceae, Euphorbiaceae, Apiaceae, Solanaceae,
Lamiaceae, Asteraceae e Cichoriaceae. Principali taxa delle Monocotiledoni: Poaceae, Liliales,
Orchidales.
12 • Escursioni giornaliere per l’osservazione della flora marina e terrestre.
- Osservazione e riconoscimento in laboratorio di campioni di origine marina e/o terrestre.
- Utilizzo di chiavi dicotomiche per l’identificazione della flora vegetale.
- Preparazione e conservazione di campioni di erbario e algario (elaborato da portare all’esame,
facoltativo).
Prova scritta con domande a risposte multiple o Prova orale che consiste in un
colloquio volto a valutare le conoscenze acquisite, le capacita' di elaborazione e
di collegamento tra gli argomenti dei
due moduli, oltre che il possesso di un'adeguata capacita' espositiva. Lo
studente dovra' dimostrare l’acquisizione delle conoscenze di base sulla
Morfologia e Fisiologia Vegetale e sulla Botanica Sistematica, utilizzando la
terminologia specifica.
La valutazione finale sarà formulata in trentesimi, sulla base dei seguenti criteri
di valutazione: a) conoscenza approfondita e diffusa degli argomenti proposti,
ottima capacita' di applicarne i concetti prontamente e correttamente, ottima
capacita' di analisi ed espositiva (voto 30-29, con la “lode” che verra' attribuita
agli studenti che mostreranno completa padronanza della materia); b)
conoscenza approfondita degli argomenti trattati e capacita' di applicarla ai
fenomeni biologici, buona capacita' di sintesi e di esposizione delle procedure
seguite (voto 28-26); c) buona conoscenza degli argomenti trattati e capacita' di
collegamento e di applicazione dei contenuti, discreta capacita' di analisi e di
esposizione (voto 25-22); d) conoscenza di base dei principali argomenti trattati,
limitata capacita' di applicazione delle nozioni ai quesiti proposti e sufficiente
esposizione delle procedure seguite (voto 21-18).
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente
Evert R.F. & Eichhorn S.E, 2013 – Biologia delle piante di Raven. – Zanichelli, Bologna.
Dispense fornite dal docente
TIPO DI ATTIVITA' B
AMBITO 83459-Discipline ecologiche
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 98
PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 52
DIDATTICHE ASSISTITE
- EVERT R.F. & EICHORN S.E. – "La biologia delle piante di Raven" – 7a Edizione Zanichelli, Bologna.
- MAUSETH J. (2019). Botanica. Fondamenti di Biologia delle piante. 4a Edizione, Idelson-Gnocchi. ISBN: 887947698X
(utilizzabile anche 3a edizione 2014 ISBN: 9788879475822 - JUDD S.W., CAMPBELL C.S., KELLOGG E.A., STEVENS P.F. – Botanica sistematica (un approccio filogenetico). Piccin,
Padova. (solo x Tracheofite)
TIPO DI ATTIVITA' B
AMBITO 83458-Discipline biologiche
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 98
PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 52
DIDATTICHE ASSISTITE