Questo insegnamento appartiene all'area di apprendimento 1 (formazione e strumenti di base). Partendo da nozioni di base in chimica generale, biochimica, fisica e biologia, l'insegnamento mira a fornire gli strumenti…
Scheda dell'insegnamento
Obiettivi formativi
Questo insegnamento appartiene all'area di apprendimento 1 (formazione e strumenti di base).
Partendo da nozioni di base in chimica generale, biochimica, fisica e biologia, l'insegnamento mira a fornire gli strumenti indispensabili per la conoscenza e la comprensione del funzionamento delle macchine biologiche, con enfasi sugli organismi vegetali, principali fonti alimentari per l’uomo. Inoltre è obiettivo dell’insegnamento far sviluppare autonomia di giudizio e capacità di apprendimento nel campo della biologia di base, in modo da recepire più agevolmente concetti biologici complessi e specialistici forniti da insegnamenti professionalizzanti successivi.
L'insegnamento si propone di portare gli studenti e studentesse a sviluppare la capacità di interpretare le strategie che gli organismi hanno adottato nel corso dell’evoluzione per lo svolgimento delle proprie funzioni vitali. Al termine dell’insegnamento quindi gli studenti e studentesse avranno acquisito nozioni e strumenti (es. rudimenti di citologia, biochimica, biologia molecolare della cellula, anatomia e morfologia vegetali, uso del microscopio) utili alla comprensione del funzionamento di base delle "macchine" biologiche, in particolare delle cellule e organismi vegetali. La formazione a vocazione biologica applicativa in Tecnologie Alimentari sarà quindi iniziata con l’acquisizione delle seguenti competenze:
Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà conoscere:
- i principali raggruppamenti tassonomici dei viventi, orientandosi sulle caratteristiche discriminanti tra questi (con enfasi non esclusiva sulle piante);
- le principali macromolecole biologiche ed organelli, e le loro funzioni nelle cellule;
- i diversi tipi cellulari, tessuti e organi, nonché le loro funzioni (con enfasi non esclusiva sulle piante, incluso riconoscimento di preparati al microscopio ottico);
- i principali processi metabolici primari e del funzionamento cellulare di base, tenendo in considerazione i principi della bioenergetica;
- la definizione, le ragioni meccanicistiche e le implicazioni del cosiddetto dogma centrale della biologia molecolare;
- le conseguenze fenotipiche, sia a livello di individuo che di popolazione (evolutivo), di specifici eventi cellulari;
- la diversità morfologica delle piante, in relazione alla loro organografia, fisiologia e uso alimentare.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà saper:
- usare le caratteristiche dei gruppi di viventi per discriminarne i principali raggruppamenti tassonomici (con enfasi non esclusiva sulle piante);
- descrivere le principali macromolecole biologiche ed organelli, e prevederne il ruolo in specifici passaggi della vita cellulare;
- descrivere e riconoscere i diversi tipi cellulari, tessuti e organi, nonché le loro funzioni (con enfasi non esclusiva sulle piante, incluso riconoscimento di preparati al microscopio ottico);
- descrivere i principali processi metabolici primari e del funzionamento cellulare di base usando i principi della bioenergetica;
- applicare il cosiddetto dogma centrale della biologia molecolare a casi reali di trasmissione dell’informazione genetica;
- prevedere e interpretare le conseguenze fenotipiche, sia a livello di individuo che di popolazione (evolutivo), di specifici eventi cellulari;
- descrivere e riconoscere la diversità morfologica delle piante, in relazione alla loro organografia, fisiologia e uso alimentare.
Autonomia di giudizio
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà saper:
- ragionare criticamente sulle basi biologiche della varietà delle forme e degli stili di vita dei viventi, con enfasi non esclusiva sulle piante di interesse alimentare;
- interpretare autonomamente dati sperimentali relativi a semplici esperimenti biologici.
Abilità comunicative
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà saper:
- padroneggiare il vocabolario di base specifico delle materie biologiche;
- esprimere in maniera efficace e concisa concetti biologici, per iscritto (anche aiutandosi con rappresentazioni grafiche) e oralmente.
Capacità di apprendimento
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà essere in grado di:
- studiare criticamente la materia su libri di testo;
- integrare conoscenza teorica e osservazione diretta (con enfasi non esclusiva su anatomia e morfologia vegetale, usi alimentari delle piante);
- ragionare in maniera logica su quesiti biologici a risposta chiusa;
- esporre concetti biologici in maniera articolata e precisa ma concisa;
- far leva sulle competenze acquisite per affrontare con profitto insegnamenti successivi di matrice biologica.
Programma
Le prime 60 ore includono lezioni frontali (vedere sezione "Modalità di insegnamento") sui seguenti argomenti:
Principali caratteristiche degli esseri viventi, livelli di organizzazione biologica e principi di tassonomia. Principi fondamentali di evoluzione biologica: il Darwinismo. Principali tipi di legame chimico e gruppi funzionali rilevanti in biologia. Caratteristiche dell’acqua e loro influenza sulla biosfera. Componenti organiche e inorganiche della cellula. Macromolecole biologiche: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici.
Cellule procariotiche ed eucariotiche, animali, fungine e vegetali. Equilibrio osmotico, membrane semipermeabili. Struttura, morfologia e componenti cellulari. Organizzazione delle cellule in tessuti ed organi.
Bioenergetica: ATP ed enzimi, flussi di energia, significato biologico di anabolismo e catabolismo. Glicolisi, respirazione, fermentazione; fotosintesi (C3, C4, CAM).
Duplicazione del DNA. Il codice genetico, la sintesi proteica: dogma centrale della biologia. Struttura ed organizzazione dei cromosomi. Cariotipo. Crescita e divisioni cellulari: mitosi e meiosi. Livelli di ploidia. Cicli vitali di diversi organismi. Riproduzione sessuale e propagazione vegetativa. Cenni di genetica Mendeliana.
L’espressione genica e i livelli del suo controllo negli eucarioti.
Elementi di tassonomia vegetale, organizzazione anatomica e morfologia delle angiosperme (tipi cellulari e anatomia di fiore, embrione, fusto, radice e foglia, accrescimenti secondari).
Approfondimenti su morfologia e fisiologia di frutti e semi, e utilizzo dei fitormoni nella maturazione del frutto. Cenni ai meccanismi di nutrizione e trasporto a lunga distanza nelle piante. Utilizzo alimentare dei principali organi delle piante. Cenni di tassonomia delle piante di interesse alimentare: cereali, cereali non gramineae, leguminose, piante feculifere, saccarifere, oleaginose; piante produttrici di droghe, aromi, spezie e additivi per alimenti.
Le rimanenti 20 ore coprono esercitazioni pratiche di microscopia e anatomia vegetale: struttura e funzionamento di MO, SEM e TEM. Preparazione e anatomia microscopica di funghi e cellule, tessuti ed organi vegetali.
Modalità d'esame
La verifica finale (esame) viene somministrata a fine insegnamento; è identica per frequentanti e non frequentanti ed è strutturata in un test scritto non verbalizzante + esame orale verbalizzante. Il test scritto dura 60 minuti e consiste di 12 domande a risposta chiusa sull'intero programma (valore +2 punti se risposta corretta, 0 se non risposta, -0,5 se errata); se il punteggio di questo primo test è uguale o superiore a 12 punti, la docente procede a valutare le risposte a due domande aperte (valore fino a +4 punti ciascuna). Fino a 20 minuti aggiuntivi sono disponibili su richiesta per studenti certificati DSA. Gli esiti del test vengono restituiti via e-mail istituzionale. Il superamento del test scritto (punteggio uguale o superiore a 18, con punteggio minimo dalle domande a risposta multipla e aperta superiore a 12 e 4, rispettivamente) è un prerequisito per l'ammissione all'esame orale, che copre l'intero programma e può comprendere l'osservazione microscopica di preparati anatomici vegetali. Chi ha superato il test scritto è quindi automaticamente convocato per l’esame orale. Questo prevede non più di tre domande, le risposte alle quali vengono valutate in trentesimi e mediate con il voto dello scritto. In casi specifici e a discrezione della docente, alcuni candidati potranno scegliere se sostenere l'interrogazione o meno; se scelgono di non essere interrogati possono accettare o rifiutare il voto proposto sulla base dello scritto, che diviene verbalizzante. L'interrogazione è indispensabile per ottenere votazione uguale o superiore a 25/30.
L’interazione continua in classe, nel corso delle lezioni frontali e specialmente delle esercitazioni pratiche, viene utilizzata per verificare lo sviluppo dell’autonomia di giudizio e della capacità di apprendimento. L’esame finale permette di verificare conoscenza e capacità di comprensione tramite domande a risposta chiusa e aperta che richiedono padronanza concettuale, proprietà di linguaggio e capacità di analisi, sintesi ed interpretazione. Le abilità comunicative e l'autonomia di giudizio sono verificate sia tramite test scritto a risposte aperte che durante il colloquio orale, in cui è compresa una prova di riconoscimento di preparati anatomici vegetali per la verifica della conoscenza e capacità di comprensione applicata.
Si ricorda che è necessario iscriversi in tempo utile all'appello sulla piattaforma ESSE3 per poter sostenere l'esame, e che la valutazione Edumeter deve essere stata completata perché questo sia possibile.
Testi di riferimento
in alternativa ai testi di Zanichelli: SOLOMON EP, MARTIN CE, MARTIN DW, BERG LR (2017). BIOLOGIA. EdiSES, Napoli. ISBN: 9788879599405
in alternativa a Elementi di biologia e genetica, ISBN 8874132573: SADAVA D, HILLIS DM, HELLER HC, HACKER S (2021) PRINCIPI DI BIOLOGIA. Zanichelli. ISBN 9788808850676
o altro testo di biologia generale DI LIVELLO UNIVERSITARIO.
Per approfondimenti e integrazioni è fortemente consigliato l'utilizzo del materiale didattico disponibile su Moodle, e di: RINALLO C (2005) BOTANICA DELLE PIANTE DI INTERESSE ALIMENTARE. Piccin Nuova Libraria, Padova. ISBN: 88-299-1767-2
Codice insegnamento P482827146