Biologia vegetale e botanica farmaceutica

A.A. 2019/2020
8
Crediti massimi
72
Ore totali
SSD
BIO/15
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Scopo dell'insegnamento è l'acquisizione di conoscenze di base sulla struttura e funzione della cellula vegetale, degli organuli coinvolti nei processi di differenziazione cellulare, respirazione, fotosintesi, riproduzione e crescita delle piante, sui tessuti e gli organi che caratterizzano le piante vascolari. Il corso fornisce inoltre informazioni sulle strategie adottate dalle piante per interagire con l'ambiente circostante e mediate dalla sintesi e dal rilascio dei metaboliti secondari e sull'importanza delle piante in molti aspetti della vita umana.
Un altro obiettivo è l'acquisizione di conoscenze di base della Botanica farmaceutica, in particolare del riconoscimento e descrizione delle piante medicinali. Verranno descritti i caratteri distintivi, indicando la droga, i caratteri morfologici e anatomici e il contenuto nei principi attivi, di alcune piante rappresentative dei seguenti Ordini: Pteridophytes (Equisetales), Gymnosperme (Pinaceae, Gingkaceae, Taxaceae), Angiosperme dicotiledoni (Magnoliales, Laurales, Fagales, Illiciales, Ranunculales, Piperales, Papaverales, Hamamelidales, Urticales, Polygonales, Theales, Malvales, Violales, Salicales, Ericales, Rosales, Fabales, Myrtales, Euphorbiales, Rhamnales, Linales, Sapindales, Apiales, Gentianales, Solanales, Lamiales, Plantaginales, Scrophulariales, Dipsacales, Asterales) e Angiosperme monocotiledoni (Arecales, Poales, Zingiberales, Liliales, Orchidales).
Le lezioni pratiche e le visite all'Orto Botanico Città Studi (Milano) e all'Orto Botanico Ghirardi di Toscolano Maderno (Bs) completano il corso.
La conoscenza dei principi di Biologia vegetale principi e di Botanica farmaceutica rappresenta uno strumento necessario per consentire agli studenti di affrontare al meglio corsi di Farmacognosia e Farmacologia.
Risultati apprendimento attesi
Le lezioni frontali consentiranno allo studente di acquisire conoscenza e comprensione delle tematiche sopra descritte e sarà quindi in grado di:

- descrivere la struttura di cellule vegetali, di organuli cellulari coinvolti nella respirazione cellulare, fotosintesi, riproduzione e crescita, e la struttura di tessuti e organi;
- riconoscere e descrivere la struttura di sezioni trasversali e longitudinali di organi appartenenti a Gimnosperme ed Angiosperme, sia Monocotiledoni che Dicotiledoni;
- descrivere come le piante interagiscono con l'ambiente circostante attraverso la sintesi e il rilascio di metaboliti secondari;
- descrivere la rilevanza delle piante come risorsa alimentare, tessile, farmaceutica, etc.
- descrivere i concetti di base della Botanica farmaceutica;
- identificare specie, genere, famiglia e ordine di piante medicinali selezionate;
- descrivere i caratteri distintivi di tali specie, la droga ed i suoi composti attivi;
- descrivere il ruolo ecologico del metabolita secondario (deterrente o attraente di insetti impollinatori, ecc.) e conoscere cenni della sua attività biologica/farmacologica.

La verifica della capacità di applicare le conoscenze apprese nel corso dell'insegnamento sarà effettuata valutando i risultati ottenuti in specifiche esperienze pratiche ed esercitazioni in orto botanico e che prevedono la soluzione di problematiche implicanti la conoscenza delle tematiche specificate negli obiettivi formativi.
Programma e organizzazione didattica

Linea AL

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
MODULO DI BIOLOGIA VEGETALE

Organismi animali e vegetali, differenze.
Nutrizione delle piante: autotrofismo ed eterotrofismo.

Cellula vegetale
Plastidi: cloroplasti, cromoplasti, amiloplasti
Vacuolo: origine, sviluppo, funzioni. Contenuto vacuolare con particolare riferimento ai metaboliti secondari.
Trasporto attraverso la membrana plasmatica. Fenomeni osmotici, plasmolisi e deplasmolisi. Pressione osmotica, pressione di turgore.
Lamella mediana e parete cellulare. Genesi e sviluppo della parete. Funzioni della parete.
Componenti chimici della parete: cellulosa, emicellulose, sostanze pectiche. Modificazioni secondarie della parete: lignificazione, suberificazione, mineralizzazione, cutinizzazione, gelificazione.

Tessuti delle piante superiori. Tessuti meristematici primari e secondari. Accrescimento embrionale e accrescimento per distensione. Differenziamento. Tessuti adulti: parenchimatici, tegumentali, meccanici, segregatori, conduttori.

Organografia: fusto, foglie, apparato radicale.
Anatomia del fusto: apice vegetativo, struttura primaria del fusto di Dicotiledoni e Monocotiledoni. Struttura secondaria del fusto di Dicotiledoni e Gimnosperme. Legno eteroxilo e omoxilo. Funzionamento del cambio.

Anatomia della radice: apice radicale, struttura primaria della radice di Dicotiledoni e Monocotiledoni. Struttura secondaria delle radici di Dicotiledoni.

Foglie: forma, struttura e funzione delle foglie di Dicotiledoni, Monocotiledoni e Gimnosperme. Scambi gassosi tra la foglia e l'ambiente esterno e loro meccanismi di regolazione. Funzionamento degli stomi.

Fotosintesi

Seme e germinazione


MODULO DI BOTANICA FARMACEUTICA

Concetto di pianta medicinale, droga, principio attivo, tempo balsamico.
Alghe, briofite, pteridofite: ciclo riproduttivo

Spermatofite: inquadramento tassonomico, significato e biologia del seme.

· Gimnosperme:
Cycadophyta, generalità
Ginkgophyta (Ginkgo biloba)
Conoferophyta, Coniferales
1. Pinaceae (Picea abies, Abies alba, gen, Pinus, Larix decidua, Cedrus libani)
2. Cupressaceae (Cupressus sempervirens, Juniperus communis)
3. Taxaceae (Taxus baccata)
Gnetophyta, generalità e cenni ai generi Ephedra, Gnetum, Welwitschia

· Angiosperme: generalità
Per le famiglie di seguito elencate sarà necessario conoscere i caratteri discriminanti e le principali specie che vi appartengono. Le specie indicate tra parentesi vanno inoltre studiate in dettaglio.

1. Ranunculaceae (generi Aconitum, Helleborus)
2. Papaveraceae (Papaver rhoeas, P. somniferum, Chelidonium majus)
3. Cannabaceae (Cannabis indica, Humulus lupulus)
4. Fagaceae (Fagus sylvatica, gen. Quercus, Castanea sativa)
5. Salicaceae (Salix alba, Populus nigra)
Fabales: caratteri comuni
6. Mimosceae (specie ornamentali, Acacia senegal)
7. Caesalpinaceae (Ceratonia siliqua,Tamarindus indica, Cassia angustifolia)
8. Fabaceae (specie di interesse alimentare, medicinali, di interesse foraggero e note della flora italiana, in dettaglio Glycyrrhiza glabra)
9. Apiaceae (Pimpinella anisum, Conium maculatum)
10. Solanaceae (specie di uso alimentare, belladonna, giusquiamo, stramonio)
11. Lamiaceae (Lavandula angustifolia)
12. Oleaceae (specie ornamentali, Olea europaea, Fraxinus excelsior, Fraxinus ornus)

13. Scrophulariaceae (Digitalis purpurea)
14. Asteraceae (specie di interesse alimentare, medicinali, ornamentali, in dettaglio Artemisia absintium, Chamomilla recutita)
15. Aloaceae (Aloe barbadensis, Aloe ferox)
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari
Metodi didattici
Il corso consta di 2 moduli: Biologia vegetale e Botanica farmaceutica per un totale di 8 CFU.

Lezioni frontali ed esercitazioni
Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni in aula, con particolare riferimento alla anatomia vegetale e in campo, frequentemente svolte presso l'Orto botanico di Città Studi (Milano) e l'Orto botanico G.E. Ghirardi (Toscolano Maderno, Bs), entrambi afferenti all'Università degli Studi di Milano. Si utilizza la metodologia hands-on (toccare con le mani, conoscere attraverso il fare): gli studenti divengono gli artefici della lezione stessa, ricercando, osservando, utilizzando i 5 sensi, disegnando, riconoscendo, proponendo ed anche progettando. I prodotti di tale attività divengono in alcune occasioni lezioni tenute dagli stessi studenti.

Simulazioni d'esame
Durante il corso sono previste simulazioni d'esame quale importante momento di confronto e verifica delle conoscenze acquisite. Esse sono programmate al termine di ognuno dei due moduli di Biologia Vegetale e Botanica Farmaceutica. Ad ognuno degli studenti viene consegnato un tema d'esame da svolgere in un tempo concordato con il docente. Gli studenti possono consultare i propri appunti e il libro di testo e lavorare in gruppo. Al termine del tempo assegnato e dunque a conclusione della prova, il docente effettua la correzione in aula.

Altre proposte didattiche
Proposte didattiche diversificate variano di anno in anno, da workshop (si citi il workshop "Fare botanica in orto", realizzato nel 2015) a mostre itineranti (si citi la mostra "SeduzioneRepulsione: quello che le piante non dicono" realizzata nel 2016). Ogni anno si propongono a maggio due giornate di studio presso l'Orto botanico G.E. Ghirardi, interamente dedicato alle piante officinali, in occasione dell'evento internazionale Fascination of Plant Day.
Materiale di riferimento
Maugini E., Maleci Bini L., Mariotti Lippi M. 2014. Botanica Farmaceutica, Piccin, Padova.
Leporatti M.L., Foddai S., Tommassini L. 2001. Testo atlante di anatomia vegetale e delle piante officinali. Piccin, Padova
Lezioni curriculari, lezioni seminariali, schede riassuntive e altro materiale disponibili su Ariel
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Durante il corso sono previste prove in itinere, insieme alle prove d'esame.

Prova in itinere
Essa è proposta al termine di ognuno dei 2 moduli del corso. Durante il periodo di interruzione della didattica (generalmente fine aprile), la prova relativa al programma di Biologia Vegetale, a metà giugno la prova relativa al programma di Botanica Farmaceutica.
Si tratta di una prova scritta che consta di 30 domande a risposta multipla (sono proposte 4 risposte), la prima riguardante il programma di Biologia Vegetale, la seconda il programma di Botanica Farmaceutica.
Il tempo a disposizione è pari a 30 minuti. A discrezione del docente può essere aggiunta una prova di esercitazione, con un incremento di tempo fino a 45 minuti. Si considera superata la prova a partire da 18 risposte esatte. Il superamento della prima prova garantisce l'accesso alla seconda prova relativa al programma di Botanica Farmaceutica.
L'esito della prima prova in itinere è comunicato direttamente dal docente. Al superamento della seconda prova in itinere, viene registrato l'esito complessivo dell'esame dato dalla media delle due prove in itinere.
Viene effettuata anche una valutazione complessiva in base alla partecipazione dello studente alle lezioni frontali, alle esercitazioni e agli eventi proposti. Tali valutazioni non risultano penalizzanti per gli studenti non frequentanti, ma hanno il fine di valorizzare la partecipazione attiva degli studenti.
Moduli o unità didattiche
Unità didattica: Biologia vegetale
BIO/15 - BIOLOGIA FARMACEUTICA - CFU: 4
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 24 ore

Unità didattica: Botanica farmaceutica
BIO/15 - BIOLOGIA FARMACEUTICA - CFU: 4
Lezioni: 32 ore
Docente: Mizzotti Chiara

Linea MZ

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
MODULO DI BIOLOGIA VEGETALE
Organismi animali e vegetali, differenze.
Nutrizione delle piante: autotrofismo ed eterotrofismo.
Cellula vegetale
Plastidi: cloroplasti, cromoplasti, amiloplasti
Vacuolo: origine, sviluppo, funzioni. Contenuto vacuolare con particolare riferimento ai metaboliti secondari.
Trasporto attraverso la membrana plasmatica. Fenomeni osmotici, plasmolisi e deplasmolisi. Pressione osmotica, pressione di turgore.
Lamella mediana e parete cellulare. Genesi e sviluppo della parete. Funzioni della parete.
Componenti chimici della parete: cellulosa, emicellulose, sostanze pectiche. Modificazioni secondarie della parete: lignificazione,
suberificazione, mineralizzazione, cutinizzazione, gelificazione.
Tessuti delle piante superiori. Tessuti meristematici primari e secondari. Accrescimento embrionale e accrescimento per distensione.
Differenziamento. Tessuti adulti: parenchimatici, tegumentali, meccanici, segregatori, conduttori.
Organografia: fusto, foglie, apparato radicale.
Anatomia del fusto: apice vegetativo, struttura primaria del fusto di Dicotiledoni e Monocotiledoni. Struttura secondaria del fusto di
Dicotiledoni e Gimnosperme. Legno eteroxilo e omoxilo. Funzionamento del cambio.
Anatomia della radice: apice radicale, struttura primaria della radice di Dicotiledoni e Monocotiledoni. Struttura secondaria delle radici
di Dicotiledoni.
Foglie: forma, struttura e funzione delle foglie di Dicotiledoni, Monocotiledoni e Gimnosperme. Scambi gassosi tra la foglia e l'ambiente
esterno e loro meccanismi di regolazione. Funzionamento degli stomi.
Fotosintesi
Seme e germinazione
MODULO DI BOTANICA FARMACEUTICA
Concetto di pianta medicinale, droga, principio attivo, tempo balsamico.
Alghe, briofite, pteridofite: ciclo riproduttivo
Spermatofite: inquadramento tassonomico, significato e biologia del seme.
· Gimnosperme:
Cycadophyta, generalità
Ginkgophyta (Ginkgo biloba)
Conoferophyta, Coniferales
1. Pinaceae (Picea abies, Abies alba, gen, Pinus, Larix decidua, Cedrus libani)
2. Cupressaceae (Cupressus sempervirens, Juniperus communis)
3. Taxaceae (Taxus baccata)
Gnetophyta, generalità e cenni ai generi Ephedra, Gnetum, Welwitschia
· Angiosperme: generalità
Per le famiglie di seguito elencate sarà necessario conoscere i caratteri discriminanti e le principali specie che vi appartengono. Le
specie indicate tra parentesi vanno inoltre studiate in dettaglio.
1. Ranunculaceae (generi Aconitum, Helleborus)
2. Papaveraceae (Papaver rhoeas, P. somniferum, Chelidonium majus)
3. Cannabaceae (Cannabis indica, Humulus lupulus)
4. Fagaceae (Fagus sylvatica, gen. Quercus, Castanea sativa)
5. Salicaceae (Salix alba, Populus nigra)
Fabales: caratteri comuni
6. Mimosceae (specie ornamentali, Acacia senegal)
7. Caesalpinaceae (Ceratonia siliqua,Tamarindus indica, Cassia angustifolia)
8. Fabaceae (specie di interesse alimentare, medicinali, di interesse foraggero e note della flora italiana, in dettaglio Glycyrrhiza
glabra)
9. Apiaceae (Pimpinella anisum, Conium maculatum)
10. Solanaceae (specie di uso alimentare, belladonna, giusquiamo, stramonio)
11. Lamiaceae (Lavandula angustifolia)
12. Oleaceae (specie ornamentali, Olea europaea, Fraxinus excelsior, Fraxinus ornus)
13. Scrophulariaceae (Digitalis purpurea)
14. Asteraceae (specie di interesse alimentare, medicinali, ornamentali, in dettaglio Artemisia absintium, Chamomilla recutita)
15. Aloaceae (Aloe barbadensis, Aloe ferox)
Prerequisiti
Conoscenze di biologia cellulare (struttura della cellula animale, mitosi, meiosi)
Metodi didattici
Il corso consta di 2 moduli: Biologia vegetale e Botanica farmaceutica per un totale di 8 CFU.
Lezioni frontali ed esercitazioni
Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni in aula, con particolare riferimento alla anatomia vegetale e in campo, frequentemente
svolte presso l'Orto botanico di Città Studi (Milano) e l'Orto botanico G.E. Ghirardi (Toscolano Maderno, Bs), entrambi afferenti
all'Università degli Studi di Milano.
Materiale di riferimento
Maugini E., Maleci Bini L., Mariotti Lippi M. 2014. Botanica Farmaceutica, Piccin, Padova.
Leporatti M.L., Foddai S., Tommassini L. 2001. Testo atlante di anatomia vegetale e delle piante officinali. Piccin, Padova
Lezioni curriculari, lezioni seminariali, schede riassuntive e altro materiale disponibili su Ariel
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Durante il corso sono previste prove d'esame sia durante il modulo di Biologia vegetale che in quello di Botanica farmaceutica. Le prove sono composte da domande inerenti le lezioni di biologia vegetale già svolte, a cui gli studenti dovranno rispondere affinché possano valutare autonomamente il grado di conoscenza acquisita della terminologia per la descrizione dei tessuti ed organi di cui sono composte le piante. Per valutare la conoscenza delle piante medicinali verranno mostrate foto a colori delle piante medicinali viste a lezione e verrà chiesto loro di riconoscerle secondo la classificazione Cronquist seguita dal libro di testo consigliato. Anche l'esame sarà svolto oralmente in maniera simile e sarà composto da due parti: nella prima verrà valutata la preparazione dello studente con una serie di domande riguardante il programma di biologia vegetale. Nella seconda, lo studente dovrà essere in grado di riconoscere e descrivere le piante medicinali attraverso foto a colori che gli verranno mostrate.
Moduli o unità didattiche
Unità didattica: Biologia vegetale
BIO/15 - BIOLOGIA FARMACEUTICA - CFU: 4
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 24 ore
Docente: Pinna Christian

Unità didattica: Botanica farmaceutica
BIO/15 - BIOLOGIA FARMACEUTICA - CFU: 4
Lezioni: 32 ore
Docente: Pinna Christian

Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento mediante e-mail
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, via Mangiagalli 25, secondo piano, studio 2013
Ricevimento:
previo appuntamento mediante e-mail
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, via Mangiagalli 25, secondo piano, studio 2024