Biologia cellulare e funzionale delle piante

A.A. 2020/2021
8
Crediti massimi
72
Ore totali
SSD
BIO/01 BIO/04 BIO/18
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento intende fornire agli studenti le nozioni di base sulla struttura, l'organizzazione, lo sviluppo e le principali funzioni delle cellule, dei tessuti e degli organismi vegetali, avendo presente la diversità morfologica e di funzioni esistente nel mondo vegetale. Il corso fornisce pertanto una visione completa del rapporto struttura-funzione dei vegetali. Le attività di laboratorio permettono agli studenti di acquisire le basi di alcuni metodi largamente utilizzati in ambito biotecnologico vegetale.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente conoscerà la cellula vegetale, i suoi cicli metabolici principali, i tessuti vegetali e il rapporto esistente fra le strutture di tessuti e organi e la funzione che questi devono svolgere.
Lo studente avrà acquisito la capacità di descrivere le strutture vegetali, usando la corretta terminologia, saprà ragionare sul funzionamento di una cellula e saprà applicare queste conoscenze nell'ambito delle biotecnologie verdi.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Le esercitazioni di laboratorio vengono convertite in attività a distanza. Gli studenti, in gruppi di tre, scelgono un argomento di approfondimento legato alle biotecnologie vegetali. Una serie di argomenti viene proposta dai docenti ma gli studenti hanno libertà nel proporre argomenti differenti e discuterli con i docenti. Sulla base della loro scelta, ai vari gruppi vengono consegnati 2-3 articoli scientifici inerenti all'argomento di interesse. I gruppi elaborano una sintesi dei lavori seguendo la logica di una scheda di esercitazione appositamente predisposta.
Il lavoro è seguito nel suo progresso attraverso incontri online fra ogni singolo gruppo e i docenti in cui vengono discusse le varie fasi del lavoro e chiarite eventuali difficoltà.
Programma
Biologia vegetale
La cellula vegetale e le sue principali peculiarità: vacuolo, parete cellulare e plastidi
Osmosi, turgore e importanza della parete
Istologia vegetale: i tessuti
Anatomia delle Angiosperme: fusto, foglie, radici
I fiori e le infiorescenze
La riproduzione sessuale: ciclo aplodiplonte e alternanza di generazioni
I semi: anatomia, germinazione, dispersione
I frutti: anatomia, dispersione
Propagazione vegetativa e apomissia
Gli ormoni: auxine, citochinine, gibberelline, etilene e acido abscissico
Fototropismi e gravitropismi
Interazioni pianta-ambiente: fioritura stagionale e fotoperiodismo
La domesticazione delle piante e il miglioramento varietale
Fisiologia vegetale
Struttura dell'apparato fotosintetico; sintesi di ATP e NADPH e ruolo nel ciclo di Calvin e fotorespiratorio; Metabolismi C4 e CAM, punti di compensazione della luce e della CO2.
Principi fisici del trasporto a livello cellulare e attraverso le membrane
Equazione di Nernst, pompe, canali e trasportatori. Trasporto attivo e passivo
Apoplasto e simplasto: potenziale idrico e trasporto dell'acqua a livello cellulare e nella pianta
La teoria tensione-adesione-coesione e la traspirazione. Trasporto floematico: contenuto e meccanismo.
Apertura degli stomi e ruolo dell'ABA. Sintesi di amido e di saccarosio
Assorbimento, trasporto e assimilazione dei nutrienti, con particolare attenzione a azoto e zolfo.
Prerequisiti
Biologia Generale e Cellulare, Chimica Generale e Inorganica, Chimica Organica
Metodi didattici
Lingua di insegnamento: Italiano
Le lezioni frontali sono accompagnate da diapositive in powerpoint, al fine di creare un filo logico supportato da grafici, formule, immagini e video.

Le esercitazioni occupano circa 16 ore e trattano tre argomenti:
1. osservazione al microscopio di strutture cellulari e tessuti vegetali
2. colture in vitro
3. osservazione, anche tramite stereomicroscopio, di alterazioni della forma o funzione di piante mutagenizzate
Materiale di riferimento
- Biologia vegetale: La Biologia delle Piante di Raven, di Ray F. Evert, Susan E. Eichhorn; 7a edizione italiana condotta sull'ottava edizione americana, Ed. Zanichelli oppure
Botanica Generale e Diversità Vegetale, G. Pasqua, G. Abbate, C. Forni, IV edizione Ed. Piccin
- Fisiologia vegetale: AAVV. (2017-2a ediz.) Elementi di fisiologia vegetale (a cura di N. Rascio), EdiSES.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame orale - l'esame mira a verificare le conoscenze acquisite dallo studente durante il corso e la capacità di ragionare sul rapporto struttura - funzione delle piante
BIO/01 - BOTANICA GENERALE - CFU: 0
BIO/04 - FISIOLOGIA VEGETALE - CFU: 0
BIO/18 - GENETICA - CFU: 0
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 16 ore
Lezioni: 56 ore
Docente/i
Ricevimento:
Contattare tramite email per fissare un appuntamento
via Celoria 26, torre C, piano 3