Scheda Insegnamento: Botanica ed ecologia vegetale A.A. 2016/2017
  • Corso di Laurea: SCIENZE DELLA MONTAGNA (L-25 Rieti)
  • Codice: 16955
  • Crediti: 8
  • Anno Off. Formativa: 2016/2017
  • Anno di Corso: 1
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: ALFREDO DI FILIPPO

Programma

1. La comparsa della vita sulla Terra. Le piante e la loro evoluzione. Esperienza di Miller. Procarioti ed eucarioti. Aerobiosi ed anaerobiosi. Autotrofia ed eterotrofia. Organismi unicellulari e pluricellulari. L'innovazione attraverso l'affermarsi delle funzioni cellulari.

2. Principali differenze tra cellula procariotica ed eucariotica. Struttura e funzioni della cellula vegetale e dei suoi organelli.

3. Il plasmalemma. Struttura delle membrane cellulari. Il modello a mosaico fluido. Componenti delle membrane (fosfolipidi e steroli; proteine transmembrana, proteine periferiche, glicoproteine) e loro capacità nel determinare le funzioni e la variabilità delle membrane. Permeabilità differenziale. Osmosi e pressione osmotica. Turgore cellulare, pressione di turgore e pressione di parete. Trasporto di soluti attraverso le membrane. Proteine di trasporto. Trasporto passivo trasporto attivo.

4. La parete cellulare e le sue componenti chimiche. Reticolo cellulosico e matrice della parete. Assemblaggio della parete primaria. Movimento dell'acqua e dei soluti in rapporto alla parete. La parete e l'accrescimento per distensione della cellula. La parete secondaria. Modificazioni della parete (suberificazione, cutinizzazione, lignificazione, mineralizzazione). Plasmodesmi. Apoplasto e simplasto.

5. Il nucleo cellulare. Cenni su: cromosomi; DNA; RNA; il codice genetico, i ribosomi e la sintesi delle proteine.

6. Modalità della divisione mitotica del nucleo. Ciclo cellulare (fasi G1, S e G2) e variazioni del contenuto di DNA. Citodieresi. Fragmoplasto e formazione della parete a partire dalla divisione cellulare.

7. La divisione meiotica del nucleo: modalità e fattori che causano la variabilità genetica.

8. Anatomia dei vegetali superiori. Dedifferenziamento e totipotenza cellulare. Tessuti: classificazione e tipi cellulari costituenti i vari tessuti. Accrescimento per divisione, distensione e differenziamento. Tessuti embrionali (meristematici) e definitivi (somatici). Tessuti e sistemi di tessuti. Tessuti semplici e complessi. Principali tipi di tessuto e loro caratteristiche: tessuto parenchimatico, tegumentale, conduttore, meccanico, segregatore.

9. Struttura e funzioni della radice nelle Angiosperme e nelle Gimnosperme. Apparato radicale fittonante e fascicolato. Apice, struttura e funzione dei meristemi radicali. Centro quiescente, geotropismo positivo, statoliti. Struttura primaria (actinostele). Arche legnose e cribrose, protoxilema e protofloema, metaxilema e metafloema. Endoderma e periciclo. Origine delle radici laterali. Formazione della struttura secondaria.

10. Morfologia ed anatomia del germoglio nelle Angiosperme e nelle Gimnosperme. Struttura dell'apice del germoglio. La gemma: gemme vegetative e fiorali; gemme terminali e laterali; gemme dormienti e perule. Accrescimento monopodiale e simpodiale. Macroblasti e brachiblasti. Nodi e internodi. I meristemi nel caule (tunica-corpus) Origine dei fasci vascolari. Eustele ed atactostele. Origine struttura e funzionamento del cambio cribro-vascolare. Struttura secondaria del fusto. Cerchie annuali. Struttura del legno omoxilo ed eteroxilo. Legno a porosità diffusa, legno a porosità anulare. Duramen ed alburno. Origine struttura e funzioni del cambio subero-fellodermico. Il periderma. Le lenticelle.

11. Morfologia ed anatomia della foglia delle Angiosperme e delle Gimnosperme. Il picciolo e la lamina fogliare. Foglie semplici e composte. Foglie a mesofillo omogeneo ed eterogeneo. Foglie bifacciali, equifacciali e unifacciali; foglie plagiotrope, ortotrope ed aghiformi. Gli stomi ed i fattori che ne determinano il meccanismo di apertura e chiusura. Traspirazione e fotosintesi clorofilliana in relazione alla struttura della foglia. L'ascesa dell'acqua nello xilema: la teoria di adesione-coesione-tensione. Caricamento del floema e trasporto dei fotosintati.

12. I sistemi propagazione e riproduzione nei vegetali. Alternanza delle generazioni (gametofito, sporofito) e delle cellule riproduttive (spore e gameti). Formazione e anatomia degli apparati connessi (sporangi, anteridi, archegoni). La fecondazione.
Principali caratteristiche e ciclo ontogenetico delle embriofite non vascolari (muschi ed epatiche).
Principali caratteristiche e ciclo ontogenetico di alcuni phyla delle embriofite vascolari: phylum Pterophyta (felci); phylum Conipherophyta (conifere); phylum Antophyta (angiosperme).

13. L’ovulo e il seme. Struttura del seme nelle Gimnosperme e nelle Angiosperme. Germinazione ipogea ed epigea. Fattori ambientali che favoriscono la germinazione del seme.

14. Struttura del fiore nelle Angiosperme. Modalità di impollinazione (anemofila, entomofila, etc.) e coevoluzione tra strutture fiorali e vettori del polline. Autogamia ed esogamia; loro conseguenze sulla diversità vegetale. Esogamia: meccanismi di riconoscimento genetici, dicogamia, eterostilia.

15. Il frutto. Dall’ovario al pericarpo. Frutti secchi e carnosi, deiscenti e indeiscenti. Frutti semplici, aggregati, composti, falsi frutti. Modalità di dispersione dei frutti (anemocora, zoocora, idrocora, etc.).

16. Sintesi della teoria evolutiva. Selezione naturale e artificiale, pressione selettiva, adattamento, fitness, evoluzione. Genotipo e fenotipo. Evoluzione divergente e convergente; coevoluzione. Il concetto di specie, sottospecie, ecotipo; la cultivar. I taxa di rango infraspecifico e superiori. Tassonomia e sistematica; il binomio di Linneo, le categorie sistematiche, cenni sulla formazione degli alberi filogenetici.

Elementi di ecologia vegetale:
17. L’ecologia. Le interazioni fra le piante e il loro ambiente. Fattori ecologici abiotici in relazione al metabolismo vegetale: luce, temperatura, acqua, nutrienti essenziali. Legge dei limiti fisiologici (minimo, massimo e optimum) e legge del minimo.
18. Adattamenti morfologici a diversi contesti ambientali: igromorfismo e xeromorfismo. Modificazioni del cormo: bulbo, rizoma, tubero, rizotubero.
19. Habitus o portamento. Piante annue, bienni e perenni. Piante erbacee e legnose; portamento arboreo, arbustivo e suffruticoso. Le forme biologiche di Raunkier (fanerofite, camefite, emicriptofite, geofite, terofite) e loro significato adattativo.
20. I gradienti ecologici. Variazioni latitudinali ed altitudinali dei principali fattori abiotici.
21. Definizione di bioma. I biomi terrestri: tundra, taiga, foresta temperata, prateria, savana, macchia mediterranea, deserto, foresta tropicale pluviale.

Testi consigliati

Raven, Evert, Eichorn. BIOLOGIA DELLE PIANTE. VI edizione. Zanichelli. (Dalla VI edizione in poi)
Pasqua et al. Botanica generale e diversità vegetale Ed. Piccin. (Dalla II edizione in poi)
Speranza, Calzoni. STRUTTURA DELLE PIANTE PER IMMAGINI. Zanichelli.
Dispense del corso.

Siti Internet consultabili per immagini anatomiche

http://www.dipbot.unict.it/frame/botgenit.htm
http://www.atlantebotanica.unito.it/page.asp

Propedeuticità

Chimica inorganica ed organica. Fisica.

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 64

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

Per l'attribuzione del voto durante la prova orale si terrà in conto per la valutazione: il livello di conoscenza dei contenuti (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito); la capacità di analisi, di sintesi e di collegamento tra i diversi livelli di organizzazione del fenomeno biologico (sufficiente, buona, ottima); la capacità di applicare i concetti teorici a casi reali (scarsa, discreta, buona); la padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Luogo lezioni

Via Angelo Maria Ricci 35/A
02100 Rieti

Orario lezioni

come da orario pubblicato sul sito

Comunicazioni

Viterbo: lunedi 15:00-16:00
Rieti: variabile a seconda dell'orario delle lezioni.

[Si prega comunque di contattare prima il docente per prendere un appuntamento]