Scheda Insegnamento: Botanica generale A.A. 2016/2017
  • Corso di Laurea: SCIENZE E TECNOLOGIE PER LA CONSERVAZIONE DELLE FORESTE, DELLA NATURA E DELL'AMBIENTE (L-25 Viterbo)
  • Codice: 17894
  • Crediti: 6
  • Anno Off. Formativa: 2016/2017
  • Anno di Corso: 1
  • Erogazione: I 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:
•Protoplasto, Citoplasma, Citosol, Citoscheletro
•Apparato di Golgi: corpi di Golgi o dittiosomi. Faccia di trasformazione (cis) e faccia di maturazione (trans). Vescicole di transizione e maturazione.
•Reticolo endoplasmatico (RE): RE ruvido (cisterne, ribosomi, sintesi delle proteine) e liscio, struttura e ruolo nel metabolismo cellulare.
o•Il sistema di endomembrane.
•Plastidi: tipi di plastidi (cloroplasti, cromoplasti, leucoplasti, amiloplasti, ezioplasti), struttura e relative funzioni. Origine a partire dai proplastidi. Cloroplasti: struttura (tilacoidi, grana, stroma) in relazione alle principali reazioni coinvolte nella fotosintesi clorofilliana. I pigmenti fotosintetici (clorofilla e carotenoidi).
•Mitocondri: struttura (creste e matrice) in relazione alle principali reazioni coinvolte nella respirazione cellulare.
•Vacuolo: tonoplasto, succo cellulare. Ruolo del vacuolo nel metabolismo cellulare, nell’economia dell’acqua e nei processi di distensione cellulare. Relazioni idriche: il potenziale dell'acqua ed i fattori che lo determinano. Movimento dell'acqua tra le cellule: apoplasto e simplasto.

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: canali, carrier, pompe protoniche. Trasporto passivo e gradiente elettrochimico. Trasporto attivo (primario e secondario).

4.La parete cellulare. I componenti della parete: pectine, cellulosa, emicellulose, proteine di parete. 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). Cenni su: cromatina, cromosomi, cromatidi; il numero cromosomico (ploidia); acidi nucleici, struttura del DNA e dei nucleotidi; duplicazione, traduzione e trascrizione del DNA; RNA: tipi e funzioni (mRNA, rRNA, tRNA); il codice genetico, i ribosomi e la sintesi delle proteine. Importanza dell'informazione genetica e delle proteine in rapporto al metabolismo cellulare.

6.Modalità della divisione mitotica del nucleo (cenni). Ciclo cellulare (fasi G1, S e G2) e variazioni del contenuto di DNA. Citodieresi.
7.La divisione meiotica del nucleo (cenni): modalità e fattori che causano la variabilità genetica. Crossing-over, assortimento casuale dei cromosomi: Conseguenze della meiosi per la variabilità genetica degli individui.

8.Anatomia dei vegetali superiori. Il cormo. 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.

15.Il frutto. Dall’ovario al pericarpo. Frutti secchi e carnosi.

16.Sintesi della teoria evolutiva. Selezione naturale e artificiale, pressione selettiva, adattamento, fitness, evoluzione. Genotipo e fenotipo. Il concetto di specie.

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. Adattamenti morfologici a diversi contesti ambientali: igromorfismo e xeromorfismo.

Testi consigliati

Pasqua et al. Botanica generale e diversità vegetale. Piccin (dalla 2a versione)
Speranza, Calzoni. STRUTTURA DELLE PIANTE PER IMMAGINI (consultazione per anatomia) Zanichelli.

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 (principali legami chimici; ossidoriduzioni; pH; caratteristiche delle principali molecole organiche). Fisica (concetto di potenziale; nozioni di base di idraulica, p.e. pressione, diffusione, osmosi).

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

Esame finale orale basato sull’analisi critica di immagini microscopiche di diversi tessuti/organi vegetali o di parti di organi vegetali. La valutazione si baserà sulla conoscenza dello studente dell’anatomia vegetale in relazione ai principali processi fisiologici, e sulla sua capacità critica nell’analizzare il ruolo evolutivo ed ecologico di ciascuna struttura, dal livello di cellula, a quello di tessuto ed organo, a quello di bioma.

Luogo lezioni

Ex Facoltà di Agraria
via San Camillo de Lellis snc
Viterbo

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]