ECTS - University of Pisa
Il corso ha lo scopo di fornire le basi della biologia vegetale, indispensabili per la comprensione delle principali funzioni ed adattamenti delle piante in relazione all’ambiente: le peculiarità della cellula vegetale, l’anatomia di radici fusto e foglie nelle piante terrestri, loro crescita e sviluppo delle piante e loro regolazione. Nella seconda parte del corso saranno forniti gli elementi necessari per comprendere principi e metodi della classificazione botanica, con cenni circa l'evoluzione e le relazioni filogenetiche che intercorrono tra i vari gruppi di organismi fotosintetici clorifilliani (e al regno dei Funghi), oltre a elementi di corologia (fattori geografici, climatici, pedologici e antropici nella distribuzione dei vegetali).
The course aims to provide a basic knowledge of plant biology, how they function and adapt in relation to the environment. The peculiarities of plant cells, the anatomy of roots, stem and leaves, their growth, development and regulation are also approached. In the second part of the course, the basic elements to understand methods and principles of botanical classification will be provided. The evolution and phylogenetic relationships among major groups of chlorophyll photosynthetic organisms and mushrooms will be treated, besides basic elements of chorology (i.e. geographical, climatic, soil, and anthropic factors driving the distrbution of plants on Earth).
Verifica nozioni fondamentali circa l’organografia, sviluppo e sistematica dei vegetali, capacità di interpretare il ruolo svolto da un vegetale nell’ambiente che lo circonda. Conoscenza delle caratteristiche di base dei principali gruppi vegetali.
Verification of the basic knowledge about morpho-anatomy, development, and systematics of plants, ability to interpret the role played by a plant in its surrounding environment. Knowledge of the most important features of the major taxonomic groups of algae, plants, and fungi.
Nozioni di Biologia generale
Basic knowledge of general biology
Lezioni frontali. Laboratory activities: Tecniche di fissazione, colorazione ed allestimento di preparati per l’osservazione al microscopio ottico. Osservazione di preparati macroscopici e per la microscopia ottica relativi a peli, stomi, tessuti, strutture primarie e secondarie. Sono previste svariate uscite sul campo (lezioni fuori sede), una visita all'Orto Botanico ed una al Museo Botanico dell'Università di Pisa per illustrare dal vivo le principali caratteristiche dei gruppi trattati.
Face-to-face lectures. Laboratory activities: Fixation techniques, colouration and preparation of slides for light microscopy. Observation of microscopic (hairs, stomata, tissues, primary and secondary structures) and macroscopic materials. Several field lessons and a visit to the Botanic Garden and Museum of Pisa will also be carried out, in order to exemplify in vivo the main features of the treated groups.
Cenni sulla origine della vita, organismi animali e vegetali, autotrofia ed eterotrofia; la cellula come unità di base dei viventi. Le piante come sistemi aperti.
La cellula vegetale: struttura e funzione dei componenti cellulari: nucleo, citoplasma, nucleolo, ribosomi, mitocondrio, plastidi, vacuolo, corpo del Golgi, la parete cellulare e le sue modificazioni secondarie. Il concetto di differenziazione e determinazione. Il citoscheletro.
Mitosi e meiosi: i cromosomi e la loro organizzazione, cariodieresi, citodieresi, caratteristiche generali, il significato dei due processi ed i momenti più importanti ed i livelli di DNA nelle due divisioni.
I tessuti: caratteristiche, distribuzione, funzione ed importanza applicativa. I tessuti meristematici: embrionali, apicali, intercalari, primari e secondari, meristemoidi. I tessuti differenziati: primari e secondari, tegumentali, meccanici, conduttori, secretori e parenchimatici.
Gli organi vegetativi: morfologia generale delle piante, funzione dei vari organi. Il fusto: apice caulinare, gemma, formazioni delle foglie, dei rami, i vari tipi di ramificazione, la struttura primaria, l’accrescimento, il passaggio dalla struttura primaria alla secondaria e l’accrescimento secondario. La radice: apice radicale, radici secondarie, radici avventizie, radici laterali, gli apparati radicali, la struttura primaria, l’accrescimento primario. La cuffia: struttura e funzione. Il passaggio dalla struttura primaria alla struttura secondaria, l’accrescimento secondario, le modalità di connessione tra i sistemi di conduzione della radice e quelli del fusto. La foglia: fillotassi, morfologia, anatomia, nervature, tracce e lacune foliari, struttura e funzione degli stomi. Meccanicismi che regolano al caduta della foglia.
Propagazione e riproduzione: propagazione vegetativa e riproduzione sessuata, apparati sessuali. I cicli ontogenetici nei vegetali. Sporogenesi, gametogenesi, il fiore angiospermico, fecondazione e sviluppo dell’embrione, del seme e del frutto, vari tipi di seme e di frutto. Infiorescenze e infruttescenze.
Le metamorfosi del cormo: adattamenti in relazione alla temperatura, alla disponibilità di acqua, alle esigenze di luce ed i cambiamenti di clima ed alle particolari esigenze nutrizionali.
Sistemi di classificazione e nomenclatura: dai sistemi artificiali a quelli filogenetici.
I grandi gruppi di diversità vegetale: “Imperi” Prokaryota ed Eukaryota. Importanza dell’endosimbiosi per l’evoluzione dei gruppi vegetali.
Caratteri generali, riproduzione, significato ecologico, sistematica del Regno Bacteria (Sottoregni Negibacteria ed Unibacteria), con particolare riferimento al Phylum Cyanobacteria.
Caratteri generali, principali cicli biologici, ecologia, filogenesi, sistematica, interesse economico ed esempi del Regno Fungi. Simbiosi fungine (micorrize; licheni) e loro significato bioecologico.
Caratteri generali, cicli biologici, ecologia, filogenesi, sistematica ed esempi dei Regni Protozoa e Chromista, con particolare riferimento alla Divisione Heterokontophyta.
Caratteri generali, cicli biologici, ecologia, filogenesi, sistematica ed esempi del Regno Plantae con particolare riferimento ai Phyla Rhodophyta, Chlorophyta, Charophyta.
Caratteristiche e principali tappe evolutive delle piante terrestri (classe Embryopsida). Le differenze tra angiosperme dicotiledoni e monocotiledoni sia per la struttura che per l’organizzazione del fiore. Caratteristiche delle principali famiglie di angiosperme della flora italiana.
Origin of life, plant and animal organisms, autotrophy and heterotrophy; the cell as the basic unit of living beings. Plants as open systems.
Plant cell: structure and function: nucleus, cytoplasm, nucleolus, ribosomes, mithocondria, plastids, vacuole, Golgi apparatus, cell wall and its modifications. The concepts of differentiation and determination. The cytoskeleton.
Mitosis and meiosis: the chromosomes and their organisation.
Plant tissues and organs (root, stem, leaf), their morpho-anatomy, development and modifications.
Propagation and reproduction. Ontogenetic cycles, spores, pollen, seeds, flowers, fruits. Inflorescences and Infructescences.
Classification and nomenclature systems.
The major groups of diversity in botany: “Imperia” Prokaryota and Eukaryota. The evolutionary relevance of endosimbiosis.
Basic features, reproduction, ecological significance, systematics and phylogeny of Cyanobacteria (Kingdom Bacteria), Fungi (including lichens and mycorrhizae), Protozoa and Chromista (with a particular focus on Heterokontophyta), Plantae (Rhodophyta, Chlorophyta, Charophyta).
The main features and evolutionary milestones of land plants (Embryopsida). Morpho-anatomic differences between dicot and monocot angiosperms (and their taxonomic irrelevance). Features of the main angiosperm families of the Italian flora.
Testi di riferimento
Pasqua G., Abbate G., Forni C. (Eds.) (2019) Botanica generale e diversità vegetale. IV Edizione. Piccin Editore.
Sanità di Toppi L. (2018) Interazioni Piante-Ambiente. Piccin Editore.
Reference books
Pasqua G., Abbate G., Forni C. (Eds.) (2019) Botanica generale e diversità vegetale. IV Edizione. Piccin Editore.
Sanità di Toppi L. (2018) Interazioni Piante-Ambiente. Piccin Editore.
La frequenza alle attività di laboratorio, nella misura di almeno il 70%, è obbligatoria.
The frequency of at least 70% of laboratory activities is mandatory.
Esame orale. È previsto lo svolgimento di una o più prove in itinere, il cui eventuale superamento può esonerare lo studente dal sostenere quella parte di programma all’orale.
Oral exam. One or more in itinere verifications are planned.
