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).
Acquisizione di 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.
Nozioni di Biologia generale
La conoscenza delle basi della biologia vegetale e dei principi e metodi di classificazione botanica è una parte essenziale del bagaglio di un naturalista/scienziato ambientale. Tali conoscenze sono anche necessario fondamento per altri insegnamenti del corso di laurea triennale, quali l’Ecologia, la Fisiologia vegetale, la Fitogeografia.
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.
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.
Testi di riferimento
Pasqua G., Abbate G., Forni C. (Eds.) (2015) Botanica generale e diversità vegetale. III Edizione. Piccin Editore.
La frequenza alle attività di laboratorio, nella misura di almeno il 70%, è obbligatoria.
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.
