Cellula vegetale. Organuli cellulari. Fotosintesi. Mitosi, meiosi. Morfologia e anatomia di fusto, radice, foglie. Assorbimento. Nutrizione minerale. Bilancio idrico. Trasporto dei composti organici. Ormoni. Morfogenesi.
Concetti generali di sistematica (riproduzione, cicli ontogenetici, specie e nome scientifico, classificazioni). Cenni su procarioti, funghi, alghe. Le piante terrestri. Caratteristiche e legami evolutivi delle briofite. Le piante vascolari e significato evolutivo della comparsa di fusto, foglia, radice. Le piante vascolari senza semi ('pteridofite'): loro caratteristiche principali e legami evolutivi. La comparsa dell'eterosporia.
Libri di testo:
Raven P. H., Evert R. F., Eichhorn S. E., 1990. Biologia delle piante. Zanichelli editore, Bologna. (oppure la nuova edizione: Evert R. F., Eichhorn S. E., 2013. La biologia delle piante di Raven. Zanichelli editore, Bologna.)
Signorini M.A. Appunti di Botanica sistematica. (www.agr.unifi.it).
Taiz l., Zeiger E. Fisiologia vegetale. Piccin, 2006.
Consigliato: Pasqua Abbate Forni, 2007 - Botanica generale e diversità vegetale. Ed. Piccin.
Obiettivi Formativi
Conoscenze: fornire criteri e strumenti per lo studio e la comprensione:
- delle basi materiali ed energetiche dei sistemi viventi;
- delle relazioni tra aspetti strutturali e funzionali delle piante e delle relazioni tra gli organismi;
- dei fondamenti della diversità dei vegetali, in una prospettiva di evoluzione.
Competenze acquisite al termine del corso: conoscenza delle modalità di funzionamento della cellula vegetale, delle principali caratteristiche delle piante, delle caratteristiche principali e del significato evoluzionistico delle piante senza semi (briofite, 'pteridofite').
Capacità acquisite al termine del corso:
- capacità di analisi della morfologia e struttura anatomica dei vegetali e della loro relativa funzione;
- capacità di riconoscere i principali gruppi di piante senza semi, cogliendone le relazioni evoluzionistiche.
Prerequisiti
Sono fortemente raccomandate conoscenze di base in biologia.
Metodi Didattici
Numero di ore totali del corso: 150 (6 x 25)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 145
Numero di ore relative alle attività in aula: 36
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni e esercitazioni in laboratorio o in campagna): 12
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: non obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, esemplari vegetali freschi e essiccati.
Modalità di verifica apprendimento
Modalità: esame orale sugli argomenti trattati alle lezioni e alle esercitazioni.
Programma del corso
LEZIONI
Diversità del mondo vivente e teoria dei 5 Regni (Monera, Protisti, Piante, Funghi, Animali). Evoluzione e selezione naturale.
Struttura e funzioni della cellula vegetale.
Ultrastruttura e funzioni delle membrane biologiche. Plasmalemma, nucleo, citoscheletro, reticolo endoplasmico liscio e rugoso, ribosomi, apparato di Golgi, mitocondri, parete cellulare, plastidi, vacuolo: origine, struttura e funzioni.
Fotosintesi C3, C4 e CAM: aspetti generali. Proprietà fisico-chimiche e movimenti dell’acqua. Trasporto transmembrana. Mitosi e meiosi.
Gamia. Gamete e spora. Gametofito e sporofito. I cicli ontogenetici.
Riproduzione agamica e gamica.
Organizzazione morfologica e struttura anatomica delle piante vascolari.
Meccanismi generali del differenziamento.
Tessuti vegetali: meristemi primari e secondari (cambio cribro-vascolare e subero-fellodermico). Tessuti somatici: tegumentali, parenchimatici, meccanici, conduttori, secretori.
Struttura primaria di fusto e radice in Gimnosperme e Angiosperme.
Anatomia e morfologia della foglia. Struttura secondaria di fusto e radice in Dicotiledoni e Gimnosperme.
Bilancio idrico delle piante: aspetti generali del trasporto. Traspirazione e funzionalità stomatica. Assorbimento radicale e trasporto xilematico. Traslocazione dei soluti. Fitormoni: caratteristiche dei principali ormoni vegetali. Nutrizione minerale. Micorrize. Ciclo dell’azoto.
Quiescenza e dormienza in semi e gemme. Germinazione e germogliamento.
La sistematica. Concetto di specie in botanica. Il nome della specie. Le classificazioni sistematiche. Le categorie tassonomiche o taxa.
Cenni su procarioti, funghi e alghe. Importanza filogenetica delle alghe verdi (Chlorophyta).
Le piante terrestri o vere piante (Embriofite). Le spinte evolutive all’emersione dall’acqua.
Caratteri principali delle briofite, riproduzione, ciclo, cenni di sistematica, interesse ecologico.
Le piante vascolari o tracheofite. Comparsa dei tre organi vegetativi del cormo (radice, fusto, foglia).
Le crittogame vascolari o pteridofite. Cenni sui principali gruppi di pteridofite. Selaginella come esempio di eterosporia. Le Polypodiophyta (felci). Le Equisetophyta (equiseti).
ESERCITAZIONI IN AULA
Struttura e ultrastruttura della cellula vegetale. Anatomia di radice, fusto e foglia di Angiosperme e Gimnosperme.
Morfologia degli organi vegetativi (radice, fusto, foglia) delle angiosperme e loro modificazioni. Osservazione in campagna di piante appartenenti ai gruppi studiati.