Insegnamento:

Botanica generale e sistematica (2 moduli)

Docente:

Pierluigi Cortis (modulo di Botanica generale)

Michela Marignani (modulo di Botanica sistematica)

Contenuti del Corso

Modulo di Botanica Generale (6 CFU): 

Fondamenti di biologia generale ed evolutiva nei vegetali: Rapporti tra Regno vegetale e animale (organismi autotrofi ed eterotrofi). Le più importanti tappe della filogenesi delle piante.

Livello cellulare: La cellula vegetale: le membrane; l’acqua e le cellule vegetali; Mitocondri, perossisomi e ribosomi. La parete cellulare: biogenesi e componenti della parete; architettura della parete; proprietà chimico-fisiche della parete e sue funzioni ; trasporto apoplastico e simplastico; separazione cellulare. Il citoscheletro: organizzazione generale; coinvolgimento nel ciclo cellulare; motilità cellulare, differenziamento e morfogenesi. Il sistema di endomembrane: reticolo endoplasmatico; apparato di Golgi; trasporto vescicolare; esocitosi ed endocitosi.Il vacuolo: funzioni del vacuolo; i plastidi; proplastidi; cloroplasti; cromoplasti; leucoplasti; pigmenti fotosintetici; ciclo di sviluppo dei plastidi; origine dei plastidi. Differenze tra cellula animale e vegetale. Cenni su mitosi e meiosi. Aspetti principali riguardanti : fotosintesi, respirazione, traspirazione, nutrizione,  ormoni vegetali.

Livello tissutale. I tessuti: meristemi primari e secondari; accrescimento e differenziamento delle cellule vegetali; tessuti parenchimatici; tessuti tegumentali ; tessuti meccanici  tessuti conduttori; tessuti secretori.

Livello di organo. Il fusto: morfologia e ontogenesi; struttura primaria del fusto; struttura secondaria; specializzazione e adattamenti del fusto. Il trasporto dell’acqua e nutrienti nel sistema vascolare. La foglia: origine evolutiva, fillotassi, morfologia fogliare, anatomia; abscissione fogliare; cotiledoni; modificazioni delle foglie (cirri, spine, perule, foglie succulente, foglie con funzione di riserva. La radice: organizzazione della radice, organizzazione dell’apice radicale, zona di differenziazione; zona di struttura primaria, zona di struttura secondaria; specializzazioni e adattamenti della radice, le simbiosi azotofissatrici.

Livello di organismo. La riproduzione: riproduzione vegetativa; riproduzione sessuale; i cicli biologici; la riproduzione delle angiosperme; struttura del fiore; ciclo vitale delle angiosperme, microsporogenesi e microgametogenesi; macrosporogenesi e macrogametogenesi; impollinazione, incompatibilità, fecondazione. Il seme: formazione e sviluppo dell’embrione, endosperma; modalità di dispersione; germinazione. Il frutto: formazione, maturazione e dispersione; classificazione dei frutti; frutti partenocarpici

Modulo di Botanica Sistematica (6 CFU):  

L'evoluzione ed il processo di speciazione. Metodi e principi della biosistematica. Classificazione, nomenclatura e studio della variabilità: metodi di classificazione, concetto di specie, ranghi tassonomici e nomenclatura. Caratteri con valore tassonomico.

I funghi: citologia, riproduzione, importanza ecologica. Sistematica. Interazioni funghi-alghe: i licheni.  Interazioni piante-funghi: le micorrize.

I cianobatteri: citologia, riproduzione, motilità, le eterocisti; sistematica ed importanza ecologica ed evolutiva. Le alghe: citologia, riproduzione e sistematica. L'emersione della vita dall’acqua: le piante terrestri non vascolari. Le Briofite: citologia, istologia, riproduzione e sistematica.

Le piante terrestri vascolari. Le Pteridofite: caratteri generali, riproduzione, sistematica.  Le Gimnosperme. Introduzione alle Spermatofite. Caratteri generali, riproduzione e sistematica delle gimnosperme. Le Angiosperme: diversità e cenni sull'evoluzione, sistematica. Le principali famiglie della flora italiana. Eu-dicotiledoni: Apiaceae, Asteraceae, Betulaceae, Boraginaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Ericaceae, Fabaceae, Fagaceae, Lamiaceae, Malvaceae, Oleaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Schrophulariaceae, Solanaceae. Monocotiledoni: Cyperaceae, Iridaceae, Liliaceae, Orchidaceae, Poaceae.

Identificazione delle piante vascolari e musei Botanici: importanza e funzione. Preparazione ed identificazione di campioni: allestimento di un erbario. La flora: importanza dello studio della flora di un territorio. Le piante di interesse economico.

Testi di riferimento

Modulo di Botanica Generale:

PASQUA G., ABBATE G., FORNI C., 2008. Botanica generale e diversità vegetale. Ed. Piccin

per approfondimenti

RAVEN P. H., EVERT R. F. , EICHHORN S. E., 2002. Biologia delle Piante. Ed. Zanichelli.

Modulo di Botanica Sistematica:

PASQUA G., ABBATE G., FORNI C., 2008. Botanica generale e diversità vegetale Ed. Piccin

MARCHI P. PEPE E., BIANCHI G. 2002-2004. Famiglie di piante vascolari italiane (3 volumi). Museo Erbario Dip. Biologia Vegetale. Casa editrice “La Sapienza”.

per approfondimenti

JUDD, CAMPBELL, KELLOGG, STEVENS, 2002. Botanica sistematica - un approccio filogenetico. Ed. Piccin

Obiettivi formativi

Fornire allo studente nozioni di base di biologia evolutiva e riproduttiva dei vegetali; conoscenze sulla struttura e funzione degli organuli della cellula vegetale, sull’istologia e sull’organografia delle piante vascolari. Conoscenza dei principi fondamentali della tassonomia e della nomenclatura scientifica; del concetto di specie e di biodiversità; dei metodi e principi della biosistematica. Acquisizione della capacità di determinare i principali gruppi sistematici.

Prerequisiti (max 4000 caratteri)

Lo studente deve possedere requisiti culturali di base che permettano la capacità di comprensione degli argomenti inerenti la biologia vegetale. In particolare:

Modulo di Botanica Generale:  conoscenze di base di Chimica generale e organica; nozioni generali sulle principali differenze tra regno animale e vegetale; sulla cellula, sui tessuti e sugli organi nei loro aspetti strutturali e funzionali. 

Modulo di Botanica Sistematica:  buona conoscenza dei caratteri strutturali della cellula, dei tessuti e degli organi vegetali; conoscenza del concetto di biodiversità.

Metodi didattici: lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio, preparazione di campioni d'erbario, escursioni didattiche.  Saranno a disposizione degli studenti le presentazioni delle lezioni in formato pdf che non sostituiscono il libro di testo, ma aiutano a focalizzare gli argomenti più importanti.

Modalità di verifica dell’apprendimento

Esame orale comune con riconoscimento di piante vascolari (a livello di famiglia) e presentazione di un erbario composto da almeno una entità per famiglia.