Testi di riferimento - Dipartimento di Biotecnologie

Corso di laurea triennale in Biotecnologie agro-industriali
Corso di BIOLOGIA
(Integrato Biologia cellulare e Biologia vegetale)
Prof. Marisa Levi
Conoscenze propedeutiche (scuola superiore)
Principali componenti chimici delle cellule: acqua e sua importanza per la vita, diffusione, osmosi;
componenti organici: caratteristiche e funzioni di carboidrati, lipidi, amminoacidi, proteine (enzimi),
nucleotidi, acidi nucleici, replicazione del DNA. (R 18-33, 206-211, 215-219; o BMC cap. 2,3, o
EMBC cap. 2,3,5, 6 pag.179-192)
PROGRAMMA di massima (2003/2004) e riferimenti sui testi
(N.B. tenere il livello di approfondimento della lezione)
1. Proprietà generali degli organismi viventi: complessità; nutrizione e metabolismo;
organizzazione cellulare, cellula procariota ed eucariota; variabilità, evoluzione, principi di
classificazione, concetto di specie, categorie tassonomiche, i 5 regni. (R cap. 1, 12, 13 o G
cap. 1-3)
2. Tecniche di studio delle cellule: microscopia ottica, microscopia elettronica; fissazione,
inclusione, colorazioni; autoradiografia; immunocitochimica (BMC cap. 4, dispense)
3. Le membrane cellulari: struttura e funzioni (R cap. 3, 75-87 o BMC Cap. 10 p.546-560; 567573, Cap.11 pp. 580-585 o EMBC Cap. 11, 12 pp.359-378). Matrice extracellulare. Parete
delle cellule vegetali: costituenti chimici e loro proprietà. Composizione, struttura e formazione
della lamella mediana, parete primaria, parete secondaria. Modificazioni secondarie della
parete. Plasmodesmi, punteggiature. Funzioni della parete e relazioni tra struttura e funzione
nelle varie fasi della vita della cellula; sintesi ed assemblaggio dei componenti della parete. (G
cap.10, tralasciando la parte più biochimica, o L 131-145) Parete dei batteri (cenni). (BMC
cap.19 pp.1119-1136 o EMBC pp. 574-585)
4. Sistema di endomembrane: reticolo endoplasmico, apparato di Golgi, esocitosi, endocitosi,
lisosomi. Vacuolo: ontogenesi, tonoplasto, composizione del succo vacuolare; funzioni del
vacuolo. Crescita per distensione e rapporto superficie/volume. La cellula vegetale come
sistema osmotico. Potenziale dell’acqua della cellula vegetale; turgore; plasmolisi. (L 150-199,
o G cap. 12)
5. Glicolisi e fermentazione (cenni). Plastidi: struttura e funzione di cloroplasti, cromoplasti,
amiloplasti. Fase luminosa e fase oscura della fotosintesi (concetti generali). Differenziamento
ed interconversione dei plastidi. Evoluzione del cloroplasto. Semiautonomia genetica. Ipotesi
endosimbiontica. Mitocondri: struttura e funzione, confronto mitocondri-cloroplasti;
Perossisomi, gliossisomi (BMC cap. 14 o EBMC cap. 13 pp. 395-424; R cap.5-7 o G cap.11)
6. Citoscheletro: struttura e funzione di microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi. Centrioli,
ciglia e flagelli.(BMC cap.16 pp 906-974 o EBMC cap. 16)
7. Nucleo: struttura e funzione. Involucro nucleare, cromatina e sua organizzazione, eucromatina
ed eterocromatina, cromosomi, nucleolo. Ribosomi. Aspetti generali della sintesi delle proteine
(BMC cap. 6, 8, 9 pp.459-463 o EBMC cap. 7-8) principi di sorting delle proteine (BMC cap.
12,13 o EBMC cap.14)
8. Divisione cellulare e sua importanza. Ciclo cellulare e sue fasi. Replicazione del DNA. Mitosi e
citodieresi. Specificità della mitosi nelle cellule vegetali. Meiosi e sue conseguenze (BMC cap.
6, cap. 17 pp. 994-1001, cap. 18, cap. 20 pp.1167-1179 o EBMC cap. 17; R cap. 8 e 9 o G
cap. 13 pp.219-235 tralasciando cicline)
9. Riproduzione vegetativa e riproduzione gamica; aploidia e diploidia e loro importanza dal punto
di vista evolutivo. Importanza della riproduzione gamica. Cicli metagenetici e loro evoluzione.
(R pp. 173, 176-189, 251-253, o G capp. 14 (fino a pag. 256), dispense)
 Ciclo delle Angiosperme: struttura del fiore, microsporogenesi e maturazione del granulo
pollinico, macrosporogenesi e formazione del gametofito femminile, impollinazione,
fecondazione, embriogenesi, formazione del seme e del frutto. Embriogenesi somatica (cenni).
Struttura del seme, sostanze di riserva. Significato del seme e del frutto, quiescenza e
germinazione del seme. (R 509-583, 736-737 o G capp. 41, 44-47, dispense)
10. Organizzazione generale delle piante a cormo; accrescimento indefinito, determinazione,
differenziamento. Accrescimento primario e secondario della pianta, organi e tessuti. Tessuti
adulti e meristematici, tessuti primari e secondari. Meristemi apicali, meristemi primari e
secondari. Tessuti tegumentali, meccanici, parenchimatici, secretori, conduttori; legno e libro.
(R 585-602 o G capp.29, 36, dispense)
11. Fusto: anatomia della gemma, anatomia, crescita e differenziamento della struttura primaria
(eustele e atactostele) e secondaria del fusto. Cerchie annuali, legno primaverile e legno
estivo, legno omoxilo ed eteroxilo. Modificazioni e funzioni del fusto. Relazione tra struttura e
funzione. (R 628-687 o G capp.30, 31, 33)
 Radice: anatomia dell’apice, anatomia, crescita e differenziamento della struttura primaria e
secondaria, modificazioni e funzioni della radice. Relazione tra struttura e funzione. (R 605-626
o G cap. 32)
12. Foglia: morfologia, anatomia, sviluppo della foglia, adattamenti anatomici e fisiologici
all’ambiente (foglie xerofitiche, C4). Modificazioni e funzioni della foglia, relazione tra struttura e
funzione. (R 637-661 o G cap. 34)
Esercitazioni
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Uso del microscopio ottico (a trasmissione, in fluorescenza, contrasto di fase, rovesciato).
Osservazione di preparati a fresco ed effetto di diversi fissativi
Plasmolisi e determinazione del potenziale dell’acqua di un tessuto.
Plastidi. Osservazione e colorazione di granuli d’amido di diversa origine
Ciclo cellulare e mitosi. (estrazione di nuclei e determinazione del contenuto di DNA con
citometro di flusso; studio di sezioni di cellule in mitosi e meiosi; schiacciamento di apici radicali
e colorazione di Feulgen)
studio del fiore e dell’embriogenesi
Analisi della struttura di diversi tipi di semi e loro germinazione. Colorazioni per evidenziare le
sostanze di riserva
Osservazione di preparati per lo studio dell’anatomia di fusto, radice e foglie
Modalità dell’esame
Lo studente dovrà fare una relazione sulle esercitazioni, da presentare all’esame. L’esame
sarà orale, e comprenderà, oltre a domande teoriche, una domanda sulle esercitazioni e il
riconoscimento di un’immagine.
Testi di riferimento
R
Raven et al. Biologia delle Piante Zanichelli VI ediz
EMBC
Alberts et al. L’essenziale di Biologia Molecolare della cellula Zanichelli
BMC
Alberts et al. Biologia molecolare della cellula Zanichelli III ediz.
G
Gerola et al. Biologia e diversità dei vegetali UTET
L
Longo Biologia vegetale Forma e funzioni UTET