Botanica Morfofunzionale - Dipartimento di Scienze della Terra

“Botanica Morfofunzionale” (a.a. 2011-2012)
Docente: Prof. Maria Maddalena Altamura Dipartimento Biologia Vegetale, piano terra, stanza 30
tel.06-49912452
e-mail
[email protected]
Studenti target: primo anno laurea triennale
Livello dell’Unità: introduttivo
Pre-requisiti: conoscenze di Chimica generale ed inorganica
Crediti: 9
Descrizione dei contenuti
PROCARIOTI. Morfologia. Caratteristiche cellulari, in particolare in relazione all’habitat.
Metabolismo
dei batteri fotosintetici e chemiosintetici e loro ruolo nei cicli biogeochimici di zolfo ed azoto.
Batteri estremofili.
CITOLOGIA VEGETALE. Compartimentazione della cellula vegetale eucariote. Nucleo, ciclo
cellulare e citodieresi. Citoscheletro. Lamella mediana e plasmodesmi. Parete cellulare. Plastidi e
loro interconversione. Struttura e funzioni del cloroplasto. Vacuolo e suoi ruoli.
TALLO. Tipi ed organizzazione.
Riproduzione sessuale ed asessuale nelle Tallofite. Metagenesi e variazione delle strategie
riproduttive in relazione alla variazione dei parametri ambientali.
ALGHE. Generalità cellulari e pseudotissutali dei principali gruppi, metabolismo e riproduzione.
FUNGHI. Generalità cellulari e pseudotissutali di Zigomiceti, Ascomiceti e Basidiomiceti.
Riproduzione ed attività metaboliche in relazione al ruolo nell’ecosistema.
INTERAZIONE FRA ORGANISMI A FINI NUTRIZIONALI. Strategie predatorie e simbiosi
antagoniste e mutualistiche. Micorrize ed il loro ruolo nella crescita delle piante. Licheni: struttura,
funzioni e ruolo nell’ambiente.
ADATTAMENTO DELLE PSEUDOCORMOFITE E CORMOFITE ALLA VITA IN
AMBIENTE SUBAEREO. Il bilancio idrico ed origine del sistema vascolare.
BRIOFITE. Citologia, organizzazione pseudotissutale, riproduzione asessuale e sessuale di
epatiche e muschi. Ruolo come bioindicatori.
TRACHEOFITE. I tessuti e gli organi della pianta.
MERISTEMI APICALI e LATERALI. Ruoli dei meristemi primari nella crescita della pianta.
RADICE, FUSTO e FOGLIE. Struttura, funzioni ed adattamenti in relazione alla variazione dei
parametri ambientali.
CRITTOGAME VASCOLARI. Caratteristiche morfo-anatomiche, riproduzione asessuale e
sessuale (isosporia ed eterosporia).
SPERMATOFITE. Formazione dell’ovulo e del seme in Gimnosperme ed Angiosperme.
MERISTEMI SECONDARI. Attività del cambio cribro-vascolare e di quello suberofellodermico. Definizione del corpo secondario di fusto e radice in Gimnosperme ed Angiosperme
ed implicazioni adattative.
GIMNOSPERME. Apparati vegetativi e riproduzione nelle Conifere.
POLLINE. Comparsa e ruolo nella riproduzione sessuale di Gimnosperme ed Angiosperme.
ANGIOSPERME. Caratteristiche morfo-funzionali degli apparati vegetativi e riproduttori.
FIORE. Ontogenesi. Stame: microsporogenesi e microgametogenesi. Pistillo: macrosporogenesi e
macrogametogenesi.
FRUTTO. Ontogenesi ed organizzazione tissutale. Impollinazione. Doppia fecondazione.
Formazione dell’embrione nel seme e significati adattativi.
METODICHE d’INDAGINE. Uso del microscopio ottico e dello stereomicroscopio. Tecniche di
prelievo di pseudotessuti e tessuti. Reazioni citochimiche di riconoscimento di organuli cellulari e
di modificazioni di parete. Tecniche istologiche per la diagnostica di tessuti primari e secondari dai
diversi organi della pianta.
Contents
PROKARYOTES. Morphology, cytology, and relationships with the environment.
Metabolism of photosynthetic and chemosynthetic bacteria, and their roles in the
biogeochemical cycles of sulfur and nitrogen. Extremophile bacteria.
PLANT CYTOLOGY. Compartmentalization in the eucariotic plant cell. Nucleus, cell cycle,
cytokinesis. Cytoskeleton. Middle lamella and plasmodesmata. Cell wall. Plastids and their
conversion. Chloroplast structure and functions. Vacuole and its roles.
Thallus. Organization and specialization.
Asexual and sexual reproduction in algae and fungi. Metagenesis and changes in reproductive
strategies related to environmental changes.
ALGAE. Cytology in the main phyla, metabolism and reproduction.
FUNGI. Cytology, metabolism, and reproduction of Zygomycetes, Ascomycetes and
Basidiomycetes. Roles in the ecosystem.
SYMBIOSIS. Antagonism and mutualism in symbiosis. Mycorrhizae and their roles in plant
development. Structure, functions, and environmental roles of lichens.
Life in contact with air: adaptation in bryophytes and cormophytes. Water balance. Origin of
the vascular system.
BRYOPHYTES. Cytology, organization of the gametophyte and the sporophyte, sexual and
asexual reproduction of livers and mosses. Role as bioindicators.
TRACHEOPHYTES. Histology of tissues and organs.
APICAL and LATERAL MERISTEMS. Roles of the primary meristems in plant growth and
development.
ROOT, STEM, and LEAVES. Anatomical structure, functions and adaptation in relation to
environmental changes.
VASCULAR CRYPTOGAMS. Morpho-anatomy, asexual and sexual reproduction (isospory
and heterospory).
SPERMATOPHYTES. Ovule and seed formation in Gymnosperms and Angiosperms.
SECONDARY MERISTEMS. Vascular and cork cambia and their activities. The secondary
vascular structure in the stem and the root of Gymnosperms and Angiosperms, and
relationships with the environmental changes.
GYMNOSPERMS. Vegetative organs and reproduction in conifers.
POLLEN. Evolutionary appearance and role in the sexual reproduction of Gymnosperms and
Angiosperms.
ANGIOSPERMS. Morpo-functional features of vegetative and reproductive organs.
FLOWER. Ontogenesis. Stamen: microsporogenesis and microgametogenesis in the anther.
Pistil: macrosporogenesis and macrogametogenesis in the ovule.
FRUIT. Ontogenesis and tissue organization. Pollination. Double fertilization. Embryo
formation in the seed and adaptive strategies.
METHODS in Plant Anatomy. Use of light and stereomicroscopes. Techniques for tissue excision
and observation of thallophytes and vascular plants. Cytological staining for organelle and cell wall
detection. Histological procedures for the identification of tissues from different plant organs.
Competenze da sviluppare e Risultati di apprendimento attesi
Competenze. Fornire una preparazione di base in BOTANICA GENERALE come
premessa, per la componente vegetale, a successive analisi ed integrazioni di sistemi e
processi ambientali. La principale competenza che si intende sviluppare con la disciplina è
fornire allo studente la formazione culturale di base nel settore botanico necessaria per
fargli acquisire, con discipline successive di maggiore specificità ed approfondimento
relativo, una competenza integrata dell’ambiente finalizzata alla promozione della qualità
ambientale ed alla tutela delle sue risorse.
Risultati di apprendimento. Acquisizione del linguaggio di base della botanica e del
metodo di apprendimento scientifico in discipline biologiche, incluse le attività sperimentali.
Consapevolezza dell’interdisciplinarietà degli studi sull’ambiente per una sua conoscenza
sistemica.
Capacità di applicare semplici protocolli sperimentali per il riconoscimento diagnostico di
cellule, tessuti, pseudotessuti ed organi.
Competences. To give a basic preparation in General Botany as a prerequisite to further
studies in integrated bio-systems and environmental processes. The main aim of the
course in Morpho-functional Botany is to prepare the student to acquire basic
competences for the promotion of plant quality and resources for the environment.
Learning. Acquisition of terminology and methods in Botany and related sciences and
capacities in experimental methodologies, including basic protocols for the identification of
plant cells, tissues and organs.
CONTENUTO
( 9 CFU)
Procarioti
Citologia vegetale
Tallo
Riproduzione
Alghe
Funghi
Interazioni
fra organismi vegetali
Metodiche botaniche
Adattamenti vita in
ambiente subaereo
Briofite
Tracheofite
Meristemi primari
Radice
Fusto
Foglie
Crittogame vascolari
Spermatofite
Meristemi secondari
Gimnosperme
Ore in aula
Lezioni
frontali
31
Esercitazioni
Lezioni
frontali
5
27
Ore studente a Ore studente Verifiche del
casa
totali
profitto
66
97
51
78
Prova
orale
(v.
Valutazione finale)
Metodiche botaniche
Polline
Angiosperme
Fiore
Frutto
Esercitazioni
Lezioni
frontali
6
6
17
23
Metodiche botaniche
Esercitazioni
Lezioni
frontali tot.
Esercitaz.tot.
1
64
134
198
12
13
25
223
Impegno tot. Studente
h
Valutazione finale
La valutazione del profitto avverrà mediante un esame orale completo di riconoscimento di
strutture ed organi della pianta volto a verificare le conoscenze acquisite durante il corso di lezioni e
le attività di esercitazione.
Testi consigliati:
J.D. Mauseth Botanica Parte Generale (I vol.) e Botanica Biodiversità (II vol.) (II
ediz.italiana). Editore Idelson Gnocchi.
English version
CONTENTS
( 9 credits)
Prokaryots
Lessons
Plant Cytology
Thallus
Reproduction in Algae
and Fungi
Symbiosis
Methods in Botany
Exercises
Life in contact with Lessons
air: adaptation in
bryophytes
and
cormophytes
Bryophytes
Vascular plants
Primary
meristems
Root
Stem
Leaves
Vascular Cryptogams
Spermatophytes
Secondary meristems
Gymnosperms
Hours of
lessons
31
5
27
Hours of study Total of
at home
student’s
hours of
study
66
97
51
78
Type of examination
Examination
(see
Final evaluation)
Methods in Botany
Pollen
Angiosperms
Flower
Fruit
Methods in Botany
Exercises
Lessons
Exercises
Total hours
of lessons
Total hours
of exercises
Total hours for the student
6
6
17
23
1
64
134
198
12
13
25
h
223
Final examination
Oral examination about the main topics of the program and about the identification under light and
electron of the main types of plant cells/organelles, tissues, and organs according to the arguments
shown during the lessons and the exercises.
Suggested books:
J.D. Mauseth Botanica Parte Generale (I vol.) e Botanica Biodiversità (II vol.) (II
ediz.italiana). Editore Idelson Gnocchi.