BIOLOGIA GENERALE VEGETALE E ANIMALE
Corso di Laurea Triennale in Scienze dell'Ambiente e della Natura
A.A. 2013/14
SCV0330
Docenti:
PAOLO GEROLA (Modulo di Biologia vegetale - BIO/01)
MAURIZIO BRIVIO (Modulo di Biologia applicata alla cellula animale - BIO/06)
CFU
SSD
LEZIONI
ANNO
LINGUA
9
6
BIO/01
BIO/06
72
48
I
Italiano
Obiettivi dell’insegnamento e risultati di apprendimento attesi
Obiettivo dell’insegnamento è fornire quelle conoscenze che consentano di affrontare lo studio:
A. degli effetti a livello cellulare e organismico che composti presenti nell’ambiente possono indurre negli
organismi animali e vegetali
B. dei rapporti fra organismi animali, organismi vegetali e microorganismi sia fra di loro che con l’ambiente
abiotico, che sono alla base degli studi ecologico-faunistici e ecologico-vegetazionali
Allo scopo si prefigurano i seguenti risultati di apprendimento:
le conoscenze di base sull’organizzazione cellulare e sui meccanismi fisiologico-biochimici che regolano il
suo funzionamento
le caratteristiche peculiari della cellula animale, di quella procariote e di quella vegetale
le conoscenze di base sulla comunicazione fra le cellule e sulla loro integrazione e fisiologia in tessuti ed
organi sia vegetali che animali
l’organizzazione morfo anatomica della pianta vascolare, in relazione alla sua fisiologia e all’adattamento
all’ambiente
Prerequisiti
Il corso non richiede prerequisiti particolari.
Contenuti e programma del corso
Il corso è suddiviso in due moduli, uno di Biologia applicata alla cellula animale (6 CFU) e uno di Biologia vegetale
(9 CFU) ed i contenuti possono essere complessivamente raggruppati nei tre seguenti capitoli generali
I. Biologia generale (sia modulo di Biologia applicata alla cellula animale che modulo di Biologia vegetale)
1. Ordini di grandezza in biologia - cenni di storia e gli albori della ricerca biologica, la teoria cellulare e
i dogmi della Biologia. Struttura dei viventi, unicellulari e multicellulari
2. Metodi e strumenti d’indagine in Biologia. Cenni di Microscopia ottica: stereomicroscopia,
microscopia in campo chiaro, a contrasto di fase, a contrasto interferenziale Nomarsky cenni di
microscopia elettronica: microscopi elettronici a trasmissione (TEM) e a scansione (SEM).
Microscopia in epifluorescenza, l'immunocitochimica e gli anticorpi come “tools” sperimentali.
3. Struttura generale delle cellule: Eucarioti e procarioti, evoluzione della cellula eucariote,
organizzazione della cellula eucariote animale.
4. La Chimica della Vita: logica molecolare dei sistemi viventi, l’ambiente acquoso, interazioni non
covalenti. Le Biomolecole: Carboidrati: Principali aldosi e chetosi. Forma ciclica del glucosio e del
fruttosio. Legame glicosidico. Il disaccaride saccarosio. Polisaccaridi: amido e cellulosa, Lipidi,
Trigliceridi, Glicerofosfolipidi. Lipidi negli Archibatteri. Aminoacidi e Proteine, Enzimi, Nucleotidi e
Acidi nucleici. DNA e genoma, significato di allele, dominanza, recessività, co-dominanza, geni
multiallelici.
II. Cellula animale e tessuti (modulo di Biologia applicata alla cellula animale)
La membrana cellulare, struttura e funzioni. Lipidi e Proteine di membrana. Organizzazione e
funzioni. La superficie cellulare, ruolo strutturale, ricezione e trasmissione dei segnali,
comunicazione tra cellule.
La compartimentazione intracellulare. Generalità e morfologia della cellula, Cenni storici, gli
esperimenti di Palade, compartimenti e reticoli (RER e RE) gli organuli. Continuità e segregazione
nel citoplasma cellulare.
Traffico di macromolecole. Le vie fondamentali del sorting delle proteine: Citoplasma-RER, RER Golgi, Golgi-Plasmalemma. Signal peptide e Signal-recognition-Particle. Complesso di
traslocazione del RE. Proteine transmembrana e Solubili, stop e start signals.
Apparato di Golgi e glicosilazione. Organizzazione e funzioni. Glicosilazione delle proteine.
Glicoproteine, struttura e funzione. Secrezione.
Degradazione intracellulare. Lisosomi e sorting delle Idrolasi acide.
Esocitosi ed endocitosi. Esocitosi regolata e costitutiva. Trasporti vescicolari. Endocitosi mediata
da recettori. Fagocitosi.
La continuità Nucleo-Citoplasma. Il nucleo: organizzazione e funzioni. Il DNA: replicazione e
trascrizione. Pori e cisterna nucleare, Nucleoporine e sorting verso il nucleo.
Il sorting dal Citoplasma ai Perossisomi e ai Mitocondri. Funzione dei perossisomi. struttura e
funzione dei mitocondri.
Il Citoscheletro. Struttura e funzioni: organizzazione e strutture del citoscheletro. Proteine
citoscheletriche: Actina, Forma e movimenti; Tubuline Maps e proteine motrici, morfogenesi e
trasporti intracellulari, struttura assonemale e movimento. Filamenti intermedi, Ifs.
La proliferazione cellulare e il differenziamento. La Mitosi. Ciclo cellulare e morte cellulare,
Apoptosi.
Le Cellule germinali (Gameti). Struttura e funzioni dei gameti, spermatogenesi ed oogenesi. Cenni
sulla Meiosi. La Fecondazione. Cenni di sviluppo embrionale.
Organizzazione sociale delle cellule. I Tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso.
A fine modulo, verranno affrontati temi scientifici applicativi di interesse, con particolare riferimento alle
competenze in ambito fisiologico e cellulare per comprendere e studiare l'impatto del contesto ambientale
sugli organismi.
III. Biologia vegetale (modulo di Biologia vegetale)
i. La cellula vegetale
Parete: relazione fra composizione e funzione.
Plasmodesmi e citodieresi
Plastidio: i diversi tipi di plastidio, loro ultrastruttura e composizione in relazione alla
funzione, fotosintesi nelle piante C3
Vacuolo: funzione e composizione
Turgore cellulare
Crescita per distensione
ii. Riproduzione vegetativa, sessuale e per sporogonia.
iii. Sessualità e determinazione del sesso.
iv. Cicli degli organismi e processi apomittici
v. Tessuti nelle spermatophyta
vi. Morfologia e anatomia dei diversi organi in relazione ai principali processi fisiologici:
Fusto e trasporto della linfa grezza e della linfa elaborata, fototropismo e principali movimenti
della pianta
Radice e gravitropismo, assorbimento delle soluzioni, simbiosi con batteri azotofissatori e
micorrize.
Foglia e regolazione traspirazione, fotosintesi nelle piante C4 e CAM
Fiore e riproduzione nelle Angiosperme (impollinazione, interazione polline-pistillo,
fecondazione, meccanismi per impedire autofecondazione), fotoperiodismo
Seme e sua dormienza
Frutto e disseminazione
Riproduzione nelle Gimnosperme
Fecondazione nella Ginkgo biloba
Tipologia delle attività didattiche
Lezioni frontali, con lezioni in videoconferenza fra le due sedi di Varese e Como. Le lezioni prevedono
principalmente il Docente di ciascun modulo in aula a Varese, con videoconferenza a Como, inserendo però
anche lezioni con Docente a Como, in videoconferenza a Varese.
Testi e materiale didattico
Le slides presentate a lezione in powerpoint sono disponibili sulla piattaforma e-learning
Viene anche consigliato l’uso dei seguenti testi: Principi di biologia. David Sadava, et al. (Zanichelli) L'Essenziale
di biologia molecolare della cellula. Bruce Alberts, et al. (Zanichelli) Sadava D. et al. Elementi di biologia e
genetica (Zanichelli) Gerola F.M et al. Biologia e diversità dei vegetali (UTET) Pasqua G. et al. Botanica generale
e diversità vegetale (Piccin) Taiz L. e Zeiger E. Elementi di fisiologia vegetale (Piccin)
Modalità di verifica dell’apprendimento
a. L’acquisizione delle conoscenze specifiche inerenti la cellula animale e la sua organizzazione in tessuti ed
organi viene verificata mediante prova scritta a risposta multipla, valutata in trentesimi.
b. Per i soli argomenti di cui ai punti 1-4, durante il corso vengono effettuate prove in itinere. Tali prove sono
scritte, a risposta multipla e vengono valutate in trentesimi. Lo studente che non supererà o non avrà
sostenuto le prove in itinere, verrà valutato su tali argomenti durante la prova orale di cui al punto "c"
c. L’acquisizione delle conoscenze specifiche inerenti la cellula vegetale e l’organizzazione e fisiologia della
pianta viene invece verificata mediante prova orale, anch’essa valutata in trentesimi. Nella valutazione della
prova orale si tiene conto, oltre alla capacità di apprendimento, anche della capacità di comprensione,
della capacità di applicare le conoscenze acquisite, dell’autonomia di giudizio e delle abilità comunicative.
d. Il voto complessivo deriva dalla media pesata dei voti conseguiti nelle prove di cui ai punti "a" e "c".
Orario di ricevimento
Incontri con gli studenti vengono concordati e fissati previo appuntamento via [email protected], [email protected]
