INFORMAZIONI SU

Biologia delle Piante

Programma dell'insegnamento di Biologia delle Piante Biotecnologie - Corso di laurea in Biotecnologie (2012/13)

Docente

Angelo Vianello angelo.vianello@uniud.it

Crediti

9 CFU

Finalità

Il corso si prefigge di descrivere gli organismi vegetali, in particolare le piante superiori, nei loro differenti livelli di complessità. Sarà utilizzato un approccio che prevede la descrizione degli aspetti morfologici, anatomici e funzionali. Pertanto, dopo aver illustrato i costituenti della materia vivente, saranno descritte le strutture e le funzioni  della cellula vegetale per giungere fino ai tessuti. Saranno poi spiegate le strutture e le funzioni di foglia, fusto e radice. Verranno successivamente affrontati argomenti riguardanti la riproduzione vegetativa e sessuale, nonché la formazione di embrioni, seme e frutto. Questa parte generale sarà completata con la trattazione dei rapporti tra piante e ambiente. Il corso si concluderà con la descrizione della tassonomia delle piante in una prospettiva evolutiva.
 

Programma

1. Fondamenti di chimica della vita. 1.1 Elementi chimici presenti negli organismi viventi. 1.2 Legami chimici.
2. L’acqua. 2.1 Presenza d’acqua sulla terra. 2.2 Importanza dell’acqua per i viventi. 2.3 La molecola d’acqua. 2.4 Il legame (ponte) idrogeno. 2.5 Capacità di solvatazione. 2.6 Dissociazione della molecola. 2.7 Acidi e basi. 2.8 La scala di pH. 2.9 Capacità tampone. 2.10 L’acqua e le molecole biologiche
3. I composti del carbonio e i gruppi funzionali. 3.1 Proprietà del carbonio: formazioni di legami. 3.2 Composti (molecole) lineari. 3.3 Molecole cicliche. 3.4 Isomeria strutturale, geometrica e ottica. 3.5 Gruppi funzionali.
4. I polimeri naturali. 4.1 Polimerizzazione e idrolisi.
5. I carboidrati. 5.1 Gruppi funzionali, definizione e classificazione. 5.2 Monosaccaridi. 5.3 Disaccaridi. 5.4 Polisaccaridi di riserva e strutturali.
6. I lipidi. 6.1 Caratteri comuni e classificazione. 6.2 Acidi grassi. 6.3 Trigliceridi. 6.4 Fosfolipidi e membrane biologiche. 6.5 Steroidi. 6.6 Cutine e cere.
7. Le proteine. 7.1 Amminoacidi. 7.2 Struttura primaria delle proteine. 7.3 Struttura secondaria. 7.4 Struttura terziaria. 7.5 Struttura quaternaria. 7.6 Avvolgimento delle porteine.
8. Gli acidi nucleici. 8.1 Classificazione degli acidi nucleici. 8.2 Nucleosidi e nucleotidi. 8.3 Polinucleotidi: DNA, mRNA, tRNA e rRNA. 8.4 Flusso dell’informazione. 8.5 Cromosomi.
9. Principi di bioenergetica ed enzimologia. 9.1Trasformazioni della materia: reazioni chimiche. 9.2 Forme di energia e bioenergetica. 9.3 Termodinamica: 1a e 2a legge; concetto di energia libera. 9.4 Energia cinetica e potenziale delle cellule: ossidoriduzioni; molecole ad alto contenuto energetico; potenziale chimico ed elettrochimico. 9.5 Trasduzione di energia nei sistemi biologici. 9.6 Enzimologia: definizione di enzima e di energia di attivazione. 9.7 Ciclo catalitico di un enzima. 9.8 Influenza dei fattori ambientali sulla velocità di reazione. 9.9 Inibizione e regolazione enzimatica.
10. La cellula. 10.1 La cellula procariotica: capsula, membrana plasmatica, citoplasma, flagelli e pili. 10.2 La cellula eucariotica: cellula animale e vegetale. 10.3 La cellula vegetale: parete cellulare; membrana plasmatica; citoscheletro (citoplasma); microtubuli e microfilamenti; ribosomi; sistema di endomembrane (reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, lisosomi); vacuolo; mitocondri; cloroplasti, perossisomi; nucleo.
11. Le funzioni della cellula vegetale. 11.1 Funzioni della membrana plasmatica. 11.2 Glicolisi e fermentazioni. 11.3 Respirazione mitocondriale. 11.4 Fotosintesi. 11.5 Sintesi delle proteine.
12. La divisione cellulare. 12.1 Ciclo cellulare. 12.2 Mitosi. 12.3 Meiosi. 12.3 Cicli (metagenetici) degli organismi vegetali. 12.4 Morte cellulare programmata.
13. I tessuti vegetali. 13.1 Il corpo (cormo) delle piante. 13.2 Corpo primario e secondari. 13.3 Tessuti: definizione. 13.4 Classificazione dei tessuti: meristematici, tegumentali, parenchimatici, conduttori, meccanici e secretori.
14. Le strutture e le funzioni della foglia. 14.1 Morfologia. 14.2 Modificazioni. 14.3 Anatomia. 14.4 Fotosintesi. 14.5 Piante ad alta efficienza fotosintetica. 14.6 Traspirazione. 14.7 Trasporto dell’acqua e bilancio idrico delle cellule.
15. Le strutture e le funzioni del fusto. 15.1 Habitat (aspetto) delle piante. 15.2 Morfologia. 15.3 Modificazioni. 15.4 Accrescimento. 15.5 Gemme. 15.6 Anatomia. 15.7 Struttura primaria e secondaria. 15.8 Trasporto xilematico. 15.9 Trasporto floematico.
16. Le strutture e le funzioni della radice. 16.1 Morfologia. 16.2 Modificazioni. 16.3 Anatomia. 16.4 Struttura primaria e secondaria. 16.6 Simbiosi. 16.6 Assorbimento di acqua e nutrienti. 16.7 Nutrizione minerale. 16.8 Carenze nutrizionali.
17. L’accrescimento delle piante e gli ormoni. 17.1 Ormoni vegetali. 17.2 Auxine. 17.3 Citochinine. 17.4 Etilene. 17.5 Acido abscissico. 17.6 Giberelline. 17.7 Brassinosteroidi.
18. La regolazione ambientale dello sviluppo. 18.1 Tropismi. 18.2 Movimenti di turgore. 18.3 Fitocromo. 18.4 Dormienza e abscissione fogliare.
19. La riproduzione delle piante. 19.1 Riproduzione vegetativa. 19.2 Riproduzione sessuale: morfologia e anatomia fiorale. 19.3 Ciclo sessuale. 19.4 Formazione dei gameti e fecondazione. 19.5 Regolazione della fioritura.
20. L’embrione, il seme e il frutto. 20.1 Sviluppo dell’embrione. 20.2 Sviluppo del frutto. 20.3 Dormienza del seme e regolazione della germinazione.
21. Tassonomia vegetale. 21.2 Definizione di specie. 21.3 Principali taxa e desinenze relative. 21.4 Entità tassonomiche intraspecifiche.
22. L’evoluzione delle specie. 22.1 Definizione e radici dell’evoluzionismo. 22.2 La teoria dell’evoluzione per selezione naturale (Darwinismo). 22.3 La nuova sintesi (Neodarvinismo). 22.4 La teoria degli equilibri punteggiati. 22.5 Il dibattito sull’evoluzionismo. 22.6 Definizione filogenetica di specie.
23. Tallofite. 23.1 Eubatteri. 23.2 Attinomiceti. 23.3 Cianobatteri. 23.4 Alghe eucariote: morfologia, citologia, metabolismo, tassonomia (cenni) ed ecologia. 23.5 Funghi: morfologia, citologia, metabolismo ed ecologia; tassonomia (cenni). 23.6 Licheni. 23.7 Briofite (muschi ed epatiche).
24. Tracheofite.24.1 Tracheofite inferiori (Pteridofite). 24.2 Tracheofite superiori (Spermatofite). 24.2.1 Gimnosperme (Coniferophyta): Pinaceae, Cupressaceae. 24.2.2 Angiosperme (Magnoliophyta) Magnoliopsida (Dicotyledones): Magnoliaceae, Ranunculaceae, Fagaceae, Caryophyllaceae, Polygonaceae, Malvaceae, Cucurbitaceae, Salicaceae, Brassicaceae, Euphorbiaceae, Vitaceae, Rutaceae, Geraniaceae, Apiaceae, Solanaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae, Rubiaceae, Asteraceae; Liliopsida (Monocotyledones) Cyperaceae, Poaceae, Liliaceae, Arecaceae (Palmae), Iridaceae, Orchidaceae.
 

Modalità d'esame

L'esame consiste in una prova orale, preceduta da una prova pratica.
 

Testi consigliati

Appunti delle lezioni e materiale fornito dal docente.
-         D. Sadava, H.C. Heller, G.H. Orians, W.K. Purves, D.M.Hillis (2009). Biologia, La biologia delle piante. Zanichelli Editore.
-         D. Sadava, H.C. Heller, G.H. Orians, W.K. Purves, D.M.Hillis (2009). Biologia, La cellula. Zanichelli Editore.
-         N.A. Campbell, J.B. Reece, (2009). Biologia, la forma e la funzione nelle piante. Pearson.
-         N.A. Campbell, J.B. Reece, (2009). Biologia, la chimica della vita e la cellula. Pearson.