Obiettivi Formativi

Il corso fornisce conoscenze sull'organizzazione strutturale e funzionale dei vegetali per stabilirne le relazioni, nonché i meccanismi riproduttivi. Approfondisce le modalità con cui cellule e organi si differenziano per svolgere funzioni specializzate e il percorso evolutivo che li ha condotti alle forme attuali. Le abilità fornite dal corso riguardano la capacità di evidenziare le relazioni fra aspetti citologici, ultrastrutturali, istologici, anatomici, morfologici e organografici inquadrandoli nelle caratteristiche dell'ambiente di sviluppo. L’insieme degli argomenti proposti offrirà allo studente una panoramica sulla biologia vegetale e lo sviluppo delle piante.

Learning Goals

The course gives information about structural and functional organization of plants in order to establish relations and reproductive mechanisms. It explores the ways in which cells and organs are differentiated to perform specialized functions and the evolutionary path that led them to their present forms. The skills provided during the course deal with the ability to highlight relationships among cytological, ultrastructural, histological, anatomical, morphological and structural aspects framing them in the characteristics of the development environment. The set of proposed topics will provide the student with an overview of plant biology and development.

Metodi didattici

Le lezioni frontali si svolgono in aula con l’ausilio di presentazioni multimediali e materiale didattico (modelli, campioni di specie vegetali, ecc.). Le lezioni teorico pratiche sono tenute in aule laboratorio in cui gli studenti hanno a disposizione postazioni corredate di microscopi per l’osservazione sia di materiale fresco che di vetrini permanenti.

Teaching Methods

Oral lessons take place in classroom with the aid of multimedia presentations and didactical material (models, plant samples, etc.). Theoretical-practical lessons take place in laboratory with workstations equipped with microscopes for observation of fresh samples and permanent slides.

Prerequisiti

Conoscenze di base della cellula eucariotica.

Prerequisites

Basic knowledge of the eukaryotic cell.

Verifiche dell'apprendimento

Test di verifica dell’apprendimento vengono programmati durante il corso al fine di modulare la presentazione del programma alle lezioni frontali e di laboratorio. L’esame finale prevede una verifica orale attraverso la quale viene saggiata la preparazione e la maturazione dei diversi argomenti proposti dal programma. Il candidato deve rispondere in maniera esaustiva alle domande riguardanti tre argomenti. Per la valutazione vengono considerate positivamente le capacità di ragionamento e di collegamento tra le diverse sezioni del programma in misura maggiore della semplice capacità di memorizzazione.

Assessment

Verification tests are proposed within the course to modulate program arrangement at both oral and laboratory lessons. The final examination consists of an oral verification to evaluate student’s preparation and maturation of all topics included in the course program. The candidate should respond exhaustively to the questions dealing with three topics. The skills of reasoning and linking different sections of the program are considered more positively than memorizing.

Programma del Corso

Cenni sull’evoluzione e la diversificazione degli organismi vegetali nell’ambito del “tree of life”. Organizzazioni eucariotica e procariotica nei vegetali. La cellula vegetale: ultrastruttura e organuli tipici. Parete cellulare: ontogenesi e ultrastruttura; componenti della parete: cellulosa, pectine, emicellulose, proteine, polisaccaridi solfonati, acidi alginici, lignina, suberina, cutina, carbonati, silicati, ecc. Funzione dei dictiosomi. Vacuolo: ontogenesi e ultrastruttura, funzioni, osmosi; interrelazioni vacuolo/parete cellulare; accrescimento per distensione (crescita vacuolare). Cenni sul bilancio idrico di cellule vegetali in diversi ambienti. Plastidi: ontogenesi, ultrastruttura e specializzazioni; introduzione alla fotosintesi. Pigmenti. Composti di riserva (carboidrati, lipidi, proteine). Differenti modalità di divisione cellulare negli organismi vegetali. Desmoschisi ed eleuteroschisi. Organizzazione dei sistemi biologici di tipo vegetale: tallo e cormo; differenziamento, embriogenesi continua. Origine embriologica dei tessuti, caratteristiche e classificazione: tessuti meristematici, tessuti parenchimatici, tessuti tegumentali, tessuti meccanici, tessuti di conduzione e tessuti segregatori. Fasci conduttori e organizzazione della stele. Anatomia, metamorfosi e adattamenti funzionali della radice, del caule e della foglia. Assunzione e trasporto dell'acqua e dei nutrienti, dispersione dell'acqua. Introduzione al concetto di fitormone. Meiosi e cicli biologici: gametofito e sporofito; spore e gameti. Evoluzione delle strutture riproduttive e dei cicli biologici nei principali gruppi di vegetali. Ciclo biologico delle Angiosperme: interpretazione delle parti fiorali; microsporogenesi e macrosporogenesi; doppia fecondazione; formazione del frutto e del seme. Concetto di quiescenza e dormienza. Moltiplicazione vegetativa.

Course Syllabus

Outline of evolution and diversification of plants within the “tree of life”. Eukaryotic and prokaryotic organizations in plants. Plant cell: ultrastructure and typical organelles. Cell wall: ontogenesis and ultrastructure; wall components: cellulose, pectins, hemicellulose, proteins, sulphated polysaccharides, alginic acids, lignin, suberin, cutin, carbonates and silicates, etc. Function of dictyosomes. Vacuole: ontogenesis and ultrastructure, functions, osmosis; interrelations vacuole/cell wall; growth by cell expansion (vacuolar growth). Introduction to water balance of plant cell in different environments. Plastids: ontogenesis, ultrastructure and specialization; introduction to photosynthesis. Pigments. Storage compounds in plants (carbohydrates, lipids, protein). Models of cell division in plants. Desmoschisis and eleutheroschisis. Organization of plant bio-systems: thallus and corm; differentiation, continuous embryogenesis. Embryological origin of tissues, characteristics and classification: meristematic tissues, parenchymatic tissues, tegumental tissues, mechanical tissues, vascular tissues, segregator tissues. Vascular bundles and stele organization. Anatomy, metamorphosis and functional adaptations of root, stem and leaf. Intake and transport of water and nutrients, water dispersal. Introduction to the concept of phyto-hormone. Meiosis and life histories: gametophyte e sporophyte; spores e gametes. Evolution of reproductive structures and life histories in main plant groups. Angiosperms life history: interpretation of flower parts; microsporogenesis e macrosporogenesis; double fertilization; formation of fruit and seed. Quiescence and dormancy. Vegetative multiplication.