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Biologia generale e fisiologia vegetale (Anno Accademico 2016/2017)

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GENERAL BIOLOGY AND PLANT PHYSIOLOGY

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
AGR0027
Docenti
Prof. Francesca CARDINALE (Affidamento interno)
Prof. Andrea SCHUBERT (Affidamento interno)
Corso di studi
[f001-c702] L - Viticoltura ed enologia
Anno
1° anno
Tipologia
A - Di base
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
BIO/04 - fisiologia vegetale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Nessuno / None
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Partendo da nozioni di base in chimica generale, fisica e biologia, si vuole portare lo studente a sviluppare la capacità di interpretare le strategie che gli organismi hanno adottato nel corso dell’evoluzione per lo svolgimento delle proprie funzioni vitali. Il corso quindi mira a fornire gli strumenti indispensabili per la conoscenza e la comprensione del funzionamento delle macchine biologiche, con enfasi sugli organismi vegetali, principali fonti alimentari per l’uomo. Inoltre è obiettivo del corso di sviluppare autonomia di giudizio e capacità di apprendimento nel campo della biologia.

The goal is to develop the sudents’ ability to interpret the strategies adopted by living organisms throughout evolution, starting from basic notions in general chemistry and biochemistry, physics and biology, The course therefore aims at offering the tools needed to acquire the knowledge and understanding of the workings of cells and organisms, focusing on plants as main food source. The course additionally aims at developing critical thinking and learning skills on biological topics.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Comprensione del funzionamento di base delle "macchine" biologiche,  in particolare delle cellule e organismi vegetali. Autonomia di giudizio e capacità di apprendimento su argomenti biologici in particolare relativi alle piante di interesse alimentare

Understanding of the workings of cells and organisms, focusing on plants. Critical thinking and learning skillsbiological topics, with emphasis on plants of nutritional value

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Modalità di insegnamento

Il corso consiste di circa 60 ore di lezione frontale e di circa 20 ore dedicate a esercitazioni e attività di laboratorio. Per le lezioni frontali i docenti si avvalgono di presentazioni che saranno a disposizione degli studenti con sul sito campusnet per le parti non tratte dai libri di testo.

The course consists of 60 hours of lectures and 20 hours devoted to laboratory work. The teachers make use of presentations that are made available to the students on campusnet, for the parts not taken from the text books.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

La conoscenza e la comprensione sono verificate progressivamente durante il corso tramite test non valutativi a risposte multiple. L’interazione continua con gli studenti in classe, nel corso delle lezioni frontali e specialmente delle esercitazioni pratiche, viene inoltre utilizzata per verificare lo sviluppo dell’autonomia di giudizio e della capacità di apprendimento. 

La verifica finale (esame) si basa su un test scritto non verbalizzante + esame orale verbalizzante a fine corso. Il test scritto consiste di 12 domande a risposta chiusa sull'intero programma (valore +2 punti se corretto, 0 se non risposto, -1 se errato); se il punteggio di questo primo test supera i 15 punti, il docente procede a valutare le risposte a due domande aperte (valore fino a +3 punti ciascuna). Il superamento del test scritto (punteggio uguale o superiore a 18) è un prerequisito per l'ammissione all'esame orale, che copre l'intero programma e comprende l'osservazione microscopica di preparati anatomici vegetali. L'interrogazione è indispensabile per ottenere votazione uguale o superiore a 24/30; l'accesso è aperto a tutti coloro che hanno superato lo scritto ed è a discrezione dello studente salvo casi specifici in cui può essere esplicitamente richiesta dal docente. Gli studenti che hanno superato il test scritto sono quindi automaticamente convocati per l’esame orale dove manifestano la loro scelta: se lo studente sceglie di non essere interrogato e non viene convocato dal docente, può accettare o rifiutare il voto dello scritto, che diviene verbalizzante.

 

Knowledge and understanding are assessed along the course by multiple choice tests (not evaluative). Continuous student-teacher interaction during class, and especially practical work in the lab is also used to assess the development of critical thinking and learning abilities.

The final evaluation (exam) consists of  a written test + oral exam at the end of the course. The written test consists of 12 multiple-choice questions, covering the whole programme (+2 points if correct answers, 0 if no answer, -1 if incorrect answer); il the score of this first test is equal to or above 15 points, the professor will proceed to score the answers given to two open questions (value up to +3 points per answer). Passing the written test (score equal to or above 18) is a prerequisite for admission to the oral examination, which will cover the whole programme and include microscope observation of botanical slides. The oral examination is mandatory to pass with grades equal to or above 24/30. The choice of taking the oral exam is open to all those students who passed the written test, and in specific cases can be asked by the professor. Therefore, the students who passed the written test will be summoned for the oral examination; if they choose not to be examined orally and are not summoned by the professor, they can either accept or refuse the grade obtained in the written qualifying examination, which will be officially recorded.

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Programma

Questo corso appartiene all'area di apprendimento 1 (formazione di base).

La prima parte del corso (60 ore) viene svolta dalla Prof.ssa Cardinale ed è comune per gli studenti di Tecnologie alimentari e di Viticoltura ed Enologia. Gli argomenti trattati in questa prima parte sono:

Principali caratteristiche degli esseri viventi, livelli di organizzazione biologica e principi di tassonomia. Principi fondamentali di evoluzione biologica: il Darwinismo. Principali tipi di legame chimico e gruppi funzionali rilevanti in biologia. Caratteristiche dell’acqua e loro influenza sulla biosfera. Equilibrio osmotico.

Cellule procariotiche ed eucariotiche, animali, fungine e vegetali. Struttura, morfologia e componenti cellulari. Organizzazione delle cellule in tessuti ed organi.

Componenti organiche e inorganiche della cellula. Macromolecole biologiche: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici. Bioenergetica: ATP ed enzimi, flussi di energia, significato biologico di anabolismo e catabolismo. Glicolisi, respirazione, fermentazione, fotosintesi (C3, C4, CAM).

Duplicazione del DNA. Il codice genetico, la sintesi proteica e il controllo dell’espressione genica negli eucarioti. Struttura ed organizzazione dei cromosomi. Cariotipo. Crescita e divisioni cellulari: mitosi e meiosi. Livelli di ploidia. Cicli vitali di diversi organismi. Riproduzione sessuale e propagazione vegetativa. Cenni di genetica Mendeliana.

Elementi di tassonomia vegetale ed organizzazione anatomica delle angiosperme. Meccanismi di trasporto e nutrizione nelle piante. Sviluppo del fiore e dell’embrione, anatomia di seme e frutto. Germinazione del seme.

Esercitazioni pratiche di Microscopia: la struttura e il funzionamento di MO, SEM e TEM. Preparazione, osservazione al MO ed analisi di funghi microscopici e cellule, tessuti ed organi vegetali.

La seconda parte del corso (20 ore) viene svolta separatamente per gli studenti di Tecnologie alimentari (Prof.ssa Cardinale) e di Viticoltura ed Enologia (Prof. Schubert). Per Viticoltura ed Enologia gli argomenti sono:

Aspetti quantitativi della fotosintesi ed effetti di fattori ambientali. Controllo dello stress idrico: regolazione della traspirazione, embolismi, osmoregolazione e osmoprotezione. Stress osmotico e salino – ruolo dell’ABA nelle risposte a stress osmotici. Stress nutrizionale – assorbimento e organizzazione di N, P e Fe – interazioni con batteri e funghi del suolo.  Auxine, gibberelline ed etilene – ruolo nello sviluppo vegetativo e nella crescita dei frutti. Maturazione del frutto: scaricamento floematico degli zuccheri, accumulo di polifenoli e terpenoidi

 Esercitazioni pratiche su misura dello stato idrico, della fotosintesi e della traspirazione.

 

This course belongs to the education sector 1 (basic training). The class focuses on subjects that are configured in the learning context of training and basic concepts.

Professor Cardinale is in charge of the first part of the course (60 hours) and is shared by students in both Food Technology and Viticulture and Oenology. Topics covered in this first part of the course are:

Main characteristics of living beings, biological organization levels and taxonomical principles. Fundamentals in evolution: Darwin’s theory. Main kinds of chemical bonds and functional groups relevant in biology. Water characteristics and their influence on our environment. Osmotic balance.

Prokaryotic and eukaryotic, plant, fungal and animal cells. Cell structure, morphology and components, organization in tissues and organs.

Organic and inorganic components in the cell. Biological macromolecules: carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids. Bioenergetics: ATP and enzymes, energy flows, biological meaning of anabolism and catabolism. Glycolysis, respiration, fermentation, photosynthesis (C3, C4 and CAM).

DNA duplication. The genetic code, protein synthesis and the control of gene expression in eukaryotes. Structure and organization of chromosomes. Karyotype. Cell growth and division processes: mitosis and meiosis. Ploidy levels. Life cycles of different organisms. Sexual and asexual reproduction. Basics in Mendelian genetics.

Fundamentals in plant taxonomy and anatomical organization in angiosperms. Transport mechanisms and nutrition in plants. Flower and embryo development. Fruits and seed anatomy. Seed germination.

Practical work in microscopy: the structure and functioning of OM, SEM and TEM microscopes. Preparation, light-microscopy observation and analysis of microscopic fungi, plant organs, tissues and cells.

Prof. Schubert is in charge of the last part of the course (20 hours) for Viticulture and Oenoloy students, while Prof. Cardinale is in charge of the Food Technology students. For the former, the topics covered in this last section are the following:

Quantitative aspects of photosynthesis and effects of environmental factors. Water stress management: regulation of transpiration, embolisms, osmoregulation and osmoprotectants. Osmotic and saline stress - role of ABA in osmotic stress responses. Nutrient stress - absorption and organication of N, P and Fe – symbiotic interactions with soil fungi and bacteria. Auxins, gibberellins and ethylene – role in plant development and fruit ripening. Phloem unloading and accumulation of polyphenols and terpenoids in fruit ripening.

Practical work on the quantification of a plant’s water status, photosynthesis, transpiration.

Testi consigliati e bibliografia

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Testi base consigliati per il corso:

HILLIS DM, SADAVA D, HELLER HC, PRICE MV. FONDAMENTI DI BIOLOGIA. Zanichelli. ISBN: 9788808195340

GERLACH D, LIEDER J. ANATOMIA VEGETALE AL MICROSCOPIO. Muzzio Scuola Ed., Padova. ISBN: 88-7021-590-3

Per approfondimenti e integrazioni è fortemente consigliato l’utilizzo del materiale didattico disponibile su campusnet

 

Recommended textbooks:

HILLIS DM, SADAVA D, HELLER HC, PRICE MV. PRINCIPLES OF LIFE. Feeman WH & Co, NY.

GERLACH D, LIEDER J. ANATOMIA VEGETALE AL MICROSCOPIO. Muzzio Scuola Ed., Padova. ISBN: 88-7021-590-3

For further research material, please refer to the "materiale didattico" made available on campusnet



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Note

 

 

 

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Ultimo aggiornamento: 03/06/2016 16:29
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