Insegnamento BIOLOGIA VEGETALE
| Nome del corso di laurea | Biotecnologie |
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| Codice insegnamento | GP003572 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Paola Angelini |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2021 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | BIO/03 |
| Anno | 3 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Citologia ed istologia vegetale: la cellula vegetale, i tessuti. Morfologia ed anatomia degli organi vegetativi: fusto, foglia e radice. Il ciclo vitale delle angiosperme. La riproduzione vegetativa e sessuale. Struttura e sviluppo del fiore, del seme e del frutto. Classificazione dei vari tipi di frutti. Cenni di tassonomia: briofite, pteridofite, gimnosperme, angiosperme (dicotiledoni, monocotiledoni). I metaboliti secondari e le vie biogenetiche. Le risposte al condizionamento ambientale dei vegetali: gli ormoni (auxine, citochinine, gibberelline, etilene, acido abscissico). I meccanismi di risposta all’ambiente biotico (composti allelochimici e allelopatia). Le strategie biotecnologiche di incremento della produzione di principi attivi di interesse salutistico in vitro: la cellula come laboratorio di sintesi. Le colture in vitro di cellule e tessuti di piante officinali. I processi estrattivi e la caratterizzazione molecolare nell’applicazione biotecnologica delle piante officinali. Le principali fonti vegetali officinali impiegate per la produzione mediante strategie biotecnologiche ed il controllo della loro efficienza. |
| Testi di riferimento | BOTANICA GENERALE E DIVERSITA' VEGETALE - Pasqua G., Abbate G., Forni C. - IV edizione, Piccin Nuova Libraria (2019). BIOTECNOLOGIE DELLE PIANTE MEDICINALI – Sacchetti G., Paganello G. – UTET Università (2021). Il materiale didattico sarà disponibile sulla piattaforma UniStudium. |
| Obiettivi formativi | Lo studente dovrà acquisire le nozioni di base della biologia vegetale e delle biotecnologie delle piante medicinali. Le principali conoscenze acquisite saranno: - Caratteristiche della cellula vegetale e dei tessuti vegetali. - Caratteristiche isto-anatomiche dei tre organi vegetativi della pianta: radice, fusto e foglia. - Informazioni riguardanti il ciclo vitale e la riproduzione delle piante. - Caratteristiche cito-istologiche del seme e del frutto. - Nozioni di base riguardanti le colture in vitro di cellule e tessuti e l’estrazione dei loro principi attivi. Le principali abilità (ossia le capacità di applicare le conoscenze acquisite saranno): - Riconoscimento dei vari tipi di frutti e semi; - Riconoscimento dei vari tipi di tessuti e dei differenti organi della pianta sulla base delle loro caratteristiche cito-istologiche e anatomiche. - Modalità di allestimento di una coltura in vitro di piante medicinali - Conoscenza delle principali tecniche di estrazione e caratterizzazione dei principi attivi di interesse salutistico da colture in vitro. - Valutazione di bioattività. - Capacità di utilizzare le conoscenze di base di biologia vegetale e di biotecnologie delle piante medicinali, fornite dal corso, per la valutazione di dati sperimentali e la risoluzione di problemi applicativi. |
| Prerequisiti | Risultano propedeutiche a questo insegnamento le conoscenze generali di biologia. |
| Metodi didattici | Il corso verrà erogato tramite lezioni teoriche finalizzate all’esposizione e alla spiegazione dei contenuti del programma, integrate con esempi pratici, studio di casi, momenti di approfondimento ed esercitazioni di laboratorio. Le esercitazioni consentiranno di sviluppare la capacità degli studenti di riconoscere diversi tipi di frutto e di seme, identificare preparati isto-anatomici oltre che allestire colture in vitro di piante medicinali, utilizzare tecniche estrattive per l’isolamento dei principi attivi e lo studio della loro attività antimicrobica e allelopatica. Le esercitazioni si terranno presso il “Laboratorio Verde di Microscopia” del Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie (via del giochetto n. 6, Istituti Biologici, Edificio A, 1°piano). |
| Altre informazioni | Orari di ricevimento studenti: tutti i giorni dalle 12:00 alle 13:00 a meno di impegni didattici o istituzionali. Contatti: tel. 075 5857346, E-mail: paola.angelini@unipg.it. Indirizzo: Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie, via del giochetto 6, 06122 Perugia. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L’esame prevede soltanto la prova orale che consiste in un colloquio di circa 20 min, finalizzato ad accertare la conoscenza dei contenuti teorici e pratici previsti dal programma. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | La cellula vegetale e le sue strutture peculiari: parete cellulare, vacuolo e plastidi. I tessuti vegetali: meristemi primari e secondari, tessuti parenchimatici, tessuti tegumentali, tessuti meccanici, tessuti conduttori, tessuti secretori. Il fusto: morfologia, ontogenesi e differenziamento della struttura primaria, struttura secondaria, specializzazione ed adattamento del fusto. La foglia: morfologia ed anatomia fogliare, modificazioni della foglia. La radice: apice radicale, zona di differenziazione, zona di struttura primaria, zona di struttura secondaria, specializzazione ed adattamenti. La riproduzione vegetativa e sessuale. Il ciclo vitale delle angiosperme: microsporogenesi e microgametogenesi, macrosporogenesi e macrogametogenesi, impollinazione, incompatibilità, fecondazione. Il seme: formazione e sviluppo, germinazione. Il frutto: formazione e classificazione dei vari tipi di frutti. Accenni di tassonomia: briofite, pteridofite, gimnosperme, angiosperme (dicotiledoni, monocotiledoni). I metaboliti secondari e le vie biogenetiche: la via dell’acido shikimico, la via dell’acetato (malonato), biosintesi dei composti fenolici, via dell’acetat0 (mevalonato), vie biogenetiche complesse (alcaloidi), tessuti secretori e strutture di accumulo. Le risposte al condizionamento ambientale dei vegetali: gli ormoni (auxine, citochinine, gibberelline, etilene, acido abscissico). I meccanismi di risposta all’ambiente biotico (composti allelochimici e allelopatia). Colture in vitro di cellule e tessuti: colture su substrato solido o semisolido [colture di calli] (l’espianto, allestimento della coltura, il terreno di coltura, evoluzione temporale della coltura). Colture liquide in sospensione (curva di crescita e studio della vitalità cellulare, colture di protoplasti). Colture di organi (colture di radici e di hairy-roots; colture di embrioni; colture di germogli e micropropagazione). I processi estrattivi. Estrazione liquido-liquido: estrazione solido-liquido, estrazione solido-liquido con fluidi supercritici. Estrazione liquido-liquido: estrazione liquido-liquido per spostamento. Estrazione e separazione per distillazione. Le principali fonti vegetali officinali impiegate per la produzione mediante strategie biotecnologiche ed il controllo della loro efficienza (Atropa belladonna, Cannabis sativa, Papaver somniferum, Digitalis purpurea, Catharanthus roseus, Podophyllum peltatum, Camptotheca acuminata, Artemisia annua). |