Obiettivi formativi
Il modulo di Biologia Animale si inserisce nel Corso integrato di Biologia animale e Vegetale.
Il modulo, si pone l’obiettivo di consentire allo studente di conoscere e di comprendere elementi teorici essenziali di biologia di base, genetica, tassonomia e principi di eco-etologia allo scopo di consentire allo studente capacità di utilizzare la conoscenza e la comprensione acquisita nel riconoscimento delle caratteristiche morfologiche e funzionali di invertebrati e vertebrati.
Il corso di Botanica si inserisce nell’Insegnamento o Corso Integrato di Biologia Animale e Vegetale.
Il Modulo di Biologia Vegetale ha l’obiettivo di fornire allo studente conoscenze generali e particolari relative alla costituzione molecolare della cellula vegetale, nonché alla relativa organizzazione in tessuti ed organi ed al funzionamento degli stessi. Queste conoscenze garantiranno allo studente la capacità di comprendere, la funzione del vegetale in termini ecologici e quale alimento per esseri eterotrofi. La partecipazione al corso garantirà allo studente anche le competenze di base per riconoscere descrivere le diverse specie vegetali di interesse agro-zootecnico e indicarne la modalità di sfruttamento.
Prerequisiti
Conoscenze specifiche previste dal test d'ingresso Recupero debito formativo.
Contenuti dell'insegnamento
Le prime lezioni del Modulo di Biologia Animale riguardano argomenti di carattere generale, quali l’origine e l’evoluzione della vita sulla Terra, con particolare attenzione ai fenomeni chimico-fisici che hanno preceduto questi eventi. La seconda parte è rivolta allo studio della sistematica ed evoluzione dei taxa animali più importanti.
La terza parte è dedicata allo studio dei principi del comportamento animale ed alle basi dell’ecologia animale.
La prima parte del Modulo di Biologia Vegetale riguarda lo studio dell’istologia e dalla anatomia dei vegetali, passando dalla organizzazione cellulare al livello di tessuto, poi di organo e infine dell’intera pianta.
La seconda parte vede la trattazione della fisiologia degli organismi vegetali, includendo lo studio dei processi di assorbimento, trasporto ed assimilazione dei nutrienti, nonché dei processi di fotosintesi e respirazione cellulare, con cenni relativi alla fisiologia dello stress ed alla produzione di metaboliti secondari.
La terza parte è rivolta allo studio della classificazione dei vegetali nonché alla descrizione di alcune specie vegetali erbacee di interesse agro-zootecnico.
Programma esteso
Origine della vita sulla Terra.
La vita: principi biologici e la scienza della zoologia. L’evoluzione della cellula.
La cellula come continuità della vita.
Dalle molecole alle prime cellule. Dai procarioti agli eucarioti. Dagli unicellulari ai pluricellulari.
L’evoluzione della vita sulla Terra.
Storia e sviluppo della teoria dell’evoluzione. L’origine delle specie. Processi riproduttivi e tipi di riproduzione. Concetti fondamentali dell’eredità.
Diversità della vita animale.
Architettura degli animali. Classificazione e filogenesi.
I parassiti.
Coevoluzione ospite-parassita. Adattamenti alla vita parassitaria.
Molluschi. Artropodi. Cordati: Pesci. Uccelli. Mammiferi.
Classificazione essenziale, caratteri strutturali e funzionali di invertebrati e vertebrati di interesse medico veterinario.
Omeostasi.
Alcuni principi dell’omeostasi. Fluidi interni e respirazione. Circolazione. Escrezione e termoregolazione.
Organizzazione funzionale degli animali.
Rivestimento corporeo. Sostegno e movimento.
Aspetti generali della struttura e funzione degli organi.
Digestione e nutrizione. Sistema nervoso. Sistema riproduttore. Organi di senso. (Questi argomenti sono presentati da un punto di vista evolutivo).
Gli animali ed il loro ambiente.
Zoogeografia e crescita delle popolazioni. Dinamica degli ecosistemi. Ecologia delle popolazioni. Biologia conservazionistica.
Elementi di base del comportamento animale.
Concetto di etologia. L’etologia per la Medicina Veterinaria.
Istinto e apprendimento.
I riflessi. Moduli fissi di attività. Comportamento innato e acquisito. Condizionamento classico e strumentale.
Genetica del comportamento, evoluzione e domesticazione.
Evoluzione del comportamento. La funzione del comportamento. Effetti comportamentali della domesticazione.
Comportamento sociale e riproduttivo.
Comunicazione. Vita di gruppo. Interazione tra i sessi. Gioco. Interazione uomo-animale.
Anomalie comportamentali, stress e benessere.
Comportamenti normali e anomali. Stereotipie. Aggressività anomala. Stress. Indicatori comportamentali del benessere animale.
Lo sviluppo degli studi sul comportamento animale.
Le scuole del XX° secolo. Moderni approcci all’etologia. Etologia applicata. Comportamenti specie-specifici di alcuni animali domestici di interesse medico veterinario. (Impiego di serie di immagini. Video tematici. Seminari. Test sulla genetica di popolazione).
ANATOMIA DELLE ANGIOSPERME
- Cellula vegetale
- Radice
- Il fusto
- La foglia
- Tessuti vegetali
- Ciclo vitale delle Angiosperme: fiore, fecondazione, embrione, seme, frutto
FISIOLOGIA VEGETALE
- BILANCIO IDRICO DELLA PIANTA
- L’acqua nel suolo
- Assorbimento dell’acqua dalle radici
- Trasporto dell’acqua attraverso lo xilema
- Movimento dell’acqua dalla foglia all’atmosfera
- LA NUTRIZIONE MINERALE ED IL TRASPORTO DEI SOLUTI
- Nutrienti essenziali per le piante
- Suolo, radici e microbi
- Assorbimento degli elementi minerali del suolo
- Processi di trasporto di membrana
- Trasporto di ioni nelle radici
- LA FOTOSINTESI: Reazioni alla luce
- Organizzazione dell’apparato foto sintetico
- Organizzazione dei sistemi antenna per l’assorbimento della luce
- Fasi della fotosintesi
- Meccanismi di trasporto degli elettroni
- Trasporto di protoni e sintesi di ATP nel cloroplasto
- Sintesi del glucosio
- LA FOTOSINTESI: Reazioni del carbonio
- Il ciclo di Calvin
- Il ciclo C2 per l’ossidazione del carbonio
- Il cilo C4 del carbonio
- Amido e saccarosio
- Regolazione dell’apparato fotosintetico
- TRASLOCAZIONE NEL FLOEMA
- Vie di traslocazione
- Modelli di traslocazione: dalle sorgenti ai pozzi
- Sostanze traslocate nel floema e velocità di spostamento
- Il modello del flusso da pressione per il trasporto del floema
- Caricamento del floema
- Scaricamento del floema (Phloem unloading) e passaggio da “pozzo a sorgente”
- Distribuzione dei fotosintati: allocazione e ripartizione
- Il trasporto di molecole segnale
- RESPIRAZIONE E METABOLISMO LIPIDICO
- Glicolisi, Ciclo dell’acido citrico, Trasporto di elettroni mitocondriale e sintesi di ATP
- Metabolismo lipidico
- ASSIMILAZIONE DEI NUTRIENTI MINERALI
- Assimilazione del nitrato e dell’ammonio
- Assimilazione dello zolfo
- Assimilazione del fosfato
- Assimilazione dei cationi
- Assimilazione dell’ossigeno
- METABOLITI SECONDARI E DIFESE DELLE PIANTE
- Cutina, suberina e cere
- Metaboliti secondari: Terpeni, Composti fenolici, Composti contenenti azoto
- Difese vegetali indotte contro gli insetti erbivori e contro i patogeni
- PARETI CELLULARI: STRUTTURA, BIOGENESI ED ESPANSIONE
- Struttura e sintesi delle pareti cellulari vegetali
- Modelli di espansione cellulare
- Velocità di allungamento cellulare
- Degradazione della parete e difese vegetali
- FISIOLOGIA DELLO STRESS
- Stress idrico, termico e salino
- Mancanza di ossigeno
SISTEMATICA
- Classificazione, Nomenclatura e Studio della Variabilità
- Tassonomia
- Caratteri con valore tassonomico
- Cladogramma
- Divisioni del regno delle piante
- Identificazione delle piante vascolari
- Classificazione delle piante di interesse agrario
- CEREALI
- Frumento
- Grano duro
- Farro piccolo, farro medio e farro grande o spelta
- Orzo
- Segale
- Avena
- Triticale
- Mais
- Sorgo
- Riso
- Miglio e panico
- Grano saraceno
- PIANTE INDUSTRIALI
- Soia
- Colza
- Girasole
- Arachide
- Ricino
- Cartamo
- Sesamo
- Barbabietola da zucchero
- Tabacco
- Canapa
- Cotone
- Lino
- Kenaf
- FORAGGERE
- Leguminose foraggere
- Erba medica
- Trifoglio pratense o violetto
- Trifoglio bianco
- Trifoglio alessandrino
- Trifoglio persiano
- Trifoglio ibrido
- Trifoglio incarnato
- Ginestrino
- Lupinella
- Sulla
- Graminacee foraggere
- Erba mazzolina
- Festuca arundinacea
- Coda di topo o fleolo
- Loietto
- Loiessa
- Bromo catartico
- Bromo inerme
- Festuca dei prati
- Festuca rossa
- Festuca ovina
- Consociazione fra leguminose e graminacee
- Piante da erbaio
- Pascoli
Bibliografia
Cleveland P., Hickman JR. et al. Diversità animale. McGraw-Hill, 2012, Web site.
Cleveland P., Hickman JR. et al. Fondamenti di zoologia. McGraw-Hill, 2012, Web site.
Mainardi D. L'Etologia caso per caso. Airplane, 2002.
K. Lorenz - Scienziato e guru della natura - LE SCIENZE, 1999.
P. Jensen - ETOLOGIA DEGLI ANIMALI DOMESTICI - Ed. italiana a cura di P.G. Bracchi, F. Grasselli e G. Zannetti - McGraw-Hill Ed., 2010.
PUPILLO P., CERVONE F., CRESTI M., RASCIO N. - BIOLOGIA VEGETALE. Zanichelli Editore, Bologna, 2003.
LINCOLN T., ZEIGER E. - FISIOLOGIA VEGETALE. Piccin, 2009.
PASQUA G., ABBATE G., FORNI C. BOTANICA GENERALE E DIVERSITA' VEGETALE. Piccin, 2011.
Metodi didattici
Le lezioni frontali verranno documentate con l’ausilio di video tematici ed in particolare verranno utilizzati alcuni video clip in motion graphic per far comprendere in modo semplice ed immediato sia la costruzione di cladogrammi nell’ambito della ricerca della relazioni filogenetiche tra gli animali, sia la simulazione di test statistici che impiegano l’uso di database.
L’insegnamento del corso di Botanica prevede lo svolgimento di lezioni frontali mediante l’ausilio di un supporto POWER POINT. È prevista l’esposizione di presentazioni arricchite di immagini, grafici e schemi che consentano la massima comprensione e la sintesi delle tematiche trattate. La terza parte del corso includerà lo svolgimento di esercitazioni organizzate in gruppi volte a generare competenze in merito alla corretta osservazione, descrizione e riconoscimento delle principali strutture e specie vegetali. Durante le esercitazioni, campioni vegetali di vario tipo saranno distribuiti agli studenti e studiati attraverso dissezione degli stessi.
Modalità verifica apprendimento
L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal modulo prevede un esame orale.
Le tre domande, relative alle tre parti in cui è diviso il modulo, verranno scelte casualmente dal computer: verrà cosi accertato se lo studente ha raggiunto l’obiettivo della conoscenza e della comprensione dei contenuti.
Mediante domande che esigono risposte ragionate in termini di causa ed effetto, verrà accertato come lo studente creando continui collegamenti ha raggiunto l’obiettivo di applicare le conoscenze acquisite.
L’accertamento dell’avvenuto raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede un esame orale. Mediante domande specifiche, verrà accertato se lo studente ha acquisito le conoscenze generali e particolari riguardanti i contenuti del corso, ha maturato la capacità di comprendere la funzione delle piante e possiede le competenze di base per riconoscere e descrivere le specie vegetali studiate.
Si provvederà alla formulazione di 3 domande, una per ogni parte del corso, ad ognuna delle quali sarà attribuito un punteggio massimo pari a 10. Il terzo quesito riguarderà le caratteristiche e le modalità di riconoscimento di una specie vegetale. Un quarto quesito potrà essere formulato per risolvere eventuali situazioni di incertezza relativamente alla valutazione.
Altre informazioni
Risultati dell’apprendimento.
Lo studente al termine del corso, utilizzando le conoscenze specifiche acquisite, dovrà dimostrare conoscenze e capacità di comprensione circa:
- meccanismi evolutivi alla base della vita sulla terra
- principi di genetica collegati alla variabilità animale
- principi tassonomici alla base della classificazione animale
- elementi di base di eco-etologia per la rilevazione e valutazione critica dello stato di benessere dell’animale.
Lo studente inoltre, applicando la conoscenza e la comprensione acquisite, dovrà essere in grado di rendersi autonomo nella soluzione dei quesiti che gli verranno posti.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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