BIOLOGIA ANIMALE E VEGETALE

Crediti: 
12
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2020/2021
Responsabile della didattica: 
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

L'insegnamento è suddiviso nei seguenti moduli didattici: 

Obiettivi formativi

Modulo di Zoologia
Conoscenza e capacità di comprensione
Gli studenti saranno in grado di acquisire e sviluppare le conoscenze di base relative ai meccanismi evolutivi. Conoscenza dei vari sistemi e delle loro funzioni, acquisizione e riconoscimento delle principali specie di vertebrati e invertebrati attraverso l’uso di chiavi sistematiche specifiche.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione
Gli studenti saranno in grado di acquisire e sviluppare le conoscenze di base della zoologia e comprendere i rapporti e le relazioni tra le popolazioni animali sia negli ambienti naturali che negli allevamenti intensivi. Acquisiranno la capacità di analizzare la biodiversità e di valutare anche tematiche di interesse globale connesse con i cambiamenti, climatici, l’invasione di specie aliene, lo sfruttamento delle risorse.
Autonomia di giudizio
Gli studenti del corso acquisiscono un’autonomia di giudizio nella valutazione ed interpretazione dei dati sperimentali e nell’impostazione di strategie di applicazione delle tecnologie di monitoraggio e protezione degli animali sia in ambiente naturale che in cattività.
Abilità comunicative
Gli studenti saranno in grado esporre con chiarezza e proprietà di linguaggio le competenze acquisite, impiegando una bibliografia utile per comunicare conoscenze specifiche.
Capacità di apprendimento
Gli studenti si renderanno capaci di reperire informazioni dalla letteratura zoologica internazionale, utilizzando banche dati ed altri strumenti disponibili in rete, di comprenderla e di trasmetterla. L’acquisizione di tali capacità li metterà in grado di aggiornare le proprie conoscenze e di affrontare in autonomia livelli successivi di apprendimento da sfruttare anche nella preparazione della prova finale.

Modulo di Botanica.
Il corso 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 della pianta in termini ecologici e quale alimento per organismi 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.
Conoscenza e capacità di comprensione: gli studenti saranno in grado di acquisire e sviluppare le conoscenze di base relative alla biodiversità vegetale considerata come parte del processo evolutivo globale. Conoscenza delle strutture cellulari e tissutali, acquisizione e riconoscimento delle principali specie di piante attraverso l’uso di chiavi sistematiche specifiche. Conoscenza dei vari organi e delle loro funzioni.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione: gli studenti saranno in grado di acquisire e sviluppare le conoscenze di base della botanica, in modo da comprendere la relazione struttura-funzione e la connessione con l'ambiente sia naturali che agricolo. Acquisiranno la capacità di analizzare la biodiversità e di valutare anche tematiche di interesse globale connesse con i cambiamenti, climatici, l’invasione di specie aliene, lo sfruttamento delle risorse.
Autonomia di giudizio: gli studenti del corso acquisiscono un’autonomia di giudizio nella valutazione ed interpretazione dei dati sperimentali e nell’impostazione di strategie di applicazione delle tecnologie di sfruttamento e protezione delle specie vegetali di interesse zootecnico.
Abilità comunicative: gli studenti saranno in grado esporre con chiarezza e proprietà di linguaggio le competenze acquisite, impiegando una bibliografia utile per comunicare conoscenze specifiche.

Prerequisiti

Conoscenze specifiche previste dal test d'ingresso Recupero debito formativo.
Superamento dei corsi di: Matematica, Fisica ed Informatica.

Contenuti dell'insegnamento

Le prime lezioni del Modulo di Zoologia riguardano argomenti di carattere generale, quali l’origine e l’evoluzione della vita sulla Terra. 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 Botanica 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 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. Classificazione essenziale, caratteri strutturali e funzionali di invertebrati e vertebrati di interesse medico veterinario.
Protozoi, Poriferi, Cnidari, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Molluschi. Artropodi. Cordati: Pesci. Anfibi. Rettili. Uccelli. Mammiferi.

Organizzazione funzionale degli animali. Omeostasi. Rivestimento corporeo. Sostegno e movimento. 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. Condizionamento classico e strumentale.
Genetica del comportamento, evoluzione e domesticazione. Comportamento sociale e riproduttivo.
Comunicazione. Interazione uomo-animale.
Anomalie comportamentali, stress e benessere. Indicatori comportamentali del benessere animale.
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, 2016, Web site.
Cleveland P., Hickman JR. et al. Fondamenti di zoologia. McGraw-Hill, 2016, Web site.
Mauseth.
BOTANICA - parte generale.
Idelson&Gnocchi, 2006
Kingsley.
Introduzione alla biologia vegetale.
McGraw-Hill, 2008
Rost, Barbour, Stocking, Murphy.
Biologia delle piante.
Trad. di Bertotti, Bevilacqua, rev. di A. Minelli
Zanichelli, 2008

Metodi didattici

Le lezioni frontali hanno lo scopo di illustrare i principi base della biologia animale e vegetale fornendo una traccia per l'approfondimento personale. Le lezioni frontali del modulo di Zoologia si svolgeranno con l'ausilio di slides in power point e di video per la parte del comportamento animale. Al termine del corso la visita al Museo di Storia Naturale di Milano consentirà di rivedere la biodiversità animale in un percorso di lettura in chiave evolutiva.
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.

Modalità verifica apprendimento

Zoologia: L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal modulo prevede un esame scritto costituito da 20 domande a risposta multipla (quiz) e 2 domande aperte. Superato lo scritto verrà condotto un esame orale mediante domande volte ad accertare se lo studente creando continui collegamenti ha raggiunto l’obiettivo di applicare le conoscenze acquisite.

Botanica:
L’accertamento dell’avvenuto raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede un esame scritto. 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 almeno 10 domande, che copriranno
buona parte degli argomenti trattati durante il corso; le domande saranno
posta sia in forma aperta che in forma chiusa, e potranno essere presenti
tavole istologiche e/o immagini da descrivere.
Agli studenti con diagnosi di disturbi specifici di apprendimento (DSA), certificata ai sensi della legge n° 170/2010 saranno concesse le agevolazioni previste per legge.

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 e vegetale
- principi tassonomici alla base della classificazione animale e vegetale
- 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.