Biologia vegetale e botanica farmaceutica

A.A. 2024/2025
7
Crediti massimi
72
Ore totali
SSD
BIO/15
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Scopo dell'insegnamento, per quanto riguarda la parte di Biologia vegetale, è l'acquisizione di conoscenze di base sulla struttura e funzione della cellula vegetale, degli organuli coinvolti nei processi di differenziazione cellulare, respirazione, fotosintesi, riproduzione e crescita delle piante, sui tessuti e sugli organi che caratterizzano le piante vascolari. Il corso fornisce inoltre informazioni sulle strategie adottate dalle piante per interagire con l'ambiente circostante e mediate dalla sintesi e dal rilascio dei metaboliti secondari e sull'importanza delle piante in molti aspetti della vita umana.
Obiettivo ulteriore è l'acquisizione di conoscenze di base di Botanica farmaceutica, in particolare in merito a riconoscimento e descrizione di piante medicinali. Sono descritti i caratteri morfologici e anatomici distintivi, con indicazione di droga e contenuto in principi attivi, di alcune specie rappresentative dei seguenti Ordini: Pteridophytes (Equisetales), Gymnosperme (Pinaceae, Gingkaceae, Taxaceae), Angiosperme dicotiledoni (Magnoliales, Laurales, Fagales, Illiciales, Ranunculales, Piperales, Papaverales, Hamamelidales, Urticales, Polygonales, Theales, Malvales, Violales, Salicales, Ericales, Rosales, Fabales, Myrtales, Euphorbiales, Rhamnales, Linales, Sapindales, Apiales, Gentianales, Solanales, Lamiales, Plantaginales, Scrophulariales, Dipsacales, Asterales) e Angiosperme monocotiledoni (Arecales, Poales, Zingiberales, Liliales, Orchidales).
Le esercitazioni pratiche e le visite presso l'Orto Botanico Città Studi (Milano) e l'Orto Botanico Ghirardi (Toscolano Maderno, Bs) completano il corso.
La conoscenza dei principi di Biologia vegetale e di Botanica farmaceutica rappresenta uno strumento necessario per consentire agli studenti di affrontare al meglio gli insegnamenti di Farmacognosia e Farmacologia.
Risultati apprendimento attesi
Le lezioni frontali consentono allo studente di acquisire conoscenza e comprensione delle tematiche sopra descritte. Lo studente è quindi in grado di:
- descrivere la struttura di cellule vegetali, di organuli cellulari coinvolti nei processi di respirazione cellulare, fotosintesi, riproduzione e crescita, e la struttura di tessuti e organi;
- riconoscere e descrivere la struttura di sezioni trasversali e longitudinali di organi appartenenti a Gimnosperme ed Angiosperme, sia Monocotiledoni che Dicotiledoni;
- descrivere come le piante interagiscono con l'ambiente circostante attraverso la sintesi e il rilascio di metaboliti secondari;
- descrivere la rilevanza delle piante come risorsa alimentare, tessile, farmaceutica, etc.
- descrivere i concetti di base della Botanica farmaceutica;
- identificare specie, genere, famiglia e ordine di piante medicinali selezionate;
- descrivere i caratteri distintivi di tali specie, la droga ed i composti attivi;
- descrivere il ruolo ecologico dei metaboliti secondari (deterrente o attraente di insetti impollinatori, ecc.) e conoscere cenni della relativa attività biologica/farmacologica.
La verifica della capacità di applicare le conoscenze apprese nel corso dell'insegnamento sarà effettuata valutando i risultati ottenuti in specifiche esperienze pratiche ed esercitazioni in Orto botanico e che prevedono la soluzione di problematiche implicanti la conoscenza delle tematiche indicate negli obiettivi formativi.
Corso singolo

Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.

Programma e organizzazione didattica

Linea AL

Responsabile
Periodo
Secondo semestre

Programma
PARTE DI BIOLOGIA VEGETALE

Organismi animali e vegetali, differenze.
Nutrizione delle piante: autotrofismo ed eterotrofismo.

Cellula vegetale
Plastidi: cloroplasti, cromoplasti, amiloplasti
Vacuolo: origine, sviluppo, funzioni. Contenuto vacuolare con particolare riferimento ai metaboliti secondari.
Trasporto attraverso la membrana plasmatica. Fenomeni osmotici, plasmolisi e deplasmolisi. Pressione osmotica, pressione di turgore.
Lamella mediana e parete cellulare. Genesi e sviluppo della parete. Funzioni della parete.
Componenti chimici della parete: cellulosa, emicellulose, sostanze pectiche. Modificazioni secondarie della parete: lignificazione, suberificazione, mineralizzazione, cutinizzazione, gelificazione.

Tessuti delle piante superiori. Tessuti meristematici primari e secondari. Accrescimento embrionale e accrescimento per distensione. Differenziamento. Tessuti adulti: parenchimatici, tegumentali, meccanici, segregatori, conduttori.

Organografia: fusto, foglie, apparato radicale.
Anatomia del fusto: apice vegetativo, struttura primaria del fusto di Dicotiledoni e Monocotiledoni. Struttura secondaria del fusto di Dicotiledoni e Gimnosperme. Legno eteroxilo e omoxilo. Funzionamento del cambio.

Anatomia della radice: apice radicale, struttura primaria della radice di Dicotiledoni e Monocotiledoni. Struttura secondaria delle radici di Dicotiledoni.

Foglie: forma, struttura e funzione delle foglie di Dicotiledoni, Monocotiledoni e Gimnosperme. Scambi gassosi tra la foglia e l'ambiente esterno e loro meccanismi di regolazione. Funzionamento degli stomi.

Fotosintesi

Seme e germinazione


PARTE DI BOTANICA FARMACEUTICA

Concetto di pianta medicinale, droga, principio attivo, tempo balsamico.
Alghe, briofite, pteridofite: ciclo riproduttivo

Spermatofite: inquadramento tassonomico, significato e biologia del seme.

· Gimnosperme:
Cycadophyta, generalità
Ginkgophyta (Ginkgo biloba)
Conoferophyta, Coniferales
1. Pinaceae (Picea abies, Abies alba, gen, Pinus, Larix decidua, Cedrus libani)
2. Cupressaceae (Cupressus sempervirens, Juniperus communis)
3. Taxaceae (Taxus baccata)
Gnetophyta, generalità e cenni ai generi Ephedra, Gnetum, Welwitschia

· Angiosperme: generalità
Per le famiglie di seguito elencate sarà necessario conoscere i caratteri discriminanti e le principali specie che vi appartengono. Le specie indicate tra parentesi vanno inoltre studiate in dettaglio.

1. Ranunculaceae (generi Aconitum, Helleborus)
2. Papaveraceae (Papaver rhoeas, P. somniferum, Chelidonium majus)
3. Cannabaceae (Cannabis indica, Humulus lupulus)
4. Fagaceae (Fagus sylvatica, gen. Quercus, Castanea sativa)
5. Salicaceae (Salix alba, Populus nigra)
Fabales: caratteri comuni
6. Mimosceae (specie ornamentali, Acacia senegal)
7. Caesalpinaceae (Ceratonia siliqua,Tamarindus indica, Cassia angustifolia)
8. Fabaceae (specie di interesse alimentare, medicinali, di interesse foraggero e note della flora italiana, in dettaglio Glycyrrhiza glabra)
9. Apiaceae (Pimpinella anisum, Conium maculatum)
10. Solanaceae (specie di uso alimentare, belladonna, giusquiamo, stramonio)
11. Lamiaceae (Lavandula angustifolia)
12. Oleaceae (specie ornamentali, Olea europaea, Fraxinus excelsior, Fraxinus ornus)

13. Scrophulariaceae (Digitalis purpurea)
14. Asteraceae (specie di interesse alimentare, medicinali, ornamentali, in dettaglio Artemisia absintium, Chamomilla recutita)
15. Aloaceae (Aloe barbadensis, Aloe ferox)
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari.
Metodi didattici
Il corso consta di 2 parti: Biologia vegetale e Botanica farmaceutica per un totale di 7 CFU.

Lezioni frontali ed esercitazioni
Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni in aula, con particolare riferimento alla anatomia vegetale e in campo, frequentemente svolte presso l'Orto botanico di Città Studi (Milano) e l'Orto botanico G.E. Ghirardi (Toscolano Maderno, Bs), entrambi afferenti all'Università degli Studi di Milano. Si utilizza la metodologia hands-on (toccare con le mani, conoscere attraverso il fare): gli studenti divengono gli artefici della lezione stessa, ricercando, osservando, utilizzando i 5 sensi, disegnando, riconoscendo, proponendo ed anche progettando. I prodotti di tale attività divengono in alcune occasioni lezioni tenute dagli stessi studenti.

Simulazioni d'esame
Durante il corso sono previste simulazioni d'esame quale importante momento di confronto e verifica delle conoscenze acquisite. Esse sono programmate al termine di ognuno dei due moduli di Biologia Vegetale e Botanica Farmaceutica. Ad ognuno degli studenti viene consegnato un tema d'esame da svolgere in un tempo concordato con il docente. Gli studenti possono consultare i propri appunti e il libro di testo e lavorare in gruppo. Al termine del tempo assegnato e dunque a conclusione della prova, il docente effettua la correzione in aula.

Altre proposte didattiche
Proposte didattiche diversificate variano di anno in anno, da workshop (si citi il workshop "Fare botanica in orto", realizzato nel 2015) a mostre itineranti (si citi la mostra "SeduzioneRepulsione: quello che le piante non dicono" realizzata nel 2016). Ogni anno si propongono a maggio due giornate di studio presso l'Orto botanico G.E. Ghirardi, interamente dedicato alle piante officinali, in occasione di eventi internazionali, quali in Fascination of the Plant Day o la Giornata Internazionale dei Musei ICOM.
Materiale di riferimento
Maugini E., Maleci Bini L., Mariotti Lippi M. 2014. Botanica Farmaceutica, Piccin, Padova.
Leporatti M.L., Foddai S., Tommassini L. 2001. Testo atlante di anatomia vegetale e delle piante officinali. Piccin, Padova
Lezioni curriculari, lezioni seminariali, schede riassuntive e altro materiale disponibili su Ariel
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Durante il corso sono previste prove in itinere relative al programma parziale dell'insegnamento, o in alternativa prove d'esame relative al programma complessivo, come di seguito dettagliato.

Prova in itinere
Esse sono proposte al termine di ognuna delle due parti del corso. Durante il periodo di interruzione della didattica (generalmente fine aprile), la prova relativa al programma di Biologia Vegetale, a metà giugno la prova relativa al programma di Botanica Farmaceutica.
Si tratta di prove scritte che constano di 30 domande ciascuna, a risposta multipla (sono proposte 4 risposte): la prima prova in itinere riguarda il programma di Biologia Vegetale, la seconda prova in itinere è relativa al programma di Botanica Farmaceutica.
Il tempo a disposizione è pari a 30 minuti. A discrezione del docente può essere aggiunta una prova di esercitazione, con un incremento di tempo fino a 45 minuti. Si considera superata la prova a partire da 18 risposte esatte. Il superamento della prima prova in itinere relativa al programma di Biologia Vegetale garantisce l'accesso alla seconda prova in itinere relativa al programma di Botanica Farmaceutica.
L'esito della prima prova in itinere è comunicato direttamente dal docente. Al superamento della seconda prova in itinere, viene registrato l'esito complessivo dell'esame dato dalla media delle due prove in itinere.

Prova d'esame
Sono in calendario 7 appelli d'esame, relativi al programma complessivo dell'insegnamento, distribuiti dal mese di ottobre 2024 a quello di settembre 2025.
Si tratta di una prova scritta che consta di 30 domande a risposta multipla (sono proposte 4 risposte) riguardante i programmi di Biologia Vegetale (15 domande) e Botanica Farmaceutica (15 domande). Il tempo a disposizione è pari a 30 minuti. A discrezione del docente può essere aggiunta una prova di esercitazione, con un incremento di tempo fino a 45 minuti. Si considera superata la prova a partire da 18 risposte esatte.

Viene effettuata anche una valutazione complessiva in base alla partecipazione dello studente alle lezioni frontali, alle esercitazioni e agli eventi proposti. Tali valutazioni non risultano penalizzanti per gli studenti non frequentanti, ma hanno il fine di valorizzare la partecipazione attiva degli studenti.
BIO/15 - BIOLOGIA FARMACEUTICA - CFU: 7
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 40 ore

Linea MZ

Responsabile
Periodo
Secondo semestre

Programma
Differenza tra cellula animale e vegetale, struttura e funzione degli organelli e delle strutture caratterizzanti la cellula vegetale: plastidi, vacuolo, plasmodesmi, parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, suberificazione, cutinizzazione, impregnazione. Differenze nella divisione cellulare e nel differenziamento delle cellule figlie dopo la citodieresi. Accrescimento per distensione e turgore cellulare. Via simplastica ed apoplastica nelle cellule vegetali. Pro-meristemi, meristemi primari e secondari. Tessuti primari e secondari. Struttura e funzione della radice, fusto e foglia in piante mono- e dicotiledoni. Fotosintesi e ciclo dell'amido nelle piante. Flusso xilematico e floematico. Riproduzione gamica in Briofite, Pteridofite, Gimnosperme ed Angiosperme (struttura e funzione del fiore, impollinazione e fecondazione della cellula uovo). Struttura del seme e dei vari tipi di frutto semplici (carnosi e secchi), composti e multipli. Tropismi nelle piante ed ormoni vegetali.
Prerequisiti
nessun prerequisito di base è richiesto
Metodi didattici
Scopo dell'insegnamento di biologia vegetale è l'acquisizione di conoscenze di base sulla struttura e funzione degli organi, dei tessuti, delle cellule e degli organelli coinvolti nella differenziazione cellulare, respirazione, fotosintesi, riproduzione e crescita delle piante. Il corso fornisce inoltre informazioni sulle strategie adottate dalle piante per interagire con l'ambiente circostante mediante i metaboliti secondari e sull'importanza delle piante in molti aspetti della vita umana. Le lezioni pratiche e la visita all'Orto botanico di via Golgi completeranno lo studio di biologia vegetale.

Scopo dell'insegnamento di botanica farmaceutica è l'acquisizione di conoscenze di base per il riconoscimento e descrizione delle piante medicinali.
Durante le lezioni verranno descritti i caratteri distintivi di alcune piante rappresentative dei seguenti Ordini: Pteridophytes (Equisetales), Gymnosperme (Pinaceae, Gingkaceae, Taxaceae), Angiosperme dicotiledoni (Magnoliales, Laurales, Fagales, Illiciales, Ranunculales, Piperales, Papaverales, Hamamelidales, Urticales, Polygonales, Theales, Malvales, Violales, Salicales, Ericales, Rosales, Fabales, Myrtales, Euphorbiales, Rhamnales, Linales, Sapindales, Apiales, Gentianales, Solanales, Lamiales, Plantaginales, Scrophulariales, Dipsacales, Asterales) e Angiosperme monocotiledoni (Arecales, Poales, Zingiberales, Liliales, Orchidales).
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di:
- descrivere i concetti di base della Botanica farmaceutica;
- identificare genere, specie e famiglia di diverse piante medicinali;
- descrivere i caratteri botanici di queste piante, la droga ed i suoi composti attivi;
- descrivere l'attività biologica del metabolita secondario (deterrente alimentare o attraente insetti impollinatori) ed eventualmente la sua attività farmacologica.
Materiale di riferimento
Maugini E. , Maleci Bini L., Mariotti Lippi M. Manuale di botanica farmaceutica , Piccin editore, Padova, IX edizione. 2014.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Le lezioni e le esercitazioni consentiranno allo studente di acquisire conoscenze di base per:
- descrivere la struttura di organi, tessuti, cellule ed organelli caratteristici dei vegetali coinvolti nella respirazione cellulare, fotosintesi, riproduzione e crescita;
- identificare e descrivere piante appartenenti alle Gimnosperme ed Angiosperme, indicarne la droga, il principio attivo e la sua funzione biologica e cenni sulla sua funzione medicinale.
Le conoscenze acquisite saranno verificate con un esame orale che coprirà tutti gli argomenti svolti durante le lezioni di biologia vegetale: struttura e funzione deli organelli cellulari caratteristici della cellula vegetale, riproduzione, fotosintesi, metaboliti secondari ed ormoni vegetali.
Per la sezione di botanica farmaceutica verrà richiesto il riconoscimento e la descrizione da foto a colori, di alcune piante medicinali studiate a lezione.
BIO/15 - BIOLOGIA FARMACEUTICA - CFU: 7
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 40 ore
Docente: Pinna Christian
Docente/i
Ricevimento:
previo appuntamento mediante e-mail
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, via Mangiagalli 25, secondo piano, studio 2024