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PROGRAMMA DELL’ATTIVITÀ FORMATIVA 2016-2017
CORSO DI BIOLOGIA VEGETALE-BOTANICA FARMACEUTICA (ORE 56; CREDITI 8; ESAME SCRITTO)
DOCENTE: DOTT. FILIPPO MAGGI*
di Scienze del Farmaco e dei Prodotti della Salute, c/o ex Dip di Scienze Chimiche, Via Sant’Agostino 1, 62032
Camerino. Tel. 0737 404506. Email: [email protected]
* Scuola
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OBIETTIVI DELL’ATTIVITÀ FORMATIVA
Conoscere le caratteristiche della cellula vegetale che la differenziano da quella animale.
Conoscere le caratteristiche strutturali e funzionali della pianta basilari per la descrizione e l’identificazione delle
piante e delle droghe da esse ottenute.
Conoscere i caratteri distintivi dei principali phyla vegetali di interesse farmaceutico.
Essere in grado di identificare, classificare e descrivere le piante e droghe vegetali in base alle loro caratteristiche
morfologiche e metabolomiche.
CONOSCENZE NECESSARIE PER IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI
Cellula vegetale: principali caratteristiche e differenze da una cellula animale; plastidi: proplastidi, cloroplasti, cromoplasti,
leucoplasti (amiloplasti, proteoplasti, lipidoplasti); tilacoidi (granari e intergranari); stroma; clorofilla; carotenoidi; amido
primario e secondario: importanza farmaceutica; vacuolo: tonoplasto; succo cellulare; funzioni del vacuolo (pressione di
turgore, accrescimento cellulare, degradazione, deposito e segregazione di sostanze); parete cellulare: cellulosa e matrice
(emicellulose, pectine, glicoproteine); microfibrille di cellulosa; sintesi delle microfibrille e della matrice; lamella mediana;
formazione della piastra cellulare (citodieresi); parete primaria; parete secondaria; modificazioni della parete (lignificazione,
cutinizzazione, suberificazione, gelificazione, mineralizzazione, pigmentazione); importanza farmaceutica della parete (es.
cellulosa, acido alginico, agar-agar, gomme e mucillagini); perossisomi; apparato del Golgi; microtubuli.
Istologia, anatomia e organografia della pianta: germinazione del seme (ipogea, epigea); sviluppo della plantula; meristemi
apicali, meristemi primari; cellule, tessuti e sistemi di tessuti della pianta (tegumen tali, fondamentali, vascolari); crescita
primaria: struttura e sviluppo di radice, fusto e foglia; modificazioni del fusto (es. rizoma, bulbo, tubero) e delle foglie (es.
cirri, spine); crescita secondaria dei fusti: meristemi laterali (cambio cribro -legnoso e cambio del sughero); xilema secondario,
anelli di crescita, legno omoxilo, legno eteroxilo, corteccia, periderma, lenticelle; importanza farmaceutica di radice, fust o e
foglia.
Elementi di fisiologia vegetale: trasporto dell’H2 O e dei soluti attraverso la membrana: trasporto passivo (diffusione semplice,
osmosi, diffusione facilitata), trasporto attivo (pompe protoniche); trasporti mediati da vescicole: endocitosi, esocitosi;
comunicazioni cellulari (plasmodesmi, via simplastica, via apoplastica); flus so di massa; fotosintesi: natura della luce;
pigmenti fotosintetici (fondamentali e accessori); equazione generale della fotosintesi; reazioni della fase luminosa:
fotosistema I e fotosistema II, fotofosforilazione non ciclica e ciclica; reazioni di fissazione del carbonio (ciclo di Calvin):
fissazione, riduzione e rigenerazione del RuBP; fotorespirazione: attività ossigenasica del Rubisco, via di recupero del
fosfoglicolato; piante C4 e piante CAM; regolazione degli stomi; traspirazione; assorbimento di acqua e degli ioni inorganici da
parte delle radici; trasporto dell’acqua e dei soluti attraverso lo xilema: teoria della coesione -tensione; pressione radicale;
trasporto degli assimilati attraverso il floema: ipotesi del flusso di massa sotto pressione.
Riproduzione delle piante: riproduzione sessuale: meiosi, fecondazione, formazione delle spore e dei gameti; cicli vitali delle
piante; alternanza di generazioni: sporofito e gametofito; riproduzione vegetativa; poliploidia.
Sistematica e tassonomia: principi di sistematica e tassonomia; classificazione attuale dei vegetali; caratteri distintivi dei
principali phyla vegetali (Alghe, Licheni, Briofite, Pteridofite, Gimnosperme, Angiosperme); motivi del successo evolutivo
delle Angiosperme; inquadramento filogenetico delle Angiosperme; Dicotiledoni: Magnolidae, Rosidae, Asteridae;
Monocotiledoni; caratteri morfologici determinanti per il riconoscimento di una droga vegetale: foglia, fusto, radice, fiore e
frutto.
Prodotti del metabolismo vegetale: sostanze inorganiche, sostanze organiche; metaboliti primari: glucidi: monosaccaridi,
disaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi (amido, cellulosa, emicellulosa, pectine, inulina, fibre, agar, carragenani, acido
alginico, gomme e mucillagini); lipidi: trigliceridi, cere, cutine, suberine, lipidi complessi; proteine: aminoacidi essenziali e
non, granuli di aleurone, enzimi; acidi organici: tartarico, succinico, malico, ascorbico, ossalico (cristalli di ossalato di calcio);
vitamine: idrosolubili e liposolubili; clorofille; metaboliti secondari: glicosidi; composti fenolici: lignani, lignine, flavonoidi,
tannini, cumarine, naftochinoni, antrachinoni, naftodiantroni, floroglucinoli, cannabinoidi, acido salicilico; terpenoidi: oli
essenziali, glicosidi cardiaci, resine, tassolo, ginkgolidi, steroidi, gomma, iridoidi, triterpeni (saponine), carotenoidi (caroteni e
xantofille); alcaloidi: morfina, cocaina, caffeina, nicotina, atropina, chinina, vincristina, stricnina, efedrina; biosintesi dei
metaboliti primari e secondari; funzioni dei metaboliti secondari nelle piante; impieghi farmaceutici dei metaboliti primari e
secondari.
Descrizione botanica e utilizzazione farmaceutica delle principali droghe vegetali : Rhodophyta (Alghe rosse: Gelidium
spp., Chondrus crispus); Phaeophyta (Alghe brune: Fucus vesiculosus); Licheni: Cetraria islandica; Felci: Dryopteris filixmas; Ginkgophyta: Ginkgo biloba; Coniferophyta: Pinaceae (Pinus sylvestris), Cupressaceae (Juniperus communis), Taxaceae
(Taxus baccata); Gnetophyta: Ephedra sinica; Magnoliopsida: Monimiaceae (Peumus boldus), Lauraceae (Cinnamomum
verum), Illiciaceae (Illicium verum), Papaveraceae (Papaver somniferum), Cannabaceae (Humulus lupulus, Cannabis sativa),
Polygonaceae (Rheum palmatum, Rheum officinale), Theaceae (Camellia sinensis), Guttiferae (Hypericum perforatum),
Tiliaceae (Tilia cordata, Tilia platyphyllos), Sterculiaceae (Cola nitida, Theobroma cacao), Malvaceae (Althaea officinalis,
Malva sylvestris), Passifloraceae (Passiflora incarnata), Ericaceae (Vaccinium myrtillus), Rosaceae (Crataegus monogyna,
Crataegus oxyacantha, Rosa canina), Mimosaceae (Acacia senegal), Caesalpinaceae (Cassia senna), Fabaceae (Glycyrrhiza
glabra, Astragalus gummifer, Trigonella foenum-graecum, Sophora japonica), Mirtaceae (Eucalyptus globulus, Syzigium
aromaticum, Melaleuca alternifolia), Euphorbiaceae (Ricinus communis), Rhamnaceae (Rhamnus frangula), Linaceae (Linum
usitatissimum), Hippocastanaceae (Aesculus hippocastanum), Rutaceae (Citrus aurantium), Araliaceae (Panax ginseng),
Apiaceae (Hydrocotyle asiatica, Pimpinella anisum, Foeniculum vulgare, Angelica archangelica), Gentianaceae (Gentiana
lutea), Apocynaceae (Strophantus hispidus, Catharanthus roseus), Solanaceae (Atropa belladonna, Capsicum frutescens),
Lamiaceae (Menta x piperita, Melissa officinalis, Rosmarinus officinalis, Salvia officinalis, Thymus vulgaris), Plantaginaceae
(Plantago psillium), Scrophulariaceae (Digitalis purpurea, Digitalis lanata), Pedaliaceae (Harpagophytum procumbens),
Rubiaceae (Cinchona succirubra, Coffea arabica), Valerianaceae (Valeriana officinalis), Asteraceae (Chamomilla recutita,
Arnica montana, Artemisia annua, Artemisia absinthium, Cynara scolymus, Silybum marianum, Echinacea purpurea,
Grindelia robusta); Liliopsida: Poaceae (Hordeum vulgare, Saccharum offcinarum), Zingiberaceae (Zingiber officinale),
Liliaceae (Allium sativum, Ruscus aculeatus), Iridaceae (Crocus sativus), Aloeaceae (Aloe ferox, Aloe vera).
PERCORSO FORMATIVO
Unità didattica
Cellula vegetale
Istologia, anatomia e
organografia della pianta
Descrizione
Differenze da una cellula animale; plastidi; vacuolo; parete cellulare.
Tessuti meristematici (apicali, primari, secondari); tessuti primari; tessuti secondari;
organografia e anatomia di radice, fusto e foglia; struttura primaria; struttura secondaria.
Ore
6
Fisiologia vegetale
Trasporti attraverso la membrana; fotosintesi: reazioni della fase luminosa, ciclo di Calvin,
fotorespirazione, piante C4 e piante CAM; trasporto dell’H2 O e dei soluti nella pianta.
10
Riproduzione delle piante
Riproduzione sessuale: meiosi e fecondazione; ciclo vitale delle piante (alternanza di
generazioni); riproduzione vegetativa.
2
Sistematica e tassonomia
Principi di sistematica e tassonomia. Phyla vegetali di interesse farmaceutico.
10
Metaboliti
Metaboliti primari e metaboliti secondari; biosintesi, funzioni e impieghi farmaceutici
6
Droghe vegetali
Biologia e distribuzione delle principali fonti di droghe vegetali. Identificazione di piante
medicinali e di droghe vegetali.
14
8
MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELLA PROVA D’ESAME
L’esame è scritto e comprende 2 moduli: modulo I Biologia vegetale, modulo II Botanica farmaceutica). La prova scritta di
Biologia vegetale consiste in 16 domande a risposta multipla. Ogni domanda risposta correttamente vale 1 p., mentre alla
risposta sbagliata corrisponde la sottrazione di 0.5 p. La prova di Botanica farmaceutica consiste nella compilazione di 3
schede relative rispettivamente ad 1 campione d’erbario, 1 droga ed 1 immagine di una pianta che verranno distribuiti a
ciascun candidato. Ogni scheda è suddivisa in 8 sezioni (compilative e descrittive) per ciascuna delle quali il docente assegna
un punteggio (da un minimo di 0.25 ad un massimo di 1 p.). Il punteggio massimo conseguibile per ciascuna scheda è di punti
3.5. Infine, il compito prevede la presenza di 10 domande relative alla parte generale (Sistematica e Piante e principi attivi in
generale) che potranno apportare al punteggio fino ad allora co nseguito la somma di 5 p. Per ogni risposta sbagliata verranno
scalati 0.1 punti dal punteggio finale. Tempo totale a disposizione: 1 ora e 20 min. Il voto finale sarà dato dalla somma dei
punteggi conseguiti nei 2 moduli. Per la preparazione dell’esame di Botanica farmaceutica è possibile consultare i campioni
delle piante/droghe disponibili presso l’ex Dipartimento di Botanica ed Ecologia. Gli studenti che intendono sostenere l’esame
dovranno effettuare la prenotazione online attraverso il sistema esse3. L’esame si terrà presso aule di volta in volta prenotate e
comunicate nel sito della prenotazione online o nella bacheca nel sito del portale docenti. Non saranno concessi appelli
straordinari se non per casi autorizzati dalla Direzione della Scuola.
NB: I due moduli non possono essere sostenuti separatamente! (per gli studenti iscritti al primo anno a partire dall’a.a. 20102011). Gli studenti iscritti al primo anno prima dell’a.a. 2010-2011 sosterranno separatamente Biologia vegetale (del I anno,
integrato con Biologia cellulare/animale) e Botanica farmaceutica (del III anno, integrato con Farmacognosia).
TESTI CONSIGLIATI
E. Maugini, L. Maleci Bini, M. Mariotti Lippi, Botanica Farmaceutica. IX Edizione, Piccin, Padova, ISBN 9788829926596.
K.R. Stern, J.E. Bidlack, S.H. Jansky, Introduzione alla Biologia vegetale. McGraw-Hill, Milano 2008, ISBN 9788838664984.
M. Nicoletti, Botanica farmaceutica. EdiSES, Napoli 2007, ISBN 9788879593779.
M. Chessa, S. Genovese, F. Maggi, L. Menghini, M. Nicoletti, F. Poli, Eserciziario di Biologia vegetale. EdiSES, Napoli 2011,
ISBN 9788879596749.
F. Maggi, M. Nicoletti, Eserciziario di Botanica farmaceutica. EdiSES, Napoli 2011, ISBN 9788879595551.
DISPENSE DELLE LEZIONI
Disponibili sul sito della Facoltà di Farmacia: http://docenti.unicam.it/pdett.aspx?ids=N&tv=d&UteId=502
ORARIO DELLE LEZIONI
Le lezioni inizieranno nel mese di ottobre 2012 e si terranno secondo il seguente orario:
Martedì
11-13
Mercoledì
10-13
Giovedì
9-11
RICEVIMENTO STUDENTI
Tutti i giorni dalle 9 alle 10.
Contatti: Tel. 0737 404506, Email: [email protected]
CALENDARIO DEGLI ESAMI
Nell’anno accademico 2016-2017 gli esami si svolgeranno nei mesi di dicembre (12), febbraio (27), aprile (10), maggio (22),
giugno (19), luglio (10), settembre (25), ottobre (23), con inizio alle ore 9.30. La scadenza per le iscrizioni è sempre fissata al
giovedì precedente la data dell’appello.