- Oggetto:
- Oggetto:
Biologia generale e delle piante di interesse alimentare
- Oggetto:
General and food-plant Biology
- Oggetto:
Anno accademico 2021/2022
- Codice dell'attività didattica
- SAF0159
- Docente
- Prof. Francesca Cardinale (Affidamento interno)
- Corso di studi
- [001703] TECNOLOGIE ALIMENTARI
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Primo semestre
- Tipologia
- A - Di base
- Crediti/Valenza
- 8
- SSD dell'attività didattica
- BIO/04 - fisiologia vegetale
- Modalità di erogazione
- Mista/Blended
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto con orale a seguire
- Prerequisiti
-
Nessuno
None - Propedeutico a
-
Microbiologia degli alimenti
Food microbiology - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Questo insegnamento appartiene all'area di apprendimento 1 (formazione e strumenti di base).
Partendo da nozioni di base in chimica generale, biochimica, fisica e biologia, si vuole portare gli studenti e studentesse a sviluppare la capacità di interpretare le strategie che gli organismi hanno adottato nel corso dell’evoluzione per lo svolgimento delle proprie funzioni vitali. L’insegnamento quindi mira a fornire gli strumenti indispensabili per la conoscenza e la comprensione del funzionamento delle macchine biologiche, con enfasi sugli organismi vegetali, principali fonti alimentari per l’uomo. Inoltre è obiettivo dell’insegnamento di sviluppare autonomia di giudizio e capacità di apprendimento nel campo della biologia di base, utili a recepire concetti biologici più complessi e specialistici forniti da insegnamenti professionalizzanti successivi.
This course belongs to the education sector 1 (basic formation area).
The class focuses on subjects that are configured in the learning context of training and basic concepts.
The goal is to develop the students’ ability to interpret the strategies adopted by living organisms throughout evolution, starting from basic notions in general chemistry and biochemistry, physics and biology. The course therefore aims at making the students develop the tools needed to acquire knowledge and understanding of the workings of cells and organisms, focusing on plants as main food source. The course additionally aims at making the students develop critical thinking and learning skills on basic biological topics, which shall be useful to grasp more complex biological concepts delivered later on by advanced courses.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Al termine dell’insegnamento gli studenti e studentesse avranno acquisito nozioni e strumenti (es. rudimenti di citologia, biochimica, biologia molecolare della cellula, anatomia e morfologia vegetali, uso del microscopio) utili alla comprensione del funzionamento di base delle "macchine" biologiche, in particolare delle cellule e organismi vegetali. La formazione a vocazione biologica applicativa in Tecnologie Alimentari sarà quindi iniziata con l’acquisizione delle seguenti competenze:
Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà conoscere:
- i principali raggruppamenti tassonomici dei viventi, orientandosi sulle caratteristiche discriminanti tra questi (con enfasi non esclusiva sulle piante);
- le principali macromolecole biologiche ed organelli, e le loro funzioni nelle cellule;
- i diversi tipi cellulari, tessuti e organi, nonché le loro funzioni (con enfasi non esclusiva sulle piante, incluso riconoscimento di preparati al microscopio ottico);
- i principali processi metabolici primari e del funzionamento cellulare di base, tenendo in considerazione i principi della bioenergetica;
- la definizione, le ragioni meccanicistiche e le implicazioni del cosiddetto dogma centrale della biologia molecolare;
- le conseguenze fenotipiche, sia a livello di individuo che di popolazione (evolutivo), di specifici eventi cellulari;
- la diversità morfologica delle piante, in relazione alla loro organografia, fisiologia e uso alimentare.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà saper:
- usare le caratteristiche dei gruppi di viventi per discriminarne i principali raggruppamenti tassonomici (con enfasi non esclusiva sulle piante);
- descrivere le principali macromolecole biologiche ed organelli, e prevederne il ruolo in specifici passaggi della vita cellulare;
- descrivere e riconoscere i diversi tipi cellulari, tessuti e organi, nonché le loro funzioni (con enfasi non esclusiva sulle piante, incluso riconoscimento di preparati al microscopio ottico);
- descrivere i principali processi metabolici primari e del funzionamento cellulare di base usando i principi della bioenergetica;
- applicare il cosiddetto dogma centrale della biologia molecolare a casi reali di trasmissione dell’informazione genetica;
- prevedere e interpretare le conseguenze fenotipiche, sia a livello di individuo che di popolazione (evolutivo), di specifici eventi cellulari;
- descrivere e riconoscere la diversità morfologica delle piante, in relazione alla loro organografia, fisiologia e uso alimentare.
Autonomia di giudizio
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà sapere:
- ragionare criticamente sulle basi biologiche della varietà delle forme e degli stili di vita dei viventi, con enfasi non esclusiva sulle piante di interesse alimentare;
- interpretare autonomamente dati sperimentali relativi a semplici esperimenti biologici.
Abilità comunicative
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà sapere:
- padroneggiare il vocabolario di base specifico delle materie biologiche;
- esprimere in maniera efficace e concisa concetti biologici, per iscritto (anche aiutandosi con rappresentazioni grafiche) e oralmente.
Capacità di apprendimento
Al termine dell’insegnamento lo studente/studentessa dovrà essere in grado di:
- studiare criticamente la materia su libri di testo;
- integrare conoscenza teorica e osservazione diretta (con enfasi non esclusiva su anatomia e morfologia vegetale, usi alimentari delle piante);
- ragionare in maniera logica su quesiti biologici a risposta chiusa;
- esporre concetti biologici in maniera articolata e precisa ma concisa;
- far leva sulle competenze acquisite per affrontare con profitto insegnamenti successivi di matrice biologica.
At the end of the course the student will have acquired notions and tools (e.g. basics in citology, biochemistry, molecular biology of the cell, plant anatomy and morphology, use of light microscopes) useful to understand the workings of biological machineries, focussing non-exclusively on plants. Therefore, the student will start the education and training path in Food Technology, which typically has an applied biology connotation, by acquiring the following skills:
Knowledge and understanding
At the end of the course the student will have to know:
- the main taxonomic groups, along with their major discriminating features (focussing non-exclusively on plants);
- the main biological macromolecules and organelles, and their roles in the cell;
- the different cell types, tissues and organs, along with their functions (focussing non-exclusively on plants, and including their identification by light microscopy);
- the main primary metabolic processes and cell processes, taking bioenergetics into account;
- the definition, mechanistic workings and implications of the so-called central dogma of molecular biology;
- the phenotypic consequences of specific cellular events, both at the individual and at the population (evolutionary) level;
- the broad morphological diversity of plants, in relation to their organography, physiology and nutritional value.
Applying knowledge and understanding
At the end of the course the student will have to know how to:
- discriminate the main taxonomic groups (focussing non-exclusively on plants) based on their most typical features;
- describe the main biological macromolecules and organelles, and predict their roles in specific steps of the cell life;
- describe and recognise the different cell types, tissues and organs, along with their functions (focussing non-exclusively on plants, and including their identification by light microscopy);
- describe the main primary metabolic pathways and cell processes by applying basic bioenergetics principles;
- apply the so-called central dogma of molecular biology to case studies of genetic information flow;
- predict and interpret the phenotypic consequences of specific cellular events, both at the individual and at the population (evolutionary) level;
- navigate the morphological diversity of plants, in relation to their organography, physiology and nutritional value.
Making judgements
At the end of the course the student will have to know how to:
- critically think over over the biological underpinnings of the diversity of life forms and styles, focussing on plants as a food source;
- autonomously draw the main conclusions from very simple biological experiments.
Communication skills
At the end of the course the student will have to know how to:
- master the basic glossary specific to biology;
- express effectively and concisely biological concepts, both in writing (including with the support of simple graphics) and orally.
Learning skills
At the end of the course the student will be able to:
- critically study biological topics on textbooks;
- integrate theoretical knowledge and direct observations (focussing, though not exclusively, on plant anatomy, morphology and use as food source);
- think logically over multiple-choice questions on biological topics;
- express biological concepts in an articulate though precise and concise way;
- leverage on acquired skills to deal profitably with later courses of biological connotation.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L’insegnamento consiste di circa 60 ore di lezione frontale e di circa 20 ore dedicate a esercitazioni e attività di laboratorio, in cui lo studente osserva e si esercita ad interpretare (in autonomia, ma in presenza del docente) preparati fungini e vegetali al microscopio ottico. Cinque delle circa 20 ore di esercitazione saranno erogate in modalità remota (camera virtuale WebEx della docente). Per le lezioni frontali la docente si avvale di presentazioni, che saranno a disposizione degli studenti sulla pagina Moodle dell'insegnamento per le parti non tratte dai libri di testo consigliati.
Quando possibile, le lezioni saranno erogate in presenza, e comunque accessibili in modalità remota sincrona via Webex; il link per la sala riunioni virtuale della docente è https://unito.webex.com/meet/francesca.cardinale, ed è anche disponibile direttamente in orario come ipertesto. Delle 60 ore di didattica frontale, eventuali ore che non abbiano trovato posto in orario verranno rese disponibili come presentazioni commentate su Moodle. In caso di restrizioni dovute all'emergenza sanitaria in corso, sia le lezioni frontali che le esercitazioni saranno erogate esclusivamente in modalità remota. La frequenza è facoltativa, consigliata, e la prova finale sarà uguale per studenti frequentanti e non.
The course consists of 60 hours of lectures and 20 hours devoted to laboratory work. During the latter, the student will examine and learn to interpret (autonomously, but under the teacher’s supervision) fungal and plant slides under light microscopy. The teacher makes use of presentations, which are made available to the students on CampusNet, for the parts not taken from the recommended textbooks.
All lessons, when possible, will be in person, and will be also accessible online via Webex during delivery; the link to the teacher's virtual room is https://unito.webex.com/meet/francesca.cardinale, and is also reported in the hourly class schedules online as hypertext. If any of the 60 hours of lectures couldn't be fitted in the in-presence schedule, these will be made available as commented slideshow on Moodle. In case of sanitary restrictions, both in-presence classes and practical work will be moved exclusively online. Attendance is not mandatory though recommended; the final examination will be identical for attending and non-attending students.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’interazione continua con gli studenti in classe, nel corso delle lezioni frontali e specialmente delle esercitazioni pratiche, viene utilizzata per verificare lo sviluppo dell’autonomia di giudizio e della capacità di apprendimento.
La verifica finale (esame) è identica per frequentanti e non frequentanti e si basa su un test scritto non verbalizzante + esame orale verbalizzante a fine insegnamento. Il test scritto dura 60 minuti e consiste di 12 domande a risposta chiusa sull'intero programma (valore +2 punti se corretto, 0 se non risposto, -0,5 se errato); se il punteggio di questo primo test supera i 13 punti, il docente procede a valutare le risposte a due domande aperte (valore fino a +4 punti ciascuna). Il superamento del test scritto (punteggio uguale o superiore a 18) è un prerequisito per l'ammissione all'esame orale, che copre l'intero programma e può comprendere l'osservazione microscopica di preparati anatomici vegetali. L'interrogazione è indispensabile per ottenere votazione uguale o superiore a 25/30; l'accesso è aperto a tutti coloro che hanno superato lo scritto ed è a discrezione dello studente salvo casi specifici in cui può essere esplicitamente richiesta dal docente. Gli studenti che hanno superato il test scritto sono quindi automaticamente convocati per l’esame orale dove manifestano la loro scelta: se lo studente sceglie di non essere interrogato e non viene convocato dal docente, può accettare o rifiutare il voto dello scritto, che diviene verbalizzante. L'eventuale esame a distanza ha la stessa struttura, ma l'orale è obbligatorio.
Si ricorda che è necessario iscriversi in tempo utile all'appello sulla piattaforma ESSE3 per poter sostenere l'esame, e che la valutazione Edumeter deve essere stata completata perché questo sia possibile. L'iscrizione all'appello su Moodle è necessaria solo per sostenere l'esame in modalità remota.
Continuous student-teacher interaction during classes, and especially practical work in the lab is used to assess the development of critical thinking and learning abilities.
The final evaluation (exam) is identical for attending and non-attending students, and consists of a written test + oral exam at the end of the course. The written test will last 60 min and consist of 12 multiple-choice questions, covering the whole programme (+2 points if correct answers, 0 if no answer, -0,5 if incorrect answer); if the score of this first test is equal to or above 13 points, the professor will proceed to score the answers given to two open questions (value up to +4 points per answer). Passing the written test (score equal to or above 18) is a prerequisite for admission to the oral examination, which will cover the whole programme and may include microscope observation of botanical slides. The choice of taking the oral exam is open to all those students who passed the written test, and in specific cases can be asked by the professor. The oral examination is mandatory to pass with grades equal to or above 25/30. Therefore, the students who passed the written test will be summoned for the oral examination; if they choose not to be examined orally and are not summoned by the professor, they can either accept or refuse the score obtained in the written qualifying examination, which will be officially recorded. Online exams, if any, share the same structure but the oral test is mandatory.
Please remember that registration on the ESSE3 platform in due time is required to take any exam; and that the Edumeter poll must have been completed in order to make such registration available. Registration to the exam on Moodle is required only if such exam is to be taken online.
- Oggetto:
Attività di supporto
Oltre alle ore di lezione, un'attività di tutoraggio e supporto alle esercitazioni viene organizzata (verso la fine del trimestre autunnale e a ridosso delle date degli appelli invernali), sotto forma di incontri online o in presenza tra il tutor incaricato e gruppi di studenti che si siano prenotati. Ulteriori informazioni logistiche e sulle modalità di registrazione all'attività verranno date durante le lezioni e segnalate nella pagina avvisi di CampusNet. La docente è disponibile al ricevimento in qualunque momento, previo appuntamento.
Beyond teaching hours, tutoring will be organised (towards the end of the autumn term and right before winter exam dates) as on-line or in-person meetings between the tutor in charge and groups of registered students. Further information on the logistics and registration process to this activity will be given in class and on CampusNet. The professor will receive any interested students by appointment during the office hours.
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Programma
Le prime 60 ore includono lezioni frontali (vedere sezione "Modalità di insegnamento") sui seguenti argomenti:
Principali caratteristiche degli esseri viventi, livelli di organizzazione biologica e principi di tassonomia. Principi fondamentali di evoluzione biologica: il Darwinismo. Principali tipi di legame chimico e gruppi funzionali rilevanti in biologia. Caratteristiche dell’acqua e loro influenza sulla biosfera. Componenti organiche e inorganiche della cellula. Macromolecole biologiche: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici.
Cellule procariotiche ed eucariotiche, animali, fungine e vegetali. Equilibrio osmotico, membrane semipermeabili. Struttura, morfologia e componenti cellulari. Organizzazione delle cellule in tessuti ed organi.
Bioenergetica: ATP ed enzimi, flussi di energia, significato biologico di anabolismo e catabolismo. Glicolisi, respirazione, fermentazione; fotosintesi (C3, C4, CAM).
Duplicazione del DNA. Il codice genetico, la sintesi proteica: dogma centrale della biologia. Struttura ed organizzazione dei cromosomi. Cariotipo. Crescita e divisioni cellulari: mitosi e meiosi. Livelli di ploidia. Cicli vitali di diversi organismi. Riproduzione sessuale e propagazione vegetativa. Cenni di genetica Mendeliana.
L’espressione genica e i livelli del suo controllo negli eucarioti.
Elementi di tassonomia vegetale, organizzazione anatomica e morfologia delle angiosperme (tipi cellulari e anatomia di fiore, embrione, fusto, radice e foglia, accrescimenti secondari).
Approfondimenti su morfologia e fisiologia di frutti e semi, e utilizzo dei fitormoni nella maturazione del frutto. Cenni ai meccanismi di nutrizione e trasporto a lunga distanza nelle piante. Utilizzo alimentare dei principali organi delle piante. Cenni di tassonomia delle piante di interesse alimentare: cereali, cereali non gramineae, leguminose, piante feculifere, saccarifere, oleaginose; piante produttrici di droghe, aromi, spezie e additivi per alimenti.
Le successive 20 ore coprono esercitazioni pratiche di microscopia e anatomia vegetale: struttura e funzionamento di MO, SEM e TEM. Preparazione e anatomia microscopica di funghi e cellule, tessuti ed organi vegetali.
The first 60 hours will include seminars (see section "Modalità di insegnamento") on the following topics:
Main characteristics of living beings, biological organization levels and taxonomical principles. Fundamentals in evolution: Darwin’s theory. Main kinds of chemical bonds and functional groups relevant in biology. Water characteristics and their influence on our environment. Organic and inorganic components in the cell. Biological macromolecules: carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids.
Prokaryotic and eukaryotic, plant, fungal and animal cells. Semipermeable membranes and osmotic balance. Cell structure, morphology and components, organization in tissues and organs.
Bioenergetics: ATP and enzymes, energy flows, biological meaning of anabolism and catabolism. Glycolysis, respiration, fermentation, photosynthesis (C3, C4 and CAM).
DNA duplication. The genetic code, protein synthesis: the central dogma of biology. Structure and organization of chromosomes. Karyotype. Cell growth and division processes: mitosis and meiosis. Ploidy levels. Life cycles of different organisms. Sexual and asexual reproduction. Basics in Mendelian genetics.
Gene expression and its control levels in eukaryotes.
Fundamentals in plant taxonomy and anatomical organization in angiosperms (cell types; flowers, fruits, seed, shoot, root and leaf anatomy; secondary growth).
Further insights in the morphology and physiology of fruits and seeds, use of phytohormones in fruit ripening control. Transport mechanisms and nutrition in plants. Flower and embryo development. Seed germination. Nutritional use of the main plant organs. Basics in the taxonomy of plants of nutritional value: cereals, non-gramineae cereals, legumes, plants producing starch, sucrose, oil, drugs, flavours, spices and food additives.
The last 20 hours will cover practical work in microscopy and plant anatomy: the structure and functioning of OM, SEM and TEM microscopes. Preparation, light-microscopy observation and analysis of microscopic fungi, plant organs, tissues and cells.
Testi consigliati e bibliografia
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in alternativa al testo di Zanichelli: SOLOMON EP, MARTIN CE, MARTIN DW, BERG LR (2017). BIOLOGIA. EdiSES, Napoli. ISBN: 978-88-7959-940-5
o altro testo di biologia generale DI LIVELLO UNIVERSITARIO.
Per approfondimenti e integrazioni è fortemente consigliato l'utilizzo del materiale didattico disponibile su Moodle (per le parti non prese dai testi consigliati), e di: RINALLO C (2005) BOTANICA DELLE PIANTE DI INTERESSE ALIMENTARE. Piccin Nuova Libraria, Padova. ISBN: 88-299-1767-2
Recommended textbooks:
as an alternative to the textbooks by Zanichelli ed: SOLOMON EP, MARTIN CE, MARTIN DW, BERG LR (2017). BIOLOGIA. EdiSES, Napoli. ISBN: 978-88-7959-940-5
or any other general biology textbook AT TERTIARY LEVEL.
For further research material, please refer to the "materiale didattico" made available on Moodle for the parts not taken from the recommended textbooks, and to: RINALLO C (2005) BOTANICA DELLE PIANTE DI INTERESSE ALIMENTARE. Piccin Nuova Libraria, Padova. ISBN: 88-299-1767-2
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Note
Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico. La virtual room Webex della docente è accessibile al link https://unito.webex.com/meet/francesca.cardinale
In casi specifici e su richiesta, sarà possibile sostenere l'esame finale in lingua inglese o francese; in questi casi, l'esame sarà solo orale.
Teaching mode may change due to circumstances linked to the current health crisis. On-line teaching will be warranted for the whole academic year, whatever the constraints. The professor's virtual room on Webex can be reached via the following link: https://unito.webex.com/meet/francesca.cardinale
In specific cases and upon request, the final exam can be taken in English or French. In such cases, there will be only an oral exam without a written test.
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