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Oggetto:
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Biologia Vegetale applicata ai Beni Culturali

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Plant Biology for Cultural Heritage

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Anno accademico 2015/2016

Codice dell'attività didattica
MFN1255
Docenti
Prof. Rosanna Piervittori (Titolare del corso)
Prof. Anna Fusconi (Titolare del corso)
Prof. Mariangela Girlanda (Titolare del corso)
Corso di studi
Scienza e Tecnologia dei Materiali- Indirizzo Beni Culturali
Anno
3° anno
Periodo didattico
Annuale
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
12
SSD dell'attività didattica
BIO/01 - botanica generale
BIO/03 - botanica ambientale e applicata
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Conoscenze di base di biologia generale, chimica generale e chimica organica a livello di scuola superiore.

Basic knowledge of general biology, general chemistry and organic chemistry at the high school level.

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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Gli studenti apprenderanno informazioni biologiche di carattere generale sulla composizione e organizzazione di cellule e organismi, e sulla loro classificazione. Successivamente, affronteranno lo studio degli organismi fotosintetici microscopici e dei batteri eterotrofi e della loro attività biodeteriogena. In campo micologico e lichenologico apprenderanno le problematiche connesse al biodeterioramento, da parte di funghi e licheni, di substrati organici e inorganici di interesse artistico e/o storico, e alla conservazione dei beni culturali, inclusi i metodi di prevenzione e controllo.

Students will learn general biological information on the composition and organization of cells and organisms, and on their classification. Next, they will  study  photosynthetic microorganisms and bacteria and their biodeteriogen activities. In the fields of mycology and lichenology they will learn issues related to bio-deterioration, by fungi and lichens, of organic and inorganic substrates of artistic and/or historical, and cultural heritage interest, including methods of prevention and control.

 
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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Lo studente dovrà acquisire le seguenti capacità:

  1. Aver compreso quali sono le principali caratteristiche che differenziano procarioti ed eucarioti, autotrofi ed eterotrofi.
  2. Conoscere l'organizzazione, le caratteristiche riproduttive e metaboliche di funghi e licheni
  3. Aver compreso i meccanismi che stanno alla base del biodeterioramento.
  4. Aver acquisito competenze per la diagnosi di attacchi fungini e lichenici nel biodeterioramento, e conoscere le opportune misure di prevenzione e controllo

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Attraverso le attività pratiche, lo studente dovrà acquisire le seguenti capacità:

  1. Allestire ed analizzare semplici preparati microscopici di materiali ed organismi vegetali e fungini.
  2. Saper utilizzare correttamente il microscopio ottico
  3. Conoscere le principali tecniche micologiche e saper identificare i principali taxa agenti di biodeterioramento

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING 

The student should have acquired the following skills: 

  1. Understanding of what are the main features that differentiate prokaryotic/eukaryotic and autotrophic/heterotrophic organisms . 
  2. Knowing the organization, the reproductive and metabolic characteristics of fungi and lichens.
  3. Understanding of the mechanisms that underlie the biodeterioration. 
  4. To have acquired skills for the diagnosis of fungal attacks and lichen in biodeterioration, and know the appropriate measures to prevent and control 

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING 

Through practical activities, the student should have acquired the following skills:

  1. Prepare and analyze simple microscopic materials and plant organisms and fungi.
  2. Know how to correctly use the optical microscope .
  3. Know the main mycological techniques and know how to identify key taxa agents of biodeterioration

 

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Modalità di insegnamento

Il corso prevede 98 ore di lezioni frontali ed esercitazioni, articolate come segue: introduzione generale al corso (2 ore); la cellula (10 ore); il  deterioramento operato da batteri e alghe microscopiche (6 ore); i funghi, caratteristiche e deterioramento (48 ore); i licheni, caratteristiche e deterioramento (32 ore).

The course includes 98 hours of lectures and exercises, as follows: general introduction to the course (2 hours); the cell (10 hours); deterioration operated by bacteria and microscopic algae (6 hours); the fungi, characteristics and deterioration (48 hours); the lichens, characteristics and deterioration (32 hours).

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in una verifica orale, con domande relative ai tre moduli del programma. Al termine dell’esame ciascun  docente formula un voto (espresso in trentesimi) relativo alla parte di pertinenza. La votazione massima per ciascuna parte è 30/30 e viene fatta la media aritmetica tra i  voti riportati. Nel caso in cui uno studente abbia riportato 30/30 per  tutti moduli verrà assegnata la lode. E' previsto un esonero in itinere  scritto (domande aperte, a scelta multipla e riconoscimento di figure) sugli argomenti del primo modulo, di Botanica. Si svolge nel periodo 15 dicembre-15 gennaio (la data viene concordata con gli studenti) ed è facoltativo. Il punteggio dello scritto viene espresso in trentesimi e contribuisce alla determinazione del voto finale.

The exam consists of an oral test with questions related to the three modules of the program. At the end of the examination each of the three lecturers will give a mark related to the respective part of the syllabus.  The maximum grade for each part is 30/30 and is  the mean of the scores obtained. A student who has reported 30/30 for all modules, will deserve 30/30 and honour. There is a written exoneration (open questions , multiple choice and recognition of figures ) on the topics of the first module (Botany). It takes place in the period December 15 to January 15 ( the date is agreed with students ) and is optional. The maximum grade for exoneration is  30/30 and the score obtained contributes to the determination of the final grade .

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Programma

Modulo di Botanica

Caratteristiche degli organismi vegetali. Organismi autotrofi ed eterotrofi. I componenti chimici delle cellule.

La cellula: struttura e funzioni. Cenni sul metabolismo cellulare: respirazione cellulare e fotosintesi. Componenti comuni a cellule vegetali e animali e caratteristici delle piante: parete cellulare, vacuolo e plastidi.

Cenni sui cianobatteri, sui batteri  eterotrofi e sulle alghe microscopiche e sulla loro attività biodeteriogena.

 Modulo di Micologia

I funghi nel biodeterioramento dei beni culturali.

Funghi “sensu stricto” ed organismi “fungoidi”: caratteristiche generali e biodiversità. Criteri adottati nella classificazione dei funghi e illustrazione dei principali gruppi fungini

Struttura ed ultrastruttura. Accrescimento. Differenziamento. Strutture vegetative specializzate e strutture riproduttive. Modalità di riproduzione sessuale ed asessuale.

Nutrizione. Aspetti generali e particolari del metabolismo. Influenza dei fattori ambientali sullo sviluppo dei funghi e tolleranza agli estremi.

Principali tecniche micologiche (allestimento di colture e preparati microscopici); osservazione ed identificazione dei principali taxa coinvolti nel biodeterioramento.

 Modulo di Lichenologia

La simbiosi lichenica. Morfologia e anatomia: forme di crescita; strutture vegetative; strutture riproduttive.

Biochimica e metaboliti secondari. Ruolo ecologico del metabolismo secondario.

Licheni come agenti di deterioramento di rocce e materiali lapidei: processi biogeofisici e biogeochimici; pellicole di ossalato di calcio; analisi qualitative e quantitative.

Metodi di prevenzione e controllo dei licheni in ambienti outdoor: metodi fisici e chimici. Biomonitoraggio e beni culturali. Aerobiologia e beni culturali.

 

Plant biology

Features of plants. Autotrophic and heterotrophic organisms. Chemical components of cells.

The cell: structure and functions. Cellular components common to plant and animal cells and characteristic of plants (cell wall, vacuoles and plastids). Cellular metabolism: respiration and photosynthesis.

Cyanobacteria, heterotrophic bacteria and microscopic algae and their biodeteriogen activities .

Mycology

Relevance of Fungi in deterioration of cultural heritage: their distribution, variety, and activities.
Fungi “sensu stricto”  and “fungus-like” organisms: general features and biodiversity. Criteria for fungal classification and illustration of the main fungal taxa.
Fungal structure and ultrastructure. Fungal growth. Fungal differentiation. Specialized vegetative structures and reproductive structures. Sexual and asexual reproduction..
Fungal nutrition. Primary and secondary fungal metabolism. Environmental conditions for fungal growth.
Mycology Lab Techniques: isolation into culture, main growth media, preparation of slides for optical microscopy; observation and identification of the main deteriogenic taxa.

 Lichenology

Lichen symbiosis. Thallus morphology and anatomy: growth forms; vegetative structures; reproductives structures.

Biochemistry an secondary metabolites. Ecological role of lichen secondary compounds.

Lichen as weathering agents of rocks and stonework: chemical and physycal mechanisms of deterioration; calcium oxalate films; qualitative and quantitative analyses.

Methods of prevention and control: physical and chemical methods. Biomonitoring and heritage buildings. Aerobiology and heritage buildings.

 

Testi consigliati e bibliografia

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“La biologia vegetale per i beni culturali, Vol. I. Biodeterioramento e conservazione” Caneva et al. Nardini editore.

Campbell & Reece, Vol. 1: La chimica della vita e la cellula.

Diapositive mostrate a lezione  (Campusnet, materiale didattico)

“La biologia vegetale per i beni culturali, Vol. I. Biodeterioramento e conservazione” Caneva et al. Nardini editore.

Campbell & Reece, Vol. 1: La chimica della vita e la cellula.

Slides shown during the lectures (Campusnet, teaching materials)



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Lezioni: dal 28/09/2015 al 10/06/2016

Nota: L'orario dettagliato delle lezioni è disponibile alla pagina "Orario Lezioni"
http://stmateriali.campusnet.unito.it/do/lezioni.pl

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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 03/11/2015 16:08