ITALIANO

La teoria cellulare. Lo sviluppo della biologia cellulare moderna. Unità e diversità dei viventi. Organizzazione generale della cellula procariotica e della cellula eucariotica. Membrane biologiche. Sistema delle endomembrane. I perossisomi. La glicolisi. I mitocondri e la respirazione aerobia. I ribosomi. Il citoscheletro. Il nucleo. Ciclo cellulare, mitosi e citodieresi. Apoptosi. Divisione cellulare nei procarioti. Sessualità, riproduzione e sviluppo: Riproduzione asessuata e riproduzione sessuata. Meiosi. Principali cicli sessuali negli eucarioti. Gametogenesi. Ciclo ovario e ciclo uterino. Ermafroditismo. Fecondazione. Partenogenesi, ginogenesi, metagenesi. Cenni sullo sviluppo embrionale, differenziamento cellulare.
Struttura e chimica degli acidi nucleici: Conformazioni e topologia del DNA, tautomeri, denaturazione/ibridazione, strutture secondarie dell'RNA e ribozimi. Genomi procariotici ed eucariotici, DNA ripetitivo, struttura dei cromosomi, istoni, assemblaggio dei nucleosomi e segregazione. Replicazione del DNA in procarioti ed eucarioti. Trascrizione e maturazione dell'RNA. Traduzione e sintesi proteica. Smistamento proteico e traffico cellulare. Principi della genetica mendeliana, trasmissione dei caratteri ed eccezioni alle leggi di Mendel.
La cellula vegetale. Differenze tra cellula animale e vegetale, procarioti/eucarioti, piante a tallo/cormo; struttura e funzione di plastidi, vacuoli e parete cellulare. Fotosintesi clorofilliana, metabolismi speciali (C4 e CAM) e fotorespirazione. Crescita cellulare e differenziamento; tessuti meristematici e tessuti adulti. Struttura primaria e secondaria, sviluppo e zone meristematiche di fusto, radice e foglia. Modalità di riproduzione (agamica e sessuata), cicli vitali (aplonte, diplonte, aplodiplonte, ecc.), ruolo evolutivo delle spore e differenze tra Gimnosperme e Angiosperme. Struttura del fiore, gametofiti, impollinazione, doppia fecondazione, sviluppo di embrione, seme e formazione/dispersione del frutto. Origine ed evoluzione delle cellule eucariotiche, gruppi algali, piante non vascolari (Briofite) e piante vascolari senza seme (Pteridofite, eterosporia).

Fondamenti di Biologia e Genetica – Pierantoni et al – EdiSES
Biologia e Genetica – De Leo et al – EdiSES
Solomon Berg Martin BIOLOGIA - EDISES

Conoscenza E Comprensione
L’obiettivo del corso è quello di fornire allo studente una solida conoscenza dei principi fondamentali della biologia cellulare e molecolare, confrontando l'organizzazione di procarioti ed eucarioti. In particolare, lo studente avrà la possibilità di: approfondire i meccanismi del metabolismo energetico, del ciclo cellulare, della divisione (mitosi e meiosi) e delle diverse strategie riproduttive, con particolare riferimento alla riproduzione sessuata, alle fasi dello sviluppo embrionale e ai processi di differenziamento cellulare; conoscere la struttura, la topologia e la regolazione degli acidi nucleici, nonché la dinamica dell'organizzazione genomica e della struttura cromosomica e i processi del dogma centrale (replicazione, trascrizione, maturazione dell'RNA, traduzione); conoscere l'organizzazione strutturale e funzionale dei vegetali per stabilirne le relazioni, nonché i meccanismi riproduttivi; approfondire le modalità con cui cellule e organi si differenziano per svolgere funzioni specializzate e il percorso evolutivo che li ha condotti alle forme attuali.

Capacità Di Applicare Conoscenza E Comprensione
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di applicare le nozioni teoriche acquisite per analizzare e risolvere problemi complessi nell'ambito della biologia cellulare, molecolare e vegetale. Nello specifico, saprà interpretare il funzionamento dei vari organuli cellulari, i meccanismi di comunicazione fra l’ambiente intracellulare e quello extracellulare, nonchè descrivere le modalità di riproduzione animale; interpretare i meccanismi dell'espressione genica e delle vie di segnalazione cellulare correlando la struttura molecolare delle macromolecole alle loro funzioni biologiche. In ambito botanico, lo studente saprà riconoscere e classificare le strutture anatomiche ed istologiche dei diversi organi vegetali (fusto, radice, foglia), valutandone l'adattamento funzionale agli stress ambientali e alle diverse strategie metaboliche.

Autonomia Di Giudizio
Lo studente acquisirà capacità critiche nell’analisi delle strutture cellulari, dimostrando autonomia nel valutare le relazioni fra morfologia e funzione e nel distinguere le caratteristiche peculiari dei diversi tipi cellulari.

Abilità Comunicative
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di esporre con chiarezza e accuratezza le nozioni fondamentali della biologia cellulare, molecolare e vegetale, iniziando a padroneggiare il lessico scientifico specifico e la terminologia disciplinare corretta. Saprà spiegare i concetti appresi e descrivere i principali processi biologici, dimostrando di saper argomentare, in modo semplice ma rigoroso, i contenuti scientifici affrontati durante le lezioni.

Capacità Di Apprendimento
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito una preparazione adeguata a proseguire gli studi di biologia cellulare in ambito biochimico e biomolecolare, sviluppando competenze utili a affrontare percorsi formativi successivi. Sarà altresì in grado di integrare nuove conoscenze attraverso lo studio autonomo e l’analisi critica di testi scientifici.

Conoscenze di base di Biologia e di Chimica acquisite nella scuola secondaria di secondo grado.

Il corso prevede la frequenza obbligatoria ed è articolato in 112 ore di lezioni frontali. La frequenza sarà registrata mediante piattaforma My Vanvitelli. Saranno ammesse assenze dal corso nella misura del 25% delle lezioni. Le diapositive presentate e commentate a lezione non sono da ritenersi esaustive ed il loro contenuto va integrato con i contenuti di uno o più testi di riferimento e con quanto spiegato durante la lezione.

L’esame consiste in una prova scritta, un questionario di 40 domande a risposta multipla (12 domande del modulo BIOS-04/A, 16 domande del modulo BIOS-10/A e 12 domande del modulo BIOS-01/A) con una durata di 50 minuti. La prova si intende superata se lo studente risponde esattamente alla metà+1 delle domande di ciascun modulo, per un totale di almeno 23 risposte esatte, corrispondente ad una valutazione pari a 18/30.
A circa metà del corso, quando sono stati erogati i 4 CFU del modulo BIOS-04/A e 2 dei 6 CFU del modulo BIOS-10/A, è prevista una prova intercorso, non obbligatoria. Coloro che avranno superato la prova intercorso, sosterranno a giugno la seconda prova, che verterà sui restanti 4 CFU del modulo BIOS-10/A e i 4 CFU del modulo BIOS-01/A. Il voto finale sarà la media delle due prove. Coloro che non avranno superato o sostenuto la prima prova intercorso, sosterranno la prova completa descritta all’inizio.
I criteri di attribuzione del voto di seguito riportati, declinati secondo i descrittori di Dublino, vengono applicati in corrispondenza delle fasce di punteggio conseguite nella prova scritta.
<18 Non superato: lo studente non dimostra risultati coerenti con i descrittori di conoscenza e comprensione, applicazione, giudizio, comunicazione e capacità di apprendere.

18-21 Livello sufficiente: lo studente raggiunge i descrittori di base relativi alla conoscenza e comprensione dei contenuti fondamentali e mostra una prima capacità di applicazione in contesti semplici.

22-24 Livello pienamente sufficiente: lo studente soddisfa i descrittori di conoscenza e comprensione applicate, mostrando capacità di applicare concetti chiave correttamente e iniziare ad analizzare criticamente situazioni pertinenti ai temi dell’insegnamento.

25-26 Livello buono: lo studente dimostra autonomia di giudizio nel valutare e confrontare scenari pertinenti, applica conoscenze in modo efficace e comunica risultati con chiarezza, riflettendo competenze più consolidate.

27-29 Livello molto buono: lo studente soddisfa in modo avanzato i descrittori dei cinque ambiti, con padronanza dei contenuti, capacità di valutare criticamente casi complessi e abilità comunicative solide, evidenziate in elaborati e presentazioni.

30 Livello eccellente: lo studente eccelle in tutti i descrittori di Dublino, con conoscenza approfondita, applicazione sicura e critica, giudizio autonomo, comunicazione efficace e capacità di apprendere in modo continuo e creativo, producendo lavori di elevata qualità sia nella presentazione sia nelle prove scritte/orali. La lode può essere attribuita quando lo studente dimostra, oltre a quanto sopra, particolare originalità, approfondimento e innovazione nell’elaborato e nella presentazione, superando le aspettative standard.

Le slides delle lezioni sono a disposizione dello studente. I docenti ricevono gli studenti sia nei giorni indicati sul sito, sia, su richiesta, in altri momenti concordati via email.

La teoria cellulare. Lo sviluppo della biologia cellulare moderna.
Unità e diversità dei viventi: La cellula, unità costitutiva dei viventi. Forme e dimensioni delle cellule. Unità di misura in biologia cellulare. Composizione elementare e molecolare della cellula. Le macromolecole della cellula: acidi nucleici, proteine, lipidi, carboidrati. La dicotomia fondamentale dei viventi: Procarioti e Eucarioti. I virus. Eterotrofia e autotrofia.
Biologia della cellula: Organizzazione generale della cellula procariotica e della cellula eucariotica. Membrane biologiche. Modelli strutturali delle membrane. Le funzioni delle membrane. I lipidi e le proteine di membrana: struttura e funzioni. Il movimento delle sostanze dentro e fuori delle cellule: diffusione semplice, diffusione facilitata, trasporto attivo, osmosi. Sistema di endomembrane: il reticolo endoplasmatico liscio e il reticolo endoplasmatico rugoso, l’apparato di Golgi. Ruolo del RE e dell’apparato del Golgi nella glicosilazione e nello smistamento delle proteine. Esocitosi ed endocitosi. Le vescicole rivestite nei processi di trasporto cellulare. Movimento intracellulare: Traffico vescicolare nella secrezione. I lisosomi e la digestione cellulare. I perossisomi. La glicolisi. I mitocondri e la respirazione aerobia. I ribosomi. I principali elementi strutturali del citoscheletro. Il nucleo.
Al di fuori della cellula: Matrice extracellulare: proteoglicani, collagene, fibronectina e laminina. L’adesione tra le cellule e la matrice extracellulare. Riconoscimento e adesione tra cellule. Le giunzioni cellulari.
Ciclo cellulare, mitosi e citodieresi; nozioni di cariologia. Apoptosi. Divisione cellulare nei procarioti.
Sessualità, riproduzione e sviluppo: Riproduzione asessuata. Meccanismi di sessualità. Riproduzione sessuata. Meiosi. Principali cicli sessuali negli eucarioti. Spermatogenesi. Ovogenesi. Ciclo ovario e ciclo uterino. Ermafroditismo. Fecondazione. Partenogenesi, ginogenesi, metagenesi. Sviluppo embrionale, differenziamento cellulare.
Interazioni molecolari e strutture cellulari. Il binomio “struttura-funzione”. La composizione chimica della materia vivente. L’importanza biologica dell’acqua. Lipidi, carboidrati, proteine e modelli di membrana. Composizione e struttura chimica del DNA. Proprietà chimico-fisiche del DNA. Grandezza e complessità del genoma. Modalità di compattamento del DNA. Il capside (I virus: classificazione, modalità di infezione, ciclo litico e lisogenico). Il nucleoide. I Procarioti. Scomparto nucleare (nucleolo, cromatina e cromosomi, i territori nucleari, la carioteca: morfologia e funzioni.). La replicazione del DNA in procarioti ed eucarioti. RNA: Struttura e funzione. Trascrizione e maturazione degli RNA (coding e non coding RNA). Ribosomi (biogenesi, morfologia e funzioni). Codice genetico e sue proprietà. Sintesi proteica. Destino post-sintetico delle proteine. Regolazione dell’espressione genica. Traffico di membrane. Comunicazioni cellulari. Comunicazione (autocrina, paracrina,endocrina, neuro-endocrina, sinaptica). Trasduzione del segnale. Genetica: Leggi di Mendel, Il reincrocio. Dominanza incompleta. Codominanza. Alleli multipli. Epistasi (sistema AB0 dei gruppi sanguigni). La pleiotropia. Geni letali.
La cellula vegetale - Differenze tra cellula vegetale e cellula animale. Organismi Procarioti ed Eucarioti. Piante a tallo e piante a cormo. Struttura e funzioni dei plastidi (cloroplasti, leucoplasti e cromoplasti). Teoria endosimbiontica e origine dei plastidi. Struttura, funzione e formazione della parete cellulare. Struttura e funzione dei vacuoli.
Energia e metabolismo. Fotosintesi clorofilliana. Reazioni luce dipendenti. Reazioni luce indipendenti. Il metabolismo C4. Il metabolismo acido delle crassulacee (CAM). La fotorespirazione.
Crescita e sviluppo della cellula. Organizzazione cellulare e formazione dei tessuti. Tessuti meristematici primari e secondari. Tessuti adulti: tessuti tegumentali, parenchimatici, meccanici, conduttori e secretori. Sviluppo della pianta e formazione degli organi. Anatomia del fusto. Zona meristematica. Struttura primaria. Struttura secondaria. Anatomia della foglia. Anatomia della radice. Zona meristematica. Struttura primaria. Struttura secondaria Riproduzione. Riproduzione agamica. Riproduzione sessuata. Cicli vitali (ciclo aplontico, diplontico , aplodiplontico, aplodicariontico, trimetafasico). Ruolo delle spore nell’evoluzione. Ciclo vitale delle Gimnosperme e delle Angiosperme. Ruolo del seme. I gametofiti. Il fiore e la doppia fecondazione. L’embrione e il seme. Il frutto. Struttura del fiore. Impollinazione incrociata e autoimpollinazione. Autoincompatibilità. Dicogamia sessuale. Impollinazione zoofila, anemofila. Piante monoiche e dioiche. Tipi di frutti e dispersione dei semi.
Classificazione e sistematica. Le alghe e l’origine delle cellule eucariotiche. Caratteristiche generali delle alghe. Caratteristiche di vari gruppi algali. Alghe azzurre (modalità di riproduzione). Alghe rosse (ciclo trimetafasico). Alghe verdi (ciclo di Ulva lactuca). Alghe brune (Ciclo delle diatomee). Le piante non vascolari. Divisione Bryophyta: Muschi. Divisione Hepatophyta: Epatiche. Divisione Antocerophyta: Antocerote. Le piante vascolari non a seme. Le Crittogame vascolari. Lycophyta ed eterosporia. Pterophyta. Le piante a seme: Gimnosperme e Angiosperme. Monocotiledoni e Dicotiledoni. I Funghi. Caratteristiche generali, metabolismo e fisiologia. Simbiosi mutualistiche. Licheni e micorrize.

Italian

Cell theory. The development of modern cell biology. Unity and diversity of living organisms. General organization of prokaryotic and eukaryotic cells. Biological membranes. Endomembrane system. Peroxisomes. Glycolysis. Mitochondria and aerobic respiration. Ribosomes. Cytoskeleton. Nucleus. Cell cycle, mitosis, and cytokinesis. Apoptosis. Cell division in prokaryotes. Sexuality, reproduction, and development: asexual and sexual reproduction. Meiosis. Main sexual life cycles in eukaryotes. Gametogenesis. Ovarian and uterine cycles. Hermaphroditism. Fertilization. Parthenogenesis, gynogenesis, metagenesis. Overview of embryonic development and cell differentiation.
Structure and chemistry of nucleic acids: DNA conformation and topology, tautomers, denaturation/hybridization, RNA secondary structures, and ribozymes. Prokaryotic and eukaryotic genomes, repetitive DNA, chromosome structure, histones, nucleosome assembly and segregation. DNA replication in prokaryotes and eukaryotes. Transcription and RNA processing. Translation and protein synthesis. Protein sorting and intracellular trafficking. Principles of Mendelian genetics, transmission of traits, and exceptions to Mendel's laws.
The plant cell. Differences between animal and plant cells, prokaryotes and eukaryotes, thallophytes and cormophytes; structure and function of plastids, vacuoles, and the cell wall. Photosynthesis, special metabolic pathways (C4 and CAM), and photorespiration. Cell growth and differentiation. Meristematic and mature tissues. Primary and secondary structure, development, and meristematic zones of stems, roots, and leaves. Modes of reproduction (asexual and sexual), life cycles (haplontic, diplontic, haplodiplontic, etc.), the evolutionary role of spores, and differences between Gymnosperms and Angiosperms. Flower structure, gametophytes, pollination, double fertilization, embryo and seed development, and fruit formation/dispersal. Origin and evolution of eukaryotic cells, algal groups, non-vascular plants (Bryophytes), and seedless vascular plants (Pteridophytes, heterospory).

Fondamenti di Biologia e Genetica – Pierantoni et al – EdiSES
Biologia e Genetica – De Leo et al – EdiSES
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Knowledge and Understanding
The course aims to provide students with a solid understanding of the fundamental principles of cell and molecular biology, comparing the organization of prokaryotes and eukaryotes. Specifically, students will have the opportunity to: examine in depth the mechanisms of energy metabolism, the cell cycle, cell division (mitosis and meiosis), and various reproductive strategies—with particular reference to sexual reproduction, stages of embryonic development, and cell differentiation processes; understand the structure, topology, and regulation of nucleic acids, as well as the dynamics of genomic organization, chromosome structure, and the processes of the central dogma (replication, transcription, RNA processing, and translation); understand the structural and functional organization of plants to determine their interrelationships and reproductive mechanisms; and explore the ways in which cells and organs differentiate to perform specialized functions, as well as the evolutionary path that led to their current forms.

Ability to Apply Knowledge and Understanding
By the end of the course, students will be able to apply the theoretical concepts acquired to analyze and solve complex problems in the fields of cell, molecular, and plant biology. Specifically, they will be able to interpret the functioning of various cell organelles and the communication mechanisms between the intracellular and extracellular environments, as well as describe animal reproduction methods; and interpret gene expression mechanisms and cell signaling pathways by correlating the molecular structure of macromolecules with their biological functions. In the field of botany, the student will be able to recognize and classify the anatomical and histological structures of various plant organs (stem, root, leaf), evaluating their functional adaptation to environmental stresses and diverse metabolic strategies.

Making Judgments
The student will acquire critical skills in analyzing cellular structures, demonstrating independence in evaluating the relationship between morphology and function and in distinguishing the distinctive characteristics of different cell types.

Communication Skills
By the end of the course, the student will be able to clearly and accurately present fundamental concepts of cell, molecular, and plant biology, beginning to master specific scientific vocabulary and correct disciplinary terminology. They will be able to explain the concepts learned and describe key biological processes, demonstrating the ability to discuss the scientific content covered in class in a manner that is both accessible and rigorous.

Learning Skills
By the end of the course, the student will have acquired a background suitable for pursuing further studies in cell biology within biochemical and biomolecular fields, developing skills useful for future educational paths. They will also be capable of integrating new knowledge through independent study and the critical analysis of scientific texts.

Basic knowledge of biology and chemistry acquired at the upper secondary school level.

Attendance is mandatory, and the course consists of 112 hours of lectures. Attendance will be recorded via the My Vanvitelli platform. Absences amounting to up to 25% of the lectures are permitted. The slides presented and discussed during lectures are not to be considered exhaustive; their content must be supplemented by one or more reference texts and by the material explained during the lectures.

The exam consists of a written test—a 40-question multiple-choice questionnaire (12 questions from module BIOS-04/A, 16 questions from module BIOS-10/A, and 12 questions from module BIOS-01/A)—lasting 50 minutes. The test is considered passed if the student answers correctly at least half plus one of the questions in each module, resulting in a total of at least 23 correct answers, which corresponds to a grade of 18/30.
An optional midterm test is scheduled for approximately halfway through the course, once the 4 CFU of module BIOS-04/A and 2 of the 6 CFU of module BIOS-10/A have been taught. Students who pass the midterm test will take a second test in June covering the remaining 4 CFU of module BIOS-10/A and the 4 CFU of module BIOS-01/A; the final grade will be the average of the two tests. Students who do not pass or do not take the midterm test will take the full exam described above.
The grading criteria listed below, aligned with the Dublin Descriptors, are applied based on the score ranges achieved in the written test.
<18 Fail: The student fails to demonstrate results consistent with the descriptors for knowledge and understanding, application, making judgments, communication, and learning skills.
18-21 Sufficient level: The student meets the basic descriptors regarding knowledge and understanding of fundamental content and demonstrates an initial ability to apply this knowledge in simple contexts. 22-24 Fully satisfactory level: the student meets the descriptors for applied knowledge and understanding, demonstrating the ability to apply key concepts correctly and begin critically analyzing situations relevant to the course topics.
25-26 Good level: the student demonstrates independent judgment in evaluating and comparing relevant scenarios, applies knowledge effectively, and communicates results clearly, reflecting more consolidated competencies.
27-29 Very good level: the student meets the descriptors across the five areas at an advanced level, demonstrating mastery of the subject matter, the ability to critically evaluate complex cases, and solid communication skills, as evidenced in written assignments and presentations.
30 Excellent level: the student excels across all Dublin descriptors, demonstrating in-depth knowledge, confident and critical application, independent judgment, effective communication, and the ability to learn continuously and creatively, producing high-quality work in both presentations and written/oral assessments. Distinction (*cum laude*) may be awarded when the student demonstrates—in addition to the above—particular originality, depth of insight, and innovation in their work and presentation, exceeding standard expectations.

Lecture slides are available to students. Professors are available to meet with students on the days listed on the website, as well as at other times arranged via email upon request.

Cell theory. The development of modern cell biology.
Unity and diversity of living organisms: The cell as the fundamental unit of life. Cell shapes and sizes. Units of measurement in cell biology. Elemental and molecular composition of the cell. Cellular macromolecules: nucleic acids, proteins, lipids, carbohydrates. The fundamental dichotomy of living organisms: Prokaryotes and Eukaryotes. Viruses. Heterotrophy and autotrophy.
Cell biology: General organization of prokaryotic and eukaryotic cells. Biological membranes. Structural models of membranes. Membrane functions. Membrane lipids and proteins: structure and functions. Movement of substances into and out of cells: simple diffusion, facilitated diffusion, active transport, osmosis. Endomembrane system: smooth and rough endoplasmic reticulum, Golgi apparatus. Role of the ER and Golgi apparatus in protein glycosylation and sorting. Exocytosis and endocytosis. Coated vesicles in cellular transport processes. Intracellular movement: vesicular traffic in secretion. Lysosomes and cellular digestion. Peroxisomes. Glycolysis. Mitochondria and aerobic respiration. Ribosomes. Main structural elements of the cytoskeleton. The nucleus.
Outside the cell: Extracellular matrix: proteoglycans, collagen, fibronectin, and laminin. Cell-extracellular matrix adhesion. Cell-cell recognition and adhesion. Cell junctions.
Cell cycle, mitosis, and cytokinesis; concepts of karyology. Apoptosis. Cell division in prokaryotes.
Sexuality, reproduction, and development: Asexual reproduction. Mechanisms of sexuality. Sexual reproduction. Meiosis. Major sexual life cycles in eukaryotes. Spermatogenesis. Oogenesis. Ovarian and uterine cycles. Hermaphroditism. Fertilization. Parthenogenesis, gynogenesis, metagenesis. Embryonic development, cell differentiation.
Molecular interactions and cellular structures. The "structure-function" relationship. Chemical composition of living matter. Biological importance of water. Lipids, carbohydrates, proteins, and membrane models. Chemical composition and structure of DNA. Physicochemical properties of DNA. Genome size and complexity. DNA compaction mechanisms. The capsid (Viruses: classification, modes of infection, lytic and lysogenic cycles). The nucleoid. Prokaryotes. Nuclear compartment (nucleolus, chromatin and chromosomes, nuclear territories, nuclear envelope: morphology and functions). DNA replication in prokaryotes and eukaryotes. RNA: Structure and function. Transcription and RNA processing (coding and non-coding RNA). Ribosomes (biogenesis, morphology, and functions). Genetic code and its properties. Protein synthesis. Post-synthetic fate of proteins. Regulation of gene expression. Membrane trafficking. Cell communication. Communication (autocrine, paracrine, endocrine, neuroendocrine, synaptic). Signal transduction. Genetics: Mendel's laws, test cross. Incomplete dominance. Codominance. Multiple alleles. Epistasis (ABO blood group system). Pleiotropy. Lethal genes.
The plant cell. Differences between plant and animal cells. Prokaryotic and eukaryotic organisms. Thallophytes and cormophytes. Structure and functions of plastids (chloroplasts, leucoplasts, and chromoplasts). Endosymbiotic theory and the origin of plastids. Structure, function, and formation of the cell wall. Structure and function of vacuoles.
Energy and metabolism. Photosynthesis. Light-dependent reactions. Light-independent reactions. C4 metabolism. Crassulacean Acid Metabolism (CAM). Photorespiration.
Cell growth and development. Cellular organization and tissue formation. Primary and secondary meristematic tissues. Mature tissues: dermal, parenchymal, mechanical, vascular, and secretory tissues. Plant development and organ formation. Stem anatomy. Meristematic zone. Primary structure. Secondary structure. Leaf anatomy. Root anatomy. Meristematic zone. Primary structure. Secondary structure. Reproduction. Asexual reproduction. Sexual reproduction. Life cycles (haplontic, diplontic, haplodiplontic, haplo-dikaryotic, triphasic). Role of spores in evolution. Life cycles of Gymnosperms and Angiosperms. Role of the seed. Gametophytes. The flower and double fertilization. The embryo and the seed. The fruit. Flower structure. Cross-pollination and self-pollination. Self-incompatibility. Sexual dichogamy. Zoophilous and anemophilous pollination. Monoecious and dioecious plants. Fruit types and seed dispersal. Classification and systematics. Algae and the origin of eukaryotic cells. General characteristics of algae. Characteristics of various groups.