Scienze Biologiche - Percorso Formativo

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD
119922 - MATEMATICA DIMITRI MUGNAI	Primo Semestre	8	MAT/05	Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti le nozioni principali dell’analisi matematica, volte a far apprendere agli studenti le tecniche necessarie per studiare le funzioni, risolvere problemi basati sul calcolo integrale e risolvere alcune facili equazioni differenziali. Ove possibile, i concetti trattati verranno applicati per costruire e studiare modelli matematici di fenomeni reali legati alle scienze applicate, in particolare alla biologia. Conoscenza e capacità di comprensione (descrittore di Dublino 1) Acquisire la conoscenza • dei concetti di funzione, di limiti e di derivabilità delle funzioni di una variabile reale e di tutte le nozioni che consentono di studiare una funzione; • della nozione di integrale, dei metodi di integrazione e delle principali applicazioni del calcolo integrale; • delle equazioni differenziali e di alcuni metodi di risoluzione. Capacità di applicare le conoscenze acquisite (descrittore di Dublino 2) Saper utilizzare i concetti appresi per • risolvere equazioni e disequazioni; • calcolare limiti, derivate, integrali e studiare funzioni; • risolvere equazioni differenziali. Autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3) • Essere in grado di individuare le regole appropriate da applicare alla risoluzione di problemi nuovi, analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative (descrittore di Dublino 4) • Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendimento (descrittore di Dublino 5) • Essere in grado di discutere alcuni temi scientifici costruendo semplici modelli matematici. Scheda Docente Programma del corso Funzioni e insiemi numerici Introduzione: operazioni tra insiemi. Il concetto di funzione; dominio, codominio, immagine e grafico di una funzione. Funzione iniettiva, suriettiva, inversa e composta. Funzioni crescenti e decrescenti, pari e dispari, Gli insiemi numerici N, Z, Q, R. Le funzioni elementari Ripasso su retta, parabola, funzione esponenziale e logaritmica e funzioni trigonometriche. Valore assoluto. Intorno di un numero reale. Successioni Limite di successioni. Unicità del limite. Algebra estesa dei limiti. Successioni monotone. Il numero di Nepero. Teorema della permanenza del segno, del confronto e dei carabinieri. Limiti notevoli. Gerarchia degli infiniti. Limiti e continuità Una definizione informale. La definizione di limite finito e infinito di una funzione; teorema della permanenza del segno. Limite destro e limite sinistro. Esistenza ed unicità del limite. Teorema del confronto. Algebra dei limiti e le forme di indecisione. Infiniti ed infinitesimi. Asintoti verticali, orizzontali ed obliqui. Le funzioni continue. Teorema di Weierstrass, teorema dei valori intermedi, teorema degli zeri. Derivate La definizione di derivata e suo significato geometrico. Il calcolo delle derivate. Derivabilità e continuità, punti di non derivabilità. Derivate successive. Teorema di Rolle, teorema di Lagrange. I teoremi di De L’Hôpital. Formula di Taylor e sviluppo di McLaurin. Teorema di Fermat. Ricerca dei punti di massimo e di minimo di una funzione. Convessità e concavità di una funzione. Punti di flesso. Lo studio di una funzione. Integrali Definizione dell’integrale indefinito e sue proprietà. Le anti-derivate immediate e quasi immediate. Integrazione per parti. Integrazione per sostituzione. Integrale definito e sue proprietà. Il teorema fondamentale del calcolo integrale. Integrali generalizzati. Calcolo di aree. Volume dei solidi di rotazione. Volume della palla e misura superficiale della sfera. Integrali generalizzati. Criterio del confronto e dell'assoluta convergenza. Integrabilità di potenze negative e della gaussiana. Integrale improprio: teorema del confronto e dell'assoluta convergenza. Equazioni differenziali Le equazioni differenziali: un’introduzione. Le equazioni differenziali del primo e secondo ordine e problemi di Cauchy. Equazioni a variabili separabili. Il modello malthusiano; crescita di batteri; diffusione delle epidemie; decadimento radioattivo. Crescita logistica. L'ora del delitto. Modalità Esame Valutazione in itinere, prova scritta, prova orale facoltativa. Se superate le prove in itinere, gli studenti potranno convalidare il voto senza sostenere la prova orale. Le prove in itinere o la prova scritta (di 1 ora e 30') si intendono superate se la votazione è maggiore o uguale a 18/30. La prova scritta contiene 1 studio di funzione, la risoluzione di equazioni differenziali, il calcolo di limiti e di integrali di rapida risoluzione. Inoltre sono previste 5-6 domande teoriche di breve risposta. Testi adottati "Elementi di Calcolo. Versione semplificata per i nuovi corsi di laurea" di Paolo Marcellini e Carlo Sbordone Liguori Editore. Modalità di svolgimento Lezione frontale alla lavagna Modalità di frequenza Facoltativa, ma fortemente consigliata Bibliografia "Elementi di Calcolo. Versione semplificata per i nuovi corsi di laurea" di Paolo Marcellini e Carlo Sbordone Liguori Editore.
15310 - CITOLOGIA E ISTOLOGIA NICLA ROMANO	Primo Semestre	9	BIO/06	Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire un le conoscenze di base sul funzionamento delle cellule (di come le cellule funzionano ed interagiscono, come si organizzano nei tessuti), fornendo un quadro di riferimento per un ulteriore approfondimento di temi specifici genetici, biochimici e molecolari, durante il corso di Biologia. 1)Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Conoscenza dei principi di biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. Conoscenze dei principi della struttura della cellula, della formazione, del trasporto e del funzionamento delle macromolecole biologiche nell’ambiente cellulare ed extracellulare. Conoscenze di base della struttura del nucleo e del DNA/RNA. Conoscenze di base del funzionamento della cellula dalla trascrizione alla traduzione del gene. 2)Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding): Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della citologia, permetteranno agli studenti di comprendere meglio gli approfondimenti disciplinari degli insegnamenti che verranno svolti negli anni successivi. Inoltre, in questo insegnamento, oltre a fornire una conoscenza di base del funzionamento cellulare si approfondiranno particolarmente le conoscenze inerenti a: le pompe ioniche, il citoscheletro, la matrice extracellulare e le adesioni cellulari, il trasporto delle proteine neo-formate/esocitosi ed endocitosi. Gli studenti applicheranno poi le suddette conoscenze allo studio dei tessuti ed in particolare del neurone e del tessuto nervoso, del muscolo e della contrazione muscolare, dell’epitelio e del suo rapporto con il connettivo. 3)Autonomia di giudizio (making judgements): Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea fornendo una conoscenza integrata, attuale e dinamica, suscettibile di approfondimenti specifici quali: a) lettura di materiale scientifico reperito attraverso ricerca per parole chiave e anche fornito e condiviso con i discenti sul sito google-drive vedi voce testi; b) possibilità di lavorare sul materiale power point di lezione fornito completamente dal docente e disponibile sul link su riportato; c) possibilità di partecipare a seminari a tema organizzati dal corpo docente- Abilità comunicative (communication skills): Durante le lezioni gli studenti sono invitati a fornire la loro opinione ed a studiare in gruppo per sviluppare le loro abilità comunicative. Tali abilità sono poi verificate in occasione delle prove di esame in itinere ed al termine delle attività formative. Capacità di apprendere (learning skills):Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti alla citologia e in particolare della biologia della cellula e della organizzazione di questa con altre cellule in tessuti. Per considerare atteso l'apprendimento degli obiettivi, verrà presa in considerazione la capacità di non solo di conoscere gli argomenti del programma proposto, ma anche la capacità di collegare i vari argomenti del programma, di esprimerle mediante termini i specifici termini e di applicarli a tematiche affini al programma.Tale abilità di restituzione saranno sviluppate mediante il coinvolgimento attivo degli studenti negli approfondimenti degli argomenti del corso Scheda Docente Programma del corso I parte: Il concetto di organismo vivente. La teoria cellulare. Procarioti ed Eucarioti.Organismi unicellulari e pluricellulari. I livelli di organizzazione degli organismi pluricellulari: cellule differenziate, tessuti, organi. Ordini di grandezza delle dimensioni dei diversi organismi e dei diversi livelli di organizzazione.Composizione chimica dei viventi. L'acqua: sue caratteristiche di interesse biologico. Sospensioni e soluzioni. Gli ioni. Il pH delle soluzioni. Il legame idrogeno.L' atomo di Carbonio e la chimica della vita. Il concetto di "simmetria" nei composti del Carbonio di interesse biologico. Le macromolecole dello ialoplasma: i principali glucidi di interesse biologico (esosi e pentosi).Isomeria sterica e ottica. I loro polimeri. I principali lipidi di interesse biologico (fosfolipidi, acidi grassi, steroidi, Idrofilia e idrofobia.Composti idrosolubili e liposolubili. Le proteine come polimeri di amminoacidi. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Proteine glicosilate e lipoproteine. La "forma" delle macromolecole proteiche in relazione alla loro funzione. Gli enzimi come catalizzatori biologici. Gli acidi nucleici. Struttura del DNA. Struttura e biosintesi degli RNA. I riboenzimi. I ribosomi: Struttura, sintesi e funzione. Generalità sulla sintesi proteica. La cellula come unità fondamentale degli organismi viventi. Caratteristiche comuni e differenze tra procarioti ed eucarioti, tra cellule vegetali ed animali. Metodi di studio della cellula: i diversi tipi di microscopi, di colorazioni, immunoistochimica, etc. Le membrane cellulari: composizione chimica e caratteristiche. Il modello a mosaico fluido. Proteine intrinseche ed estrinseche. Proteine glicosilate e glicolipidi e lipoproteine di membrana. La membrana plasmatica ed il "riconoscimento" tra cellule. Il glicocalice. Permeabilità e trasporto attivo. I canali ionici e pompe ioniche. Il metabolismo energetico: dalla fotosintesi alla respirazione. Trasportatori di elettroni e di protoni. Nucleotidi trifosfati. Canali ionici Na, K, Ca. Processi di endocitosi e di esocitosi. Potenziale di membrana. Endocitosi mediata da recettori. I cetrioli. Il reticolo endoplasmatico liscio e rugoso. Il vacuolo centrale delle cellule vegetali. L' apparato del Golgi. I lisosomi e la digestione endocellulare. Pinocitosi e fagocitosi. I Perissisomi. Organuli delimitati da membrana caratterizzati dalla presenza di membrane interne: mitocondri e plastidi delle cellule vegetali. Probabile origine di mitocondri e plastidi. Caratteristiche delle membrane di questi organuli. Rapporto tra organizzazione strutturale e funzione del metabolismo energetico delle membrane di mitocondri e cloroplasti (cenni).Cenni sulla presenza dei canali ionici che agiscono sulla ATP-sintetasi. Generalità sui quattro tessuti fondamentali e la loro derivazione embrionale. Pluricellularità e differenziamento. Tessuto epiteliale. Caratteristiche generali. Tessuti eccitabili: 1) tessuto epiteliale ghiandolare; tessuto muscolare; 3) tessuto nervoso. Epiteli ghiandolari. Ghiandole endocrine ed esocrine: caratteristiche e differenziamento embrionale. Criteri di classificazione. Specializzazioni citoplasmatiche delle cellule ghiandolari correlate alle loro funzioni specifiche. La secrezio ruolo della sinaptotagminane. Tessuto muscolare striato scheletrico e cardiaco, cenni sulla contrazione. Il neurone ed organizzazione cellulare, esocitosi dei neurotrasmettitori. II Parte Epiteli di rivestimento. Classificazione e funzioni. Specializzazione della superficie libera. Ciglia, microvilli. Rapporti tra cellule e strutture di giunzione: zonula occludens, zonula adherens e desmosomi. La superficie basale degli epiteli: rapporto con il tessuto connettivo e la lamina basale. Rinnovo degli epiteli di rivestimento: lo strato germinativo. Tessuto connettivo. I diversi tessuti connettivi: caratteristiche generali e caratteristiche specifiche dei diversi tessuti connettivi. Il connettivo propriamente detto. Classificazione dei connettivi. Fibre collagene reticolari ed elastiche: caratteristiche morfofunzionali. Le cellule del connettivo e loro funzione. Il connettivo e i processi di difesa dell' organismo. Il sistema reticolo istiocitario. Tessuti connettivi particolari. Il tessuto adipo. Il sangue. Funzioni. Il plasma: composizione e funzioni. Eritrociti e globuli bianchi: caratteristiche morfologiche e funzionali. Migrazione delle cellule della serie bianca tra sangue e connettivo. Differenziazioni cellulari e funzioni specifiche nel connettivo. Le piastrine: origine e funzione. Tessuti ematopoietici. Ematopoiesi linfoide e mieloide. L' ematopoiesi embrionale e fetale.I vasi sanguigni e linfatici: caratteristiche generali. Arterie, vene e capillari. Connettivi di sostegno. Il tessuto cartilagineo. La matrice e i condrociti. Istogenesi e fenomeni degenerativi della cartilagine.Tessuto osseo. Funzione di sostegno e di riserva degli ioni Calcio. Osso spugnoso e osso compatto. Struttura microscopica dell' osso: l' osteone. Osteoblasti, osteociti, osteoclasti: stabilità dinamica del tessuto osseo. Istogenesi dell' osso: ossificazione intramembranose. Il citoscheletro e la "forma" delle cellule negli organismi animali e vegetali. Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. La parete rigida delle cellule vegetali. Il movimento cellulare. Controllo e regolazione dei movimenti endocellulari. Movimento ameboide. Ciglia e flagelli. Giunzioni Intercellulari. Giunzioni meccaniche (desmosomi); giunzioni sigillanti; giunzioni comunicanti e di accoppiamento elettronico. I plasmodesmi delle cellule vegetali. Analogie funzionali tra giunzioni comunicanti delle cellule animali e plasmodesmi delle cellule vegetali.Le membrane endocellulari nelle cellule eucariotiche. Biogenesi delle membrane. Il nucleo degli eucarioti e il suo equivalente nei procarioti. Struttura del nucleo interfasico. Eucromatina ed eterocromatina. Eterocromatina strutturale e facoltativa. Il nucleolo. Involucro nucleare e pori nucleari. Comunicazioni nucleo-plasmatiche. Composizione chimica della cromatina e sua organizzazione. Gli istoni e i nucleosomi.Il ciclo cellulare. L' interfase ( fasi G1, S, G2). Il DNA e la sua funzione genetica. DNA a sequenza unica, mediamente e altamente ripetitivo. Codice genetico e sintesi proteica. Il DNA nei mitocondri e nei plastidi. Biosintesi e funzione degli RNA messaggero, ribosomiale e di trasferimento. Attivazione selettiva dei geni e differenziamento. Nuclei interfasici con caratteristiche peculiari: i cromosomi politenici.Il ciclo cellulare: la divisione cellulare. Cellule apolidi, diploidi e poliploidi. La mitosi (divisione equazionale) nelle cellule animali e vegetali. La divisione cellulare nei procarioti. Il "cromosoma" batterico.I cromosomi eucariotici. Struttura dei cromosomi. Modello del cromosoma ad anse superavvolte. La meiosi o divisione riduzionale. Fasi e sottofasi della meiosi, il significato della meiosi. Cellule somatiche e cellule germinali. Fase apolide e fase diploide. Meiosi zigotica, intermedia e terminale. Caratteristiche particolari dei gameti.La gametogenesi nei vertebrati superiori. Differenziamento delle gonadi e migrazione dei protogoni (solo cenni). La meiosi: descrizione del processo e suo significato genetico. Maturazione nucleare e maturazione citoplasmatica. Specificità del differenziamento della cellula uovo: sintesi ed accumulo di sostanze di particolare importanza nelle prime fasi dello sviluppo embrionale: RNA messaggeri a lunga vita, proteine specifiche con ruolo informazionale (cenni). E' prevista una esercitazione pratica di laboratorio da 1 ora in cui verrà insegnato l'uso pratico del microscopio ottico contemporaneamente verranno esaminati alcuni preparati istologici. Modalità Esame L’esame presenta la possibilità di sostenerlo in due parti. L'esame in itinere è una prova orale con una o due domande aperte sulla I parte di programma svolta. Gli studenti ottengono un punteggio uguale o superiore a 18/30 e possono sostenere poi la II prova orale sulla restante parte di programma. Tuttavia, chi non ha superato o sostenuto la prova in itinere può comunque sostenere un prova orale sull'intero programma di Citologia e Istologia. Le domande sono costruite per verificare la capacità di conoscenza e collegamento tra i contenuti del corso. Il voto finale corrisponde alla capacità espositiva e cognitiva dimostrata nella prova orale. L'esame in itinere è una prova orale con una o due domande aperte sulla I parte di programma svolta. Questa prova deve essere sostenuta durante lo svolgimento delle lezioni nel periodo concordato con il Dipartimento di sospensione didattica. Dopo questo periodo non è più possibile sostenere la prova in itinere e si potrà comunque sostenere l'esame su tutto il programma nelle date pubblicate sul sito. Gli studenti che sostengono la prova in itinere, ottengono un punteggio uguale o superiore a 18/30 e possono sostenere poi la II prova orale sulla restante parte di programma. Tuttavia, chi non ha superato o sostenuto la prova in itinere può comunque sostenere un prova orale sull'intero programma di Citologia e Istologia. Le domande sono costruite per verificare la capacità di conoscenza e collegamento tra i contenuti del corso. Il voto finale corrisponde alla capacità espositiva e cognitiva dimostrata nella prova orale. L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo o dalle procedure imposte al livello sanitario. La modalità di valutazione sarà tradizionale (in presenza in aula). Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale telematico, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione dopo accettazione della votazione conferita da parte dello studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare, le domande avranno come obiettivo la verifica degli obiettivi di apprendimento: Conoscenza delle basi della citologia, della costituzione delle cellule, dei principi di costituzione e dei meccanismi di spostamento delle proteine, del loro ruolo nella cellula; nella regolazione del ciclo cellulare, della migrazione e del importanza del citoscheletro, dell’ambiente extracellulare, dell’organizzazione dei tessuti. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene fatta tramite il portale di Ateneo. Testi adottati Libro di Testo: CITOLOGIA ed ISTOLOGIA Dini, Romano et al, Idelson-Gnocchi (2021) da consultare eventualmente: C. Lewin “Cellule”, Zanichelli Bergem et al; Istologia Edises. Molinaro et al. Istologia di V. Monesi, Piccin. Rosati P. et al; Istologia, Edi-Ermes Wheather, Istologia ed Antatomia microscopica (testo+ atlante) Ulteriori materiali didattici di studio ed approfondimento sono disponibili su classroom/google drive/ reggiungibile attraverso la piattaforma Unitus Moodle Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula supportate da presentazioni in PowerPoint con figure, schemi di processo e video. A distanza gli studenti hanno accesso a tutto il materiale (moodle, google drive, con link presente alla voce testi). Un’ora di lezione pratica con il microscopio è stata inserita per permettere allo studente un primo approccio pratico all’istologia. Per le attività di didattica frontale sono previste 72 ore. In dipendenza dalla situazione pandemica per SARS-COV-2, la modalità di insegnamento potrà essere: tradizionale (di preferenza quanto possibile in presenza in aula), mista a distanza-tradizionale, oppure interamente a distanza. Nella seconda e terza eventualità saranno comunque garantite le lezioni in modalità telematica su una piattaforma determinata dall'Ateneo. Le lezioni pratiche al microscopio potrebbero essere deplete dalla situazione pandemica. Modalità di frequenza La frequenza non è obligatoria, ma fortemente consigliata. Gli studenti non frequentanti sono invitati a contattare il Professore per ricevere il link di google-drive per e-mail dove è contenuto tutto il materiale didattico aggiornato e necessario per preparare il corso Bibliografia Fornita dal docente e reperibile sulla piattaforma google-drive dalla piattaforma Moodle di Ateneo.
17547 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA NICO SANNA	Primo Semestre	7	CHIM/03	Obiettivi formativi Il corso introduce, attraverso lezioni frontali ed esercitazioni, i concetti di base della Chimica, volti alla comprensione e allo studio teorico-sperimentale dei fenomeni biologici. Lo studio della stechiometria permette di descrivere gli aspetti quantitativi delle reazioni chimiche. La conoscenza della struttura atomica e delle proprietà periodiche è la base per la discussione delle varie tipologie di legame e interazioni chimiche, delle diverse geometrie molecolari, nonché della nomenclatura dei composti chimici semplici. La termodinamica chimica affronta l’energia coinvolta nei processi chimici (reazioni e transizioni di fase) e la cinetica chimica descrive la velocità di tali processi, il che permette di razionalizzare il concetto di equilibrio chimico, centrale nei fenomeni biochimici. Sono infine presentati esempi di reazioni chimiche fondamentali, quali le reazioni acido/base, di precipitazione e le reazioni di ossidoriduzione. Questi concetti sono fondamentali per la comprensione critica degli aspetti chimici sottesi alle varie materie del corso di laurea. Risultati di Apprendimento Attesi 1) Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i principi fondamentali della Chimica Generale per comprendere la reattività e le proprietà chimiche fondamentali della materia, con particolare riferimento alla sua applicazione in ambito biochimico. 2) Capacità di applicare i concetti appresi: essere in grado di bilanciare reazioni chimiche, valutare il calore, la velocità e la spontaneità di un processo chimico, risoluzione di problemi sulle proprietà colligative, sugli equilibri chimici, equilibri acidi-basi e sul prodotto di solubilità. 3) Autonomia di giudizio: acquisire la conoscenza di base necessaria per giudicare gli aspetti chimici presentati durante il corso. 4) Abilità comunicative: sviluppare una buona capacità espositiva (scritta e orale) dei concetti acquisiti 5) Capacità di apprendimento: essere in grado di apprendere e approfondire gli argomenti in contesti diversi ed in modo autonomo. Scheda Docente Programma del corso 1. Introduzione Stati di aggregazione della materia. Sistemi omogenei ed eterogenei. Sostanze ed elementi chimici. Principali tecniche di separazione (filtrazione, centrifugazione, distillazione). Trasformazioni fisiche e chimiche. Energia e trasformazioni chimiche. Proprietà intensive ed estensive della materia. Leggi fisiche fondamentali. L'atomo: protoni, neutroni ed elettroni. Numero atomico e numero di massa: isotopi. Masse atomiche e masse atomiche relative. Simboli chimici e loro significato quantitativo. Composti molecolari e composti ionici. Massa molecolare relativa. Numero di Avogadro, concetto di mole. 2. Formule ed equazioni chimiche Le equazioni chimiche ed il loro bilanciamento. Tipi di reazione: combinazione, decomposizione e combustione. Analisi per combustione. Equazioni bilanciate ed informazioni quantitative. Concetto di reagenti limitanti. Reazioni chimiche in soluzione: reazioni acido-base e di precipitazione. Bilanciamento equazioni di ossidoriduzione. Concentrazione e sue unità. 3. Struttura dell'atomo Radiazione elettromagnetica. Modello di Bohr dell’atomo di idrogeno. Spettri atomici. De Broglie e la natura ondulatoria della materia. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Equazione di Schrodinger. Dualità onda-particella. Orbitali atomici. Numeri quantici. Principio di esclusione di Pauli. Configurazione elettronica degli elementi. Principio dell'Aufbau. Il sistema periodico degli elementi. Proprietà periodiche: dimensioni di atomi e ioni, energia di ionizzazione, affinità elettronica. Metalli, non metalli e metalloidi. Cenni sui composti di coordinazione e loro importanza biologica. 4. Il legame chimico Legame ionico e covalente. Proprietà del legame: ordine, distanza ed energia. Elettronegatività e momento dipolare. Strutture di Lewis. Modello VSEPR e geometria delle molecole. Teoria del legame chimico: orbitali ibridi e teoria della risonanza in chimica. Proprietà magnetiche della materia. Forze intermolecolari. Legame idrogeno. 5. Lo stato gassoso Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton per le miscele gassose. Densità e densità relativa dei gas e delle miscele gassose. Massa molecolare media di una miscela gassosa. Teoria cinetico-molecolare e distribuzione delle velocità. Legge di effusione di Graham. Metodi sperimentali per la determinazione delle masse molecolari di sostanze gassose. Gas reali, equazione di Van der Waals. 6. Stati condensati Lo stato liquido Interazioni intramolecolari e intermolecolari. Interazioni intermolecolari di natura elettrostatica. Entalpia di vaporizzazione e sue dipendenze. Legame idrogeno. Equilibri tra le fasi. Tensione di vapore. Transizioni di fase e entalpie correlate. Equazione di Clausius-Clapeyron. Diagrammi di fase ad un componente. Diagramma di fase dell’acqua. Lo stato solido Reticoli cristallini e celle elementari. Solidi molecolari, ionici, covalenti e metallici. Polimorfismo ed allotropia. Diffrazione a raggi X. Definizione di solidi in base alla simmetria e alle interazioni intermolecolari. 7. Termodinamica chimica Definizione di sistema termodinamico. Funzioni di stato. Trasformazioni cicliche e aperte. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Calore, lavoro ed energia interna. Primo principio della termodinamica. Entalpia e legge di Hess. Entropia. Secondo principio della termodinamica. Processi spontanei. Energia libera. Terzo principio della termodinamica. Introduzione al concetto di equilibrio chimico. 8. Soluzioni Solubilità e processi di dissoluzione. Soluzioni di gas nei liquidi. Entalpia di dissoluzione ed effetto della temperatura sui processi di solubilizzazione. Soluzioni ideali e soluzioni reali. Legge di Raoult. Innalzamento ebullioscopico e abbassamento crioscopico. Proprietà colligative delle soluzioni ideali e determinazione della masse molecolari dei composti. Osmosi. Soluzioni non ideali. Distillazione frazionata. Miscele azeotropiche. Legge di Henry. Attività e forza ionica. 9. Equilibrio chimico Processi spontanei ed equilibrio termodinamico nelle reazioni chimiche. Legge di azione di massa. Isoterma ed isocora di van't Hoff. Equilibri omogenei. Principio di Le Chatelier. Effetto della variazione di concentrazione di un reagente o un prodotto sull’equilibrio. Effetto della variazione di volume, pressione e temperatura sugli equilibri omogenei. Equilibri eterogenei. 10. Equilibri in soluzione Equilibri acido-base: Definizioni generali (Arrhenius, Broensted-Lowry, Lewis). Forza degli acidi e delle basi e costanti di equilibrio. Struttura molecolare e proprietà di acido-base. Autoionizzazione dell'acqua. Il pH e il pOH. Calcolo del pH di soluzioni acide, basiche, e saline. Soluzioni tampone. Solubilità e prodotto di solubilità di sali. 11. Cinetica chimica Velocità di reazione. Leggi cinetiche e leggi cinetiche integrate. Ordine e molecolarità di una reazione. Equazione di Arrhenius. Energia di attivazione. Meccanismo cinetico delle reazioni. Teoria delle collisioni e teoria del complesso attivato. Catalisi. 12. Elettrochimica Celle galvaniche. Elettrodi e reazione elettrodiche. Potenziale standard. Termodinamiche delle celle galvaniche. Equazione di Nerst. Stechiometria: Mole. Formule minime e molecolari. Nomenclatura dei principali composti inorganici. Equazioni chimiche e rapporti ponderali. Reattivo limitante. Legge dei gas e specie gassose nelle reazioni chimiche. Analisi indiretta. Soluzioni e analisi volumetrica. Equilibri chimici gassosi, omogenei ed eterogenei. Termochimica e termodinamica delle reazioni. Proprietà colligative delle soluzioni di non elettroliti e di elettroliti. Calcolo del pH di soluzioni di acidi, basi e sali. Soluzioni tampone. Solubilità e prodotto di solubilità di sali. Modalità Esame La prova scritta verterà sugli aspetti applicativi degli argomenti affrontati nelle lezioni anche con riferimento alla risoluzione di problemi di stechiometria di reazioni chimiche in fase gassosa e di soluzioni di elettroliti in fase acquosa. Testi adottati Le basi della chimica Autori: Stefano Borocci, Marcello Cruciarelli, Maria Luisa Di Vona, Caterina Fraschetti, Stefania Lamponi, Gemma Leone, Agnese Magnani, Donato Monti, Leucio Rossi Edizioni A.L.E. Anno edizione: 2022 ISBN: 979-12-80427-09-0 Stechiometria “Chimica generale attraverso gli esercizi” Autori: Massimiliano Aschi, Maria Luisa Di Vona , Antonello Filippi, Caterina Fraschetti, Felice Grandinetti, Gemma Leone, Nico Sanna, Pietro Tagliatesta Edizioni A.L.E. Anno edizione: 2021 ISBN: 979-1280427014 NOTA: Il docente comunicherà all’inizio del corso il link all’ulteriore materiale didattico a disposizione degli studenti. Modalità di svolgimento lezioni frontali ed esercitazioni Modalità di frequenza Non è prevista la frequenza obbligatoria delle lezioni ma per un migliore apprendimenti dei concetti teorici, è vivamente consigliata la presenza in aula. Bibliografia Eventuale bibliografia verrà fornita dal docente
13639 - FISICA ANNA RITA BIZZARRI	Secondo Semestre	7	FIS/07	Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti i concetti fondamentali della fisica veicolando, al contempo, gli strumenti logico-deduttivi necessari per arrivare ad una piena comprensione delle tematiche presentate. Gli studenti dovranno acquisire i principi base del metodo scientifico che coniuga l’approccio sperimentale con un approccio matematico-deduttivo. Verrà posta particolare attenzione all’analisi critica e storica dei concetti su cui si fonda una teoria scientifica. Il corso si propone anche di fornire le basi per comprendere i principi fisici coinvolti in alcuni processi biologici e nelle applicazioni di alcune metodologie fisiche in ambito biomedicale. RISULTATI DELL'APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione. Aver sviluppato la conoscenza dei principi fondamentali della Fisica e delle metodologie relative. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Saper utilizzare le nozioni apprese anche in contesti diversi da quelli presentati. Autonomia di giudizio. Sviluppare la capacità critica di analisi ed essere in grado di risolvere problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative. Verrà stimolata la capacità degli studenti di discutere sulle implicazioni di concetti presentati a lezione e sui possibili interrogativi che possono emergere dagli argomenti trattati. Capacità di apprendimento. Essere in grado di discutere temi scientifici fondamentali della Fisica e nelle sue applicazioni. Tale abilità verrà sviluppata e verificata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula Scheda Docente Programma del corso Modelli, teorie, leggi, misure e incertezze. Unità di misura (Sistema Internazionale). La Fisica e sua relazione con le altre discipline. Descrizione del moto: cinematica in una dimensione e cinematica in due dimensioni. Vettori e operazioni tra di essi. Forza, massa. Leggi di Newton. Applicazioni delle leggi della dinamica (piano inclinato, moto circolare, attrito). Legge di gravitazione Lavoro. Energia cinetica. Potenza. Teorema dell’Energia cinetica. Forze conservative. Energia Potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Quantità di moto. Moto rotatorio. Vibrazioni e onde. moto armonico. Pendolo. Suono, intensità. Corpi in equilibrio: elasticità e frattura. Fluidi (statica, dinamica, viscosità, tensione superficiale). Richiami di: temperatura e teoria cinetica dei gas, calore, principi della termodinamica, macchine termiche, entropia. Carica elettrica e campo elettrico. Potenziale elettrico ed energia elettrica. Dipolo elettrico. Capacità elettrica. Dielettrici. Correnti elettriche. Circuiti in corrente continua. Legge di Ohm. Magnetismo. Induzione elettromagnetica e leggi di Faraday. Proprietà magnetiche della materia. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Introduzione alla Fisica moderna. Corpo nero. Effetto fotoelettrico. Teoria quantistica. Modelli dell’atomo. Decadimento radioattivo. Misura delle dosi di radiazioni ionizzanti. La parte di ottica geometrica, ottica fisica e gli strumenti ottici sarà svolta i nel modulo tenuto da altro docente (vedere per dettagli). Modalità Esame La prova scritta verte sull’ l'intero programma svolto. Verrà chiesto di risolvere 6 esercizi. Ogni esercizio può essere risolto secondo le metodologie, la comprensione dei principi fisici e le esemplificazioni presentate a lezione. Oltre a domande che richiedono applicazione e sviluppo di formule, nonché risoluzione numerica, possono essere introdotte domande aperte, al quale lo studente deve rispondere in modo conciso. L'esame è superato se lo studente riceve allo scritto la valutazione di almeno 18/30. Lo studente può sottoporsi all'esame orale se intende migliorare il voto dello scritto. Nel caso venga sostenuta anche la prova orale, il voto finale risulta dalla media fra la prova scritta e la prova orale. L'esame orale verte sull'accertamento della conoscenza degli argomenti che non sono facilmente riconducibili alla logica dell'esercizio numerico e, se necessario, sull'approfondimento delle nozioni teoriche alla base degli esercizi svolti dallo studente nelle prove scritte. Nella stessa sessione si puo' partecipare ad appelli per l'esame scritto che distano almeno 15 gg. Nel caso di emergenza sanitaria dovuta alla pandemia, la prova d’esame consisterà in una prova orale tenuta in forma telematica Testi adottati Fisica, Giancoli, Ambrosiana (III edizione con fisica moderna) Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula, integrate con illustrazioni grafiche, esperimenti e simulazioni di esperimenti. Sono anche svolte lezioni volte alla risoluzione di problemi simili a quelli che costituiranno i compiti di esame. Le lezioni frontali equivalgono a 7 CFU(56 ore). In seguito all’emergenza pandemica, le lezioni saranno tenute in modalità mista: presenza e telematica, secondi le direttive dell’Ateneo Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria. Bibliografia Materiale didattico Il materiale didattico di supporto (slides delle lezioni ed esempi di prove d’esame) sara’ disponibile sul sito web del docente.
15286 - BOTANICA LAURA ZUCCONI GALLI FONSECA	Secondo Semestre	9	BIO/03	Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione della diversità della componente vegetale, delle strategie di adattamento all’ambiente, dei meccanismi di riproduzione alla base della loro conservazione. La conoscenza della varietà di forme di organismi micro- e macroscopici che vivono nei diversi comparti – aria, acqua e suolo – è un requisito indispensabile per la comprensione del loro ruolo nell’ecosistema terra e dei rischi che corrono, connessi ai grandi cambiamenti ambientali in atto. Il corso si propone pertanto di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nei campi dell’ecologia e di molte altre discipline che verranno affrontate nel successivo biennio. RISULTATI DELL'APPRENDIMENTO ATTESI 1) Conoscenza e capacità di comprensione. Aver sviluppato la conoscenza della varietà degli organismi vegetali presenti in natura e delle loro caratteristiche morfologiche e fisiologiche, risultanti dall’adattamento a specifiche e diverse condizioni ambientali. 2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione e sviluppate nelle esercitazioni per interpretare eventuali alterazioni morfo-funzionali dovute a variazioni dei parametri ambientali. 3) Autonomia di giudizio. Essere in grado di formulare ipotesi in risposta ad eventuali problemi. 4) Abilità comunicative. Verrà stimolata la acquisizione da parte degli studenti di una terminologia scientificamente corretta relativa agli argomenti trattati. 5) Capacità di apprendimento. Essere in grado di stimolare con esercitazioni la curiosità e la conoscenza del mondo vegetale. Scheda Docente Programma del corso Organismi autotrofi ed eterotrofi. Procarioti ed eucarioti. La cellula vegetale. La parete cellulare. La membrana citoplasmatica. I plastidi, struttura del cloroplasto. Il vacuolo (struttura e funzione). Piante: struttura e funzione. Tessuti vegetali. Tessuti meristematici primari e secondari. Tessuti fondamentali, di sostegno, tegumentali, di assorbimento, secretori e conduttori. La radice: funzioni della radice, struttura primaria e secondaria, radici laterali e avventizie; assorbimento dell'acqua e sali minerali. Il trasporto della linfa grezza. Il fusto: funzioni del fusto, struttura primaria nelle monocotiledoni e dicotiledoni; cambio cribro- vascolare, struttura secondaria; sughero, fellogeno e felloderma. Il trasporto della linfa elaborata. La foglia: forma, struttura e funzione; epidermide, mesofillo, fasci conduttori; lo stoma: anatomia e meccanismo stomatico. La traspirazione. La fotosintesi. Il trasporto. Cicli vitali: alternanza di generazione: microsporogenesi e microgametogenesi; macrosporogenesi e macrogametogenesi. Cicli biologici. Il fiore: il gineceo e l'androceo; aspetti evolutivi. Strategie riproduttive: impollinazione anemofila ed entomofila. La fecondazione. Il frutto: sviluppo dell'embrione; endosperma; sviluppo del frutto. Il seme: aspetti strutturali; la disseminazione. Parte sistematica Biodiversità e classificazione dei vegetali. Tassonomia, sistematica ed evoluzione. Principali aspetti morfologici, biologici, filogenetici ed ecologici di: Cianobatteri. Alghe: Euglenoidi, Dinoflagellate, Diatomee, Phylum Rhodophyta, Phylum Phaeophyta, Phylum Chlorophyta. Fungi: Chytridiomycota, ex-Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota, Glomeromycota, funghi mitosporici. Licheni e micorrize. Muschi ed epatiche: Phylum Bryophyta, Phylum Hepatophyta. Crittogame vascolari non a seme: Phylum Lycophyta, Phylum Sphenophyta, Phylum Pterophyta. Phylum Coniferophyta - caratteri generali e ciclo riproduttivo Phylum Anthophyta - caratteri generali e ciclo riproduttivo Classi: monocotiledoni e dicotiledoni, caratteri generali e differenze Caratteri generali delle principali Famiglie: Fabaceae, Brassicaceae, Lamiaceae, Asteraceae, Poaceae. Modalità Esame Possibilità facoltativa di sostenere due esoneri scritti a risposte multiple durante lo svolgimento del corso, il primo a metà corso ed il secondo verso la fine del corso, aperti anche a studenti non frequentanti e a studenti iscritti ad anni successivi al primo. Laddove uno od entrambi gli esoneri saranno stati superati, all’orale non saranno poste domande sulla parte di programma che è stato oggetto degli esoneri stessi, ma l’esame orale verterà solo su una famiglia delle Spermatofite (morfologia e ciclo), a partire da un campione selezionato dall'erbario didattico. Su richiesta dello studente, qualora il voto dell'esonero/i non lo soddisfi e lo voglia alzare, potranno essere poste domande sulla parte di programma relativa. In alternativa agli esoneri, o qualora questi non siano stati superati, l'esame orale sarà sull'intero programma, e sul campione dell'erbario didattico. Qualora uno dei due esoneri non sia stato superato, l'esame orale sarà sulla parte del programma relativa a quell'esonero e sul campione dell'erbario didattico. Nella valutazione verrà premiata la partecipazione alle esercitazioni. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene fatta tramite il portale di Ateneo. Testi adottati Pasqua G., Abbate G., Forni C., 2015. Botanica generale e diversità vegetale. Piccin Editore Speranza, Calzoni. Struttura delle piante in immagini. Zanichelli Ed.(si consiglia la consultazione del volume, di cui sono presenti diverse copie in biblioteca). In alternativa: Venturelli F., Virli L., 2009. Invito alla Botanica. Zanichelli, Bologna. Ray F. Evert, Eichhorn S.E., 2013. La biologia delle piante di Raven. Zanichelli, Bologna Modalità di svolgimento Le lezioni frontali verranno svolte in aula. Il corso prevede esercitazioni in laboratorio (previa registrazione all'inizio del corso per la suddivisione in turni) ed esperienze didattiche sul campo Modalità di frequenza Non è richiesta, ma è consigliata, la frequenza alle lezioni Bibliografia Alcuni articoli per eventuali approfondimenti potranno essere forniti dal docente durante le lezioni. Integrazioni al testo ed alcune lezioni potranno essere caricati su Moodle.
15287 - ZOOLOGIA ANNA MARIA FAUSTO	Secondo Semestre	9	BIO/05	Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti una conoscenza generale della biodiversità, per quanto riguarda il regno animale, e degli approcci sperimentali che ne permettono lo studio, ed in particolare conoscenze di fisiologia, morfologia, comportamento, evoluzione e classificazione animale. Gli studenti giungeranno al l’acquisizione di un approccio evoluzionistico alla biologia animale. Verranno fornite le nozioni per comprendere la diversità animale in tutte le sue manifestazioni, in relazione ai vari ambienti ed organismi. Le conoscenze e l’approccio metodologico acquisiti potranno essere utili tanto nel prosieguo degli studi biologici quanto nell’eventuale applicazione professionale. Risultati dell'apprendimento attesi: 1. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Gli studenti dovranno dimostrare di possedere una buona conoscenza di base in ambito zoologico, avere familiarità con il metodo scientifico di indagine ed essere in grado di interpretare i dati, effettuando collegamenti evolutivi e sintetizzando le conoscenze acquisite. 2. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso si propone di permettere allo studente di acquisire gli strumenti per descrivere le strutture, le funzioni, ed il comportamento animali, nonchè per il riconoscimento dei principali taxa. 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Sfruttando quanto acquisito, lo studente dovrà essere in grado di confrontarsi con il grande tema dell'origine della vita e della biodiversità animale. man mano si arricchiscono di nuove ipotesi. 4. ABILITÀ COMUNICATIVE. Verranno stimolate le attività comunicative, la capacità di ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. 5. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Gli studenti dovranno essere in grado di discutere temi scientifici inerenti alla Zoologia con particolare riguardo ai meccanismi dell'evoluzione, alla biodiversità animale ed alla sua tutela. Tale capacità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso La Zoologia e le sue articolazioni. Ruolo delle discipline zoologiche nella moderna biologia. La specie: concetto e definizione di specie biologica; caratteri diagnostici della specie. Categorie sistematiche, regole di nomenclatura zoologica. La distribuzione degli animali: regioni zoogeografiche. Creazionismo ed evoluzionismo. Variabilità genetica: origine, distribuzione e regolazione. Cenni si genetica di popolazione. Microevoluzione e macroevoluzione. Speciazione simpatrica ed allopatica. Meccanismi di isolamento riproduttivo. Adattamento. Concetti di omologia ed analogia. Cenni di fisiologia adattativa: alimentazione, respirazione, sistemi di trasporto interno, omeostasi ed escrezione, sostegno e movimento, sistema nervoso e sensoriale, la funzione immunitaria. Meccanismi di riproduzione nel regno animale: riproduzione agamica e rigenerazione. Riproduzione sessuale. Determinazione del sesso. Caratteri sessuali primari, secondari, dimorfismo sessuale, gonocorismo, ermafrodismo, partenogenesi. Fecondazione interna ed esterna, sviluppo embrionale e post-embrionale. Cenni di etologia: stimoli e segnali, comunicazione, corteggiamento, cure parentali, aggressione intraspecifica, comportamento innato e appreso. Comportamento e organizzazione sociale. Rapporti intraspecifici ed interspecifici: colonie e società, competizione, territorialismo, predazione, competizione, simbiosi, parassitismo. Colorazione adattative. Criptismo e mimetismo. Bioluminescenza. Concetti generali di biologia evoluzionistica, biodiversità, sistematica e filogenesi. Posizione sistematica, architettura generale del corpo e suoi aspetti funzionali, riproduzione e sviluppo, strategie adattative dei principali taxa animali: Protozoi, Poriferi, Cnidari, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Artropodi, Molluschi, Echinodermi e Cordati. Modalità Esame Lo studente dovrà dimostrare di aver appreso tutti gli argomenti previsti dal programma. Nella valutazione finale per l’attribuzione della votazione si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti, della capacità di collegare i concetti teorici ad esempi concreti, della padronanza di espressione, utilizzando la corretta terminologia scientifica. Allo studente è data la possibilità di sostenere una prova intermedia (un test scritto con domande a risposta multipla) sulla prima parte del programma e, superata la prova intermedia, una prova finale orale sulla seconda parte. Testi adottati I seguenti testi sono consigliati in alternativa tra di loro: Hickman et al. Zoologia, McGraw-Hill, diciottesima edizione. Casiraghi et al. Zoologia, UTET De Bernardi et al. Zoologia: Parte generale - Parte sistematica, Idealson-Gnocchi Hickman et al. Fondamenti di Zoologia e Diversità Animale, McGraw-Hill Miller-Harley. Zoologia: Parte generale - Parte sistematica, Idealson-Gnocchi. Argano R. et al. Zoologia e Diversità animale, Monduzzi. Il materiale didattico mostrato a lezione sarà messo a disposizione tramite la piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula, Presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie e video. Presentazione di siti web con immagini e/o video selezionati dal docente. Sono previste 8 ore di attività di laboratorio da svolgersi presso il laboratori didattici del dipartimento. Modalità di frequenza Frequenza raccomandata ma facoltativa Bibliografia Vedi testi
119926 - LINGUA INGLESE B1 IVANO CROSIO	Secondo Semestre	5		Obiettivi formativi Il corso si rivolge agli studenti in possesso delle conoscenze di base della grammatica e del lessico della lingua inglese e mira al consolidamento delle stesse e allo sviluppo delle abilità e competenze linguistiche e comunicative di livello pre-intermedio (livello B1 nel Common European Framework of Reference for Languages - CEFR). RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI: “Conoscenza e capacità di comprensione”: il discente è in grado di conoscere e comprendere gli argomenti esposti relativi alla sintassi e al lessico della lingua inglese per un livello B1, che riguardano le strutture da utilizzare per una comunicazione quotidiana. È in grado, inoltre, di comprendere i punti chiave di argomenti che riguardano il suo ambito specifico di studi. “Conoscenze applicate e capacità di comprensione”: il discente è in grado di interagire con disinvoltura, senza errori e incomprensioni, in situazioni quotidiane in cui la lingua della comunicazione è l’inglese. È in grado di utilizzare gli strumenti e il lessico appresi relativi al suo ambito di studio. “Autonomia di giudizio”: il discente è in grado di approfondire autonomamente, attraverso le tecnologie dell’informazione e della comunicazione, quanto imparato relativamente agli aspetti quotidiani dell’uso della lingua ma soprattutto rispetto alle conoscenze acquisite nel suo preciso ambito di studi. “Comunicazione”: il discente ha acquisito la capacità di produrre dei testi scritti, in modo chiaro e compiuto, su argomenti di vita quotidiana ma anche su argomenti riguardanti il suo preciso ambito di studio. “Capacità di apprendere”: Il discente è in grado di agire in autonomia per approfondire ed integrare le conoscenze acquisite durante il corso, ampliando il lessico di specialità conosciuto, le strategie di redazione e di comunicazione da attuare in una conversazione in lingua inglese. Scheda Docente Modalità Esame tema scritto con tematica generale ma specifica la proprio corso di laurea

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
OPZIONALI II ANNO	-	-	-	-
LABORATORIO DI FISICA E STATISTICA INES DELFINO	Secondo Semestre	6	FIS/07		Obiettivi formativi Lo scopo del corso è fornire agli studenti le nozioni di base di fisica introdotte durante il primo anno e gli strumenti necessari per progettare e realizzare un esperimento scientifico ed analizzare i dati ottenuti mediante i più opportuni strumenti di analisi statistica (utilizzando metodi grafici e analitici). Il corso si prefigge di far acquisire agli studenti la capacità di esporre oralmente un argomento e di redigere una relazione scientifica. Ciò all'interno di una semplice, ma rigorosa trattazione modellistica e matematica volta a familiarizzare gli studenti con rappresentazioni grafiche e stime delle scale delle grandezze e dei fenomeni fisici. Risultati di apprendimento attesi Conoscenze e capacità di comprensione al termine dell’attività formativa la persona saprà: A) definire la misura di una grandezza fisica in maniera diretta e indiretta; B) descrivere una grandezza fisica attraverso metodi numerici e grafici, lineari e non lineari; C) identificare le giuste equazioni dimensionali e il sistema di unità di misura; D) descrivere il funzionamento di uno strumento e metterne in luce le proprietà; E) distinguere errori sistematici e casuali degli strumenti di misura nella loro rappresentazione assoluta e relativa; F) definire una propagazione dell'errore in grandezze derivate; G) definire le cifre significative di una misura; H) delineare il concetto di distribuzione di probabilità; I) identificare un intervallo di confidenza; L) effettuare un confronto tra risultati sperimentali; M) progettare un esperimento di meccanica, di calorimetria e riguardante lo studio dei circuiti in corrente continua in grado di determinare con buona approssimazione alcune costanti fondamentali della fisica o proprietà fisiche degli apparati; N) scrivere un report scientifico che dia in maniera chiara, completa e sottoponibile a immediato controllo il protocollo e i dati raccolti. Conoscenza e capacità di comprensione applicate Al termine di questa attività didattica, in un contesto di esercitazione o esame, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di sapere: A) associare le grandezza da misurare alle leggi fisiche che descrivono il sistema; B) stimare gli effetti che modificano il valore aspettato della grandezza misurata all'interno dell'approssimazione vigente per l'applicazione della legge; C) effettuare un esperimento e le condizioni ottimali per l'ottenimento di una misura; D) dare un valore di incertezza ad una misura comunque precisa da lui effettuata; E) valutare analiticamente come l'errore si propaghi su grandezze indirettamente misurate; F) scegliere il modo più efficace per ottenere il valore da misurare che sia affetto dal minimo errore casuale e da incertezze sistematiche; G) analizzare attraverso la statistica la significatività dei risultati. Autonomia di giudizio Al termine di questa attività didattica, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di: A) saper scegliere una condizione di lavoro o una approssimazione per la verifica sperimentale di una legge fisica; B) formulare e sostenere ipotesi appropriate sul tipo di esperimento più adatto ad ottenere un risultato sperimentale; C) applicare i protocolli più opportuni per aumentare la sensibilità della misura; D) applicare i protocolli più opportuni per ridurre gli errori accidentali e sistematici. Abilità comunicative Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di descrivere in un report scientifico la legge fisica oggetto dell'esperienza, le condizioni sperimentali e la teoria più adatta alla determinazione della misura della grandezza fisica, la raccolta dei dati e l'analisi statistica. Le abilità comunicative saranno verificate attraverso la valutazione delle relazioni che ciascun gruppo di studenti dovrà svolgere per relazionare in merito agli esperimenti svolti durante il corso. Saranno poi verificate in sede di esame. Capacità di apprendere Al termine di quest’attività formativa, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare il metodo sperimentale appreso per investigare le caratteristiche di altri sistemi diversi da quelli presi in considerazione durante questo corso. Scheda Docente Programma del corso Metodi e strumenti di misura di grandezze fisiche e metodi di analisi di dati sperimentali Misura di una grandezza. Caratteristiche strumenti di misura. Intervallo di confidenza Errori sistematici, errori di lettura, errori casuali, errori relativi, cifre significative, propagazione degli errori. Cifre significative e intervallo di confidenza, Cifre significative ed errore relativo, Rappresentazione risultati: troncamento e arrotondamento, Tabelle di misure sperimentali Rappresentazione grafica di dati sperimentali. Misure ripetute. Istogrammi. Media, media pesata, deviazione standard. Probabilità. Distribuzioni e distribuzioni limite. Distribuzione Gaussiana. Limite di confidenza. Funzione degli errori, Rigetto dei dati, Criterio di Chauvenet. Confronto tra dati sperimentali e modelli teorici. Procedure di fit. Principio di massima verosimiglianza. Fit lineare. Metodo dei minimi quadrati. Covarianza. Coefficiente di correlazione lineare. Adattamento del metodo dei i minimi quadrati ad altre curve. Fit pesati. Linearizzazione di una funzione e metodo dei minimi quadrati Test di ipotesi. Test del chi2. Distribuzione di Poisson. Strumenti di misura di correnti, d.d.p, resistenze Generatori di tensione (reali ed ideali) in ca e cc Principio di funzionamento del multimetro. Utilizzo del multimetro per misure di resistenze, correnti, differenze di potenziale. Corrente alternata e strumenti di misura. Misura delle dosi di radiazioni ionizzanti. Strumenti di misura delle radiazioni ionizzanti. Principio di funzionamento del contatore Geiger. Norme generali di sicurezza in laboratorio Lezioni pratiche/Esperimenti di laboratorio (con frequenza obbligatoria) Statistica Meccanica Calorimetria Misura di grandezze fisiche mediante multimetro Ottica Modalità Esame La valutazione del profitto avviene mediante: - partecipazione, con profitto, alle attività di laboratorio che si svolgono durante il corso. - una prova orale volta a verificare la completezza delle conoscenze sugli argomenti del programma. Descrizione dei metodi di accertamento L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell'applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Per accertare le competenze, l'esame prevede una prova pratica (o la partecipazione, con profitto, alle attività pratiche che si svolgono durante il corso) ed una successiva prova orale. L'ammissione alla prova orale è subordinata al conseguimento della sufficienza (almeno 18/30) nella prova pratica (o negli elaborati svolti in relazione alle esercitazioni seguite). Alla prova orale viene attribuito un voto in trentesimi. Il voto finale deriverà dalla media dei voti risultanti dalla prova pratica/esercitazioni e dalla prova orale. Il superamento della prova pratica (o la partecipazione, con profitto, alle attività di laboratorio che si svolgono durante il corso) vale per tutta la durata della carriera dello studente. Nella stessa sessione si può partecipare ad appelli per la prova scritta tra cui intercorrano almeno 15 gg. Testi adottati Libro di testo usato per il corso di Fisica J.R. Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli. Modalità di svolgimento Il corso prevede: - 32 ore di lezioni frontali sull'analisi statistica dei dati sperimentali. - 16 ore di lezioni frontali, prevalentemente svolte in laboratorio (a frequenza obbligatoria), durante le quali verranno svolti esperimenti e la relativa analisi dei dati utilizzando le conoscenze svolte nelle altre lezioni. Modalità di frequenza Le 16 ore di lezioni frontali, prevalentemente svolte in laboratorio, durante le quali verranno svolti esperimenti e la relativa analisi dei dati utilizzando le conoscenze svolte nelle altre lezioni sono a frequenza obbligatoria. Bibliografia Libro di testo usato per il corso di Fisica J.R. Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.
13646 - CHIMICA ORGANICA RAFFAELE SALADINO	Primo Semestre	7	CHIM/06		Obiettivi formativi Il corso introduce ai concetti ed agli approcci sperimentali della chimica organica, operando il consolidamento di principi acquisiti nell’ambito dei corsi di fisica e di chimica generale ed inorganica per procedere alla conoscenza della chimica del carbonio. Saranno fornite, nella prima parte del corso, le basi culturali e pratiche per la comprensione della struttura delle molecole organiche, ponendo una particolare attenzione alle relazioni esistenti tra la struttura chimica e le proprietà chimico-fisiche e biologiche ad esse associate. I diversi stati fisici di ibridazione del carbonio permetteranno la visione tridimensionale delle molecole, facilitando la comprensione del loro ruolo nella cellula. La seconda parte del corso è dedicata alla applicazione delle proprietà nel contesto della reattività chimica. Lo studente avrà la possibilità di avere le risposte per alcune tra le domande fondamentali nel suo percorso di studi: perche le molecole reagiscono? Quali sono i fattori sperimentali che controllano la cinetica delle reazioni? Quando una reazione è sotto controllo termodinamico piutosto che cinetico? Come è possible sintetizzare molecole complesse a partire da semplici reagenti? Quale è l’impatto della chimica organica sull’ambiente e come è possibile ridurlo? Queste conoscenze permetteranno allo studente di affrontare i corsi di studio successivi con una forte competenza strutturale e molecolare. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI • Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Conoscenza dei principi che regolano la formazione del legame chimico, attraverso l’impiego di teorie tradizionali (teoria del legame di valenza) e avanzate (teoria dell’orbitale molecolare e cenni di meccanica quantistica). Conoscenza della nomencletura e della classificazione (teoria dei gruppi funzionali) delle molecole organiche, con una particolare attenzione alla associazione tra famiglia di molecole organiche e proprietà biologiche e chimico-fisiche. Conoscenza della reattività delle molecole organiche e dei parametri sperimentali in grado di controllare la termodinamica e la cinetica delle trasformazioni organiche. Conoscenza della relazione tra le molecole organiche e l’origine della vita. • Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding): In aggiunta alle conoscenze acquisite attraverso lo studio della chimica organica, gli studenti potranno applicare i concetti acquisiti per la risoluzione di esercizi pratici inerenti l’identificazione e la classificazione delle sostanze in base alla loro attività sull’organismo, l’effetto della chiralità sull’attivita farmacologica, la possibilità di separare sostanze organiche isomere e le metodologie generali per la loro analisi e per il loro riconoscimento. • Autonomia di giudizio (making judgements): Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea (fisica, chimica generale, biochimica, biologia molecolare, chimica computazionale e genetica) fornendo una conoscenza integrata. Il giudizio critico dello studente sarà stimolato facendo continuo riferimento alla lettura di studi recenti pubblicati in riviste scientifiche del settore, ponendo in discussione le problematiche attuali relative ad alcuni dei concetti fondamentali della disciplina. Grazie alla natura multi- ed interdisciplinare della chica organica, sarà inoltre possibile collegare le nozioni acquisite alle problematiche di altre discipline, permettendo allo studente la formazione di una propria autonomia di giudizio circa l’efficacia di un approccio scientifico integrato. • Abilità comunicative (communication skills): Al termine di ogni parte essenziale del corso gli studenti saranno invitati a formare dei gruppi di lavoro per sviluppare soluzioni e competere con gli altri nella risoluzione di esercizi pratici. Lo stumento didattico è volto a far crescere le capacità comunicative e l’abilità di sapere lavorare in un gruppo, il tutto finalizzato al consolidamento dei concetti acquisiti. • Capacità di apprendere (learning skills):Le capacità di apprendimento degli studenti saranno valutate durante lo svolgimento del corso tramite prove di esonero che permetteranno di seguire individualmente lo stato di maturazione della conoscenza, evidenzianto le capacità di restituzione dello studente. Scheda Docente Programma del corso Modulo A LA STRUTTURA Alcani e cicloalcani. Introduzione. Struttura. Ibridazione sp3. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Isomeria di struttura. Analisi conformazionale (etano, cicloesano). Stabilità dei cicloalcani (tensione angolare, tensione torsionale, tensione sterica). Derivati del cicloesano (stereoisomeria cis-trans). Alcani biciclici e policiclici. Ruolo naturale ed applicazioni degli alcani.Alcheni. Introduzione.. Struttura. Ibridazione sp2. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Stabilità (calore di idrogenazione, calore di combustione). Sistema di nomenclatura (E)-(Z) per gli alcheni. Cicloalcheni.Funzione biologica.Alchini. Introduzione. Struttura. Ibridazione sp. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Gruppi funzionali e classi di composti organici. Alogenuri alchilici. Alcoli. Eteri. Ammine. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici. Esteri ed ammidi. Introduzione. Struttura. Nomenclatura. Proprietà fisiche.Stereochimica. Introduzione. Chiralità del carbonio. Enantiomeri e molecole chirali. Rappresentazione grafica. Nomenclatura (R) (S). Attività ottica (potere rotatorio specifico, definizione di racemo, purezza ottica). Diastereoisomeri (composti meso). Molecole chirali senza carboni chirali. Composti aromatici. Introduzione. Benzene. Struttura e stabilità. Regola di Huckel. Altri composti aromatici. Nomenclatura dei derivati del benzene. Fenomeni di induzione e di risonanza. Composti aromatici eterociclici. I composti aromatici in biochimica. Carboidrati. Classificazione. Monosaccaridi. Mutarotazione e formazione dei glucosidi. Configurazione D o L. Disaccaridi. Polisaccaridi. Proteine. Struttura degli -amminoacidi. Nomenclatura. Legame peptidico. Oligopeptidi. Acidi nucleici. Basi nucleiche puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi. Nucleotidi. Oligonucleotidi. Lipidi. Modulo B. LA REATTIVITA' Reazioni di alcani e cicloalcani. Clorurazione del metano. Radicali liberi. Stabilità e struttura. Termodinamica e cinetica. Alogenazione degli alcani superiori. Reazioni ioniche di sostituzione ed eliminazione. Formazione di carbocationi. Stabilità e struttura. Reazioni di sostituzione nucleofila. Reazione SN2. Reazione SN1. Meccanismi ed andamenti stereochimici.Effetti del solvente e del gruppo uscente. Reazioni di eliminazione. Reazione E1. Reazione E2. Competizione tra sostituzione ed eliminazione. Reazioni di sostituzione ed eliminazione di interesse biologico. Reazioni del doppio legame C=C. Reazione di addizione. Addizione di acidi alogenidrici. Regola di Markovnikov. Reazioni regioselettive. Addizione di acqua. Ossimercuriazione -demercuriazione. Idroborazione. Addizione degli alogeni. Epossidi. Ossidazione degli alcheni. Addizione di radicali. Reazioni dei composti aromatici. Sostituzione elettrofila aromatica. Meccanismo. Alogenazione del benzene. Nitrazione. Solfonazione. Alchilazione ed acilazione di Friedel-Crafts. Effetto dei sostituenti. Sostituzione nucleofila aromatica. Reazione dei composti carbonilici e carbossilici. Acidità. Ioni enolato. Tautomeria. Condensazione aldolica. Condensazione di claisen. Sintesi acetacetica. Sintesi malonica. Addizioni di Michael. Reazione di Mannich. Reazioni di ossidazione e riduzione. Modalità Esame L'esame condotto in modalità in presenza prevede una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta consta in genere di cinque esercizi i cui contenuti coprono tutti gli argomenti trattati nel corso. Ad ogni esercizio è assegnato il valore massimo di 6 punti. Si accede alla prova orale avendo conseguito il punteggio minimo di 18/30. La prova orale consta di due parti. La prima riguarda la discussione della prova scritta con approfondimenti sullo svolgimento degli esercizi. La seconda alcune domande inerenti ad ulteriori sviluppi delle tematiche della prova scritta. Testi adottati - Chimica Organica Essenziale, Bruno Botta, Editore EdiTes (edizione più recente). Da consultare: - Chimica Organica, Robert Thornton Morrison, Robert Nielson Boyd, Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione Zanichelli (edizione più recente). Modalità di svolgimento Lezioni in aula caratterizzate da una parte teorica con la descrizione dei principali principi teorici e da una parte sperimentale inerente la risoluzione di esercizi sugli argomenti del corso. Modalità di frequenza Didattica tradizionale Bibliografia Chimica Organica Essenziale, Bruno Botta, Editore EdiTes (edizione più recente). Da consultare: - Chimica Organica, Robert Thornton Morrison, Robert Nielson Boyd, Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione Zanichelli (edizione più recente).
15291 - GENETICA LUCA PROIETTI DE SANTIS	Primo Semestre	9	BIO/18		Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche della genetica classica e moderna e degli approcci sperimentali che ne hanno permesso la definizione. Gli studenti dovranno apprendere la logica dell’analisi genetica formale e le metodologie della dissezione genetica dei fenomeni biologici. Essi dovranno saper collegare i concetti di genotipo e fenotipo e l’interazione di questi con l’ambiente. Un capitolo rilevante del corso sarà dedicato all’acquisizione da parte degli studenti dei concetti di mutazione, mutagenesi e riparazione del danno genetico; nonché all’impatto che questi processi hanno nella generazione di sindromi, nell’insorgenza di malattie degenerative e nell’evoluzione delle popolazioni. Verranno fornite le nozioni per capire il cambiamento paradigmatico avvenuto nell'era post-genomica, e verrà stimolata la comprensione dell’importanza dei sistemi modello sia eucariotici sia procariotici. Conoscenza e capacità di comprensione. Aver sviluppato la conoscenza dei principi della genetica formale: mendelismo, eredità legata al sesso, mappatura di geni negli eucarioti e nei procarioti, mutazioni, regolazione dell'espressione genica in procarioti ed eucarioti, genetica delle popolazioni. Aver acquisito le nozioni alla base Mutagenesi Ambientale e della Genetica Molecolare e aver compreso le potenzialità dell'analisi post-genomica. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione e sviluppate nelle esercitazioni per interpretare i pattern di eredità e per la risoluzione di problemi nei vari campi della Genetica. Autonomia di giudizio. Essere in grado di individuare le regole appropriate della Genetica da applicare alla risoluzione di problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative. Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendimento. Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti la Genetica anche nelle sue applicazioni mediche e nelle sue implicazioni evolutive. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso L'analisi genetica di Mendel: variabilità genetica; la legge della segregazione; la legge dell'assortimento indipendente; geni e alleli: il concetto di polimorfismo. Estensioni dell'analisi mendeliana: relazioni di dominanza; allelia multipla; pleiotropia; eredità multifattoriale, eredità dei caratteri quantitativi.. Teoria cromosomica dell'eredità: mitosi e meiosi; eredità legata al sesso; meiosi e mendelismo. Associazione e ricombinazione: segregazione di geni localizzati sullo stesso cromosoma; il crossing over-over; il test del chi quadrato mappe genetiche; saggio a tre punti. Le basi fisiche dell'eredità, il DNA: identificazione del materiale genetico; struttura; * replicazione; * ricombinazione. La funzione del gene: la dissezione genetica attraverso le mutazioni l'ipotesi un gene un enzima; la complementazione; struttura fine del gene; il codice genetico; la trascrizione ; * la traduzione. * Il cromosoma eucariotico struttura ed organizzazione della cromatina; il modello ad anse radiali; struttura e funzione del telomero e del centromero; le regioni organizzatrici del nucleolo (NOR). Le mutazion cromosomichei: di struttura; gli elementi mobili; di numero. Analisi Genetica di batteri e virus : il cromosoma batterico; isolamento di mutanti; trasferimento genico nei batteri: trasformazione naturale ed artificiale; coniugazione; mappe genetiche nei batteri. trasduzione Regolazione genica nei procarioti: regolazione negativa e positiva; l'operone lac; l'operone del triptofano; l'attenuazione. Regolazione genica negli eucarioti: regolazione della trascrizione; regolazione post-trascrizionale; il ruolo della struttura della cromatina; eredità epigenetica; eucromatina ed eterocromatina; effetto di posizione variegato (PEV); inattivazione del cromosoma X nei mammiferi. L'analisi genomica: il clonaggio di geni; ibridazione di acidi nucleici; la PCR; il sequenziamento del DNA; il sequenziamento dei genomi; analisi dei polimorfismi del DNA: SNP; Microsatelliti. La genetica di popolazioni: frequenze geniche e genotipiche l'equilibrio di Hardy-Weinberg; evoluzione delle popolazioni e delle specie. Questi argomenti sono trattati soltanto dal punto di vista della Genetica, tralasciando gli aspetti biochimici, molecolari e microbiologici che vengono trattati in altri corsi. Modalità Esame L'esonero scritto intermedio e la prova scritta finale finale, si svolgono secondo le stesse modalità. Vengono assegnati degli esercizi, di norma in numero di 10, con uguale valore ai fini della votazione in trentesimi, cioè 3 punti ad esercizio. Gli esercizi consistono nell'applicazione pratica delle nozioni di Genetica e Mutagenesi Ambientale spiegate a lezione e che permettano di capire se lo studente abbia acquisito la capacità di ragionare secondo i paradigmi della trasmissione ereditaria dei caratteri. Gli esercizi assegnati non si discostano da quelli svolti nelle esercitazioni. Particolare rilievo viene dato agli esercizi che dimostrano le conoscenze degli aspetti formali della genetica: mendelismo, eredità legata al sesso, mappatura di geni negli eucarioti e nei procarioti, mutazioni e mutagenesi, regolazione dell'espressione genica nei procarioti, genetica delle popolazioni. La prova scritta finale verte sulla seconda parte del corso, o sull'intero corso, a seconda che lo studente abbia o meno superato la prova di esonero (voto uguale o maggiore di 15/30). Il voto finale dello scritto risulta dalla media fra la prova in itinere (se sostenuta). e la prova scritta finale. Se il voto finale dello scritto è uguale o superiore a 18/30 lo studente può di norma decidere di confermarlo, senza sostenere la prova orale. Nel caso si renda necessaria la prova orale, il voto finale risulta dalla media fra la prova scritta e la prova orale. L'esame orale verte sull'accertamento della conoscenza degli argomenti che non sono facilmente riconducibili alla logica dell'esercizio numerico e, se necessario, sull'approfondimento delle nozioni teoriche alla base degli esercizi svolti dallo studente nelle prove scritte. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene fatta tramite il portale di Ateneo. Testi adottati Griffiths et al., Genetica - Principi di analisi formale, Zanichelli Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula, presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie e video. Esercitazioni volte alla risoluzione di problemi che dimostrano le conoscenze degli aspetti formali della genetica e la capacità di applicarli, sulla fattispecie degli esercizi che costituiranno i compiti di esame. Esercitazione di laboratorio consistente in un incrocio blind fra drosophile con caratteri alternativi, dai cui risultati lo studente deve inferire il pattern di eredità del carattere in questione. Le lezioni frontali equivalgono a 8 cfu (64 ore) le esercitazioni ad un cfu (8 ore). Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma consigliata Bibliografia Griffiths et al., Genetica - Principi di analisi formale, Zanichelli
OPZIONALI II ANNO	-	-	-	-
CITOGENETICA ROBERTA MESCHINI	Secondo Semestre	6	BIO/18		Obiettivi formativi Il corso introduce ai concetti fondamentali e agli approcci sperimentali dello studio della citogenetica, una branca della genetica che analizza la struttura dei cromosomi per determinare il rapporto esistente tra i caratteri ereditari ed i cariotipi specifici. Il corso si prefigge di consolidare e ampliare le conoscenze di base sulla struttura della cromatina e della sua organizzazione intranucleare, del cromosoma metafasico come anche delle sue strutture specializzate quali centromero, telomero e siti fragili ed il loro ruolo nel mantenimento della stabilità del genoma. Il corso si propone anche di affrontare lo studio di sindromi umane ad instabilità cromosomica ed il ruolo del biologo nella loro diagnosi mediante tecniche di citogenetica classica e molecolare. Inoltre, fornisce una base per studi specializzati quali l’analisi delle aberrazioni cromosomiche nella dosimetria biologica e l’utilizzo del saggio della Cometa nella genotossicità. b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Al termine del corso gli studenti dovranno avere un’approfondita conoscenza dei principi di base della citogenetica quali l’organizzazione intranucleare della cromatina, la struttura del cromosoma e delle sue componenti specializzate. Inoltre, avranno appreso le principali tecniche di citogenetica classica e molecolare. Infine, avranno maturato la capacità di elaborare dei protocolli di diagnosi, di uso delle aberrazioni cromosomiche come dosimetro biologico e del saggio della Cometa quale strumento per lo studio della genotossicità. Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding): Gli studenti saranno continuamente esortati ad avvalersi delle conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni in laboratorio al fine di applicarle a problematiche specifiche della materia come, ad esempio, l’identificazione di una specifica sindrome ad instabilità cromosomica o la capacità genotossica di un agente chimico o fisico come anche le potenzialità applicative delle tecniche apprese. Autonomia di giudizio (making judgements): Gli studenti dovranno essere capaci di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati durante le lezioni ed essere in grado di individuare in essi i punti salienti e fondamentali. Abilità comunicative (communication skills): Durante le lezioni sarà stimolata la capacità degli studenti a ragionare e discutere sugli argomenti trattati come anche al confronto delle opinioni per sviluppare le loro abilità comunicative. Tali abilità saranno quindi verificate in sede d’esame. Capacità di apprendere (learning skills): Gli studenti dovranno essere capaci di esporre e sviluppare temi scientifici inerenti il corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti, mediante discussioni orali in aula ed esperienze pratiche in laboratorio, svilupperà tale abilità. Scheda Docente Programma del corso La struttura della cromatina negli eucarioti: istoni e proteine istoniche; il nucleosoma; la fibra cromatinica; cenni alle modificazioni istoniche; varianti istoniche e domini specializzati di ripiegamento; il solenoide; i domini ad anse; modelli del cromosoma metafasico; proprietà meccaniche dei cromosomi. I territori cromosomici: la loro organizzazione dinamica (territori cromosomici, dominio intercromatidico, matrice nucleare); evidenze sperimentali e modelli; territori cromosomici e danno citogenetico. Evoluzione del genoma eucariotico: organizzazione in isocore; correlazione composizionale; distribuzione dei geni e compartimentalizzazione del genoma; transizione composizionale nei vertebrati, le loro cause e il loro mantenimento. Relazione tra territori cromosomici e contenuto in isocore. Il telomero: struttura; funzione; proteine telomeriche e accessorie; replicazione (telomerasi e ricombinazione); regolazione dell'allungamento. Il centromero: struttura, funzione e proteine accessorie negli eucarioti inferiori; struttura, funzione e proteine accessorie negli eucarioti superiori; controllo epigenetico del centromero. I siti fragili: classificazione e struttura; geni ai siti fragili; siti fragili e checkpoint cellulari; riparazione ai siti fragili; instabilità siti fragili nei tumori; la sindrome dell'X-fragile. Il bandeggio cromosomico: tecniche di colorazione differenziale (bande G, R, Q); tecniche di colorazione selettiva (bande C, NOR, G-11, enzimi di restrizione); tecniche con fluorocromi e controcoloranti; bandeggio da replicazione; bandeggio ad alta risoluzione; applicazioni del bandeggio (studio del cariotipo, studio delle aberrazioni cromosomiche, applicazioni in campo diagnostico e medico, etc.). Ibridazione in situ fluorescente: concetti di base; la tecnica; applicazioni in citogenetica classica ed interfasica, alla mutagenesi, in campo diagnostico e medico, etc.). Il saggio della "cometa: la tecnica e le sue applicazioni. Aberrazioni cromosomiche: classificazione. Teorie. Meccanismi di formazione. Sindromi ad instabilità cromosomica. Dosimetria biologica. Significato biologico e conseguenze delle aberrazioni cromosomiche. Esercitazioni (1 CFU): la costruzione di un cariotipo; l'analisi della frequenza spontanea di micronuclei su cellule dell'epitelio boccale; l'osservazione al microscopio di preparati citogenetici. Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare, l’esame orale dovrà accertare che gli studenti abbiano acquisito conoscenze e competenze in Citogenetica, coerentemente con il programma di insegnamento. Il voto finale corrisponde alla capacità espositiva e cognitiva dimostrata nella prova orale. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene effettuata tramite il portale di Ateneo. Testi adottati I materiali didattici e tutte le lezioni in formato power-point sono fornite dal docente. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto. Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula con presentazioni in PowerPoint con figure e schemi di processo per un totale di 40 ore. Inoltre, sono previste 8 ore di esercitazioni in laboratorio didattico durante le quali gli studenti effettueranno la costruzione di un cariotipo; ancora, allestiranno un preparato di cellule del loro apparato boccale per l’analisi spontanea di micronuclei; i preparati saranno quindi osservati al microscopio ottico. Modalità di frequenza Non obbligatoria, ma fortemente consigliata Bibliografia La bibliografia di riferimento sarà fornita dal docente.
IDROBIOLOGIA FRANCESCO CERINI	Secondo Semestre	6	BIO/07		Obiettivi formativi OBIETTIVI FORMATIVI Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche dell’idrobiologia classica e moderna e degli approcci teorici e sperimentali che ne hanno permesso lo sviluppo odierno. Ampliare le conoscenze sugli habitat acquatici e sugli organismi che li abitano, dal punto di vista tassonomico, ecologico e trofico-funzionale. Gli studenti dovranno apprendere la logica dell’analisi ecosistemica degli ambienti acquatici e le metodologie atte a valutare strutture e funzioni degli organismi e degli ecosistemi di ambienti acquatici. Verranno fornite le nozioni per capire gli sviluppi più recenti dell’ecosistemica degli ambienti acquatici (food web theory, niche theory, network analysis, ecologia delle metacomunità), e verrà stimolata la comprensione delle problematiche di conservazione e dell’importanza della gestione di tali ambienti. Il corso si propone di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nei campi dell’ecologia delle acque interne e dell’ecologia di comunità tramite una solida conoscenza dei meccanisimi di ricerca di fonti scientifiche. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione. Aver sviluppato la conoscenza dei principi e delle leggi ecologiche che stanno alla base del funzionamento ecosistemico degli ambienti acquatici. Aver acquisito le nozioni dell’idrobiologia utili ad intraprendere le analisi a livello di comunità o ecosistema delle diverse tipologie ambientali delle acque interne. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione per interpretare strutture e funzioni dei diversi organismi acquatici e per la risoluzione di problemi nei vari campi dell’idrobiologia. Autonomia di giudizio. Essere in grado di individuare i percorsi teorici e sperimentali da applicare alla risoluzione di problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative. Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendimento. Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti l’idrobiologia ed in generale l’ecologia accademica degli ambienti acquatici anche nelle sue applicazioni gestionali e nelle sue implicazioni teoriche e sperimentali. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni in aula. Scheda Docente Programma del corso Introduzione all'ambiente acquatico: Proprietà chimico-fisiche acqua, Ciclo dell'acqua, movimenti di calore, luce e nutrienti in acqua. Gli ambienti d’acqua dolce e loro caratterizzazione: Gli ambienti fluviali. Gli ambienti lacustri. Gli ecosistemi acquatici di transizione. Le zone umide. Fisiografia e spunti di conservazione. Altri ambienti d’acqua (fiumi e laghi sotterranei, sorgenti d’alta quota, sorgenti idrotermali acque interstiziali). Habitat dulcacquicoli d’interesse comunitario. Ambienti seminaturali e artificiali. Fauna e flora delle acque interne: Panoramica su evoluzione e adattamenti al mezzo acqueo e alle diverse caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Classificazione trofico-funzionale degli organismi acquatici. Microorganismi, alghe, funghi e piante. Protozoi. Invertebrati (Cnidari, Briozoi, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Crostacei, Insetti). Vertebrati (Anfibi, rettili, mammiferi, uccelli, Pesci ossei e cartilaginei) Ecologia delle acque interne: Interazioni tra specie. Ecologia di comunità, metacomunità e reti trofiche acquatiche. Teoria e casi studio. Conservazione, gestione e monitoraggio ambienti d'acqua dolce: Minacce ai sistemi di acque interne. Bioindicazione ed indici ecologici. Monitoraggio e gestione. Elementi di tecniche di campionamento. Protocolli sperimentali con macroinvertebrati e protozoi. Cenni di analisi dati. Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Le domande riguarderanno concetti ed informazioni affrontate nelle lezioni frontali, con eventuale richiesta di presentare un caso studio (es. articolo da rivista scientifica) su problematiche di ecologia e conservazione di ambienti d'acqua dolce da cui far partire la discussione d'esame. Testi adottati Walter, K., Dodds, W. H. I. L. E. S., & Matt, R. (2017). Freshwater ecology: concepts and environmental applications of limnology. ELSEVIER ACADEMIC Press. ORNERIS G., PASCALE M., PEROSINO G.C., ZACCARA P. (2013). Lezioni di Idrobiologia Editore: Regione Piemonte, Direzione Agricoltura - settore caccia e pesca (https://greencrestdotblog.files.wordpress.com/2018/01/2008-lezioni-di-idrobiologia-le-acque-continentali.pdf) Modalità di svolgimento Il corso si svolgerà principalmente con lezioni frontali. Verranno effettuate escursioni didattiche per la raccolta di materiale biologico che verrà poi analizzato con una esercitazione il laboratorio per il riconoscimento di organismi acquatici. Modalità di frequenza La frequenza è facoltativa ma gli studenti sono fortemente invitati a partecipare alle lezioni; verranno spiegati metodi di ricerca di bibliografia scientifica molto utili per il progetto d'esame finale (facoltativo), e utili in generale per la carriera scientifica. Inoltre, verranno stimolate discussioni in classe su argomenti del corso utili all'approfondimento. Bibliografia D‘Antoni S., Battisti C., Cenni M. e Rossi G.L. (a cura di), (2011). Contributi per la tutela della biodiversità delle zone umide. Rapporti ISPRA 153/11 (http://www.minambiente.it/sites/default/files/archivio/allegati/biodiversita/allegato_rapporto_153_2011.pdf) Zerunian S., (2003). Piano d’azione generale per la conservazione dei pesci d’acqua dolce italiani. Quad. Cons. Natura 17, Min. Ambiente – Ist. Naz. Fauna Selvatica (http://www.isprambiente.gov.it/contentfiles/00006700/6726-17-qcn-pesci-acqua.pdf) Sarrocco S., Maio G., Celauro d. e Tancioni l., (2012). Carta della Biodiversità ittica delle acque correnti del Lazio. Edizioni Arp, Roma, 194 pp. (https://www.parchilazio.it/documenti/schede/3793_allegato1.pdf)
119004 - INFORMATICA BRUNO BELLISARIO	Secondo Semestre	4			Obiettivi formativi Nell’ultimo decennio, i progressi tecnici e tecnologici hanno dato il via ad una vera e propria rivoluzione in ambito scientifico, grazie alle incrementate capacità di ottenere enormi quantità di dati ad una velocità e risoluzione prima d’ora impensabili. Questa ‘big-data revolution’ rende essenziale la conoscenza di adeguati strumenti informatici ed analitici in grado di utilizzare tale mole di informazioni. In tale contesto, la conoscenza dei linguaggi di programmazione rappresenta un must nel portfolio di qualsiasi ricercatore. In questo corso esploreremo le basi di uno dei linguaggi maggiormente utilizzati per la gestione ed analisi dati in ambito biologico ed ecologico, R. Il corso si dividerà in lezioni teorico/pratiche, affiancando allo studio di R richiami di statistica di base e cenni di statistica avanzata. Il corso si propone di fornire concetti di base dell'informatica e programmazione in linguaggio R utili per: • affrontare e gestire l’innovazione introdotta dalle tecnologie ICT; • supportare lo studio e la ricerca nel campo delle scienze con particolare attenzione alle scienze biologiche ed ecologiche; • comprendere i principi della programmazione; Risultati di apprendimento attesi Al termine dell’attività formativa lo studente avrà: compreso il funzionamento dei computer, imparato ad utilizzare strumenti per la manipolazione di grosse moli di dati biologici, ecologici ed ambientali, conosciuto i fondamenti della programmazione e sviluppato programmi in R. Le conoscenze acquisite saranno utili per poter utilizzare i computer sviluppare dei programmi in R per l'elaborazione dei dati biologici, ecologici ed ambientali. Le conoscenze acquisite permetteranno di poter approfondire autonomamente i concetti e le tecnologie illustrate durante il corso e di utilizzare con maggiore consapevolezza i programmi di interesse per analisi di dati. Abilità comunicative Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico e sarà in grado trasmettere documenti informatici. Capacità di apprendere Lo studente sarà in grado di comprendere le novità tecnologiche e il loro potenziale nella "big-data analysis" in campo biologico, ecologico ed ambientale. Scheda Docente Programma del corso Il programma, suscettibile di lievi variazioni, sarà in linea di massima il seguente: Lezione 1: Introduzione ai sistemi operativi Lezione 2: Introduzione ai linguaggi di programmazione Lezione 3: Introduzione a R Lezione 4: Installazione e risoluzione alle problematiche più comuni in R Lezione 5: Tipologie di dati in R Lezione 6: Introduzione alle principali libraries per la manipolazione dei dati I Lezione 7: Introduzione alle principali libraries per la manipolazione dei dati II Lezione 8: Esercitazione Lezione 9: Funzioni e programmazione iterativa Lezione 10: BigData analysis: concetti ed esempi pratici Lezione 11: Shell scripting e bash Lezione 12: Progetto di gruppo II e considerazioni finali Modalità Esame L'esame finale consiste in una prova scritta che copre l'intero programma effettuato, prevedendo risposte aperte e non, in cui lo studente dovrà dimostrare la padronanza degli argomenti trattati durante il corso. Testi adottati Nessun particolare libro di testo è richiesto. Il materiale viene fornito dal docente e presente nelle singole schede di insegnamento in moodle. Modalità di svolgimento L'erogazione dell'insegnamento avverrà in modalità tradizionale. Eventuale deroghe e richieste di lezioni a distanza verranno valutate caso per caso. Modalità di frequenza La frequenza alle lezioni è facoltativa, seppur fortemente consigliata date le caratteristiche teorico/pratiche dell'insegnamento. Bibliografia Nessuna in particolare
15288 - CHIMICA BIOLOGICA SILVIA PROIETTILAURA BERTINI	Secondo Semestre	9	BIO/10		Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire un quadro generale di riferimento per la comprensione delle basi biochimiche del funzionamento delle cellule e degli organi e apporre le basi per ulteriori studi nell’ambito delle Metodologie biochimiche e della Scienza dell’alimentazione. Il corso introdurrà gli studenti alle conoscenze riguardanti la struttura e la funzione delle principali molecole biologiche: proteine, carboidrati e lipidi. Inoltre, saranno forniti i concetti generali di energetica: le funzioni di stato (entalpia, entropia ed energia libera), lo stato standard, i composti ad alto contenuto energetico, nonché conoscenze sul metabolismo cellulare e sulla sua regolazione in relazione alle necessità fisiologiche nell’uomo. Sono previste esercitazioni pratiche in laboratorio che metteranno gli studenti in grado di preparare soluzioni, diluizioni e tamponi. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenze delle caratteristiche strutturali e funzionali delle biomolecole, delle proprietà degli enzimi e dei principali processi metabolici di carboidrati, lipidi e proteine. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: In aggiunta alle conoscenze acquisite attraverso lo studio della Chimica Biologica, gli studenti saranno stimolati ad approfondire le potenzialità applicative della materia nel settore delle analisi biologiche, biochimiche e biomediche. Autonomia di giudizio: Il corso offre collegamenti con altre discipline affini in modo tale da fornire una visione più ampia e approfondita delle basi molecolari del funzionamento della cellula che consentiranno agli studenti di affrontare criticamente una vasta gamma di tematiche biologiche con autonomia di giudizio, sviluppando considerazioni logiche e deduttive indispensabili per lavorare autonomamente e per l'inserimento nel mondo del lavoro. Abilità comunicative: Durante le lezioni gli studenti saranno stimolati alla discussione e al confronto delle opinioni per sviluppare anche le loro abilità comunicative che saranno verificate in occasione delle prove di verifica in itinere e degli esami al termine delle attività formative. During the lessons students will be stimulated to discuss and compare different point of views in order to develop their communicative abilities that will be verified during preliminary examination and final oral examinations at the end of training activities. Capacità di apprendere: Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la Chimica Biologica nella forma scritta e orale. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze pratiche durante le ore dedicate alle esercitazioni in laboratorio. Scheda Docente Programma del corso I parte (4 CFU) Aspetti generali della Biochimica Interazioni deboli nei sistemi acquosi. Proprietà chimico-fisiche dell'acqua. Ionizzazione dell'acqua, degli acidi deboli e delle basi deboli. I tamponi. Composizione e struttura delle proteine Gli amminoacidi e le loro proprietà generali. Il legame peptidico. I livelli di organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria terziaria e quaternaria. Aspetti funzionali delle macromolecole proteiche. Mioglobina ed Emoglobina. Gli enzimi Concetti fondamentali dell'attività enzimatica. Nomenclatura degli enzimi, specificità, coenzimi e cofattori. L'energia di attivazione e ruolo degli enzimi. Cenni di cinetica enzimatica. Lipidi, membrane biologiche e proteine di membrana Gli acidi grassi. I triacilgliceroli. I glicerofosfolipidi. Costituenti lipidici e proteici delle membrane biologiche. Composizione e architettura delle membrane biologiche. Dinamica delle membrane biologiche. Proteine di membrana. Glucidi Struttura e funzione dei glucidi. Monosaccaridi. Oligosaccaridi. Polisaccaridi. Modalità Esame E' previsto un esonero orale su argomenti dei 4 CFU iniziali del corso, nella settimana di Aprile dedicata agli esoneri. Gli studenti che ottengono un punteggio uguale o superiore a 18/30, che rappresenta la soglia minima, possono sostenere l'esame orale sulla seconda parte del programma, in appello.  Gli studenti che non partecipano all'esonero sosterranno l’esame orale in appello. In ogni caso, la votazione finale sarà data dalla media fra il voto conseguito sulla prima e seconda parte del corso. Durante l'esame, verranno rivolte allo studente una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica sul programma presentato a lezione. L’obiettivo della prova orale è verificare che gli studenti abbiano acquisito autonomia di giudizio e capacità di comunicazione scientifica corretta. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Testi adottati Nelson DL, Cox MM. I principi di Biochimica di Lenhninger. 8a Edizione (2022), Zanichelli, Bologna. Nelson DL, Cox MM. Introduzione alla Biochimica di Lenhninger. 6a Edizione (2018) Zanichelli, Bologna. Voet D, Voet JG, Pratt CW. Fondamenti di Biochimica 4a Edizione (2017) Zanichelli, Bologna. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma e sui materiali didattici. Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula con il supporto di presentazioni PowerPoint con figure, schemi di processo, video e animazioni. Sono previste anche esercitazioni in laboratorio didattico (1 CFU) che metteranno gli studenti in condizione di preparare delle soluzioni saline e delle diluizioni, nonché la preparazione di tamponi biologici. Per garantire una migliore fruibilità del laboratorio didattico gli studenti saranno suddivisi in gruppi di massimo 20 unità e, durante le attività pratiche, saranno seguiti dal docente e da un cultore della materia con funzione di esercitatore. Modalità di frequenza Non obbligatoria, ma fortemente consigliata Bibliografia Contattare il docente Scheda Docente Programma del corso II modulo: METABOLISMO (4 CFU-32 ore- lezioni frontali e 1 CFU -8 ore- esercitazioni) Introduzione al metabolismo: Catabolismo ed anabolismo. Approcci sperimentali allo studio del metabolismo. Termodinamica dei composti contenenti fosfato: ATP e composti cosiddetti "ad alta energia". Trasportatori di elettroni. Reazioni di ossidoriduzione. Il metabolismo dei glucidi: Glicolisi. Fermentazione lattica. Fermentazione alcolica. Trasporto di equivalenti riducenti dal citoplasma al mitocondrio. Ciclo di Krebs. Via del pentoso fosfato. Metabolismo del glicogeno. Regolazione del metabolismo glucidico. La bioenergetica: Composti ad alto tenore energetico. Il trasporto degli elettroni. Fosforilazione ossidativa. Il controllo del metabolismo ossidativo. Il metabolismo dei lipidi: Digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi. L'ossidazione degli acidi grassi. I corpi chetonici. Biosintesi degli acidi grassi. Regolazione del metabolismo degli acidi grassi. Il metabolismo delle proteine: Generalità sul destino dello scheletro carbonioso degli amminoacidi. La deamminazione degli amminoacidi: transamminazione e deamminazione ossidativa nei processi catabolici. Amminazione riduttiva e transamminazione nei processi anabolici. Azione della glutammina sintetasi e della glutaminasi. Ciclo dell'urea. Interconversioni fra il ciclo dell’urea, il ciclo di Krebs e la gluconeogenesi. Amminoacidi gluconeogenici e chetogenici. Attività pratica in laboratorio: Costruzione di amminoacidi con modellini ball-stick. Introduzione all’utilizzo dei pipettatori e applicazione della statistica ai concetti di precisione e accuratezza. Calcoli per la preparazione di soluzioni a differenti concentrazioni, diluizioni, diluizioni seriali. Preparazione di tamponi. Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Al termine della prima parte del corso, gli studenti potranno sostenere un esonero. Il raggiungimento di un punteggio uguale o superiore a 18/30, che rappresenta la soglia minima, consentirà agli studenti di sostenere l'esame orale sulla seconda parte del programma. La votazione finale sarà data dalla media fra le due prove. Gli studenti che non hanno sostenuto l’esonero o che hanno ottenuto un punteggio inferiore a 18/30 sosterranno l'esame orale che verterà su tutto il programma. Gli studenti che, pur avendo superato l'esonero rifiutano il voto, affronteranno l'esame orale su tutto il programma del corso. Le prove di esame conterranno una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sul programma presentato a lezione. L’obiettivo delle prove è verificare che gli studenti abbiano acquisito autonomia di giudizio e capacità di comunicazione scientifica corretta. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (scarsa, sufficiente, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Testi adottati Nelson DL, Cox MM. Introduzione alla Biochimica di Lehninger. 6a Edizione (2018) Zanichelli, Bologna. Voet D, Voet JG, Pratt CW. Fondamenti di Biochimica 4a Edizione (2017) Zanichelli, Bologna. Nelson DL, Cox MM. I principi di Biochimica di Lehninger. 8a Edizione (2022) Zanichelli, Bologna. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochimica 8a Edizione (2020) Zanichelli, Bologna. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto. Per le attività pratiche di laboratorio vengono fornite dispense dal docente. Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula con il supporto di presentazioni PowerPoint con figure, schemi di processo, video e animazioni. Per tale attività sono previsti 4 CFU. Studenti con particolari fragilità saranno autorizzati a seguire le lezioni in diretta streaming (via ZOOM). Sono previste anche esercitazioni in laboratorio didattico (1 CFU) che metteranno gli studenti in condizione di preparare delle soluzioni saline e delle diluizioni, nonché la preparazione di tamponi. Per questa attività sono previste 8 ore. Per garantire una migliore fruibilità del laboratorio didattico gli studenti saranno suddivisi in gruppi di massimo 20 unità e, durante le attività pratiche, saranno seguiti dal docente e da un cultore della materia con funzione di esercitatore. La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria, ma è vivamente consigliato agli studenti frequentanti di seguire anche le attività pratiche di laboratorio. Bibliografia Per le attività pratiche di laboratorio vengono fornite dispense dal docente. Le slides delle lezioni sono scaricabili dal sito del docente sulla piattaforma Moodle. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.
15290 - MORFOGENESI E ANATOMIA COMPARATA NICLA ROMANO	Secondo Semestre	9	BIO/06		Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire le conoscenze di base della biologia dello sviluppo dei deuterostomi a partire dalla fusione dei gameti, alla costituzione e sviluppo dello zigote ed anche, al successivo all’accrescimento e formazione degli organi e sistemi dei vertebrati. Il corso vuole quindi fornire un quadro di riferimento per un ulteriore approfondimento in fisiologia, biochimica e biologia molecolare. Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi dell’embriogenesi e del ruolo dei determinanti morfogenetici nello sviluppo corporeo. Conoscenze dei principi della anatomia dei sistemi, organi e tessuti Conoscenze di base del funzionamento dei sistemi tegumentario, scheletrico, nervoso, circolatorio, respiratorio, urogenitale, endocrino e digerente. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della morfogenesi ed Anatomia Comparata dei Vertebrati, permetteranno agli studenti di comprendere meglio gli approfondimenti disciplinari degli insegnamenti che saranno svolti in contemporanea, i.e. chimica biologica, e che verranno svolti negli anni successivi (in particolare quello di fisiologia). Gli studenti applicheranno poi le suddette conoscenze nella comprensione dell’evoluzione dei vertebrati, eventualmente applicandole al concetto di traslazionalità dei modelli animali utilizzabili nella ricerca. Autonomia di giudizio: Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea fornendo una conoscenza integrata, attuale e dinamica, suscettibile di approfondimenti specifici quali: 1) lettura di materiale scientifico reperito attraverso ricerca per parole chiave e anche fornito e condiviso con i discenti sul sito google-drive vedi voce testi; 2) possibilità di lavorare sul materiale (disponibile su link, vedi avanti) per creare dei power point personali su argomenti specifici; 3) possibilità di partecipare a seminari a tema organizzati dal corpo docente Abilità comunicative: Durante le lezioni gli studenti sono invitati a fornire la loro opinione ed a studiare in gruppo per sviluppare le loro abilità comunicative. Tali abilità sono poi verificate con incontri specifici in gruppo con il docente ed in occasione delle prove di esame al termine delle attività formative. Capacità di apprendere:Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti alla embriogenesi ed alla anatomia comparata fra le classi di Vertebrati, quali pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi. Tali abilità di restituzione saranno sviluppate mediante il coinvolgimento attivo degli studenti negli approfondimenti degli argomenti del corso e durante le esercitazioni di laboratorio (pratiche e oblicatorie per conseguire 1 CFU di corso), dove i discenti dovranno riversare le conoscenze concettuali su modelli anatomici e materiale microscopico e/o video proiettato. Il CFU di laboratorio conseguito varrà solo per due anni accademici poi andrà riconseguito, poichè lo scopo dell'esperienza pratica è associata alla conoscenza acquisita dalle lezioni, diapositive e libri consigliati. Scheda Docente Programma del corso I cordati e relazioni filogenetiche dei cranioti e caratteristiche principali.Sessualità e riproduzione. Migrazione delle cellule germinali e gametogenesi.La fecondazione: processi di maturazione dello spermatozoo e uovo, ruolo dell'MPF, incontro dei gameti, blocco rapido e lento della polispermia, MPF e processi post fecondativi di modificazione del citoplasma. La segmentazione, eventi che dirigono la divisione cellulare e la formazione del blastocele, ruolo dell'MPF. La gastrulazione, movimenti cellulari e formazione dei foglietti: entoderma, mesoderma, ectoderma. Le molecole che dirigono la gastrulazione (fattori morfogenetici e caderine). La nerulazione, formazione del tubo neurale, cellule delle creste neurali e ruolo della corda. Annessi embrionali ed formazione dei celomi.Organogenesi e organizzazione del tegumento, scaglie e denti. Organogenesi e organizzazione del tessuto scheletrico (cranio, vertebre apparato appendicolare) e muscolare (cenni). Organogenesi e organizzazione generale del sistema nervoso centrale e periferico, organi di senso. Il sistema endocrino: iposfisi, ghiandola pineale, tiroide/paratiroide, surrene, gonadi, intestino. Organogenesi e organizzazione dell'apparato respiratorio, circolatorio e cuore. Organogenesi e organizzazione dell'apparato urogenitale. Esercitazioni di Laboratorio (1 CFU/ 8 ore) Obbligatorio per sostenere l'esame. Il conseguimento del CFU avrà durata massima di due anni accademici per sostenere l'esame. Programma del CFU pratico (in presenza con firma) e telematico sarà esposto dal docente e riguarderà le tematiche del corso. Le ore in presenza saranno 8; ovviamente queste potranno subire variazioni in dipendenza dalla situazione pandemica (il docente le organizzerà durante le ore di lezione e vi informerà sul forum di moodle). In linea generale il programma delle esercitazioni pratiche verterà: morfogenesi: visione di filmati e preparati microscopici relativi allo sviluppo (echinodermi, pesci, anfibi, uccelli mammiferi). Visione pratica dell'organizzazione del tegumento dei Vertebrati. Cranio e scheletro dei Vertebrati. Organizzazione dell'apparato respiratorio (branchie e polmoni)nei Vertebrati. Organizzazione dell'apparato circolatorio e cuore nei Vertebrati. Organizzazione dell'apparato urogenitale ed endocrino nei Vertebrati. Apparato digerente. Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo. L’esame deve essere sostenuto integralmente, tutte le parti di programma devono essere nelle conoscenze dello studente. L'esame è una prova orale con una o due domande aperte sulla morfogenesi, seguite da uno o due domande sulla Anatomia Comparata con capacità di riconoscimento e descrizione di preparati anatomici. Gli studenti ottengono un punteggio uguale o superiore a 18/30 per superare l’esame. Le domande sono costruite per verificare la capacità di conoscenza e collegamento tra i contenuti del corso. Il voto finale corrisponde alla capacità espositiva e cognitiva dimostrata nella prova orale. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale in forma telematica sulla piattaforma GOMP, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione dopo l'accettazione del voto da parte dello studente esaminato (accettazione telematica entro 48 ore, oppure vale il silenzio-assenso). Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. L'esame prevede sia l'esposizione orale di concetti di morfocenesi ed Anatomia Comparata sia il riconoscimento pratico di preparati microscopici, a secco, in umido e modellini anatomici che lo studente ha visionato durante l'esperienza di laboratorio. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).In particolare, le domande avranno come obiettivo la verifica degli obiettivi di apprendimento: Conoscenza delle basi della embriologia e biologia dello sviluppo, della Anatomia Comparata nella sua costituzione di organi e tessuti e nell’evoluzione di questi attraverso le classi animali. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene fatta tramite il portale di Ateneo. Testi adottati Per ANATOMIA COMPARATA: - Stingo et al., Anatomia Comparata, ed. Ermes (da utilizzare come libro di testo) consultare solo Liem et al. Anatomia Comparata, Edises Per MORFOGENESI Gilbert, Biologia dello Sviluppo ed. Zanichelli ( da utilizzare solo in parte). per LABORATORIO: Atlante di Anatomia microscopica dei Vertebrati,Unicopoli ed.; Minelli-Del Grande, Atlante di Anatomia dei Vertebrati, Piccin ed. Ulteriori materiali didattici di studio ed approfondimento sono disponibili su classroom/google drive per gli studenti universitari della Tuscia/ Modalità di svolgimento In dipendenza dalla situazione pandemica per SARS-COV-2, la modalità di insegnamento potrà essere: tradizionale (in presenza in aula), mista a distanza-tradizionale, oppure interamente a distanza. Nella senconda e terza eventualità saranno comunque garantite le lezioni in modalità telematica. Il link per accedere alle lezioni online sarà disponibile dalla piattaforma Moodle. In dipendenza dalla situazione pandemica da SARS-COV-2 le ore erogate (sia di laboratorio che in aula) potrebbero variare quando erogate in modalità mista oppure a distanza.Lezioni frontali in aula supportate da presentazioni in PowerPoint con figure, schemi di processo e video. A distanza gli studenti hanno accesso a tutto il materiale (moodle, google drive, con link presente sulla piattaforma moodle). Un CFU (8 ore e in alcuni incontri) di esercitazione di laboratorio con il microscopio e preparati in umido, secco e modellini sono state inserite nella metodologia didattica per permettere allo studente un approccio pratico all’Anatomia Comparata macroscopica e microscopica. Il conseguimento di questo CFU è verificato con firma di presenza ad ogni esercitazione da parte dello studente. Per le attività di didattica frontale sono previste 64 ore. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata. Gli studenti non frequentanti sono invitati a contattare il Professore per ricevere il link di Google-drive per e-mail dove è contenuto il materiale didattico aggiornato e necessario per preparare il corso. Bibliografia Fornita dal docente e recuperabile dalla piattaforma del drive messa a disposizione degli studenti
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	Secondo Semestre	6

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
13657 - STAGE	Primo Semestre	6
OPZIONALE III ANNO	-	-	-	-
IMMUNOLOGIA FRANCESCA ROMANA VELOTTI		6	MED/04		Obiettivi formativi OBIETTIVI FORMATIVI Scopo del corso di Immunologia è fornire agli studenti un metodo di studio di questa disciplina in continua evoluzione, la terminologia e le informazioni necessarie alla comprensione dei concetti di base e avanzati. In particolare, il corso si propone di fornire le caratteristiche generali, le conoscenze di base e le conoscenze moderne riguardo ai componenti cellulari e molecolari dell’immunità innata e adattativa. Inoltre, saranno fornite le più recenti conoscenze per poter affrontare uno studio futuro sui meccanismi alla base di una efficace risposta immunitaria contro infezioni e tumori. Il corso si propone quindi di fornire le conoscenze generali per la comprensione della risposta immunitaria e fornire gli strumenti per poter affrontare eventuali studi futuri concernenti l’immunopatologia e le applicazioni biotecnologiche dell’immunologia. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI 1. Conoscenza e capacità di comprensione. Conoscenze moderne dell’immunologia: delle proprietà e caratteristiche funzionali delle cellule e molecole della risposta immune innata e adattativa, della loro complessa rete di interazioni. 2. Conoscenza e capacità di comprenzione applicate. Capacità di comprendere le potenzialità applicative delle conoscenze acquisite nel campo dell’immunopatologia e delle biotecnologie immunologiche. 3. Autonomia di giudizio. Capacità di interpretare criticamente risultati sperimentali, analoghi a quelli affrontati a lezione. 4. Abilità comunicative. Gli studenti saranno stimolati alla discussione e al confronto delle opinioni su argomenti scientifici affrontati durante le lezioni, per sviluppare anche le loro abilità communicative. 5. Capacità di apprendere. Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti all’Immunologia. Tale abilità sarà sviluppata e saggiata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso Introduzione al sistema immunitario: - terminologia, caratteristiche generali e concetti di base - i componenti dell’immunità: immunità innata e immunità adattativa. - cellule e molecole dell’immunità: immunità cellulare ed immunità umorale; citochine, recettori per le citochine e vie di trasduzione del segnale; chemochine, recettori per le chemochine e vie di trasduzione del segnale -risposta immunitaria primaria e secondaria; i concetti alla base della vaccinazione - cenni di ematopoiesi: ontogenesi delle cellule del sistema immunitario Organi linfoidi primari e secondari; il sistema immunitario delle mucose: -anatomia e funzioni Circolazione e migrazione leucocitaria: -“homing”/distribuzione dei linfociti -reclutamento dei leucociti nei tessuti -molecole di adesione Immunità innata e risposta infiammatoria Antigeni dell'immunità innata: profili molecolari associati ai patogeni (PAMP) e profili molecolari associati al danno (DAMP) Recettori per antigeni dell’immunità innata: recettori che riconoscono i profili molecolari (PRR) e vie di trasduzione del segnale: -recettori solubili (complemento, collettine, pentrassine) -recettori citoplasmatici (NOD, RIG, recettori “Toll-Like”/TLR) -recettori di membrana (recettori “Lectin-Like” LCR e TLR) Cellule e molecole dell'immunità innata e dell’infiammazione: -Monociti/macrofagi (M1-M2) -Cellule dendritiche (DC) -Granulociti polimorfonucleati (neutrofili, basofili, eosinofili); mastociti -Fagociti e fagocitosi; citotossicità ossigeno-indipendente e ossigeno-dipendente -Cellule Linfoidi Innate (ILC) -La risposta infiammatoria e citochine dell'immunità innata associate a “risposte immuni di tipo 1” e “risposte immuni di tipo 2” Complesso Maggiore di Istocompatibilità (MHC) di classe I e II: - HLA -organizzazione dei geni -poligenia e polimorfismo -distribuzione, struttura e funzione Processazione e presentazione dell'antigene ai linfociti T Cellule che Presentano l'Antigene (APC): origine e funzioni; -Cellule dendritiche (DC) immature e mature; recettori e produzione di citochine Immunità adattativa: -specificità e memoria - linfociti naive, effettori e di memoria -risposta primaria e secondaria Antigeni (Ag) dell’immunità specifica: -basi molecolari dell'antigenicità; aptene, carrier e determinante antigenico; -antigeni immunogeni e fattori che determinano l'immunogenicità Recettore per l’antigene dei linfociti B (BCR) e T (TCR): -organizzazione genica -struttura molecolare dei prodotti genici Attivazione dei linfociti T: -il complesso recettoriale (TCR/CD3), i co-recettori (CD4 e CD8) e le molecole accessorie -molecole co-stimolatorie e co-inibitorie: ligandi e recettori -vie di trasduzione del segnale Linfociti T Helper (TH1, TH2, TH17) e linfociti T regolatori (Treg) naturali e inducibili: -differenziazione e funzioni -citochine dell'immunità adattativa, loro recettori e trasduzione del segnale; citochine associate a “risposte immuni di tipo 1” e “risposte immuni di tipo 2” Linfociti T Citotossici (CTL): -differenziazione -attivazione -funzioni e meccanismi di citotossicità; meccanismi di apoptosi Attivazione dei linfociti B: -il BCR; i co-recettori -vie di trasduzione del segnale -la risposta anticorpale Anticorpi (Ab) o immunoglobuline (Ig): -struttura, classi e funzioni -isotipo, allotipo, idiotipo -recettori per la porzione Fc delle Ig (FcR) Sviluppo e maturazione dei linfociti T e B: -la selezione positiva e negativa -la tolleranza centrale e periferica -il riarrangiamento/ricombinazione somatica dei geni del recettore per l'antigene Sistema del complemento -struttura e funzioni -vie di attivazione (classica, lectinica e alternativa) e di regolazione del complemento -recettori per le proteine del complemento Cellule Natural Killer (NK): -sviluppo e maturazione -recettori per l’antigene -attivazione e vie di trasduzione del segnale -funzioni: citotossica e regolatoria Modalità Esame Prova orale: richiesta di almeno tre argomenti del programma. Saranno valutati i seguenti punti: 1. Conoscenza e capacità di comprensione. 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate. 3. Autonomia di giudizio. 4. Abilità comunicative. 5. Capacità di apprendere. Testi adottati - IMMUNOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE Abbas A.K., Lichtman A. H., Pillai S. Ed. Elsevier Masson, Decima edizione, 2022. -IMMUNOBIOLOGIA di Janeway Murphy K., Travers P., Walport M. Ed. Piccin, Nona edizione, 2019. Modalità di svolgimento Lezioni frontali. Modalità di frequenza Data la complessità della materia, si consiglia di frequentare. Bibliografia Il docente comunicherà eventuali "link" ai materiali didattici.
GENETICA UMANA E CLINICA LUCA PROIETTI DE SANTIS		6	BIO/18
15292 - BIOLOGIA MOLECOLARE SARA RINALDUCCI	Primo Semestre	9	BIO/11		Obiettivi formativi OBIETTIVI. Obiettivo del corso è fornire una descrizione della struttura molecolare e della funzione degli acidi nucleici. Si propone di favorire l’acquisizione, da parte degli studenti, di solide conoscenze di base della biologia molecolare per affrontare lo studio e la comprensione dell’organizzazione e dell’evoluzione dei genomi, ma soprattutto dei meccanismi molecolari che, in procarioti e eucarioti, sottendono e regolano il mantenimento ed il flusso dell’informazione genetica. Inoltre, lo studente apprenderà le basi della comunicazione intracellulare attraverso lo studio delle vie di trasduzione del segnale responsabili di risposte a breve termine. CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE. Possedere le nozioni fondamentali di biochimica alla base della struttura degli acidi nucleici, per capirne la funzione biologica. Aver acquisito i concetti e le conoscenze necessarie per la comprensione delle basi molecolari e cellulari dei processi di replicazione, trascrizione e traduzione del materiale genetico in procarioti ed eucarioti. Conoscere i principali meccanismi di segnalazione intracellulare e dell’interazione funzionale tra proteine. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Saper utilizzare le nozioni teoriche apprese durante il corso per un'analisi critica dei meccanismi molecolari alla base della vita. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di discutere il ruolo dei processi cellulari descritti a lezione, aumentando la capacità di tradurre, in termini applicativi, i concetti teorici acquisiti. ABILITA' COMUNICATIVE. Dimostrare di saper riassumere e presentare in maniera efficace le informazioni acquisite. Sviluppare la capacità di utilizzo della corretta terminologia. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO. Essere in grado di afferrare, rielaborare e discutere i temi scientifici affrontati a lezione, anche nelle loro implicazioni evolutive. Scheda Docente Programma del corso GLI ACIDI NUCLEICI. Struttura del DNA. La doppia elica e l’appaiamento delle basi secondo il modello di Watson-Crick (DNA B). Strutture secondarie alternative del DNA (DNA A, DNA Z). Topologia del DNA (superavvolgimenti, topoisomerasi). Denaturazione e rinaturazione del DNA. Il DNA degli organelli (mitocondri e cloroplasti). La struttura dell’RNA. Ripiegamenti spaziali dell’RNA. ORGANIZZAZIONE ED EVOLUZIONE DEL GENOMA. Il gene: definizione e struttura nei procarioti ed eucarioti. Sequenze uniche e sequenze ripetute del DNA, regioni codificanti e non codificanti. I nucleosomi ed organizzazione della cromatina. Modificazioni chimiche delle code istoniche e significato funzionale. Metilazione del DNA. REPLICAZIONE DEL DNA. Struttura e funzione della DNA polimerasi. Fedeltà e processività della DNA polimerasi. DNA polimerasi specializzate. DNA elicasi. Meccanismo di replicazione del DNA: fase di inizio, sintesi dei filamenti, forcella di replicazione, terminazione, telomeri e telomerasi. Regolazione della replicazione in procarioti ed eucarioti. TRASCRIZIONE NEI PROCARIOTI. RNA polimerasi. Riconoscimento dei promotori batterici. Biosintesi e maturazione dell’RNA: fase di inizio, allungamento e terminazione. TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI. Promotori eucariotici. RNA polimerasi I, II e III. Differenze rispetto ai procarioti nel meccanismo di trascrizione. PRINCIPI DI REGOLAZIONE DELLA TRASCRIZIONE. Repressori ed attivatori. Domini di legame al DNA presenti nei regolatori trascrizionali. Esempi di regolazione dell’espressione genica nei procarioti ed eucarioti. MATURAZIONE DELL'RNA. Processi di maturazione di tRNA e rRNA. Modificazioni degli mRNA eucariotici: capping, poliadenilazione, editing. Meccanismo di splicing: chimica della reazione, assemblaggio dello spliceosoma, splicing alternativo. TRADUZIONE DELL'INFORMAZIONE GENETICA. Meccanismo della sintesi proteica in procarioti ed eucarioti. Esempi di regolazione della traduzione. Non sense-mediated e non stop decay (NMD, NSD). MODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI DELLE PROTEINE. Lipidazione, glicosilazione, fosforilazione, acetilazione, metilazione, ossidazione, ubiquitinazione e sumoilazione delle proteine. DNA MOBILE. Classi di elementi trasponibili e meccanismi di azione. SEGNALAZIONE INTRACELLULARE. Ormoni steroidei. Recettori mono- e multipasso. Proteine G, AMPc, PKA, inositolo trifosfato, DAG e PKC. Via del Ca2+. Modalità Esame L’esame consisterà in un colloquio con domande aperte (minimo tre) sugli argomenti trattati durante il corso. Verrà accertata l'acquisizione delle conoscenze di base relative ai processi che coinvolgono il DNA come materiale genetico, con particolare riferimento alla struttura degli acidi nucleici, ai meccanismi di duplicazione, trascrizione, modificazione dell’RNA, sintesi e modificazioni post-traduzionali delle proteine, segnalazione intracellulare (livelli di conoscenza: superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito). Verranno inoltre verificate le capacità di analisi, di sintesi e di autonomi collegamenti intra- ed interdisciplinari (livelli: sufficiente, buono, ottimo). Nella valutazione della prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto anche della padronanza di espressione (livelli: esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Testi adottati BIOLOGIA MOLECOLARE di F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani (2018-terza ed. Casa Editrice Ambrosiana); BIOLOGIA MOLECOLARE: principi e tecniche di M.M. Cox, J.A. Doudna, M. O'Donnel (2013-Zanichelli); BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA di B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, D. Morgan, M. Raff, K. Roberts, P. Walter (2016-sesta ed. Zanichelli). Modalità di svolgimento Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali per 72 ore complessive di didattica (9 CFU). Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula mediante l’ausilio di presentazioni power-point con illustrazioni grafiche e video. Modalità di frequenza La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata Bibliografia Il materiale didattico si renderà disponibile sulla piattaforma Moodle. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma e su eventuale bibliografia aggiuntiva.
15294 - MICROBIOLOGIA MASSIMILIANO FENICESUSANNA GORRASI	Primo Semestre	9	BIO/19		Obiettivi formativi OBIETTIVI FORMATIVI Il corso consentirà agli studenti di comprendere le caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi (con particolare riferimento ai procarioti), il loro ruolo in natura e le interazioni con altri organismi. Inoltre consentirà di apprendere le tecniche di base per la loro manipolazione in laboratorio. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con i microrganismi e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per l'uomo e gli altri animali, le loro potenzialità in biotecnologia, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie ad annullare potenziali danni di questi). Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia microbica, della microbiologia ambientale, e medica. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Aver sviluppato la conoscenza dei principi base della biologia dei microrganismi, del loro metabolismo, del loro ruolo in natura, delle interazioni con altri organismi e delle loro potenzialità in biotecnologia. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Avere una comprensione delle problematiche inerenti i rapporti tra microrganismi, uomo e ambiente e acquisire una conoscenza di base degli approcci sperimentali per lo studio del mondo microbico AUTONOMIA DI GIUDIZIO Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti la microbiologia. Essere in grado di comprendere il ruolo dei microrganismi nell’ambiente e la loro influenza sulla biologia di altri organismi CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la biologia dei microrganismi in forma sia scritta che orale attraverso uno specifico linguaggio scientifico/tecnico. Essere in grado di utilizzare le metodiche apprese per il riconoscimento e la coltivazione di microrganismi. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula e durante le esperienze di laboratorio. Scheda Docente Programma del corso Il corso si svolgerà secondo la seguente articolazione: Parte teorica (48 ore, 6cfu) 1. Storia della Microbiologia (cenni): la scoperta del mondo dei microrganismi; la controversia sulla generazione spontanea; i microrganismi come agenti di malattia e loro ruolo nella trasformazione della sostanza organica. 2. Citologia: cellula procariote ed eucariote: generalità; struttura ed ultrastruttura della cellula batterica; struttura e funzione della membrana; sistemi di trasporto attraverso la membrana; la parete cellulare, composizione chimica e caratteristiche; la parete dei batteri Gram+ e Gram-; la parete degli archebatteri e degli eucarioti; la capsula e la virulenza ad essa legata; il movimento e gli organi di movimento; la chemiotassi; l'endospora batterica, struttura, funzione ed importanza; cenni alle spore degli eucarioti ed alla alternanza di generazione; il mitocondrio e la funzione respiratoria; cenni all'arrangiamento del DNA ed alla divisione cellulare; 3. Fisiologia cellulare: richiami di chimica e biochimica cellulare (energia di attivazione; catalisi ed enzimi; le reazioni biologiche di ossidoriduzione; trasportatori di idrogeno e di elettroni; i composti fosfato con legami ricchi di energia); produzione di energia nei sistemi biologici; la glicolisi e le vie simili; riossidazione del NAD ridotto: fermentazione e respirazione; la fermentazione alcolica e lattica; la respirazione aerobica; il ciclo degli acidi tricarbossilici; il sistema di trasporto degli elettroni; bilancio energetico della respirazione; cenni alla respirazione anaerobica; biosintesi e ricambio del materiale cellulare; 4. Sviluppo microbico: di una singola cellula e di una popolazione microbica; misura dello sviluppo e curva di crescita; repressione catabolica e diauxia; effetto delle condizioni colturali sullo sviluppo microbico; 5. Virologia: natura della particella virale; conte virali; caratteristiche generali della riproduzione virale; principi di genetica dei virus; batteriofagi RNA; batteriofagi DNA icosaedrici a singolo filamento; virus DNA a doppio filamento; i virus batterici temperati e la lisogenia; le principali famiglie di virus animali (cenni); 6. Ecologia microbica e biotecnologie ambientali (cenni): richiami alle tecniche di isolamento ed identificazione dei microrganismi; interazioni tra popolazioni microbiche e con altri organismi; comunità microbiche ed ecosistemi; i principali cicli biogeochimici (carbonio, azoto, ferro, ecc.); ruolo dei microrganismi nella decontaminazione ambientale; catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organici e trattamento delle acque reflue; 7. Biotecnologie microbiche: i microrganismi di interesse industriale; screening da ambienti naturali e da collezioni; il fermentatore, geometria ed impieghi; il processo di scale-up; metaboliti primari e secondari; cenni su produzione di antibiotici, di enzimi, aminoacidi e sull'immobilizzazione. 8. Microrganismi patogeni negli alimenti e nelle acque (cenni); analisi microbiologica delle acque; cenni di microbiologia medica. Modalità Esame Lo studente verrà valutato attraverso un esame orale che prevede alcune domande riguardanti l'intero programma svolto inclusa la parte di esercitazioni di laboratorio. Testi adottati Testi principali di riferimento: Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2 (o versioni più recenti) Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2018. I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche. Sono ritenuti validi anche altri testi moderni (edizioni recenti) di microbiologia generale, previa consultazione con il docente. Modalità di svolgimento Il corso si svolgerà tramite lezioni tenute dal docente sugli argomenti del programma e supportate da presentazioni in Powerpoint che sono accessibili dalla piattaforma moodle dello studente. E' possibile il supporto di filmati e la descrizione di alcuni articoli scientifici. Modalità di frequenza La partecipazione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata per un miglior rapporto con la disciplina e comprensione degli argomenti Bibliografia -PESCIAROLI C., CUPINI F., SELBMANN L., BARGHINI P. and FENICE M. 2012. Temperature preferences of bacteria isolated from sea water collected in Kandalaksha Bay, White Sea, Russia. Polar Biol 35: 435-445. * -SILVI S., BARGHINI P., AQUILANTI A., JURAEZ-JIMENEZ B., and FENICE M. 2013. Physiologic and metabolic characterization of a new marine isolate (BM39) of Pantoea sp. producing high levels of exopolysaccharide. Microb Cell Fac 12:10. DOI: 10.1186/1475-2859-12-10* -PESCIAROLI C., RODELAS B., JUAREZ-JIMÉNEZ B., BARGHINI P. and FENICE M. 2015. Bacterial community structure of a coastal area in Kandalaksha Bay, White Sea, Russia: possible relation to tidal hydrodynamics. Ann. Microbiol. 65: 443-453.* -PESCIAROLI C., BARGHINI P., CERFOLLI F., BELLISARIO B., and FENICE M. 2015. Relationship between phylogenetic and nutritional diversity in Arctic (Kandalaksha Bay) seawater planktonic bacteria Ann. Microbiol. 65: 2405-2414.* DOI 10.1007/s13213-015-1083-4* -TIMPERIO A.M., GORRASI S., ZOLLA L. AND FENICE M. 2017. Evaluation of MALDI-TOF mass spectrometry and MALDI BioTyper in comparison to 16S rDNA sequencing for the identification of bacteria isolated from Arctic sea water. Plos-One. 12, 7. Article number e0181860. DOI: 10.1371/journal.pone.0181860* -BARGHINI, P., PASQUALETTI, M., GORRASI, S., and FENICE, M. 2018. Bacteria from the “Saline di Tarquinia” marine salterns revealing very atypical growth profiles in relation to salinity and temperature Mediterr. Mar. Sci, 19 (3) 513-525. doi:http://dx.doi.org/10.12681/mms.15514,* -PASQUALETTI M., BARGHINI P., GIOVANNINI V., AND FENICE M. 2019. High production of chitinolytic activity in halophilic conditions by a new marine strain of Clonostachys rosea. Molecules. 24(10), 1880 10.3390/molecules24101880* -GORRASI, S., PESCIAROLI, C., BARGHINI, P., PASQUALETTI, M. AND FENICE M. 2019. Structure and diversity of the bacterial community of Kandalaksha Bay (White Sea, Russia), a complex Arctic estuarine system submitted to intense tidal currents. J. Mar. Syst. 196: 77-85. -PASQUALETTI, M., GIOVANNINI, V., BARGHINI, P., GORRASI, S., AND FENICE M. 2020. Diversity and ecology of culturable marine fungi associated with Posidonia oceanica leaves and their epiphytic algae Dictyota dichotoma and Sphaerococcus coronopifolius. Fungal Ecology 40, Published on line. Scheda Docente Programma del corso Il corso si svolgerà secondo la seguente articolazione: Parte teorica (16 ore, 2cfu) 1. Basi tecniche del laboratorio di microbiologia: il microscopio, richiami di fisica ottica; preparati a fresco e colorati; microscopia elettronica (a trasmissione ed a scansione), cenni; micrometria; la coltura pura ed il suo ottenimento; principi generali di nutrizione microbica; preparazione dei terreni colturali; teoria e pratica della sterilizzazione; metodi per il rilevamento della crescita microbica. 2. Principi di genetica molecolare e genetica batterica: richiami alla struttura del DNA; azione degli enzimi di restrizione; replicazione del DNA; elementi genetici; riarrangiamento dei geni; trasposoni; il processo di trascrizione; struttura e funzione di mRNA e tRNA; il processo di traduzione e la sintesi proteica; il controllo positivo e negativo dell'espressione genica, controllo dell'attività delle proteine (feedback); il codice genetico; agenti mutageni e mutazioni; la ricombinazione nei batteri; trasformazione, trasduzione e coniugazione; plasmidi e loro significato biologico; 3. Tassonomia e filogenesi microbica (con particolare riferimento ai procarioti) Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno i seguenti argomenti (8 ore, 1CFU): 1. La coltura pura e suo isolamento: lo spandimento e lo strisciamento, il re-isolamento; le colture di arricchimento; 2. La microscopia e l'osservazione microscopica; osservazioni a fresco; colorazioni semplici e differenziali e osservazioni di preparati colorati; 3. Coltivazione di microrganismi e misurazione dello sviluppo microbico (conta diretta e conta colturale; peso secco; turbidimetria). Modalità Esame Lo studente verrà valutato attraverso un esame orale che prevede alcune domande riguardanti l'intero programma svolto, inclusa la parte di esercitazioni di laboratorio. Testi adottati Testi principali di riferimento: Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2 Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2018. I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche. Sono ritenuti validi anche altri testi moderni (edizioni recenti) di microbiologia generale, previa consultazione con il docente. Modalità di svolgimento Il corso si svolgerà tramite lezioni tenute dal docente sugli argomenti del programma e supportate da presentazioni in PowerPoint che sono accessibili dalla piattaforma moodle dello studente. E' possibile il supporto di filmati. Modalità di frequenza La partecipazione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata per un miglior rapporto con la disciplina e comprensione degli argomenti. Bibliografia I testi suggeriti sono sufficienti per l'apprendimento della disciplina. Il docente fornirà, se necessario, bibliografia addizionale.
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	Primo Semestre	6
15300 - METODOLOGIE BIOCHIMICHE LAURA BERTINI	Secondo Semestre	6	BIO/10		Obiettivi formativi OBIETTIVI FORMATIVI L’insegnamento di Metodologie Biochimiche intende fornire agli studenti un quadro teorico e pratico di alcune delle principali metodiche preparative e analitiche che trovano impiego non solo nel campo della ricerca biochimica e biologico-molecolare, ma anche in altri campi tra cui quello biomedico e ambientale. In particolare, le conoscenze impartite riguardano metodologie per l’identificazione, l’isolamento e lo studio strutturale e funzionale delle macromolecole biologiche, nonché strumenti intellettuali per l'analisi dei risultati e per la loro descrizione. Verranno trattate sia tecniche per l’analisi di proteine e geni singoli, ma anche di interi proteomi e genomi. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine del corso gli studenti 1) conosceranno i principi alla base delle principali tecniche impiegate nelle indagini biochimiche (centrifugazione, spettroscopia, elettroforesi, cromatografia, spettrometria, sequenzaimento proteine e acidi nucleici) ed i parametri su cui può agire per modificare una particolare indagine biochimica; 2) saranno in grado di descrivere gli elementi strutturali dei principali strumenti di un laboratorio biochimico (centrifuga, spettrofotometro, spettrometro); 3) conosceranno correttamente la terminologia appropriata impiegata nelle metodologie biochimiche. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine del corso gli studenti 1) saranno in grado di orientarsi correttamente sulla scelta delle più opportune procedure biochimiche per il raggiungimento degli obiettivi sperimentali definiti in fase di progettazione della ricerca; 2) sapranno valutare il possibile impatto delle variazioni dei parametri in gioco in un esperimento biochimico e nelle principali indagini strumentali cliniche; 3) sapranno svolgere praticamente gli esperimenti affrontati nella parte di laboratorio. Autonomia di giudizio: Gli studenti dovranno essere in grado di comprendere e discutere criticamente i risultati sperimentali ottenuti in laboratorio ed utilizzarli come base di partenza per la pianificazione degli esperimenti successivi. Abilità comunicative: Gli studenti dovranno avere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile, anche a persone non competenti, e dovranno dimostrare l’abilità di presentare l’informazione anche con grafici e formule. Capacità di apprendere: Condizione di successo nell’apprendimento è la capacità di leggere e comprendere un lavoro scientifico di argomento biochimico. Scheda Docente Programma del corso Lezioni frontali (40 ore) Soluzioni tampone e pH. Ionizzazione di amminoacidi e proteine in funzione del pH. I principi dell’indagine biochimica. Teoria degli errori; accuratezza e precisione. (2 ore) Spettrofotometria: leggi ed applicazioni. Legge di Lambert-Beer. Gruppi cromofori e spettri di assorbimento di proteine ed acidi nucleici. Metodi spettrofotometrici per la determinazione della concentrazione delle proteine: metodo del Biureto, di Lowry e di Bradford. Dosaggio enzimatico. Studi sull'accessibilità dei residui ionizzabili in proteine native. Fluorescenza e fosforescenza. (7 ore) Centrifugazione. Principi base della sedimentazione. Centrifughe e loro uso. Rotori. Metodi di separazione nella centrifugazione preparativa. Centrifugazione differenziale. Centrifugazione in gradiente di densità. Ultracentrifugazione analitica. (4 ore) Strategie per la purificazione di proteine. Estrazione cellulare, dialisi ed ultrafiltrazione. Precipitazione frazionata con sali, con solventi organici, al punto isoelettrico, al calore. (3 ore) Metodi cromatografici: cromatografia per assorbimento, di ripartizione, a scambio ionico, per esclusione molecolare, per affinità, per interazione idrofobica, HPLC, gas cromatografia. Efficienza dei procedimenti cromatografici e scelta di un procedimento conveniente. (6 ore) Tecniche elettroforetiche: teoria, leggi, apparati. Classificazione dei metodi elettroforetici. Elettroforesi in fase libera ed elettroforesi zonale. Elettroforesi su gel. Analisi in condizioni native e denaturanti con applicazioni per la determinazione del peso molecolare di proteine (SDS-PAGE). Western blotting. Isoelettrofocalizzazione per la determinazione del punto isoelettrico di proteine. Elettroforesi bidimensionale. Elettroforesi di acidi nucleici. Elettroforesi capillare. (5 ore) Studi sulla struttura delle proteine. Determinazione della composizione amminoacidica, delle cisteine libere, della sequenza amminoacidica di una proteina e localizzazione dei ponti disolfuro. (4 ore) La strumentazione e le principali applicazioni della spettrometria di massa nella moderna proteomica. (3 ore) Caratterizzazione strutturale di acidi nucleici. PCR. Sequenziamento del DNA secondo il metodo di Sanger. Southern e Northern blotting (6 ore) Attività di laboratorio (8 ore) Determinazione della concentrazione proteica di un campione incognito mediante il metodo di Bradford. Costruzione della retta di taratura sia manualmente su carta millimetrata che con il metodo dei minimi quadrati e confronto dei risultati ottenuti. Visualizzazione allo spettrofotometro dello spettro di assorbimento di una proteina con gruppi prostetici e una senza e discussione dei risultati (4 ore). Preparazione di un gel di poliacrilammide in presenza di SDS (SDS-PAGE) e corsa elettroforetica con marcatori di peso molecolare precolorati, così da seguirne la separazione nel corso del processo elettroforetico. Illustrazione degli apparati per la realizzazione di gel di agarosio per acidi nucleici e western blotting (4 ore). Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. L'esame è orale ed è volto a valutare le capacità raggiunte dallo studente in relazione alla conoscenza e comprensione delle basi teoriche e delle applicazioni in campo biologico delle diverse metodologie preparative e analitiche trattate durante la parte teorica del corso. Nella valutazione della prova e nell'attribuzione del voto finale si terrà anche conto della capacità di analisi, di sintesi, della padronanza di espressione e della capacità di fare collegamenti fra i vari argomenti trattati. Dello svolgimento dell'esame viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente, dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Testi adottati Wilson, Walker. Biochimica e Biologia Molecolare. Principi e tecniche. Ottava ed., 2019, Raffaello Cortina Editore. De Marco C., Cini C., Principi di metodologia biochimica. Prima ed., 2009, Piccin Nuova Libraria. Bonaccorsi di Patti M. C., Contestabile R., Di Salvo M. L. Metodologie biochimiche. Espressione, purificazione e caratterizzazione delle proteine. Seconda ed., 2019, Zanichelli. Maccarrone M. Metodologie biochimiche e biomolecolari. Prima ed., 2019, Zanichelli Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto. Il docente metterà a disposizione degli studenti le slides delle lezioni e le dispense per le attività pratiche di laboratorio. Modalità di svolgimento L’insegnamento prevede lezioni frontali in aula (40 ore) e attività di laboratorio (8 ore) volte all’approfondimento pratico delle nozioni impartite. Le lezioni frontali sono realizzate con il supporto di presentazioni ppt con illustrazioni grafiche, foto, video, animazioni. Per garantire una migliore fruibilità delle esercitazioni gli studenti saranno suddivisi in gruppi di massimo 20 unità e, durante le attività pratiche, saranno seguiti dal docente e da un cultore della materia con funzione di esercitatore. Qualora le condizioni sanitario-ambientali non rendessero possibile lo svolgimento delle lezioni in aula, alla presenza degli studenti, il corso verrà erogato in modalità a distanza e le attività pratiche saranno sostituite da video, tutorial ed esercizi. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria, ma è vivamente consigliato agli studenti frequentanti di seguire anche le attività pratiche di laboratorio. Bibliografia Per le attività pratiche di laboratorio vengono fornite dispense dal docente. Le slides delle lezioni sono scaricabili dal sito del docente sulla piattaforma Moodle. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.
118540 - SCIENZA DELL'ALIMENTAZIONE E SICUREZZA ALIMENTARE NICOLO' MERENDINO	Secondo Semestre	9	BIO/10		Obiettivi formativi Il corso di Scienza dell’Alimentazione e Sicurezza Alimentare ha come scopo quello di fornire agli studenti gli strumenti necessari per capire i vari aspetti dell’alimentazione sia da un punto di vista della digestione e assorbimento sia riguardo al destino metabolico dei nutrienti. Inoltre verrà affrontato l’importante aspetto della sicurezza alimentare ed in particolare la prevenzione delle principali malattie legate al consumo degli alimenti; Verrà inoltre stimolata la comprensione dell’importanza dell’alimentazione nella prevenzione delle patologie cronico-degenerative. Risultati dell'apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione. Aver sviluppato la conoscenza dei principi della Scienza dell’Alimentazione e della Nutrizione umana; Far conoscere i principi generali della biochimica dei nutrienti; Far conoscere le funzioni e l’interazione dei nutrienti con il sistema cellulare e molecolare Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Saper utilizzare le informazioni apprese a lezione per poter trattare temi di alimentazione in modo strettamente scientifico che siano lontane dalle varie forme di semplificazione e distorsione dalla realtà sviluppate recentemente dai media e dalla pseudo informazione non specialistica. Infine gli studenti potranno applicare tali conoscenze nelle industrie di produzione e di distribuzione degli alimenti. Autonomia di giudizio. Essere in grado di individuare meccanismi scientifici che sono alla base della scienza dell’alimentazione per poter formulare giudizi adeguati riguardo ai vari alimenti e al loro reale effetto sulla salute. Abilità comunicative. Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, discutere e riflettere sugli argomenti sollevati durante le lezioni insistendo specialmente nell’importanza del metodo scientifico che hanno portato alle affermazioni trattate durante il corso. Capacità di apprendimento. Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti la nutrizione anche nelle sue applicazioni bio-mediche e nelle implicazioni nel rapporto dell’alimentazione con la salute. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso Distinzione tra Alimenti e Nutrienti -Glucidi: generalità e classificazione; digestione assorbimento e destino metabolico; -Lipidi: generalità e classificazione; digestione assorbimento e destino metabolico; -Proteine: generalità e classificazione; digestione assorbimento e destino metabolico; -Acqua: il fabbisogno idrico; -I minerali; -Vitamine: generalità e classificazione. -Epidemiologia e prevenzione delle principali malattie legate al consumo degli alimenti; -Sicurezza Alimentare Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare si faranno domande sui nutrienti, sulla loro interazione con le cellule, gli organi e i tessuti e il loro effetti sulla salute umana. Infine verranno richieste conoscenze sulla digestione e assorbimento dei nutrienti e sul loro destino metabolico e alcune nozioni sulla sicurezza alimentare. Testi adottati Italiano Appunti delle lezioni. Siliprandi & Tettamanti; Biochimica Medica; Piccin Editori A. Mariani – Costantini; C. Cannella; G Tomassi. Alimentazione e Nutrizione Umana. Il Pensiero Scientifico Editore Roma, Nino Carlo Battistini, Patrizia Pedrazzi Monica Prampolini, Curare con il cibo: Gli alimenti funzionali nella dietetica e nella dietoterapia. Livelli di Assunzione Raccomandati di Energia e Nutrienti, Società Italiana di Nutrizione Umana. Modalità di svolgimento Italiano Il corso di scienza dell’alimentazione si svolgerà tramite lezioni frontali in aula coadiuvate da diapositive e illustrazioni grafiche e fotografiche. Il metodo didattico usato tenderà a fornire gli strumenti una visione critica del settore dell’alimentazione attraverso degli esempi pratici e il confronto con corretti ed errati stili alimentari. Le lezioni frontali equivalgono a 9 cfu (72 ore). Modalità di frequenza La frequenza del corso non è obbligatoria tuttavia è fortemente consigliata Bibliografia Livelli di Assunzione Raccomandati di Energia e Nutrienti, Società Italiana di Nutrizione Umana, elementi di Sicurezza alimentare. Inoltre il docente comunicherà all'inizio della lezione eventuali link a materiali didattici.
OPZIONALE III ANNO	-	-	-	-
CONSERVAZIONE DELLE BIODIVERSITA' GIOVANNI POLVERINO		6	BIO/07		Obiettivi formativi Obiettivo del corso è fornire agli studenti una visione ampia e scientificamente corretta della struttura della biodiversità, dei meccanismi che la generano e la mantengono, e delle problematiche di origine antropica che ne mettono a repentaglio il mantenimento. Il corso si focalizza quindi sui livelli di organizzazione della biodiversità (genetico-popolazionistico; di specie; ecosistemico) e per ciascuno illustra i meccanismi che determinano i pattern naturali di biodiversità, i principali impatti antropici ed i rischi che ne derivano, le possibili strategie di gestione e mitigazione. Poiché i livelli di organizzazione della biodiversità sono fortemente interdipendenti e gli effetti a cascata sono regolarmente implicati nelle conseguenze degli impatti umani, il corso si propone di sviluppate le capacità degli studenti di effettuare collegamenti e di ragionare su piani multipli. A tal fine le lezioni sono strutturate in una parte teorica e concettuale ed una che prevede l’esame di numerosi casi di studio. Infine, la biologia della conservazione è una materia per sua natura interdisciplinare e quindi un importante obiettivo formativo del corso è allenare gli studenti a gestire contemporaneamente informazioni, approcci e metodologie che derivano da settori anche molto diversi tra loro quali biologia, ecologia, modellistica, normativa, sociologia. Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia applicata, della conservazione della biodiversità marina e della gestione ambientale sostenibile. Il corso si prefigge i seguenti obiettivi di apprendimento: - conoscenza della natura e dell’organizzazione della biodiversità; - conoscenza dei meccanismi generano i pattern di biodiversità ; - conoscenza dei principali impatti antropici che causano la perdita di biodiversità; - conoscenza delle principali strategie di conservazione della biodiversità; - capacità di discernere tra pattern naturali e pattern di origine antropica; - capacità di ragionamento multi scalare e interdisciplinare; - capacità di applicare le conoscenze ed abilità acquisite a problematiche reali. Scheda Docente Programma del corso • Introduzione alla Biodiversità Livelli di biodiversità (genetica, specie, ecosistemi) Cause della perdita di biodiversità Indici di biodiversità • Concetti di Conservazione Principi di conservazione della biodiversità Distribuzione della biodiversità Quartetto malvagio ed il ruolo nel processo di estinzione • Diversità Genetica e Conservazione Forze evolutive che creano la variabilità genetica Partenogenesi: l’eccezione alla regola Cause di perdita della variabilità genetica Problemi delle piccole popolazioni (vortice d’estinzione) Strategie per la conservazione della diversità genetica • Variabilità Fenotipica e Conservazione della Biodiversità Ruolo della variabilità fenotipica nella sopravvivenza delle popolazioni Personalità animale e conservazione della biodiversità • Impatti Antropici sulla Biodiversità Inquinanti globali e loro effetti sulla biodiversità Strategie di mitigazione e adattamento • Casi studio sugli effetti degli inquinanti antropici sulla biodiversità Ecosistemi terrestri e acquatici • IUCN, conservazione della biodiversità ed approcci educativi Il ruolo della IUCN nella conservazione della biodiversità: le Red List of Threatened Species Biodiversità a scuola • Conservazione delle Specie Minacciate e Gestione degli Habitat Approcci di conservazione per le specie minacciate Programmi di reintroduzione e trapianto Gestione delle popolazioni in cattività Reti ecologiche e corridoi biotici Monitoraggio e valutazione dell'efficacia delle misure di conservazione Comunità locali e sensibilizzazione pubblica • Conservazione della Biodiversità Marina Esempi di progetti di conservazione riusciti e falliti Casi studio Analisi dei successi e delle sfide moderne Modalità Esame Esame orale: principi e concetti generali. Testi adottati R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli Modalità di frequenza Facoltativa: la frequenza alle lezioni ed esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata. Le esercitazioni in campo saranno erogate esclusivamente in presenza, con materiale didattico appositamente fornito per chi non potrà partecipare in presenza. Bibliografia R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli Scheda Docente Programma del corso • Introduzione alla Biodiversità Livelli di biodiversità (genetica, specie, ecosistemi) Cause della perdita di biodiversità Indici di biodiversità • Concetti di Conservazione Principi di conservazione della biodiversità Distribuzione della biodiversità Quartetto malvagio ed il ruolo nel processo di estinzione • Diversità Genetica e Conservazione Forze evolutive che creano la variabilità genetica Partenogenesi: l’eccezione alla regola Cause di perdita della variabilità genetica Problemi delle piccole popolazioni (vortice d’estinzione) Strategie per la conservazione della diversità genetica • Variabilità Fenotipica e Conservazione della Biodiversità Ruolo della variabilità fenotipica nella sopravvivenza delle popolazioni Personalità animale e conservazione della biodiversità • Impatti Antropici sulla Biodiversità Inquinanti globali e loro effetti sulla biodiversità Strategie di mitigazione e adattamento • Casi studio sugli effetti degli inquinanti antropici sulla biodiversità Ecosistemi terrestri e acquatici • IUCN, conservazione della biodiversità ed approcci educativi Il ruolo della IUCN nella conservazione della biodiversità: le Red List of Threatened Species Biodiversità a scuola • Conservazione delle Specie Minacciate e Gestione degli Habitat Approcci di conservazione per le specie minacciate Programmi di reintroduzione e trapianto Gestione delle popolazioni in cattività Reti ecologiche e corridoi biotici Monitoraggio e valutazione dell'efficacia delle misure di conservazione Comunità locali e sensibilizzazione pubblica • Conservazione della Biodiversità Marina Esempi di progetti di conservazione riusciti e falliti Casi studio Analisi dei successi e delle sfide moderne Modalità Esame Esame orale: principi e concetti generali. Testi adottati R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli Modalità di frequenza Facoltativa: la frequenza alle lezioni ed esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata. Le esercitazioni in campo saranno erogate esclusivamente in presenza, con materiale didattico appositamente fornito per chi non potrà partecipare in presenza. Bibliografia R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli
15301 - FISIOLOGIA DAVID COSTANTINI	Secondo Semestre	9	BIO/09		Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di fornire solide conoscenze sui processi fisiologici, dal livello cellulare a quello di organismo. In particolare il corso permetterá di: 1) comprendere le basi dei processi, funzioni e meccanismi fisiologici di cellula, organo e di sistema e della loro regolazione e integrazione funzionale attraverso differenti livelli di organizzazione negli organismi animali; 2) comprendere le capacità adattative e di omeostasi degli organismi animali in risposta ai cambiamenti dell’ambiente fisico e sociale. Il corso fornirà la base per studi specialistici nell’ambito delle neuroscienze, della fisiologia comportamentale e comparata, dell’ecofisiologia e della fisiologia applicata alla conservazione e gestione della biodiversità. Al termine del corso gli studenti dovrebbero aver conseguito obiettivi inerenti conoscenze e abilità: Conoscenze: - Aver sviluppato la conoscenza dei processi e meccanismi di base della fisiologia animale con capacità di collegamento tra i differenti sistemi e con altre discipline; - Avere una comprensione delle connessioni tra sistemi, dei rapporti tra organismo e ambiente mediati da processi fisiologici e una conoscenza di base degli approcci sperimentali, anche farmacologici, per lo studio dei meccanismi fisiologici con particolare attenzione alle risposte a stress e cambiamenti ambientali e all’interazione tra processi ecologici e fisiologici. Abilità: - Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti la fisiologia; - Essere in grado di comprendere il ruolo delle risposte fisiologiche dell’organismo all’ambiente fisico e sociale; essere in grado di comprendere il nesso evolutivo e funzionale tra anatomia, fisiologia, comportamento e ambiente; - Essere in grado di comprendere la diversità animale dei meccanismi fisiologici che regolano le attività degli organismi; - Essere in grado di descrivere argomenti scientifici inerenti la fisiologia in forma sia scritta, sia orale attraverso uno specifico linguaggio scientifico/tecnico; - Essere in grado di utilizzare le conoscenze apprese per la comprensione dei processi e meccanismi fisiologici con connessioni dal livello ionico-biochimico-cellulare a quello organismico. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula e seminari formativi. Scheda Docente Programma del corso Storia della fisiologia; adattamento e plasticità fenotipica; disegno sperimentale; struttura cellulare; recettori della membrana cellulare; diffusione e osmosi; trasporto attivo; omeostasi; concetto di feedback; elettrofisiologia e potenziale d'azione; energia e metabolismo; lo stress ossidativo; fisiologia dello stress e glucocorticoidi; principi di immunologia; neurone; propagazione degli impulsi nervosi; sinapsi; sistema nervoso centrale e periferico; sistema nervoso autonomo; fisiologia muscolare; sistema cardiovascolare; sistema respiratorio; apparato digerente e nutrizione; sistema endocrino (ghiandole e ormoni); relazioni termiche; scambi di gas; osmoregolazione; regolazione fisiologica del comportamento migratorio; orientamento; fisiologia della riproduzione; fisiologia e life-history; principi di ecofisiologia e fisiologia della conservazione (programmi di riproduzione in cattività, cambiamento dell'uso del suolo, riscaldamento globale); conseguenze fisiologiche dell'esposizione a inquinanti chimici e non chimici (rumore, luce); fisiologia della crescita e dello sviluppo; basi fisiologiche dei segnali sessuali e sociali. Modalità Esame La prova di accertamento è orale e conterrà una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sull'interpretazione dei meccanismi fisiologici che regolano gli adattamenti delle specie animali ai loro ambienti. Inoltre, alcune domande saranno mirate alla soluzione di un problema pratico sul tipo di quelli affrontati durante le ore di lezione. Le modalità di attribuzione del giudizio finale sono basate sul numero di risposte esatte, che dovranno essere superiori al 60% di quelle proposte. Testi adottati In lingua italiana POLI et al., FISIOLOGIA ANIMALE, EdiSES STANFIELD, FISIOLOGIA, EdiSES In lingua inglese HILL et al., ANIMAL PHYSIOLOGY, Sinauer Associates WILLMER et al., ENVIRONMENTAL PHYSIOLOGY OF ANIMALS, Wiley-Blackwell BUTLER et al., ANIMAL PHYSIOLOGY, AN ENVIRONMENTAL PERSPECTIVE, OUP Oxford MOYES and SCHULTE, PRINCIPLES OF ANIMAL PHYSIOLOGY, Pearson Modalità di svolgimento Il corso prevede lezioni frontali, interattive e supportate da presentazioni in Power Point, audiovisivi, con stimolazione all’approfondimento di temi specifici e alla scelta di potenziali argomenti di tesi. Proporre la comprensione della natura multidisciplinare, interdisciplinare e integrativa dei temi trattati. Discussione di casi di studio. Seminari formativi su argomenti specifici. Discussione critica di articoli scientifici. Modalità di frequenza La frequenza del corso non è obbligatoria, ma è vivamente raccomandata. Bibliografia Romero 2004. Physiological stress in ecology: lessons from biomedical research. Trends in Ecology and Evolution, 19, pp. 249-255. Cooke et al. 2013. What is conservation physiology? Perspectives on an increasingly integrated and essential science. Conservation Physiology, 1, 10.1093/conphys/cot001. Costantini 2019. Understanding diversity in oxidative status and oxidative stress: the opportunities and challenges ahead. Journal of Experimental Biology, 222, jeb194688.
17517 - ECOLOGIA ROBERTA CIMMARUTADANIELE CANESTRELLIDANIELE CANESTRELLI	Secondo Semestre	9	BIO/07		Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di fornire solide conoscenze di base sulla struttura e il funzionamento dei sistemi ambientali, con particolare enfasi sui meccanismi che determinano tanto la distribuzione e l’abbondanza degli organismi quanto le loro relazioni con l’ambiente. Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia ecosistemica ed applicata, della conservazione della biodiversità e della gestione ambientale sostenibile. Conoscenza e capacità di comprensione Le conoscenze acquisite riguarderanno i principi generali dell’ecologia, con particolare riguardo alla natura interdisciplinare della materia. Questo obiettivo si riflette nell’organizzazione del programma che percorre la scala gerarchica dell’organizzazione ecologica, fornendo conoscenze adeguate che spaziano dai meccanismi alla base della biodiversità (ecologia evolutiva), passando attraverso le relazioni tra organismi e specie (ecologia di popolazione) fino alla struttura e funzionamento delle comunità (ecologia di comunità). Conoscenza e capacità di comprensione applicate L’applicazione delle conoscenze sarà focalizzata sui meccanismi ecologici che permettono di valutare lo stato e il funzionamento di ecosistemi e biodiversità. Le capacità di comprensione saranno applicate incentivando gli studenti a confrontarsi con discipline e problematiche complesse e multi-scalari. Autonomia di giudizio L'abilità di formulare valutazioni autonome sarà costantemente stimolata dalle considerazioni interdisciplinari e multilivello richieste dalla disciplina e dall’interpretazione dei casi di studio proposti, che richiedono di coordinare dati eterogenei per arrivare a comprendere fenomeni complessi. Abilità comunicative Queste capacità saranno sviluppate stimolando interventi nel corso delle lezioni e nel coordinamento dell’attività di gruppo, necessaria durante lo svolgimento delle esercitazioni sul campo. Capacità di apprendere I numerosi concetti e i collegamenti speculativi esistenti tra di essi costituiscono uno stimolo alla capacità di apprendimento ragionato. Scheda Docente Programma del corso Ecologia Generale - Lo sviluppo storico dell'ecologia. Relazioni organismi-ambiente fisico: condizioni; variazioni spaziali e temporali; adattamenti in risposta alle variazioni delle condizioni ambientali; fattori limitanti; range di tolleranza; optimum ambientale; ritmi biologici - fattori ed elementi climatici; classificazione dei climi; fasce e zone fitogeografiche; cenni di paleoclimatologia; i Biomi. Ecologia Evolutiva - Analisi genetica delle popolazioni; legge di Hardy-Weinberg; variabilità genetica; forze evolutive (mutazione, selezione, flusso genico, deriva genetica); inincrocio; effetto Wahlund; polimorfismo bilanciato - linkage disequilibrium; supergeni; divergenza genetica; concetto di specie; meccanismi di isolamento riproduttivo; meccanismi di speciazione; zone ibride e rinforzo; specie gemelle; biodiversità a livello genetico. Ecologia di popolazione - Demografia e dinamica delle popolazioni: struttura ed accrescimento di popolazione; parametri demografici; tabelle demografiche; tasso intrinseco di accrescimento - regolazione numerica delle popolazioni; fattori di regolazione densità indipendenti e densità dipendenti; accrescimento esponenziale; capacità portante dell'ambiente - curva logistica di accrescimento. Relazioni interspecifiche: simbiosi facoltativa ed obbligatoria; commensalismo; inquilinismo; antibiosi; parassitismo; adattamenti alla vita parassitaria; coevoluzione - predazione; predazione come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - adattamenti contro la predazione; criptismo; mimetismo; competizione intraspecifica; competizione interspecifica; nicchia ecologica; competizione interspecifica come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - principio di esclusione competitiva; spostamento dei caratteri; selezione r e K. Ecologia di comunità ed ecosistemica – Comunità: definizioni, indici di diversità, cenni sulle successioni ecologiche. Cenni di biogeografia e biogeografia delle isole. Ecosistemi: definizioni, struttura, produttività primaria e secondaria, flusso di energia, reti trofiche. Modalità Esame L'esame orale riguarda principi e concetti generali e casi di studio, e si svolge nelle forme stabilite dal "Regolamento Didattico di Ateneo" La prova intermedia scritta prevede sia domande aperte che con risposte a scelta Testi adottati M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker, “Ecologia”. Piccin Editore. Modalità di svolgimento Lezioni frontali, esercitazioni sul campo (campionamento, stima numerica di popolazioni, identificazione di organismi lungo transetti), esercitazioni in aula (applicazione della Legge di Hardy-Weinberg, applicazione indici di diversità ecologica). Modalità di frequenza Facoltativa La frequenza alle esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata. Le esercitazioni in campo saranno erogate in presenza, con materiale didattico appositamente fornito per chi non potrà partecipare. Bibliografia Articoli scientifici, manuali e altro materiale sarà fornito dal docente durante il corso Scheda Docente Programma del corso Ecologia Generale - Lo sviluppo storico dell'ecologia; L'ecologia e il suo dominio; Stato attuale della ricerca ecologica in Italia. Relazioni organismi-ambiente fisico: condizioni; variazioni spaziali e temporali; adattamenti in risposta alle variazioni delle condizioni ambientali; fattori limitanti; range di tolleranza; optimum ambientale; ritmi biologici - fattori ed elementi climatici. Ecologia Evolutiva - Analisi genetica delle popolazioni; legge di Hardy-Weinberg; variabilità genetica; forze evolutive (mutazione, selezione, flusso genico, deriva genetica); inincrocio; effetto Wahlund; polimorfismo bilanciato - linkage disequilibrium; supergeni; divergenza genetica; concetto di specie; meccanismi di isolamento riproduttivo; meccanismi di speciazione; zone ibride e rinforzo; specie gemelle; biodiversità a livello genetico. Ecologia di popolazione - Demografia e dinamica delle popolazioni: struttura ed accrescimento di popolazione; parametri demografici; tabelle demografiche; tasso intrinseco di accrescimento - regolazione numerica delle popolazioni; fattori di regolazione densità indipendenti e densità dipendenti; accrescimento esponenziale; capacità portante dell'ambiente - curva logistica di accrescimento. Relazioni interspecifiche: simbiosi facoltativa ed obbligatoria; commensalismo; inquilinismo; antibiosi; parassitismo; adattamenti alla vita parassitaria; coevoluzione - predazione; predazione come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - adattamenti contro la predazione; criptismo; mimetismo; competizione intraspecifica; competizione interspecifica; nicchia ecologica; competizione interspecifica come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - principio di esclusione competitiva; spostamento dei caratteri; selezione r e K. Modalità Esame La prova di accertamento è orale e conterrà una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sull'interpretazione dei meccanismi che determinano la distribuzione, l’abbondanza e le relazioni con l’ambiente biotico e abiotico degli organismi. Inoltre, alcune domande saranno mirate alla soluzione di un problema pratico sul tipo di quelli affrontati durante le ore di esercitazione. Le modalità di attribuzione del giudizio finale sono basate sul numero di risposte esatte, che dovranno essere superiori al 60% di quelle proposte. Testi adottati L. Bullini, S. Pignatti, A Virzo De Santo, "Ecologia Generale". UTET M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker, “Ecologia”. Piccin Editore. Krebs "Ecology", Neebo Ed. Modalità di svolgimento Il corso prevede lezioni frontali, interattive e supportate da presentazioni in Power Point, audiovisivi, con stimolazione all’approfondimento di temi specifici e alla scelta di potenziali argomenti di tesi. Proporre la comprensione della natura multidisciplinare, interdisciplinare e integrativa dei temi trattati. Analisi dei processi ecologici che regolano il funzionamento dei sistemi ambientali. Discussione di casi di studio. Seminari formativi su argomenti specifici. Discussione critica di articoli scientifici. Uscite sul campo. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata Bibliografia Tamagnini, D., Canestrelli, D., Meloro, C., Raia, P., Maiorano, L., 2021. New Avenues for Old Travellers: Phenotypic Evolutionary Trends Meet Morphodynamics, and Both Enter the Global Change Biology Era. Evolutionary Biology 48: 379-393. Zampiglia M., Bisconti R., Maiorano L., Aloise G., Siclari A., Pellegrino F., Martino G., Pezzarossa A., Chiocchio A., Martino C., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2019. Drilling down hotspots of intraspecific diversity to bring them into on-ground conservation of threatened species. Frontiers in Ecology and Evolution 7: 205. Bisconti R., Porretta D., Arduino P., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2018. Hybridization and rampant mitochondrial introgression among fire salamanders in peninsular Italy. Scientific Reports 8: 13187. Arntzen J.W., de Vries W., Canestrelli D. & I. Martínez-Solano, 2017. Hybrid zone formation and contrasting outcomes of secondary contact over transects in common toads. Molecular Ecology 26: 5663-5675. Bisconti R., Canestrelli, D. Tenchini R., Belfiore C., Buffagni A. & G. Nascetti, 2016. Cryptic diversity and multiple origins of the widespread mayfly species group Baetis rhodani (Ephemeroptera: Baetidae) on northwestern Mediterranean islands. Ecology and Evolution 6: 7901-7910. Scheda Docente Programma del corso Ecologia Generale - Lo sviluppo storico dell'ecologia; L'ecologia e il suo dominio; Stato attuale della ricerca ecologica in Italia. Relazioni organismi-ambiente fisico: condizioni; variazioni spaziali e temporali; adattamenti in risposta alle variazioni delle condizioni ambientali; fattori limitanti; range di tolleranza; optimum ambientale; ritmi biologici - fattori ed elementi climatici. Ecologia Evolutiva - Analisi genetica delle popolazioni; legge di Hardy-Weinberg; variabilità genetica; forze evolutive (mutazione, selezione, flusso genico, deriva genetica); inincrocio; effetto Wahlund; polimorfismo bilanciato - linkage disequilibrium; supergeni; divergenza genetica; concetto di specie; meccanismi di isolamento riproduttivo; meccanismi di speciazione; zone ibride e rinforzo; specie gemelle; biodiversità a livello genetico. Ecologia di popolazione - Demografia e dinamica delle popolazioni: struttura ed accrescimento di popolazione; parametri demografici; tabelle demografiche; tasso intrinseco di accrescimento - regolazione numerica delle popolazioni; fattori di regolazione densità indipendenti e densità dipendenti; accrescimento esponenziale; capacità portante dell'ambiente - curva logistica di accrescimento. Relazioni interspecifiche: simbiosi facoltativa ed obbligatoria; commensalismo; inquilinismo; antibiosi; parassitismo; adattamenti alla vita parassitaria; coevoluzione - predazione; predazione come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - adattamenti contro la predazione; criptismo; mimetismo; competizione intraspecifica; competizione interspecifica; nicchia ecologica; competizione interspecifica come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - principio di esclusione competitiva; spostamento dei caratteri; selezione r e K. Modalità Esame La prova di accertamento è orale e conterrà una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sull'interpretazione dei meccanismi che determinano la distribuzione, l’abbondanza e le relazioni con l’ambiente biotico e abiotico degli organismi. Inoltre, alcune domande saranno mirate alla soluzione di un problema pratico sul tipo di quelli affrontati durante le ore di esercitazione. Le modalità di attribuzione del giudizio finale sono basate sul numero di risposte esatte, che dovranno essere superiori al 60% di quelle proposte. Testi adottati L. Bullini, S. Pignatti, A Virzo De Santo, "Ecologia Generale". UTET M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker, “Ecologia”. Piccin Editore. Krebs "Ecology", Neebo Ed. Modalità di svolgimento Il corso prevede lezioni frontali, interattive e supportate da presentazioni in Power Point, audiovisivi, con stimolazione all’approfondimento di temi specifici e alla scelta di potenziali argomenti di tesi. Proporre la comprensione della natura multidisciplinare, interdisciplinare e integrativa dei temi trattati. Analisi dei processi ecologici che regolano il funzionamento dei sistemi ambientali. Discussione di casi di studio. Seminari formativi su argomenti specifici. Discussione critica di articoli scientifici. Uscite sul campo. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata Bibliografia Tamagnini, D., Canestrelli, D., Meloro, C., Raia, P., Maiorano, L., 2021. New Avenues for Old Travellers: Phenotypic Evolutionary Trends Meet Morphodynamics, and Both Enter the Global Change Biology Era. Evolutionary Biology 48: 379-393. Zampiglia M., Bisconti R., Maiorano L., Aloise G., Siclari A., Pellegrino F., Martino G., Pezzarossa A., Chiocchio A., Martino C., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2019. Drilling down hotspots of intraspecific diversity to bring them into on-ground conservation of threatened species. Frontiers in Ecology and Evolution 7: 205. Bisconti R., Porretta D., Arduino P., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2018. Hybridization and rampant mitochondrial introgression among fire salamanders in peninsular Italy. Scientific Reports 8: 13187. Arntzen J.W., de Vries W., Canestrelli D. & I. Martínez-Solano, 2017. Hybrid zone formation and contrasting outcomes of secondary contact over transects in common toads. Molecular Ecology 26: 5663-5675. Bisconti R., Canestrelli, D. Tenchini R., Belfiore C., Buffagni A. & G. Nascetti, 2016. Cryptic diversity and multiple origins of the widespread mayfly species group Baetis rhodani (Ephemeroptera: Baetidae) on northwestern Mediterranean islands. Ecology and Evolution 6: 7901-7910.
118539 - PROVA FINALE	Secondo Semestre	7

Obiettivi formativi

Lo scopo del corso è fornire agli studenti le nozioni di base di fisica introdotte durante il primo anno e gli strumenti necessari per progettare e realizzare un esperimento scientifico ed analizzare i dati ottenuti mediante i più opportuni strumenti di analisi statistica (utilizzando metodi grafici e analitici). Il corso si prefigge di far acquisire agli studenti la capacità di esporre oralmente un argomento e di redigere una relazione scientifica. Ciò all'interno di una semplice, ma rigorosa trattazione modellistica e matematica volta a familiarizzare gli studenti con rappresentazioni grafiche e stime delle scale delle grandezze e dei fenomeni fisici.

Risultati di apprendimento attesi
Conoscenze e capacità di comprensione
al termine dell’attività formativa la persona saprà: A) definire la misura di una grandezza fisica in maniera diretta e indiretta; B) descrivere una grandezza fisica attraverso metodi numerici e grafici, lineari e non lineari; C) identificare le giuste equazioni dimensionali e il sistema di unità di misura; D) descrivere il funzionamento di uno strumento e metterne in luce le proprietà; E) distinguere errori sistematici e casuali degli strumenti di misura nella loro rappresentazione assoluta e relativa; F) definire una propagazione dell'errore in grandezze derivate; G) definire le cifre significative di una misura; H) delineare il concetto di distribuzione di probabilità; I) identificare un intervallo di confidenza; L) effettuare un confronto tra risultati sperimentali; M) progettare un esperimento di meccanica, di calorimetria e riguardante lo studio dei circuiti in corrente continua in grado di determinare con buona approssimazione alcune costanti fondamentali della fisica o proprietà fisiche degli apparati; N) scrivere un report scientifico che dia in maniera chiara, completa e sottoponibile a immediato controllo il protocollo e i dati raccolti.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine di questa attività didattica, in un contesto di esercitazione o esame, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di sapere: A) associare le grandezza da misurare alle leggi fisiche che descrivono il sistema; B) stimare gli effetti che modificano il valore aspettato della grandezza misurata all'interno dell'approssimazione vigente per l'applicazione della legge; C) effettuare un esperimento e le condizioni ottimali per l'ottenimento di una misura; D) dare un valore di incertezza ad una misura comunque precisa da lui effettuata; E) valutare analiticamente come l'errore si propaghi su grandezze indirettamente misurate; F) scegliere il modo più efficace per ottenere il valore da misurare che sia affetto dal minimo errore casuale e da incertezze sistematiche; G) analizzare attraverso la statistica la significatività dei risultati.

Autonomia di giudizio
Al termine di questa attività didattica, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di: A) saper scegliere una condizione di lavoro o una approssimazione per la verifica sperimentale di una legge fisica; B) formulare e sostenere ipotesi appropriate sul tipo di esperimento più adatto ad ottenere un risultato sperimentale; C) applicare i protocolli più opportuni per aumentare la sensibilità della misura; D) applicare i protocolli più opportuni per ridurre gli errori accidentali e sistematici.

Abilità comunicative
Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di descrivere in un report scientifico la legge fisica oggetto dell'esperienza, le condizioni sperimentali e la teoria più adatta alla determinazione della misura della grandezza fisica, la raccolta dei dati e l'analisi statistica. Le abilità comunicative saranno verificate attraverso la valutazione delle relazioni che ciascun gruppo di studenti dovrà svolgere per relazionare in merito agli esperimenti svolti durante il corso. Saranno poi verificate in sede di esame.

Capacità di apprendere
Al termine di quest’attività formativa, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare il metodo sperimentale appreso per investigare le caratteristiche di altri sistemi diversi da quelli presi in considerazione durante questo corso.

Scheda Docente

Programma del corso

Metodi e strumenti di misura di grandezze fisiche e metodi di analisi di dati sperimentali
Misura di una grandezza.
Caratteristiche strumenti di misura.
Intervallo di confidenza
Errori sistematici, errori di lettura, errori casuali, errori relativi, cifre significative, propagazione degli errori.
Cifre significative e intervallo di confidenza,
Cifre significative ed errore relativo,
Rappresentazione risultati: troncamento e arrotondamento,
Tabelle di misure sperimentali
Rappresentazione grafica di dati sperimentali.
Misure ripetute.
Istogrammi.
Media, media pesata, deviazione standard.
Probabilità. Distribuzioni e distribuzioni limite.
Distribuzione Gaussiana.
Limite di confidenza.
Funzione degli errori,
Rigetto dei dati, Criterio di Chauvenet.
Confronto tra dati sperimentali e modelli teorici.
Procedure di fit. Principio di massima verosimiglianza.
Fit lineare. Metodo dei minimi quadrati.
Covarianza. Coefficiente di correlazione lineare.
Adattamento del metodo dei i minimi quadrati ad altre curve.
Fit pesati.
Linearizzazione di una funzione e metodo dei minimi quadrati
Test di ipotesi. Test del chi2.
Distribuzione di Poisson.
Strumenti di misura di correnti, d.d.p, resistenze
Generatori di tensione (reali ed ideali) in ca e cc
Principio di funzionamento del multimetro.
Utilizzo del multimetro per misure di resistenze, correnti, differenze di potenziale.
Corrente alternata e strumenti di misura.
Misura delle dosi di radiazioni ionizzanti.
Strumenti di misura delle radiazioni ionizzanti.
Principio di funzionamento del contatore Geiger.
Norme generali di sicurezza in laboratorio

Lezioni pratiche/Esperimenti di laboratorio (con frequenza obbligatoria)
Statistica
Meccanica
Calorimetria
Misura di grandezze fisiche mediante multimetro
Ottica

Modalità Esame

La valutazione del profitto avviene mediante:
- partecipazione, con profitto, alle attività di laboratorio che si svolgono durante il corso.
- una prova orale volta a verificare la completezza delle conoscenze sugli argomenti del programma.

Descrizione dei metodi di accertamento
L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari.
Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell'applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).
Per accertare le competenze, l'esame prevede una prova pratica (o la partecipazione, con profitto, alle attività pratiche che si svolgono durante il corso) ed una successiva prova orale.
L'ammissione alla prova orale è subordinata al conseguimento della sufficienza (almeno 18/30) nella prova pratica (o negli elaborati svolti in relazione alle esercitazioni seguite). Alla prova orale viene attribuito un voto in trentesimi. Il voto finale deriverà dalla media dei voti risultanti dalla prova pratica/esercitazioni e dalla prova orale.
Il superamento della prova pratica (o la partecipazione, con profitto, alle attività di laboratorio che si svolgono durante il corso) vale per tutta la durata della carriera dello studente.

Nella stessa sessione si può partecipare ad appelli per la prova scritta tra cui intercorrano almeno 15 gg.

Testi adottati

Libro di testo usato per il corso di Fisica
J.R. Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.

Modalità di svolgimento

Il corso prevede:
- 32 ore di lezioni frontali sull'analisi statistica dei dati sperimentali.
- 16 ore di lezioni frontali, prevalentemente svolte in laboratorio (a frequenza obbligatoria), durante le quali verranno svolti esperimenti e la relativa analisi dei dati utilizzando le conoscenze svolte nelle altre lezioni.

Modalità di frequenza

Le 16 ore di lezioni frontali, prevalentemente svolte in laboratorio, durante le quali verranno svolti esperimenti e la relativa analisi dei dati utilizzando le conoscenze svolte nelle altre lezioni sono a frequenza obbligatoria.

Bibliografia

Libro di testo usato per il corso di Fisica
J.R. Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.

Obiettivi formativi

Il corso introduce ai concetti fondamentali e agli approcci sperimentali dello studio della citogenetica, una branca della genetica che analizza la struttura dei cromosomi per determinare il rapporto esistente tra i caratteri ereditari ed i cariotipi specifici.
Il corso si prefigge di consolidare e ampliare le conoscenze di base sulla struttura della cromatina e della sua organizzazione intranucleare, del cromosoma metafasico come anche delle sue strutture specializzate quali centromero, telomero e siti fragili ed il loro ruolo nel mantenimento della stabilità del genoma. Il corso si propone anche di affrontare lo studio di sindromi umane ad instabilità cromosomica ed il ruolo del biologo nella loro diagnosi mediante tecniche di citogenetica classica e molecolare.
Inoltre, fornisce una base per studi specializzati quali l’analisi delle aberrazioni cromosomiche nella dosimetria biologica e l’utilizzo del saggio della Cometa nella genotossicità.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):
Al termine del corso gli studenti dovranno avere un’approfondita conoscenza dei principi di base della citogenetica quali l’organizzazione intranucleare della cromatina, la struttura del cromosoma e delle sue componenti specializzate. Inoltre, avranno appreso le principali tecniche di citogenetica classica e molecolare. Infine, avranno maturato la capacità di elaborare dei protocolli di diagnosi, di uso delle aberrazioni cromosomiche come dosimetro biologico e del saggio della Cometa quale strumento per lo studio della genotossicità.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):
Gli studenti saranno continuamente esortati ad avvalersi delle conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni in laboratorio al fine di applicarle a problematiche specifiche della materia come, ad esempio, l’identificazione di una specifica sindrome ad instabilità cromosomica o la capacità genotossica di un agente chimico o fisico come anche le potenzialità applicative delle tecniche apprese.

Autonomia di giudizio (making judgements):
Gli studenti dovranno essere capaci di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati durante le lezioni ed essere in grado di individuare in essi i punti salienti e fondamentali.

Abilità comunicative (communication skills):
Durante le lezioni sarà stimolata la capacità degli studenti a ragionare e discutere sugli argomenti trattati come anche al confronto delle opinioni per sviluppare le loro abilità comunicative. Tali abilità saranno quindi verificate in sede d’esame.

Capacità di apprendere (learning skills):
Gli studenti dovranno essere capaci di esporre e sviluppare temi scientifici inerenti il corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti, mediante discussioni orali in aula ed esperienze pratiche in laboratorio, svilupperà tale abilità.

Scheda Docente

Programma del corso

La struttura della cromatina negli eucarioti: istoni e proteine istoniche; il nucleosoma; la fibra cromatinica; cenni alle modificazioni istoniche; varianti istoniche e domini specializzati di ripiegamento; il solenoide; i domini ad anse; modelli del cromosoma metafasico; proprietà meccaniche dei cromosomi. I territori cromosomici: la loro organizzazione dinamica (territori cromosomici, dominio intercromatidico, matrice nucleare); evidenze sperimentali e modelli; territori cromosomici e danno citogenetico. Evoluzione del genoma eucariotico: organizzazione in isocore; correlazione composizionale; distribuzione dei geni e compartimentalizzazione del genoma; transizione composizionale nei vertebrati, le loro cause e il loro mantenimento. Relazione tra territori cromosomici e contenuto in isocore. Il telomero: struttura; funzione; proteine telomeriche e accessorie; replicazione (telomerasi e ricombinazione); regolazione dell'allungamento. Il centromero: struttura, funzione e proteine accessorie negli eucarioti inferiori; struttura, funzione e proteine accessorie negli eucarioti superiori; controllo epigenetico del centromero. I siti fragili: classificazione e struttura; geni ai siti fragili; siti fragili e checkpoint cellulari; riparazione ai siti fragili; instabilità siti fragili nei tumori; la sindrome dell'X-fragile.
Il bandeggio cromosomico: tecniche di colorazione differenziale (bande G, R, Q); tecniche di colorazione selettiva (bande C, NOR, G-11, enzimi di restrizione); tecniche con fluorocromi e controcoloranti; bandeggio da replicazione; bandeggio ad alta risoluzione; applicazioni del bandeggio (studio del cariotipo, studio delle aberrazioni cromosomiche, applicazioni in campo diagnostico e medico, etc.). Ibridazione in situ fluorescente: concetti di base; la tecnica; applicazioni in citogenetica classica ed interfasica, alla mutagenesi, in campo diagnostico e medico, etc.). Il saggio della "cometa: la tecnica e le sue applicazioni. Aberrazioni cromosomiche: classificazione. Teorie. Meccanismi di formazione. Sindromi ad instabilità cromosomica. Dosimetria biologica. Significato biologico e conseguenze delle aberrazioni cromosomiche.
Esercitazioni (1 CFU): la costruzione di un cariotipo; l'analisi della frequenza spontanea di micronuclei su cellule dell'epitelio boccale; l'osservazione al microscopio di preparati citogenetici.

Modalità Esame

L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare, l’esame orale dovrà accertare che gli studenti abbiano acquisito conoscenze e competenze in Citogenetica, coerentemente con il programma di insegnamento. Il voto finale corrisponde alla capacità espositiva e cognitiva dimostrata nella prova orale. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene effettuata tramite il portale di Ateneo.

Testi adottati

I materiali didattici e tutte le lezioni in formato power-point sono fornite dal docente.

Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula con presentazioni in PowerPoint con figure e schemi di processo per un totale di 40 ore. Inoltre, sono previste 8 ore di esercitazioni in laboratorio didattico durante le quali gli studenti effettueranno la costruzione di un cariotipo; ancora, allestiranno un preparato di cellule del loro apparato boccale per l’analisi spontanea di micronuclei; i preparati saranno quindi osservati al microscopio ottico.

Modalità di frequenza

Non obbligatoria, ma fortemente consigliata

Bibliografia

La bibliografia di riferimento sarà fornita dal docente.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche dell’idrobiologia classica e moderna e degli approcci teorici e sperimentali che ne hanno permesso lo sviluppo odierno. Ampliare le conoscenze sugli habitat acquatici e sugli organismi che li abitano, dal punto di vista tassonomico, ecologico e trofico-funzionale. Gli studenti dovranno apprendere la logica dell’analisi ecosistemica degli ambienti acquatici e le metodologie atte a valutare strutture e funzioni degli organismi e degli ecosistemi di ambienti acquatici. Verranno fornite le nozioni per capire gli sviluppi più recenti dell’ecosistemica degli ambienti acquatici (food web theory, niche theory, network analysis, ecologia delle metacomunità), e verrà stimolata la comprensione delle problematiche di conservazione e dell’importanza della gestione di tali ambienti. Il corso si propone di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nei campi dell’ecologia delle acque interne e dell’ecologia di comunità tramite una solida conoscenza dei meccanisimi di ricerca di fonti scientifiche.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione. Aver sviluppato la conoscenza dei principi e delle leggi ecologiche che stanno alla base del funzionamento ecosistemico degli ambienti acquatici. Aver acquisito le nozioni dell’idrobiologia utili ad intraprendere le analisi a livello di comunità o ecosistema delle diverse tipologie ambientali delle acque interne. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione per interpretare strutture e funzioni dei diversi organismi acquatici e per la risoluzione di problemi nei vari campi dell’idrobiologia. Autonomia di giudizio. Essere in grado di individuare i percorsi teorici e sperimentali da applicare alla risoluzione di problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative. Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendimento. Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti l’idrobiologia ed in generale l’ecologia accademica degli ambienti acquatici anche nelle sue applicazioni gestionali e nelle sue implicazioni teoriche e sperimentali. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni in aula.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione all'ambiente acquatico: Proprietà chimico-fisiche acqua, Ciclo dell'acqua, movimenti di calore, luce e nutrienti in acqua.

Gli ambienti d’acqua dolce e loro caratterizzazione: Gli ambienti fluviali. Gli ambienti lacustri. Gli ecosistemi acquatici di transizione. Le zone umide. Fisiografia e spunti di conservazione. Altri ambienti d’acqua (fiumi e laghi sotterranei, sorgenti d’alta quota, sorgenti idrotermali acque interstiziali). Habitat dulcacquicoli d’interesse comunitario. Ambienti seminaturali e artificiali.

Fauna e flora delle acque interne: Panoramica su evoluzione e adattamenti al mezzo acqueo e alle diverse caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Classificazione trofico-funzionale degli organismi acquatici. Microorganismi, alghe, funghi e piante. Protozoi. Invertebrati (Cnidari, Briozoi, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Crostacei, Insetti). Vertebrati (Anfibi, rettili, mammiferi, uccelli, Pesci ossei e cartilaginei)

Ecologia delle acque interne: Interazioni tra specie. Ecologia di comunità, metacomunità e reti trofiche acquatiche. Teoria e casi studio.

Conservazione, gestione e monitoraggio ambienti d'acqua dolce: Minacce ai sistemi di acque interne. Bioindicazione ed indici ecologici. Monitoraggio e gestione.

Elementi di tecniche di campionamento. Protocolli sperimentali con macroinvertebrati e protozoi. Cenni di analisi dati.

Modalità Esame

L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Le domande riguarderanno concetti ed informazioni affrontate nelle lezioni frontali, con eventuale richiesta di presentare un caso studio (es. articolo da rivista scientifica) su problematiche di ecologia e conservazione di ambienti d'acqua dolce da cui far partire la discussione d'esame.

Testi adottati

Walter, K., Dodds, W. H. I. L. E. S., & Matt, R. (2017). Freshwater ecology: concepts and environmental applications of limnology. ELSEVIER ACADEMIC Press.

ORNERIS G., PASCALE M., PEROSINO G.C., ZACCARA P. (2013). Lezioni di Idrobiologia Editore: Regione Piemonte, Direzione Agricoltura - settore caccia e pesca (https://greencrestdotblog.files.wordpress.com/2018/01/2008-lezioni-di-idrobiologia-le-acque-continentali.pdf)

Modalità di svolgimento

Il corso si svolgerà principalmente con lezioni frontali.
Verranno effettuate escursioni didattiche per la raccolta di materiale biologico che verrà poi analizzato con una esercitazione il laboratorio per il riconoscimento di organismi acquatici.

Modalità di frequenza

La frequenza è facoltativa ma gli studenti sono fortemente invitati a partecipare alle lezioni; verranno spiegati metodi di ricerca di bibliografia scientifica molto utili per il progetto d'esame finale (facoltativo), e utili in generale per la carriera scientifica. Inoltre, verranno stimolate discussioni in classe su argomenti del corso utili all'approfondimento.

Bibliografia

D‘Antoni S., Battisti C., Cenni M. e Rossi G.L. (a cura di), (2011). Contributi per la tutela della biodiversità delle zone umide. Rapporti ISPRA 153/11
(http://www.minambiente.it/sites/default/files/archivio/allegati/biodiversita/allegato_rapporto_153_2011.pdf)

Zerunian S., (2003). Piano d’azione generale per la conservazione dei pesci d’acqua dolce italiani. Quad. Cons. Natura 17, Min. Ambiente – Ist. Naz. Fauna Selvatica
(http://www.isprambiente.gov.it/contentfiles/00006700/6726-17-qcn-pesci-acqua.pdf)

Sarrocco S., Maio G., Celauro d. e Tancioni l., (2012). Carta della Biodiversità ittica delle acque correnti del Lazio. Edizioni Arp, Roma, 194 pp. (https://www.parchilazio.it/documenti/schede/3793_allegato1.pdf)

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Scopo del corso di Immunologia è fornire agli studenti un metodo di studio di questa disciplina in continua evoluzione, la terminologia e le informazioni necessarie alla comprensione dei concetti di base e avanzati. In particolare, il corso si propone di fornire le caratteristiche generali, le conoscenze di base e le conoscenze moderne riguardo ai componenti cellulari e molecolari dell’immunità innata e adattativa. Inoltre, saranno fornite le più recenti conoscenze per poter affrontare uno studio futuro sui meccanismi alla base di una efficace risposta immunitaria contro infezioni e tumori. Il corso si propone quindi di fornire le conoscenze generali per la comprensione della risposta immunitaria e fornire gli strumenti per poter affrontare eventuali studi futuri concernenti l’immunopatologia e le applicazioni biotecnologiche dell’immunologia.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1. Conoscenza e capacità di comprensione. Conoscenze moderne dell’immunologia: delle proprietà e caratteristiche funzionali delle cellule e molecole della risposta immune innata e adattativa, della loro complessa rete di interazioni.
2. Conoscenza e capacità di comprenzione applicate. Capacità di comprendere le potenzialità applicative delle conoscenze acquisite nel campo dell’immunopatologia e delle biotecnologie immunologiche.
3. Autonomia di giudizio. Capacità di interpretare criticamente risultati sperimentali, analoghi a quelli affrontati a lezione.
4. Abilità comunicative. Gli studenti saranno stimolati alla discussione e al confronto delle opinioni su argomenti scientifici affrontati durante le lezioni, per sviluppare anche le loro abilità communicative.
5. Capacità di apprendere. Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti all’Immunologia. Tale abilità sarà sviluppata e saggiata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione al sistema immunitario:
- terminologia, caratteristiche generali e concetti di base
- i componenti dell’immunità: immunità innata e immunità adattativa.
- cellule e molecole dell’immunità: immunità cellulare ed immunità umorale; citochine,
recettori per le citochine e vie di trasduzione del segnale; chemochine, recettori per le
chemochine e vie di trasduzione del segnale
-risposta immunitaria primaria e secondaria; i concetti alla base della vaccinazione
- cenni di ematopoiesi: ontogenesi delle cellule del sistema immunitario
Organi linfoidi primari e secondari; il sistema immunitario delle mucose:
-anatomia e funzioni
Circolazione e migrazione leucocitaria:
-“homing”/distribuzione dei linfociti
-reclutamento dei leucociti nei tessuti
-molecole di adesione
Immunità innata e risposta infiammatoria
Antigeni dell'immunità innata: profili molecolari associati ai patogeni (PAMP) e profili
molecolari associati al danno (DAMP)
Recettori per antigeni dell’immunità innata: recettori che riconoscono i profili molecolari (PRR) e vie di trasduzione del segnale:
-recettori solubili (complemento, collettine, pentrassine)
-recettori citoplasmatici (NOD, RIG, recettori “Toll-Like”/TLR)
-recettori di membrana (recettori “Lectin-Like” LCR e TLR)
Cellule e molecole dell'immunità innata e dell’infiammazione:
-Monociti/macrofagi (M1-M2)
-Cellule dendritiche (DC)
-Granulociti polimorfonucleati (neutrofili, basofili, eosinofili); mastociti
-Fagociti e fagocitosi; citotossicità ossigeno-indipendente e ossigeno-dipendente
-Cellule Linfoidi Innate (ILC)
-La risposta infiammatoria e citochine dell'immunità innata associate a “risposte immuni di tipo 1” e “risposte immuni di tipo 2”
Complesso Maggiore di Istocompatibilità (MHC) di classe I e II:
- HLA
-organizzazione dei geni
-poligenia e polimorfismo
-distribuzione, struttura e funzione
Processazione e presentazione dell'antigene ai linfociti T
Cellule che Presentano l'Antigene (APC): origine e funzioni;
-Cellule dendritiche (DC) immature e mature; recettori e produzione di citochine
Immunità adattativa:
-specificità e memoria
- linfociti naive, effettori e di memoria
-risposta primaria e secondaria
Antigeni (Ag) dell’immunità specifica:
-basi molecolari dell'antigenicità; aptene, carrier e determinante antigenico;
-antigeni immunogeni e fattori che determinano l'immunogenicità
Recettore per l’antigene dei linfociti B (BCR) e T (TCR):
-organizzazione genica
-struttura molecolare dei prodotti genici
Attivazione dei linfociti T:
-il complesso recettoriale (TCR/CD3), i co-recettori (CD4 e CD8) e le molecole accessorie
-molecole co-stimolatorie e co-inibitorie: ligandi e recettori
-vie di trasduzione del segnale
Linfociti T Helper (TH1, TH2, TH17) e linfociti T regolatori (Treg) naturali e inducibili:
-differenziazione e funzioni
-citochine dell'immunità adattativa, loro recettori e trasduzione del segnale; citochine associate a “risposte immuni di tipo 1” e “risposte immuni di tipo 2”
Linfociti T Citotossici (CTL):
-differenziazione
-attivazione
-funzioni e meccanismi di citotossicità; meccanismi di apoptosi
Attivazione dei linfociti B:
-il BCR; i co-recettori
-vie di trasduzione del segnale
-la risposta anticorpale
Anticorpi (Ab) o immunoglobuline (Ig):
-struttura, classi e funzioni
-isotipo, allotipo, idiotipo
-recettori per la porzione Fc delle Ig (FcR)
Sviluppo e maturazione dei linfociti T e B:
-la selezione positiva e negativa
-la tolleranza centrale e periferica
-il riarrangiamento/ricombinazione somatica dei geni del recettore per l'antigene
Sistema del complemento
-struttura e funzioni
-vie di attivazione (classica, lectinica e alternativa) e di regolazione del complemento
-recettori per le proteine del complemento
Cellule Natural Killer (NK):
-sviluppo e maturazione
-recettori per l’antigene
-attivazione e vie di trasduzione del segnale
-funzioni: citotossica e regolatoria

Modalità Esame

Prova orale: richiesta di almeno tre argomenti del programma. Saranno valutati i seguenti punti:
1. Conoscenza e capacità di comprensione.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
3. Autonomia di giudizio.
4. Abilità comunicative.
5. Capacità di apprendere.

Testi adottati

- IMMUNOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE
Abbas A.K., Lichtman A. H., Pillai S.
Ed. Elsevier Masson, Decima edizione, 2022.

-IMMUNOBIOLOGIA di Janeway
Murphy K., Travers P., Walport M.
Ed. Piccin, Nona edizione, 2019.

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali.

Modalità di frequenza

Data la complessità della materia, si consiglia di frequentare.

Bibliografia

Il docente comunicherà eventuali "link" ai materiali didattici.

Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è fornire agli studenti una visione ampia e scientificamente corretta della struttura della biodiversità, dei meccanismi che la generano e la mantengono, e delle problematiche di origine antropica che ne mettono a repentaglio il mantenimento. Il corso si focalizza quindi sui livelli di organizzazione della biodiversità (genetico-popolazionistico; di specie; ecosistemico) e per ciascuno illustra i meccanismi che determinano i pattern naturali di biodiversità, i principali impatti antropici ed i rischi che ne derivano, le possibili strategie di gestione e mitigazione. Poiché i livelli di organizzazione della biodiversità sono fortemente interdipendenti e gli effetti a cascata sono regolarmente implicati nelle conseguenze degli impatti umani, il corso si propone di sviluppate le capacità degli studenti di effettuare collegamenti e di ragionare su piani multipli. A tal fine le lezioni sono strutturate in una parte teorica e concettuale ed una che prevede l’esame di numerosi casi di studio. Infine, la biologia della conservazione è una materia per sua natura interdisciplinare e quindi un importante obiettivo formativo del corso è allenare gli studenti a gestire contemporaneamente informazioni, approcci e metodologie che derivano da settori anche molto diversi tra loro quali biologia, ecologia, modellistica, normativa, sociologia.
Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia applicata, della conservazione della biodiversità marina e della gestione ambientale sostenibile.

Il corso si prefigge i seguenti obiettivi di apprendimento:
- conoscenza della natura e dell’organizzazione della biodiversità;
- conoscenza dei meccanismi generano i pattern di biodiversità ;
- conoscenza dei principali impatti antropici che causano la perdita di biodiversità;
- conoscenza delle principali strategie di conservazione della biodiversità;
- capacità di discernere tra pattern naturali e pattern di origine antropica;
- capacità di ragionamento multi scalare e interdisciplinare;
- capacità di applicare le conoscenze ed abilità acquisite a problematiche reali.

Scheda Docente

Programma del corso

• Introduzione alla Biodiversità
Livelli di biodiversità (genetica, specie, ecosistemi)
Cause della perdita di biodiversità
Indici di biodiversità
• Concetti di Conservazione
Principi di conservazione della biodiversità
Distribuzione della biodiversità
Quartetto malvagio ed il ruolo nel processo di estinzione
• Diversità Genetica e Conservazione
Forze evolutive che creano la variabilità genetica
Partenogenesi: l’eccezione alla regola
Cause di perdita della variabilità genetica
Problemi delle piccole popolazioni (vortice d’estinzione)
Strategie per la conservazione della diversità genetica
• Variabilità Fenotipica e Conservazione della Biodiversità
Ruolo della variabilità fenotipica nella sopravvivenza delle popolazioni
Personalità animale e conservazione della biodiversità
• Impatti Antropici sulla Biodiversità
Inquinanti globali e loro effetti sulla biodiversità
Strategie di mitigazione e adattamento
• Casi studio sugli effetti degli inquinanti antropici sulla biodiversità
Ecosistemi terrestri e acquatici
• IUCN, conservazione della biodiversità ed approcci educativi
Il ruolo della IUCN nella conservazione della biodiversità: le Red List of Threatened Species
Biodiversità a scuola
• Conservazione delle Specie Minacciate e Gestione degli Habitat
Approcci di conservazione per le specie minacciate
Programmi di reintroduzione e trapianto
Gestione delle popolazioni in cattività
Reti ecologiche e corridoi biotici
Monitoraggio e valutazione dell'efficacia delle misure di conservazione
Comunità locali e sensibilizzazione pubblica
• Conservazione della Biodiversità Marina
Esempi di progetti di conservazione riusciti e falliti
Casi studio
Analisi dei successi e delle sfide moderne

Modalità Esame

Esame orale: principi e concetti generali.

Testi adottati

R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli

Modalità di frequenza

Facoltativa: la frequenza alle lezioni ed esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata. Le esercitazioni in campo saranno erogate esclusivamente in presenza, con materiale didattico appositamente fornito per chi non potrà partecipare in presenza.

Bibliografia

R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Esame orale: principi e concetti generali.

Testi adottati

R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli

Modalità di frequenza

Bibliografia

R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli

GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTA	ANNO/SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
OPZIONALI II ANNO	-	6	-	-
13643 - LABORATORIO DI FISICA E STATISTICA INES DELFINO	Secondo Anno / Primo Semestre	6	FIS/07
119724 - CITOGENETICA ROBERTA MESCHINI	Secondo Anno / Secondo Semestre	6	BIO/18
17514 - IDROBIOLOGIA FRANCESCO CERINI	Secondo Anno / Secondo Semestre	6	BIO/07
OPZIONALE III ANNO	-	6	-	-
15293 - IMMUNOLOGIA FRANCESCA ROMANA VELOTTI	Terzo Anno / Primo Semestre	6	MED/04
119725 - GENETICA UMANA E CLINICA LUCA PROIETTI DE SANTIS	Terzo Anno / Primo Semestre	6	BIO/18
17516 - CONSERVAZIONE DELLE BIODIVERSITA' GIOVANNI POLVERINO	Terzo Anno / Secondo Semestre	6	BIO/07

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Percorso Formativo

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Modalità Esame

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza