Corso di laurea: Scienze Ambientali e Naturali Programmazione per l'A.A. 2021/2022

Grandezze fisiche fondamentali e loro misura. Cinematica in una e due dimensioni. Leggi della Dinamica. Gravitazione. Conservazione dell’energia e della quantità di moto. Forze di attrito. Oscillatore armonico. Statica e dinamica dei fluidi. Calorimetria e Termodinamica. Elettrostatica ed elettrodinamica. Magnetismo ed elettromagnetismo

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

1) D.C.Giancoli, “Fisica”, Ed.Ambrosiana, Milano

2) A.Giambattista, "Fisica Generale. Principi e applicazioni" (terza ed.), McGrawHill

3) G.Bellia, "Fisica per un anno. 21 spunti di conoscenza", Idelson Gnocchi

4) D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, “Fondamenti di Fisica” (sesta ed.), Ed.Ambrosiana, Milano

5) P.J.Nolan, “Fondamenti di Fisica”, Ed.Zanichelli, Bologna

6) A.Pluchino, "La firma della complessità. Una passeggiata al margine del caos", Malcor D' Edizione 2015

PROGRAMMA DEL CORSO

1 - STRUTTURA DELL'ATOMO - Le particelle subatomiche: Elettrone, protone, neutrone - Numero atomico, numero di massa - Isotopi - Unità di massa atomica - Modello atomico di Bohr/Rutherford -Descrizione meccanico/ondulatoria dell'atomo - Orbitali atomici - Numeri quantici - Principio di esclusione del Pauli - Principio della massima molteplicità

2 - SISTEMA PERIODICO DEGLI ELEMENTI - Classificazione periodica e configurazione elettronica degli elementi – Proprietà periodiche: raggi atomici e ionici, energia di ionizzazione, affinità elettronicaed elettronegatività.

3 - STECHIOMETRIA - Il concetto di mole - Leggi della stechiometria - Determinazione della formula di un composto – L'equazione chimica ed il suo bilanciamento - Identificazione delle reazioni di ossido-riduzione -Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione -Calcoli stechiometrici: rapporti quantitativi nelle reazioni chimiche–Reagente limitante.Applicazioni numeriche

4 - LEGAME CHIMICO - Legame ionico - Legame covalente - Teoria del legame di valenza - Elettronegatività degli atomi e polarità dei legami - Numero di ossidazione - Legame dativo - Teoria V.S.E.P.R.: geometria molecolare -Orbitali ibridi - Risonanza - Legame chimico e formule di struttura dei composti inorganici più comuni.

5 - FORZE INTERMOLECOLARI - Forze di Van der Waals e di London- Legame ad idrogeno.

6 - STATO GASSOSO - Caratteristiche generali dello stato gassoso – Gas ideali o perfetti – Leggi dei gas ideali - Equazione di stato dei gas - Legge delle pressioni e dei volumi parziali - Diffusione dei gas - I Gas reali. Applicazioni numeriche.

7 - STATI CONDENSATI E CAMBIAMENTI DI STATO - Cenni sulle caratteristiche dello stato solido in funzione del legame chimico - Caratteristiche dello stato liquido – Cambiamenti di stato - Tensione di Vapore - Diagramma di stato dell'acqua e dell’anidride carbonica- Principio dell'equilibrio mobile -.

8 – ELEMENTI DI TERMODINAMICA.Energia Interna -Entalpia - Legge di Hess– Entropia- Energia Libera – Ruolo della temperatura nella spontaneità delle reazioni chimiche.

9 - SOLUZIONI ACQUOSE - Tipi di soluzioni - Unità di concentrazione – Solubilità (con particolare riferimento alla solubilità dei composti ionici) - Legge di Henry - Proprietà colligative delle soluzioni: Abbassamento della tensione di vapore e Legge di Raoult - Crioscopia ed ebullioscopia - Osmosi e pressione osmotica – Soluzioni elettrolitiche. Proprietà colligative di elettroliti – Grado dissociazione. Applicazioni numeriche

10 – ELEMENTI DI CINETICA - Fattori che influenzano la velocità di reazione – Equazione cinetica ed ordine di reazione – Trattamento grafico delle reazioni di 1° ordine – Reazioni elementari: step limitante la velocità di reazione - Energia di attivazione - Catalizzatori

11 - L’EQUILIBRIO CHIMICO - L’equilibrio nei sistemi omogenei - Legge di azione di massa e costante di equilibrio - Fattori che influenzano l'equilibrio. - Equilibri ionici in soluzione acquosa - Dissociazione dell'acqua e pH –Teoria degli acidi e delle basi: Acidi e Basi di Arrhenius, Bronsted e Lewis – pH di soluzioni saline (idrolisi) - Soluzioni tampone - Calcolo di pH in soluzione di acidi, basi, sali e tamponi – Indicatori di pH. Applicazioni numeriche.

12 – ELETTROCHIMICA - Celle galvaniche - Equazione di Nernst - Serie dei potenziali standard e sua importanza - Elettrolisi - Leggi di Faraday.

13 – CENNI DI CHIMICA INORGANICA - Metalli e non metalli: generalità sulle proprietà chimiche e fisiche, stato naturale e rilevanza biologica. Caratteristiche generali di ciascun gruppo del sistema periodico.. Principali stati di ossidazione e composti di Idrogeno, Metalli alcalini e alcalino terrosi, Carbonio, Azoto, Fosforo, Ossigeno, Zolfo e Cloro.

1. Kotz-Treichel-Townsend (ed edizioni precedenti) - CHIMICA - EdiSeS, Napoli




2. M. S.Silberberg - CHIMICA - McGRAWHILL

3. Atkins - PRINCIPI DI CHIMICA - Zanichelli

4. Petrucci - CHIMICA GENERALE - PICCIN




5. I Bertini, C. Luchinat, F. Mani - Stechiometria – CEA

6. G.A. Vaglio - Stechiometria - Piccin

Altri testi già in possesso degli studenti potranno essere utilizzati previa valutazione

del docente

Insiemi numerici. Introduzione di R per via assiomatica. Assioma di completezza. Topologia di R: intorni di un punto, punti interni, punti esterni, punti di frontiera, punti di accumulazione e loro caratterizzazione, punti isolati, intervalli. Minimo e massimo di un insieme numerico. Minoranti, maggioranti, estremo inferiore ed estremo superiore di un insieme numerico.
Funzioni reali di una variabile reale. Definizione di funzione e di grafico di una funzione. Funzioni iniettive, suriettive, biiettive. Funzioni pari, dispari, periodiche. Funzioni monotone. Funzioni limitate. Punti di minimo e di massimo assoluto. Punti di minimo e di massimo relativo. Funzioni composte. Esempi di funzioni: funzioni lineari, funzione identità, funzioni quadratiche, funzione modulo o valore assoluto, funzione segno, funzione parte intera, funzione di Heaviside, funzioni trigonometriche. Funzioni inverse. Operazioni tra funzioni. Trasformazioni geometriche elementari sul grafico di una funzione.
Successioni numeriche. Definizione di successione numerica. Successioni monotone. Limite di una successione: successione convergente, divergente positivamente, divergente negativamente. Successioni irregolari o oscillanti. Caratterizzazione sequenziale dei punti di accumulazione. Successioni infinitesime. Successioni infinitamente grandi. Successioni estratte. Teoremi sui limiti di successioni: limitatezza delle successioni convergenti e controesempio, algebra dei limiti, teoremi di permanenza del segno, teoremi di confronto, teoremi sulle successioni estratte.
Serie numeriche. Definizione di serie numerica. Condizione necessaria per la convergenza di una serie numerica e relativo controesempio. Serie geometria. Condizione necessaria e sufficiente di Cauchy per la convergenza di una serie numerica. Serie numeriche a termini non negativi: criterio del confronto, criterio della radice. Serie numeriche a termini positivi: criterio del rapporto, criterio di Raabe, criterio del confronto asintotico. Serie a termini di segno alterno e criterio di Leibniz. Convergenza assoluta di una serie numerica e sua relazione con la convergenza semplice: definizioni, teoremi, esempi e controesempi.
Funzioni continue. Varie definizioni di limite di funzione. Caratterizzazione sequenziale del limite di una funzione e sue applicazioni alla non esistenza di limiti. Teoremi vari sui limiti di funzioni. Continuità di una funzione in un punto. Continuità di una funzione in un insieme. Operazioni tra funzioni continue. Funzioni uniformemente continue. Teorema di Heine-Cantor e suoi corollari. Teorema di Weierstrass. Teorema dei valori intermedi. Teorema di esistenza degli zeri. Punti di discontinuità. Infinitesimi e infiniti.
Calcolo differenziale. Definizione di derivata prima di una funzione in un punto e relativa interpretazione geometrica. Relazione tra continuità e derivabilità e relativi controesempi. Punti angolosi, di cuspide e di flesso a tangente orizzontale. Derivate delle funzioni elementari. Regole di derivazione. Teorema di derivazione delle funzioni composte. Teorema di derivazione delle funzioni inverse. Differenziale di una funzione. Teoremi del calcolo differenziale: teorema di Fermat e relativo controesempio, teorema di Rolle, Teorema di Lagrange, Teorema di Cauchy. Corollari del Teorema di Lagrange. Teorema di De L’Hôpital e relativi esempi e controesempi. Asintoti per il grafico di una funzione: orizzontali, verticali e obliqui. Funzioni crescenti e decrescenti: condizioni necessarie, condizioni sufficienti e condizioni necessarie e sufficienti. Derivate di ordine superiore. Concavità, convessità e flessi. Formula di Taylor. Studio di funzione.
Calcolo combinatorio, statistica e probabilità. Disposizioni, permutazioni, combinazioni, semplici e con ripetizione. Definizione di probabilità classica e di probabilità frequentista. Probabilità condizionata. Moda, media e mediana. Cenni ai test di ipotesi. Applicazioni.
Calcolo integrale per funzioni reali di una variabile reale. Elementi di teoria della misura secondo Peano-Jordan. Integrale definito: definizione e proprietà. Funzioni primitive e loro caratterizzazione. Definizione di integrale indefinito. Funzioni integrali e funzioni primitive: il Teorema Fondamentale del Calcolo Integrale. Integrali indefiniti immediati. Metodi di integrazione: integrazione per decomposizione e somma, integrazione di funzioni razionali, integrazione per parti, integrazione per sostituzione. Cenni sugli integrali impropri.

S. Motta, M.A. Ragusa – Metodi e Modelli Matematici – Libreria CULC (2011).
S. Motta, M.A. Ragusa, A. Scapellato – Metodi e Modelli Matematici. Esercizi e Complementi – Libreria CULC (2013).
Dispense distribuite dal Docente.

Genetica mendeliana: Il genotipo e il fenotipo. Rapporti tra gli alleli: dominanza completa e incompleta, codominanza e recessività. Allelia multipla. Interazione tra geni e rapporti mendeliani modificati. L’epistasi. Le basi cromosomiche degli incroci mendeliani. La mitosi: configurazione cromosomica nelle diverse fasi del ciclo cellulare. La meiosi: assortimento casuale dei cromosomi, crossing-over e formazione dei gameti. Aploidia e diploidia. La teoria cromosomica dell'ereditarietà: gli esperimenti di Morgan. L’associazione genica e la mappatura genetica. Le distanze genetiche e le frequenze di ricombinazione. Le mappe genetiche. Ipotesi e probabilità nell’analisi della trasmissione ereditaria di un carattere mendeliano. Frequenze attese e frequenze osservate negli incroci. Il test del chi-quadrato L’analisi degli alberi genealogici nello studio dei caratteri ereditari. Genetica di popolazioni: Descrizione genetica di una popolazione: frequenze alleliche e frequenze genotipiche. Popolazioni mendeliane e legge di Hardy-Weinberg per loci a due alleli. La variabilità genetica e le mutazioni. Meccanismi di variazione nella struttura genetica delle popolazioni (cenni). Materiale genetico: Identificazione del materiale ereditario: esperimento di Griffith, esperimento di Avery-McLeod-MacCarty, esperimento di Hershey e Chase. Struttura del DNA e dell’RNA. I legami a idrogeno e la complementarietà tra le coppie di basi. Caratteristiche generali della replicazione. La replicazione semiconservativa del DNA. Caratteristiche del genoma di virus, procarioti ed eucarioti. I cromosomi eucariotici. Il cariotipo umano: principali metodi di preparazione e di analisi. L’espressione del materiale genetico. Organizzazione dei geni procariotici ed eucariotici. I geni interrotti, lo splicing e la formazione dell’RNA messaggero maturo. I geni trascritti e non tradotti: l’RNA ribosomale e l’RNA transfer. Le caratteristiche del codice genetico e il sistema di traduzione e sintesi proteica. L’analisi genotipica e i polimorfismi del DNA. Mutazioni: Le mutazioni in cellule somatiche e in cellule germinali. Basi molecolari delle mutazioni: le mutazioni spontanee e gli errori nella replicazione del DNA. Fattori ambientali che danneggiano il DNA: gli agenti fisici, gli agenti chimici, gli agenti biologici. Le mutazioni puntiformi: definizione ed effetti fenotipici. Le mutazioni cromosomiche di numero de di struttura.

1- Russel. FONDAMENTI DI GENETICA. EdiSES, Napoli.
2- Griffiths e altri. GENETICA: PRINCIPI DI ANALISI FORMALE. Zanichelli, Bologna.
3- Hartl & Jones. GENETICA: FONDAMENTI. Idelson-Gnocchi Editore. Napoli.

I vegetali – Definizione, origine e diversità dei vegetali, autotrofia ed eterotrofia, la fotosintesi clorofilliana. I procarioti autotrofi - I cianobatteri. Gli eucarioti autotrofi - Caratteristiche della cellula vegetale (parete cellulare, plastidi, vacuolo). La riproduzione nei vegetali - Riproduzione vegetativa, sporogonia, riproduzione sessuale, cicli metagenetici. Funghi - Morfologia, riproduzione e principali cicli biologici, caratteri generali di Oomycota, Zygomicota, Ascomycota, Basidiomycota. I licheni. Organizzazione dei vegetali - Unicellulari, coloniali, pluricellulari con tallo, pluricellulari con cormo. Le tallofite - Generalità, morfologia del tallo, riproduzione e cicli biologici, caratteri generali di Rhodophyta, Bacillariophyta, Phaeophyta, Chlorophyta. Tra tallo e cormo - Emersione dall’acqua e conquista dell'ambiente terrestre, origine delle piante terrestri. Le briofite: morfologia, riproduzione, ciclo biologico, caratteri generali di Marchantiophyta, Bryophyta, Anthocerotophyta. Le cormofite - I tessuti vegetali: caratteristiche, funzioni e localizzazione. Gli apparati vegetativi del cormo (radice, fusto, foglia) e loro funzioni. Le crittogame vascolari: morfologia, riproduzione e cicli biologici, caratteri generali di Rhyniophyta, Lycophyta, Sphaenophyta, Pterophyta. Le spermatofite - Caratteri generali, apparati riproduttori ? e ?, fiore e infiorescenze, impollinazione e fecondazione, embrione, seme e frutto. Gimnosperme: generalità sull'apparato vegetativo, organi riproduttori, riproduzione e ciclo biologico, caratteri generali di Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta, Gnetophyta. Angiosperme: generalità sull'apparato vegetativo, organi riproduttori, riproduzione e ciclo biologico.

Ray F. Evert, Susan E. Eichhorn. La biologia delle piante di Raven. Zanichelli.

Gabriella Pasqua, Giovanna Abbate, Cinzia Forni. Botanica generale e Diversità vegetale. Piccin.

Argomenti lezioni frontali

Caratteri generali della struttura e composizione della Terra. Ciclo delle rocce e processi petrogenetici. Rocce ed ambienti geodinamici.
Definizione di minerale. Lo stato cristallino. Cristallografia morfologica: gli elementi di simmetria. Cristallografia strutturale: Da Hauy al reticolo cristallino. Le celle elementari.
Il reticolo cristallino. Gruppi e sistemi cristallini. Cristallochimica: i legami nelle strutture cristalline. Le regole di Pauling. Le rocce magmatiche, genesi, caratteristiche giaciturali, riconoscimento, classificazione (diagrammi QAPF e TAS). Le rocce metamorfiche, genesi, caratteri giacturali, riconoscimento e classificazione (concetto di facies metamorfiche). Rocce sedimentarie, genesi, riconoscimento e classificazione. Rocce piroclastiche. Rocce evaporitiche.


Argomenti Laboratorio

Elementi di simmetria – cristallografia morfologica
Proprietà fisiche minerali e descrizione
Cristallochimica (Celle elementari, Regole Pauling, Rappresentazione miscele diagrammi binari, diagrammi ternari)
Riconoscimento dei minerali più diffusi (origine ignea, metamorfica, sedimentaria)
Riconoscimento rocce magmatiche
Riconoscimento rocce metamorfiche
Riconoscimento rocce sedimentarie

- Klein C. & Philpotts A.R. "Mineralogia e petrografia" edizione italiana Ed. Geologia Zanichelli.

Ulteriori testi per approfondimenti e consultazione:

- Morbidelli L. “Le rocce e i loro costituenti” Bardi Editore, Roma, 2005.
- Deer W.A., Howie R.A., Zussman. Introduzione ai minerali che costituiscono le rocce. Zanichelli, Bologna.

Introduzione alla chimica del carbonio. Richiami sugli orbitali atomici. Configurazione elettronica degli atomi. Rappresentazioni di Lewis. La regola dell’ottetto. Il legame chimico. Legami covalenti e la scala di elettronegatività di Pauling. Teoria della risonanza. Il legame chimico secondo la meccanica quantistica: legami σ e π. Orbitali ibridi sp3, sp2, sp. Interazioni intermolecolari. Classificazione dei composti organici e gruppi funzionali. Principi generali della nomenclatura IUPAC per i composti organici. Rappresentazione delle molecole sul piano e nello spazio. I modellini molecolari. [Lezioni Power Point N.0 e N.1]

Le reazioni in chimica organica. Rottura dei legami chimici e simbolismo delle frecce. Classificazione degli atomi di carbonio e di idrogeno. Carbocationi, carbanioni e radicali alchilici: geometria e stabilità. Cenni sui meccanismi di reazione e diagrammi energetici. Richiami sul concetto di acido e base. Reazioni acido-base e reazioni redox di composti organici. Elettrofili e nucleofili. Classificazione delle reazioni: reazioni di sostituzione, eliminazione e di addizione. Cenni sulle reazioni regio selettive, stereo selettive e stereospecifiche. [Lezioni Power Point N.2]

Alcani e cicloalcani. Nomenclatura IUPAC. Fonti degli alcani e proprietà fisiche. Isomeria costituzionale e isomeria conformazionale negli alcani. Cicloalcani. Tensione di anello e isomeria geometrica dei cicloalcani. Reattività: la sostituzione radicalica e la reazione di combustione. [Lezioni Power Point N.3a e 3b ]

Isomeria e Stereoisomeria. La stereoisomeria: isomeria conformazionale e configurazionale. La chiralità. Carbonio asimmetrico. Attività ottica e Polarimetro. Configurazione relativa e configurazione assoluta. Gli stereodescrittori R ed S: regole di priorità di Cahn, Ingold e Prelog. Metodi di rappresentazione tridimensionale delle molecole: proiezioni di Fisher. Stereoisomeri con due o più atomi C asimmetrici: diasteroisomeri e composti meso. Importanza biologica della chiralità. Isomeria geometrica: l’isomeria cis-trans. [Lezioni Power Point N.5]

Alcheni. Struttura e nomenclatura. Isomeria geometrica negli alcheni: nomenclatura cis-trans ed E-Z. Proprietà fisiche. Gli Alcheni in natura. Cenni su dieni, trieni e polieni. Reattività del doppio legame carbonio-carbonio: la reazione di addizione elettrofila negli alcheni. Il meccanismo di reazione. L’addizione di acidi alogenidrici e regioselettività. La regola di Markovnikov. L’addizione di acqua. L’addizione di alogeni. Cenni sugli alcheni ciclici. [Lezioni Power Point N.4]

Alchini. Nomenclatura. Struttura del triplo legame. Reattività. Acidità degli alchini terminali: gli acetiluri. La reazione di addizione negli alchini. [Lezione Power Point N.4]

Alogenuri alchilici. Struttura e nomenclatura. Reazioni degli alogenuri alchilici. La sostituzione nucleofila alifatica: i meccanismi SN1 e SN2. Fattori che influenzano il meccanismo di reazione: substrato, gruppo uscente, solvente e nucleofilo. La reazione di eliminazione (β-eliminazione): i meccanismi E1 ed E2. Fattori che influenzano i meccanismi E1 ed E2. Stereochimica delle reazioni di sostituzione ed eliminazione. Competizione tra le reazioni di sostituzione ed eliminazione. [Lezione Power Point N.6]

Alcoli.Struttura e nomenclatura. Caratteristiche fisiche: il legame ad idrogeno. Acidità e basicità degli alcoli. Gli alcoli prodotti industrialmente. Metodi di preparazione. Cenni su dioli e glicoli. Reattività del gruppo alcolico. Formazione di sali; acidità e basicità. Reazione con metalli. Formazione di alogenuri alchilici: reazioni con acidi alogenidrici (SN2 e SN1). Reazione con SOCl2 e PBr3. Formazione di alcheni: disidratazione acido-catalizzata (E1 ed E2). Regioselettività e stereoselettività. Ossidazione degli alcoli primari e secondari. Formazione di semiacetali e acetali. Formazione di esteri: esterificazione di Fischer. Cenni su: Eteri, epossidi, tioli e solfuri. [Lezione Power Point N.7]

Composti aromatici. Struttura e proprietà del benzene. Energia di risonanza e concetto di aromaticità. Regola di Hückel. Nomenclatura dei derivati del benzene mono-, di- e poli-sostituiti. Reattività dell’anello benzenico: la reazione di sostituzione elettrofila aromatica (S.E.A.). Il meccanismo della S.E.A. Alogenazione; nitrazione; solfonazione; alchilazione, acilazione di Friedel & Crafts. Gruppi attivanti e disattivanti. Reattività ed orientamento. Alogenuri arilici. [Lezioni Power Point N.8a e 8b]

Fenoli. Acidità dei fenoli. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica. Composti fenolici naturali. [Lezioni Power Point N.8a e 8b]

Aldeidi e chetoni. Struttura. Nomenclatura. Metodi di preparazione. Caratteristiche chimico-fisiche del gruppo carbonilico. Reattività. Reazioni di addizione nucleofila: addizione di alcoli, di acqua, di reattivi di Grignard, di HCN. Addizione di ammine primarie: formazione di basi di Schiff. Ossidazione. Riduzione dei composti carbonilici. Tautomeria cheto-enolica. [Lezione Power Point N.9]

Acidi carbossilici. Struttura e nomenclatura. Proprietà fisiche. Metodi di preparazione. Acidità. Effetto dei sostituenti sull’acidità in acidi alifatici; formazione di sali; saponi. Reazioni degli acidi carbossilici. Riduzione con LiAlH4: formazione di alcoli primari. Decarbossilazione. Esterificazione di Fischer. [Lezione Power Point N.10]

Derivati funzionali degli acidi carbossilici. Alogenuri acilici, esteri, anidridi, ammidi, nitrili: struttura e nomenclatura. Reattività. Reazione di sostituzione nucleofila acilica. Reazioni di idrolisi dei derivati degli acidi carbossilici. Reazioni di riduzione. [Lezione Power Point N.11]

Ammine. Struttura e nomenclatura. Proprietà fisiche. Basicità. Metodi di preparazione. Reattività. Reazioni delle ammine con acido nitroso. [Lezione Power Point N.12]

Carboidrati. Classificazione e nomenclatura. Configurazione dei monosaccaridi. Proiezioni di Fischer. Serie D ed L. Forme cicliche. Disaccaridi: maltosio, saccarosio, lattosio. Polisaccaridi: cellulosa, amido, glicogeno. [Lezione Power Point N.13]

Amminoacidi e proteine. Struttura degli amminoacidi. Amminoacidi naturali. Punto isoelettrico. Il legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. [Lezione Power Point N.14]

Lipidi (cenni). I lipidi. Grassi ed oli. I saponi. I fosfolipidi. Le cere. Gli steroidi. [Lezione Power Point N.15]

W.H. Brown – B.L. Iverson – E.V. Anslyn – C.S. Foote - “Chimica Organica”, con modelli molecolari - VI Edizione EdiSES

B. Botta - “Chimica Organica” - Edi-ermes

D. Sica - “Esercizi di Chimica Organica” - EdiSES

W.H. Brown – B.L. Iverson – S.A. Iverson “Guida alla soluzione dei problemi di Chimica Organica” - EdiSES



TESTI IN INGLESE:

William H. Brown, Christopher S. Foote, Brent L. Iverson, Eric Anslyn - Organic Chemistry - Cengage Learning (VI Edition)

Thomas N. Sorrell - Solutions to Exercises, Organic Chemistry - Univ Science Books

PARTE I

Definizione e scopi. Il processo sedimentario. Composizione e tessitura delle rocce terrigene. Il trasporto sedimentario: processi selettivi e processi massivi

PARTE II

Il record stratigrafico. Definizione di Strato e princìpi di Stratigrafia. Principio di sovrapposizione ed eccezioni. Successioni dritte e rovesciate. Polarità degli strati. Principio della orizzontalità degli strati ed eccezioni. Principio di continuità laterale ed eccezioni. Elementi di tettonica: faglie e pieghe. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti. Realizzazione di un profilo topografico. Unità Litostratigrafiche: definizioni. Correlazione litologica e litostratigrafica. Successioni continue e discontinue. Concetto di “Lacuna Stratigrafica”. I limiti stratigrafici: passaggi verticali e orizzontali. Elementi di geomorfologia.

PARTE III

Concetto di Trasgressione e Regressione. Variazioni relative del livello del mare. Le Discordanze: definizione e tipi. Cenni sulle sequenze deposizionali.

PARTE IV

Unità Biostratigrafiche. I fossili guida e la correlazione biostratigrafica. Le datazioni radiometriche e limiti. Il decadimento radioattivo e il tempo di dimezzamento. Il tempo geologico: la scala del tempo. Unità Cronologiche e Cronostratigrafiche: definizioni e “gerarchie”. Rapporti tra Unità Cronostratigrafiche e le altre Unità. I limiti delle Unità Cronostratigrafiche.

Casati P.: Scienze della Terra. Elementi di Geologia generale. CLUP
Bosellini A. – Mutti E. – Ricci Lucchi F. - Rocce e successioni sedimentarie. UTET
Appunti e dispense fornite dal docente

La diversità dei viventi; gli adattamenti; le categorie sistematiche; analogia ed omologia; cenni sui Protozoi, caratteristiche, classificazione ed origine dei principali phyla di Invertebrati: Poriferi, Cnidari, Ctenofori, Platelminti, Nemertei, Nematodi, Foronidei, Briozoi, Brachiopodi, Molluschi, Anellidi, Onicofori, Tardigradi, Artropodi, Echinodermi

1) Dorit R., Walker W.F., Barnes R.D. – Zoologia - Ed. Zanichelli
2) La Greca M. – Zoologia degli Invertebrati - Ed. UTET seconda edizione
3) Barnes R.D. –Zoologia degli Invertebrati - Ed. Piccin

Riepilogo sui Deuterostomi. Gli Emicordati. I Cordati: sistematica e loro origine ed evoluzione. Origine ed evoluzione dei Vertebrati. Le ere geologiche. Cenni di embriologia. Gli Agnati. I primi Gnatostomi: Acantodi e Placodermi. Caratteristiche e sistematica di Condroitti, Attinopterigi e Sarcopterigi. Origine dei Tetrapodi; pressioni ambientali e preadattamenti alla vita sulle terre emerse. Comparsa e radiazione degli Anfibi. Gli Anfibi attuali. L’uovo amniotico. Origine, caratteristiche generali, radiazione adattativa e sistematica dei Rettili, degli Uccelli e dei Mammiferi.

1- Hickman C.P., Roberts L.S., Keen S.L., Eisenhour D.J., Larson A., l'Anson A. - DIVERSITA' ANIMALE – Ed. Mc Graw-Hill.

2- Pough H.F., Janis C.M., Heiser J. B.- ZOOLOGIA DEI VERTEBRATI- Ed. Pearson

3- Miller S.A., Harley J. P. - ZOOLOGIA - Parte sistematica . Ed. Idelson-Gnocchi

Biodiversità, adattamenti, evoluzione delle piante terrestri.Flora e biodiversità. Strategie adattative delle piante al clima mediterraneo.Classificazione dei viventi. Principali sistemi di classificazione.Biodiversità ed evoluzione. Convergenza e parallelismo evolutivo. Diversità vegetale in chiave evolutiva.Concetto di specie. La specie come entità evolutiva: evoluzione e processi di speciazione.Metodi e principi della sistematica. Sistematica filogenetica.Evoluzione e diversificazione delle Tracheofite. Filogenesi delle Angiosperme.Il Mediterraneo: bacino di biodiversità. Origine ed evoluzione della flora mediterranea.

Raven P., Evert R., Eichhorn S. 2002: Biologia delle piante. Zanichelli, Bologna

Pignatti S. 1995: Ecologia vegetale. UTET, Torino

Pasqua G., Abbate G., Forni C. 2008: Botanica Generale e Diversità Vegetale. Piccin, Padova

Willis K.J., McElwain J.C. 2002: The evolution of plants. Oxford University Press, Oxford

Thompson J.D. 2005: Plant Evolution in the Mediterranean. Oxford University Press, Oxford

Judd et al. 2007: Botanica Sistematica. Un approccio filogenetico. Piccin

Soltis et al. 2005: APG Phylogeny and evolution of Angiosperms. Sinauer.AA.VV. 2009: APG III. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants. Bot. J. Linn. Society.

Membrane cellulari

Composizione, organizzazione, asimmetrie strutturali – Giunzioni intercellulari.

Scambi tra cellule ed ambiente

Diffusione semplice attraverso le membrane – Diffusione attraverso canali: selettività dei canali, canali di leakage (“sempre” aperti ) e canali gated (dotati di “porte”), canali idrici (acquaporine) - Trasporti mediati: carriers di membrana, diffusione facilitata, trasporti attivi primari e secondari - Spostamento di acqua attraverso le membrane: osmosi - Trasporti vescicolari: fagocitosi, pinocitosi, esocitosi – Scambi attraverso gli epiteli.

Flussi ionici ed effetti elettrici

Equilibri ionici – Potenziale di diffusione e potenziale di equilibrio – Proprietà elettriche delle membrane – Genesi del potenziale di membrana.

Cellule eccitabili

Caratteristiche del potenziale di azione: refrattarietà, accomodazione – Conduzione dei segnali lungo le fibre nervose: velocità, mielinizzazione – Proprietà elettriche di membrana delle fibre miocardiche di pacemaker e di quelle aspecifiche – Fibre muscolari scheletriche e lisce: aspetti elettrici, meccanici e metabolici della contrazione – Gli ioni Ca2+ nella contrazione muscolare.

Comunicazione tra cellule

Meccanismi, modulazione e controllo della comunicazione endocrina: ormoni, recettori, secondi messaggeri – Comunicazione sinaptica: sinapsi elettriche e chimiche, meccanismi pre- e post-sinaptici, neurotrasmettitori e neuromodulatori, sommazione spazio-temporale, plasticità (LTP ed LTD) – Sinapsi neuro-muscolare.

Codificazione delle informazioni sensoriali

Complessi recettoriali: classificazioni, definizione di stimolo, soglia e campo recettivo - Meccanismi di trasduzione e codificazione – Sensibilità recettoriale – Riflessi spinali.

Controllo delle funzioni vegetative

Organizzazione del sistema nervoso – Programmi integrati: funzioni ipotalamiche.

Apparato cardio-circolatorio

Sangue: composizione, funzioni, trasporto dei gas, emopoiesi.

Emodinamica (velocità, pressione, resistenze, regimi di flusso) – Funzioni delle arterie: proprietà elastiche, polso arterioso – Controllo distrettuale e sistemico delle resistenze periferiche - Scambi capillari – Ritorno venoso

Funzione cardiaca: automatismo, proprietà meccaniche ed elettriche, regolazione intrinseca ed estrinseca.

Ventilazione

Ventilazione in ambiente acquatico e terrestre - Aspetti meccanici della ventilazione polmonare: spazi morti, volumi respiratori, pressione intrapleurica ed alveolare, compliance, tensione superficiale - Diffusione alveolo-capillare – Controllo della ventilazione: centri bulbo-pontini, ritmicità intrinseca, regolazione chimica e meccanica.

Regolazione dell’ambiente interno

Meccanismi renali: filtrazione, riassorbimento, secrezione – Escrezione delle scorie metaboliche - Bilancio idrico: concentrazione delle urine - Controllo di volume, osmolarità ed equilibrio acido-base delle soluzioni corporee.

Digestione

Apparato digerente: motilità, secrezioni e assorbimenti - Pancreas esocrino - Ruolo della bile - Controllo nervoso e chimico delle funzioni gastrointestinali.

D.U. Silverthorn, Fisiologia umana, Casa Editrice Ambrosiana;

R. Hill, G. Wyse, M. Anderson, Fisiologia animale, Zanichelli;

D. Schimdt-Nielsen, Fisiologia animale, Piccin.

SCIENTIFIC TOPICS : WHAT DOES A SCIENTIST DO ? - WHAT IS SCIENCE ? THE SCIENTIFIC REVOLUTION. SAFETY IN YOUR SCIENCE LAB. STUDYING BONES : FROM DINOSAURS TO EARLY BIRDS. FOSSILS : ANNALS OF LIFE WRITTEN IN ROCK. WHAT IS EVOLUTION ? PRE-DARWINIAN THEORIES. DARWIN : HIS PASSION FRO OBSERVATION. THE GENETIC CONSITUTION OF POPULATION.

LANGUAGE STRUCTURES BASED ON TOPICS & ON UNITS.

Unit 1 –Question forms.Suffixes.Formal and informal writing

Unit 2 –Present simple and present continuous.Adjectives and adverbs

Unit 3 –'Like' as a verb and preposition.Prefixes.Using 'like' as a filler word

Unit 4 –Adverbs of Frequency.Commuting and adverbs of frequency.Two ways to say 'often'

Unit 5 –'Have to' and 'must'.Future and past usage.Language practice.

'Have got to' versus 'have to'.

Unit 6 –Past Simple.

-ing and –ed adjectives.

Unit 7 –Past simple and continuous.

Unit 8 -Articles.Grammar.When to use 'the'.When to use the zero article.

Compound adjectives

Unit 9 –'Going to' and present continuous.Past, present or future?

'Going to' and present continuous to talk about the future.

Different ways to talk about the future.Language for making plans

Unit 10 –Verb patterns.When to use the gerund and when the infinitive after a verb.

Unit 11 –Past participles and the present perfect.Present perfect with 'never' and 'ever'

Unit 12 –Present perfect with 'for' and 'since'.

Unit 13 –Comparatives and superlatives.Much and more.More about comparatives.Comparing nouns

Superlatives and comparatives activity.

Unit 14 –'Just', 'already' and 'yet' with the present perfect tense.Compound nouns

Unit 15 –Defining relative clauses.Getting a handle on relative clauses.

Wh- /Relative clauses.Descriptions with relative clauses

Unit 16 –Understanding might, may and could.Using will and might.

May, might and could for possibility.

Unit 17 – REVISION

Unit 18 –'Too', 'very', 'enough'.Modifying adjectives with 'too', 'very' and 'enough'

Unit 20 –Tenses:present simple, present continuous, past simple, present perfect;

going to, present continuous with future meaning.

Mixed tenses.

Talking about plans for the future.

Unit 21 –'if' and 'whether'

Unit 22 –REVISION

Unit 23 –First conditional.'If' + present simple + will

Unit 24 –The second conditional.Would it be better if…

Third conditional.

State verbsand action verbs.

Unit 25 –Present perfect and past simple.

Unit 26 –Question tags

Unit 27–'might' and 'be likely to'.

Unit 28–'Used to' and 'would'.

Suggestions, instructions and advice

Unit 30 –, 'be able to' and 'manage to' in context.Present and past modals of ability.

MAPPE CONCETTUALI. FOTOCOPIE DA INVIARE A MEZZO MAIL. LINKS. PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE.

Le aree protette In Italia (parchi, riserve, zone umide Ramsar, SIC, ZPS, IBA, etc.); Convenzioni internazionali, direttive UE, legislazione nazionale e regionale; piani territoriali e piani di gestione; relazioni con la pianificazione territoriale (PRG, Piani paesistici, etc.); problemi e prospettive.

- Parchi e aree protette in Italia - Accademia Nazionale dei Lincei, Roma.
- AA.VV., 2003 Il sistema delle aree protette in Italia – T.C.I., Milano.
- Massa R., Ingegnoli V., 1999 – Biodiversità, Estinzione, conservazione. UTET, Torino.
- Lecture notes

Introduzione alla Fisiologia ambientale: caratteristiche generali - Adattamento biologico ed acclimatizzazione: potenzialità e limiti - Regolazione dell’espressione genica.Temperatura ed energetica - Metabolismo e taglia corporea – Classificazione degli animali in base alla temperatura (ectotermi, eterotermi, endotermi) – Adattamento alle basse temperature – Evoluzione dell’endotermia in Uccelli e Mammiferi – La regolazione della temperatura: meccanismi neurali, endocrini e comportamentali – Il termostato ipotalamico – L’acclimatazione al freddo - Letargo, ibernazione, estivazione - Risposte a variazioni termiche stagionali nei Mammiferi polari - Limiti di tolleranza animale all’ipertermia e all’ipotermia - Mantenimento dell’equilibrio termico ed idrico degli animali terrestri in ambiente caldo-arido e caldo-umido. Energia irraggiata - Effetti delle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti sulla superficie terrestre e nello spazio. Microgravità – Adattamenti respiratori, cardiovascolari, scheletrici, vestibolari e neuromuscolari – Effetti a breve e medio termine della permanenza nello spazio. Alta quota – Compensazioni a breve ed a lungo termine - Effetti ventilatori, cardio-circolatori, endocrini e metabolici – Variazioni dell’eritropoiesi – Acclimatizzazione normale e mal di montagna. Ambiente iperbarico – Fisiologia dei gas in immersione – Immersione in apnea: gas alveolari, rischi in riemersione, acclimatizzazione – Immersione con respiratori: Funzioni cardio-vascolari in condizioni iperbariche - Effetti renali, endocrini ed emodinamici dell’immersione in apnea e con i respiratori. Sotto- e sovralimentazione – Variazioni funzionali, metaboliche e comportamentali indotte dalla deprivazione di energia di breve durata e dalla sottoalimentazione cronica. Inquinamento acustico.

R. Hill, G. Wyse, M. Anderson, Fisiologia animale, Zanichelli;

D. Schimdt-Nielsen, Fisiologia animale, Piccin;

G. Ferretti, C. Capelli, Dagli abissi allo spazio. Ambienti e limiti umani, Edi ermes.

Parte I: formazione dei bacini oceanici e processi geologici.

Introduzioni e scopi della Geologia Marina. Classificazione dei bacini oceanici. Tipi di margine e strutture associate. Esempi attuali (Oceano Atlantico, Oceano Pacifico, Oceano Indiano, Mar Mediterraneo).

Tecniche di investigazione dei bacini oceanici con particolare riferimento alle onde acustiche e alle onde sismiche.

Parte II: la sedimentazione marina.

Sedimenti terrigeni, misti, carbonatici. Gli “ooze”. Utilizzo dei sedimenti marini per fini paleoecologici e paleoambientali. Sedimenti di spiaggia e dinamiche costiere. Gli isotopi stabili dell’Ossigeno e del Carbonio. I sedimenti evaporitici e la crisi di salinità del Mediterraneo.

Metodi di campionamento dei sedimenti marini.

Parte III: oceanografia.

Caratteristiche delle masse oceaniche. Circolazione oceanica superficiale e profonda.

Metodi di campionamento delle acque. Risorse minerali in oceano.

1. Pinet P.R. 2003 – “Invitation to Oceanography” 3rd Ed., Jones and Bartlett Publishers, 556 pp. (www.jbpub.com/oceanlink)

2. Thurman, H. V. – Burton E.A. 2001 - “Introductory Oceanography”, 9th Ed., Prentice Hall, 554 pp. (www.prenhall.com/thurman)

3. Dispense e “slides” fornite dal docente

Cenni di bionomia bentonica del Mediterraneo – Concetto di biocenosi e criteri di identificazione. Zonazione del benthos marino. Piani del sistema fitale: Sopralitorale; Mediolitorale; Infralitorale; Circalitorale. Macroflora marina del Mediterraneo: origine e caratteristiche biogeografiche – Specie alloctone. Distribuzione e struttura della vegetazione del Mediterraneo: vegetazione fotofila e sciafila di substrato roccioso, tionitrofila, degli ambienti lagunari, dei substrati molli: le praterie a fanerogame marine. Caratterizzazione e valutazione delle praterie a Posidonia oceanica – Strumenti e metodologie di campionamento del fitobenthos – Conservazione dei campioni - Studio dei rilevamenti e loro raggruppamento in tabella – La vegetazione bentonica quale indicatore della qualità dell’ambiente Indici sinecologici – Valutazione dello stato ecologico delle acque [Direttiva Quadro in Materia di Acque (WFD 2000/60/EU)] secondo la metodologia CARLIT (Cartography of littoral and uppersublittoral benthic communities) utilizzando l’elemento biologico macroalghe. Fattori di rischio per la biodiversità: distruzione e frammentazione degli habitat, inquinanti e specie alloctone – Norme nazionali e internazionali per la protezione delle macroalghe e delle fanerogame marine.

1 - MANUALE DI METODOLOGIE DI CAMPIONAMENTO E STUDIO DEL BENTHOS MARINO MEDITERRANEO. M.C. Gambi & M. Dappiano (Editori). Biologia Marina Mediterranea, vol. 10 (suppl.). 638 pp.. Genova 2003 (ISSN 1123-4245):

1a - Capitolo 5 - M.C. Buia, M.C. Gambi, M. Dappiano.I sistemi a Fanerogame marine. Pagg. 145-198;

1b - Capitolo 7 - M. Cormaci, G. Furnari, G. Giaccone. Macrofitobenthos. Pagg. 263-262;

1c - Capitolo 18 -C. Morri, D. Bellan-Santini, G. Giaccone, C.N. Bianchi. Principi di Bionomia: definizione dei popolamenti e uso dei descrittori tassonomici (Macrobenthos). Pagg. 605-634.

2 - Quaderni Habitat n. 19 - Praterie a fanerogame marine. Piante con fiori nel Mediterraneo.Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare in collaborazione con il Museo Friulano di Storia Naturale.

3 - ISPRA, 2008 - Quaderno Metodologico sull’elemento biologico MACROALGHE e sul calcolo dello stato ecologico secondo la metodologia CARLIT.

4 - Articoli scientifici e slides delle lezioni