Corso di laurea: Scienze biologiche Programmazione per l'A.A. 2021/2022

Ripasso delle strutture grammaticali principali. Esercizi di pronuncia. Definizione di biologia. Lo studio della vita e degli organismi viventi. I campi della biologia . La cellula. La sua struttura. Differenze e similarità della cellula animale e vegetale. La cellula staminale. Tessuti , organi e sistemi. L’acqua e le sue proprietà. Composti organici e inorganici. Microbi e malattie , microbi e cibo. Batteri , virus , definizione. Il sistema Nervoso. Simpatico e parasimpatico. Il cervello. Il midollo spinale. Coronavirus. Definizione. Rischi e pericoli.

Mary Jones and Geoff Jones . Biology. Coursebook third edition. Cambridge University Press,

A) CITOLOGIA (CFU 6) Caratteristiche biologiche della materia vivente. Composizione chimica della materia vivente: acqua, sali minerali, glucidi, lipidi, proteine, acidi nucleici. Cenni sui livelli di organizzazione della materia vivente. La cellula eucariotica animale. La membrana plasmatica e i suoi rivestimenti esterni. Le differenziazioni della membrana plasmatica: microvilli, ciglia e flagelli, sistemi di giunzione, lamina basale. Il citoplasma: ialoplasma; ribosomi; reticolo endoplasmatico ruvido (RER) e liscio (REL); apparato del Golgi; lisosomi; perossisomi; mitocondri; inclusioni citoplasmatiche; sostanze di riserva; pigmenti; il citoscheletro ed i suoi costituenti; l'apparato della sfera. Endocitosi ed esocitosi. Il nucleo ed i suoi costituenti: la parete nucleare; nucleoplasma e nucleoscheletro; organizzazione e funzioni della cromatina; cromosomi e corredo cromosomico; nucleolo. Il ciclo cellulare e le sue fasi. Intercinesi: fase G0, G1, S, G2 (cenni su: trascrizione, sintesi proteica, duplicazione del DNA). La divisione cellulare: mitosi e meiosi.

B) METODI E STRUMENTI DI INDAGINE (CFU 1) Osservazione diretta di cellule e tessuti viventi; colorazioni vitali e sopravitali. Procedure di allestimento di preparati permanenti. Le principali colorazioni istologiche. Principi generali di citochimica ed istochimica. Microscopi ottici ed elettronici: principi di funzionamento e loro impiego in biologia.

C) ISTOLOGIA (CFU 1 + 1) I tessuti animali: classificazione e riconoscimento. I tessuti epiteliali di rivestimento: caratteristiche generali e classificazione. Epiteli ghiandolari: origine e classificazione delle ghiandole; caratteristiche delle cellule secernenti e vari tipi di secrezione. I tessuti connettivi: le caratteristiche della sostanza intercellulare: parte amorfa o sostanza fondamentale e fibre connettivali; le cellule dei connettivi. Tessuti connettivi propriamente detti. Connettivi di sostegno: tessuto cartilagineo, tessuto cordoide e condroide, tessuto osseo; processi di ossificazione. Tessuto adiposo. Sangue: plasma ed elementi figurati. Endotelio e vasi sanguigni. Linfa. I tessuti muscolari: tessuto muscolare liscio, striato scheletrico e striato cardiaco. Il tessuto nervoso: il neurone o cellula nervosa, morfologia e struttura. Involucri dei neuroni. Fibre nervose. Sinapsi e terminazioni nervose. La nevroglia.

- Colombo - Olmo. Biologia: Cellula e Tessuti. 2° Ed. Edi-Ermes

- Dini et al. - Citologia & Istologia. Idelson-Gnocchi

- Beninati et al. Citologia e Istologia. Edises

- Adamo et al. Istologia di V. Monesi 6° Ed. Piccin

- Gartner e Hiatt. Atlante di Istologia. EdiSes

- Bani e Bani Sacchi. Atlante di Istologia. Idelson-Gnocchi

A) CITOLOGIA (CFU 6) Caratteristiche biologiche della materia vivente. Composizione chimica della materia vivente: acqua, sali minerali, glucidi, lipidi, proteine, acidi nucleici. Cenni sui livelli di organizzazione della materia vivente. La cellula eucariotica animale. La membrana plasmatica e i suoi rivestimenti esterni. Le differenziazioni della membrana plasmatica: microvilli, ciglia e flagelli, sistemi di giunzione, lamina basale. Il citoplasma: ialoplasma; ribosomi; reticolo endoplasmatico ruvido (RER) e liscio (REL); apparato del Golgi; lisosomi; perossisomi; mitocondri; inclusioni citoplasmatiche; sostanze di riserva; pigmenti; il citoscheletro ed i suoi costituenti; l'apparato della sfera. Endocitosi ed esocitosi. Il nucleo ed i suoi costituenti: la parete nucleare; nucleoplasma e nucleoscheletro; organizzazione e funzioni della cromatina; cromosomi e corredo cromosomico; nucleolo. Il ciclo cellulare e le sue fasi. Intercinesi: fase G0, G1, S, G2 (cenni su: trascrizione, sintesi proteica, duplicazione del DNA). La divisione cellulare: mitosi e meiosi.

B) METODI E STRUMENTI DI INDAGINE (CFU 1) Osservazione diretta di cellule e tessuti viventi; colorazioni vitali e sopravitali. Procedure di allestimento di preparati permanenti. Le principali colorazioni istologiche. Principi generali di citochimica ed istochimica. Microscopi ottici ed elettronici: principi di funzionamento e loro impiego in biologia.

C) ISTOLOGIA (CFU 1 + 1) I tessuti animali: classificazione e riconoscimento. I tessuti epiteliali di rivestimento: caratteristiche generali e classificazione. Epiteli ghiandolari: origine e classificazione delle ghiandole; caratteristiche delle cellule secernenti e vari tipi di secrezione. I tessuti connettivi: le caratteristiche della sostanza intercellulare: parte amorfa o sostanza fondamentale e fibre connettivali; le cellule dei connettivi. Tessuti connettivi propriamente detti. Connettivi di sostegno: tessuto cartilagineo, tessuto cordoide e condroide, tessuto osseo; processi di ossificazione. Tessuto adiposo. Sangue: plasma ed elementi figurati. Endotelio e vasi sanguigni. Linfa. I tessuti muscolari: tessuto muscolare liscio, striato scheletrico e striato cardiaco. Il tessuto nervoso: il neurone o cellula nervosa, morfologia e struttura. Involucri dei neuroni. Fibre nervose. Sinapsi e terminazioni nervose. La nevroglia.

- Colombo - Olmo. Biologia: Cellula e Tessuti. 2° Ed. Edi-Ermes

- Dini et al. - Citologia & Istologia. Idelson-Gnocchi

- Beninati et al. Citologia e Istologia. Edises

- Adamo et al. Istologia di V. Monesi 6° Ed. Piccin

- Gartner e Hiatt. Atlante di Istologia. EdiSes

- Bani e Bani Sacchi. Atlante di Istologia. Idelson-Gnocchi

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 elettronica ed elettronegatività.

3 - 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.

4 - Forze intermolecolari - Forze di Van der Waals e di London- Legame ad idrogeno.

5 - 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.

6 – 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

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 - SOLUZIONI ACQUOSE - Tipi di soluzioni - Unità di concentrazione – Solubilità (con particolare riferimento alla solubilità dei composti ionici) ed equilibri eterogenei - 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

9 – ELEMENTI DI CINETICA - Fattori che influenzano la velocità di reazione – Equazione cinetica ed ordine di reazione – Reazioni elementari: step limitante la velocità di reazione - Energia di attivazione - Catalizzatori

10 - 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 - Anfoliti – pH di soluzioni saline (idrolisi) - Soluzioni tampone - Calcolo di pH in soluzione di acidi, basi, sali e tamponi – Indicatori di pH. Applicazioni numeriche e titolazioni.

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

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

13 – 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.

Elementi di transizione: generalità.

Composti di coordinazione di rilevanza biologica.

Le parti sottolineate, e tutto ciò che riguarda i saperi minimi per l’accesso ai test per il numero programmato (consultare il sito di Scienze Biologiche), sono trattate approfonditamente durante i corsi base che si terranno durante le prime settimane del corso

1.PRINCIPI DI CHIMICA - Atkins, Jones, Laverman - Anno2018. Casa Editrice: ZANICHELLI

2.STECHIOMETRIA. Guida alla soluzione di problemi di chimica. Autori: Lausarot, Vaglio. Casa Editrice: PICCIN

3.CHIMICA. Autori: Kotz, Treichel, Townsend. Casa Editrice: EdiSES. VI e VII Edizione

4.Fondamenti di Chimica. Autori: M. Schiavello, L. Palmisano. Casa Editrice: EdiSES. V Edizione

5. Chimica Generale e Inorganica. A cura di Maurizio Speranza, Casa Editrice: edi-ermes

6. Chimica. Un approccio molecolare. Autore: Nivaldo J. Tro, Casa Editrice: EdiSES

7. Stechiometria. Un avvio allo studio della chimica (sesta Edizione). Autori: Bertini, Luchinat, Mani, Ravera. Casa Editrice Ambrosiana (CEA)

Appunti di lezione

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 elettronica.

ed elettronegatività.

3 - 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.

4 - Forze intermolecolari - Forze di Van der Waals e di London- Legame ad idrogeno.

5 - 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.

6 – 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

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 - 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

9 – 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

10 - 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 - Anfoliti – pH di soluzioni saline (idrolisi) - Soluzioni tampone - Calcolo di pH in soluzione di acidi, basi, sali e tamponi – Indicatori di pH. Applicazioni numeriche.

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

12 – ELEMENTI DI TERMODINAMICA.

Entalpia - Legge di Hess (da trattare prima del legame chimico) – Entropia (da trattare prima delle soluzioni acquose) - Energia Libera – Ruolo della temperatura nella spontaneità delle reazioni chimiche (da trattare prima dell’elettrochimica)

13 – 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.

Elementi di transizione: generalità.

Composti di coordinazione di rilevanza biologica.

Le parti sottolineate, e tutto ciò che riguarda i saperi minimi per l’accesso ai test per il numero programmato (consultare il sito di Scienze Biologiche), sono trattate approfonditamente durante i corsi base che si terranno nei pomeriggi delle due prime settimane del corso

1. Kotz-Treichel-Townsend-Treichel 6a Edizione - Chimica - EdiSeS, Napoli






2. Whitten Davis, Peck, Stanley Chimica Generale - Piccin Padova






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

del docente

Le origini della Biologia dello Sviluppo. La riproduzione: significato e modalità. Caratteristiche generali e significato della meiosi e mitosi. Spermatogenesi e spermiogenesi. Lo spermatozoo: morfologia e struttura. Capacitazione. Oogenesi. Interazione tra oocita e cellule accessorie. Organizzazione della cellula uovo e sua maturazione. Tipi di uovo e rivestimenti ovulari. Fecondazione: caratteristiche generali. Meccanismi di interazione fra i gameti: riconoscimento tra spermatozoo e uovo; attrazione dello spermatozoo; attivazione dello spermatozoo. Contatto e fusione dei gameti. Cenni sulla fecondazione in vitro. L'attivazione metabolica dell'uovo e suo significato: reazioni precoci e reazioni tardive. Cascata del fosfatidilinositolo. Determinanti citoplasmatici: loro genesi e segregazione durante l'attivazione dell'uovo di Nematodi, Insetti, Molluschi, Echinodermi, Tunicati ed Anfibi. La segmentazione: oloblastica (radiale, spirale, bilaterale e rotazionale) e meroblastica (discoidale e superficiale). Distribuzione dei determinanti citoplasmatici durante la segmentazione. Tipi di blastule: celoblastule e sterroblastule; territori presuntivi. La gastrulazione. I movimenti morfogenetici. I foglietti embrionali e loro derivati. Neurulazione e formazione del piano generale del corpo. Prime fasi dello sviluppo embrionale di: riccio di mare, anfiosso, Anfibi, Uccelli e Mammiferi. Gli annessi embrionali. Meccanismi di differenziamento cellulare: preformismo ed epigenesi. Teoria del plasma germinale. Sviluppo a mosaico e regolativo: la poliembrionia. Induzione primaria e secondaria: gli organizzatori e la competenza; specificità regionale dell'induzione; meccanismi molecolari dell'induzione. Centro di Nieuwkoop e l'induzione del mesoderma. Trapianti nucleari: generalità. Equivalenza del genoma ed espressione genica differenziale.

Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale. Menegola et al., Edises, 2019

Biologia dello Sviluppo, Andreuccetti et al., Ed. McGraw-Hill, 2010-12-13.

Biologia dello Sviluppo, Gilbert, Ed. Zanichelli, 2008.

Browder, Biologia dello Sviluppo – Zanichelli

Wolpert, Biologia dello Sviluppo, Zanichelli

Developmental Biology, Developmental Biology, Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi, 2016.

Materiale didattico fornito in aula dal docente

Le origini della Biologia dello Sviluppo. La riproduzione: significato e modalità. Caratteristiche generali e significato della meiosi e mitosi. Spermatogenesi e spermiogenesi. Lo spermatozoo: morfologia e struttura. Capacitazione. Oogenesi. Interazione tra oocita e cellule accessorie. Organizzazione della cellula uovo e sua maturazione. Tipi di uovo e rivestimenti ovulari. Fecondazione: caratteristiche generali.Meccanismi di interazione fra i gameti: riconoscimento tra spermatozoo e uovo; attrazione dello spermatozoo; attivazione dello spermatozoo. Contatto e fusione dei gameti. Cenni sulla fecondazione in vitro. L'attivazione metabolica dell'uovo e suo significato: reazioni precoci e reazioni tardive. Cascata del fosfatidilinositolo. Determinanti citoplasmatici: loro genesi e segregazione durante l'attivazione dell'uovo di Nematodi, Insetti, Molluschi, Echinodermi, Tunicati ed Anfibi. La segmentazione: oloblastica (radiale, spirale, bilaterale e rotazionale) e meroblastica (discoidale e superficiale). Distribuzione dei determinanti citoplasmatici durante la segmentazione. Tipi di blastule: celoblastule e sterroblastule; territori presuntivi. La gastrulazione. I movimenti morfogenetici. I foglietti embrionali e loro derivati. Neurulazione e formazione del piano generale del corpo. Prime fasi dello sviluppo embrionale di: riccio di mare, anfiosso, Anfibi, Uccelli e Mammiferi. Gli annessi embrionali. Meccanismi di differenziamento cellulare: preformismo ed epigenesi. Teoria del plasma germinale. Sviluppo a mosaico e regolativo: la poliembrionia. Induzione primaria e secondaria: gli organizzatori e la competenza; specificità regionale dell'induzione; meccanismi molecolari dell'induzione. Centro di Nieuwkoop e l'induzione del mesoderma. Trapianti nucleari: generalità. Equivalenza del genoma ed espressione genica differenziale.

Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale. Menegola et al., Edises, 2019

Biologia dello Sviluppo, Andreuccetti et al., Ed. McGraw-Hill, 2010-12-13.
Biologia dello Sviluppo, Gilbert, Ed. Zanichelli, 2008.
Browder, Biologia dello Sviluppo – Zanichelli
Wolpert, Biologia dello Sviluppo, Zanichelli

Developmental Biology,Developmental Biology,Scott F. Gilbert,Michael J. F. Barresi, 2016.

Materiale didattico fornito in aula dal docente

Il corso di Botanica è articolato in due moduli. Il Modulo I (3 CFU) fornisce conoscenze preliminari e generali sulla biologia vegetale; il Modulo II (6 CFU) è dedicato allo studio della biodiversità vegetale.

Modulo I

Procarioti ed Eucarioti autotrofi. Livelli strutturali e modi di nutrizione (organismi parassiti, saprotrofi e simbionti). Cenni sulla fotosintesi clorofilliana. Ruolo dei vegetali nella biosfera. Caratteristiche generali della cellula vegetale eucariotica (plastidi, vacuoli, parete e sue modificazioni). La divisione cellulare e la citodieresi. Origine della cellula eucariotica. I diversi gradi di organizzazione strutturale (tallo, cormo). Classificazione e Filogenesi. Principali sistemi di classificazione. Nomenclatura botanica. Cenni sui processi di speciazione. La riproduzione vegetativa, la sporogonia, la riproduzione sessuale. Modalità e significato dei diversi tipi di riproduzione. Cicli ontogenetici e cicli metagenetici e loro significato evolutivo. Sessualità nelle piante: piante ermafrodite, monoiche e dioiche. I procarioti fotoautotrofi. I Cianobatteri.

Modulo II

Miceti: morfologia del tallo, riproduzione, trofismo, ecologia e principali cicli biologici (Zigomiceti, Ascomiceti, Basidiomiceti). I protisti eterotrofi: Oomiceti. Alghe: tipi di organizzazione del tallo: morfologia ed adattamenti ecologici; riproduzione e principali cicli biologici (Rodofite, Eteroconte, Clorofite). La conquista delle terre emerse: cause, teorie, adattamenti alla vita terrestre. Cenni sulle più antiche piante terrestri. Crittogame non vascolari: morfologia, riproduzione e ciclo biologico; i principali gruppi (Briofite, Epatofite e Antocerofite). Crittogame vascolari (pteridofite): caratteri vegetativi e riproduttivi, ciclo biologico; isosporia ed eterosporia; i principali gruppi (Licofite, Psilotofite, Sfenofite e Pterofite). Spermatofite: apparati riproduttori, impollinazione e fecondazione, ovulo e seme. Gimnosperme: apparati vegetativi e riproduttori, ciclo biologico; i principali gruppi (Cicadofite, Ginkgofite, Conifere, Gnetofite). Angiosperme: caratteri vegetativi e riproduttivi, fiore e infiorescenze, impollinazione e fecondazione, seme, frutti e infruttescenze, disseminazione. Caratteri distintivi e usi delle principali famiglie.

1. EVERT R.F. & EICHORN S.E, La biologia delle piante di Raven. 7^ ed. 2013. Zanichelli ed., Bologna.

2. MAUSETH J. D., Botanica. Fondamenti di biologia delle piante. IV^ ed. 2019. Casa ed. Idelson-Gnocchi.

3. GEROLA F.M., Biologia vegetale. 3^ ed. 1998. UTET (per il capitolo sulla riproduzione)

4. GEROLA F.M., Biologia e diversità dei vegetali. 1995. UTET (per l'argomento "organizzazione del corpo dei vegetali")

Il programma dettagliato sarà pubblicato alla fine del corso. Sul portale Studium sarà possibile seguire quotidianamente il diario delle lezioni. Gli argomenti trattati sono:




Matrici. Sistemi di equazioni lineari.
Elementi di calcolo vettoriale e sue applicazioni alla geometria analitica..
Generalità sugli insiemi numerici.
Successioni di numeri reali.
Funzioni reali di variabile reale e loro limiti.
Calcolo differenziale per le funzioni reali di una variabile reale e sue applicazioni.
Calcolo integrale per le funzioni reali di una variabile reale.


Si fa presente che tutti gli argomenti trattati sono indispensabili per acquisire una buona conoscenza della materia e tutti saranno oggetto delle prove d’esame. Per alcuni teoremi non verrà richiesta la dimostrazione. Per conoscere il grado di approfondimento con cui saranno presentati i singoli argomenti basterà seguire il diario delle lezioni (pubblicato quotidianamente su Studium). Si ricorda comunque che la frequenza delle lezioni e la partecipazione attiva ad esse e alle eventuali attività integrative agevoleranno l’apprendimento.

Sul portale Studium saranno inseriti gli appunti ufficiali del corso. Tali appunti sono destinati esclusivamente agli studenti del corso ed è vietato ogni altro utilizzo. I libri di testo consigliati potranno servire per approfondire gli argomenti studiati e per conoscere le applicazioni della Matematica alla Biologia.

Si consigliano inoltre:

- per gli esercizi: S. Salsa, A. Squellati, Esercizi di Matematica, vol. 1, Zanichelli

- per approfondimenti: 1) M. Bramanti, C.D. Pagani, S. Salsa Matematica:calcolo infinitesimale e algebra lineare, seconda ed., Zanichelli

2) V. Villani, G. Gentili, Matematica: comprendere e interpretare fenomeni delle scienze della vita, quinta ed., McGraw-Hill

3) D. Benedetto, M. Degli Esposti, A. Guerraggio: Matematica per le scienze della vita, ed. Ambrosiana

Il programma dettagliato sarà pubblicato alla fine del corso. Sul portale Studium sarà possibile seguire quotidianamente il diario delle lezioni. Gli argomenti trattati sono:




Matrici. Sistemi di equazioni lineari.
Elementi di calcolo vettoriale e sue applicazioni alla geometria analitica..
Generalità sugli insiemi numerici.
Successioni di numeri reali.
Funzioni reali di variabile reale e loro limiti.
Calcolo differenziale per le funzioni reali di una variabile reale e sue applicazioni.
Calcolo integrale per le funzioni reali di una variabile reale.


Si fa presente che tutti gli argomenti trattati sono indispensabili per acquisire una buona conoscenza della materia e tutti saranno oggetto delle prove d’esame. Per alcuni teoremi non verrà richiesta la dimostrazione. Per conoscere il grado di approfondimento con cui saranno presentati i singoli argomenti basterà seguire il diario delle lezioni (pubblicato quotidianamente su Studium). Si ricorda comunque che la frequenza delle lezioni e la partecipazione attiva ad esse e alle eventuali attività integrative agevoleranno l’apprendimento.

Sul portale Studium saranno inseriti gli appunti ufficiali del corso. Tali appunti sono destinati esclusivamente agli studenti del corso ed è vietato ogni altro utilizzo. I libri di testo consigliati potranno servire per approfondire gli argomenti studiati e per conoscere le applicazioni della Matematica alla Biologia.

Si consigliano inoltre:

- per gli esercizi: S. Salsa, A. Squellati, Esercizi di Matematica, vol. 1, Zanichelli

- per approfondimenti: 1) M. Bramanti, C.D. Pagani, S. Salsa Matematica:calcolo infinitesimale e algebra lineare, seconda ed., Zanichelli

2) V. Villani, G. Gentili, Matematica: comprendere e interpretare fenomeni delle scienze della vita, quinta ed., McGraw-Hill

3) D. Benedetto, M. Degli Esposti, A. Guerraggio: Matematica per le scienze della vita, ed. Ambrosiana

1 - Caratteristiche degli animali. Funzioni e organizzazione: metabolismo, respirazione e scambi gassosi, alimentazione, trasporto, escrezione e osmoregolazione, interazione con l’ambiente: organi di senso e sistema nervoso. Sostegno e movimento. Omeostasi (Regolazione della temperatura, osmoregolazione). La riproduzione: sessualità e riproduzione sessuale. La riproduzione sessuale nei Metazoi. Meiosi e gametogenesi. Anfigonia e partenogenesi. Le condizioni di sessualità: gonocorismo ed ermafroditismo. Caratteri sessuali secondari e dimorfismo sessuale. Inseminazione e fecondazione. Strategie riproduttive.Sviluppo embrionale e post-embrionale; cicli vitali. La riproduzione asessuale nei Metazoi. Riproduzione e sessualtà nei Protozoi. Posizione della meiosi nel ciclo vitale degli organismi.Modelli di organizzazione. Simmetria e movimento. Modalità di vita.

2 - Classificazione, filogenesi e organizzazione degli animali. Evoluzione e diversità animale. Le categorie tassonomiche. La specie. Regole di nomenclatura. Concetto di omologia. Filogenesi e alberi filogenetici. Metodi di classificazione. Principali vie evolutive degli animali.

3 - PROTOZOI. Caratteristiche generali; cenni sulla classificazione; principali taxa, con attenzione ai Protozoi parassiti dell’uomo.

4 - METAZOI. Evoluzione del piano organizzativo nei principali taxa animali.Origine della pluricellularità e principali vie evolutive. Morfologia e radiazione adattativa dei principali Phylum dei Metazoi: Poriferi. Cnidari (Idrozoi, Scifozoi, Cubozoi, Antozoi). Ctenofori. Platelminti (Turbellari, Trematodi, Cestodi, con attenzione ai principali parassiti dell’uomo). Nemertini. Rotiferi. Lofoforati (Briozoi). Molluschi (Gasteropodi, Bivalvi, Cefalopodi, Scafopodi, Monoplacofori, Aplacofori). Anellidi (Policheti, Oligocheti, Irudinei). Nematodi (con attenzione ai principali parassiti dell’uomo). Artropodi: Chelicerati (Merostomi, Aracnidi), Crostacei (Decapodi, Isopodi, Anfipodi, Stomatopodi, Cirripedi), Unirami (Miriapodi, Esapodi). Echinodermi (Asteroidei, Ofiuroidei, Echinoidei, Oloturoidei, Crinoidei). Cordati: Tunicati, Leptocardi e Vertebrati. Principali tappe dell’evoluzione dei Vertebrati: Missine, Cefalaspidomorfi, Condroitti, Osteitti, Anfibi, Rettili, Uccelli e Mammiferi.

PRINCIPALI TESTI CONSIGLIATI

I. De Bernardi ed altri - Zoologia. Parte generale. Ed. Idelson Gnocchi

II. De Bernardi ed altri - Zoologia. Parte sistematica. II edizione. Ed. Idelson Gnocchi

III. Hickman, Roberts, Keen, Eisenhour, Larson, I'Anson. Diversità animale, 16° edizione. McGraw-Hill

IV. Materiale didattico fornito dai docenti (quanto proiettato a lezione e documenti su particolari argomenti)

V. Hickman, Keen, Eisehour, Larson, l'Anson. Integrated Principles of Zoology, Seventeenth Edition, McGraw-Hill Education International Edition

TESTI CONSIGLIATI PER LA CONSULTAZIONE
V. Hickman, Roberts, Keen, Eisenhour, Larson, I'Anson. Fondamenti di Zoologia, 16° edizione. McGraw-Hill
VI. La Greca M. - Zoologia degli Invertebrati. Ed. UTET
VII. La Greca M. - Elementi di Biologia e Zoologia Generale. Ed. Ciurca
VIII. Brusca R. C. e Brusca G. J. - Invertebrati. Ed. Zanichelli
IX. Westheide W. E Rieger R. - Zoologia sistematica. Ed. Zanichelli

X. Casiraghi M., de Eguileor M, Cerrano C., Puce S. Zoologia. Ed UTET

INTRODUZIONE: grandezze fisiche , unità di misura, cifre significative, errore di misura, grandezze scalari e grandezze vettoriali, operazioni con i vettori, componenti di un vettore e versori.

LA DESCRIZIONE DEL MOTO: Vettori spostamento, velocità e accelerazione, moto con velocità costante, moto con accelerazione costante, moto in due dimensioni.

DINAMICA, LE LEGGI DEL MOTO: Forza, Prima, Seconda e Terza legge di Newton, forza gravitazionale, moto di un proiettile, forze di attrito, dinamica del moto circolare; moto in presenza di forze ritardanti dipendenti dalla velocità.

LAVORO ED ENERGIA : Lavoro di una forza - Teorema dell'energia cinetica - Forze conservative – Potenziale - Conservazione dell'energia meccanica - Conservazione della quantità di moto

MOTO ROTAZIONALE : Cinematica rotazionale - Momento delle forze - Conservazione del momento angolare - Campo gravitazionale ed elettrostatico - Teorema di Gauss e sue applicazioni.

MECCANICA DEI FLUIDI: Proprietà dei fluidi - Statica dei fluidi: leggi di Pascal, Stevino e Archimede - Fluidi ideali e teorema di Bernoulli - Moto laminare di un fluido viscoso: legge di Poiseuille - Circolazione del sangue e lavoro del cuore – Flusso turbolento - Sedimentazione - Fenomeni di superficie: legge di Laplace e fenomeni di capillarità

TERMODINAMICA: Termometria e calorimetria- Calore specifico delle sostanze - Elementi di teoria cinetica dei gas - Stato di un sistema termodinamico - Esperienza di Joule - Equivalenza fra calore e lavoro - Energia interna e primo principio della termodinamica - Generalità delle trasformazioni termodinamiche - Processi reversibili ed irreversibili – Macchine termiche- Secondo principio della termodinamica - Entropia

5 - CARICA ELETTRICA, CAMPO E POTENZIALE ELETTROSTATICO: Carica elettrica -– Conduttori e isolanti- Legge di Coulomb- Campo elettrostatico - Linee di forza, il potenziale e l’energia potenziale elettrostatica - Condensatori - Dielettrico - Densità di energia del campo elettrico

CORRENTE ELETTRICA: Corrente elettrica - Resistenza e legge di Ohm - Correnti elettriche nei conduttori e negli elettroliti - Modello per la conduzione elettrica - Energia e potenza elettrica - Conduzione degli impulsi nel sistema nervoso

CAMPI MAGNETICI: Campo magnetico - Moto di una particella carica in un campo magnetico - Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente - Campo magnetico prodotto da una corrente - Legge di Biot-Savart, - Legge di Ampere - Forza elettromotrice indotta -Legge di Faraday e l’induzione - Legge di Lenz - Equazioni di Maxwell - Onde elettromagnetiche

FENOMENI ONDULATORI :Moto ondulatorio -Equazione delle onde - Onde longitudinali e trasversali - Onde piane ed onde sferiche - Onde monocromatiche - Effetto Doppler - Il suono e le sue caratteristiche - Fisica dell'orecchio - Ultrasuoni.

ELEMENTI DI OTTICA:Riflessione e rifrazione - Legge di Snell - Principio di Huygens- Approssimazione dell'ottica geometrica - Diottro sferico - Lenti sottili - Costruzione geometrica delle immagini - Microscopio - Ottica fisica - Sorgenti coerenti - Interferenza - Diffrazione - Reticolo di diffrazione - Potere risolutivo di uno strumento ottico - Polarizzazione

G. Bellia: Fisica per un Anno, Idelson-Gnocchi, Napoli
J.W. Jewett, R.A. Serway: Principi di Fisica, Vol I, ultima edizione, EdiSES, Napoli
Douglas C. Giancoli: Fisica, Principi e Applicazioni, ultima edizione, Casa Editrice Ambrosiana
​


Gli studenti sono liberi di utilizzare qualunque altro testo possa essere più conveniente per loro.

Per ulteriori esercizi di fisica svolti si consiglia la consultazione di :
J.R. Gordon, R.V. Mcgrew, R.A. Serway, J.W. Jewett: Guida allo studio e alla soluzione dei problemi da Principi di Fisica, III Edizione, EdiSES, Napoli

1. Introduzione alla Chimica Organica -Il legame chimico nei composti del carbonio. Orbitali ibridi. Modelli del legame covalente. Legami semplici e multipli. Polarità dei legami. Molecole polari e apolari. Interazioni intermolecolari. Formule di struttura. Tridimensionalità delle molecole. Rappresentazione delle formule di struttura. Isomeria costituzionale. Risonanza. Classificazione e nomenclatura dei composti organici in base alla struttura e ai gruppi funzionali. Proprietà fisiche e struttura molecolare. Cap1



2. Introduzione alle reazioni organiche ed ai meccanismi -Omolisi ed eterolisi dei legami covalenti. Uso delle frecce curve. Acidi e basi. Forza degli acidi e delle basi (Ka e pKa). Relazione struttura-acidità. Decorso delle reazioni acido-base. Nucleofili ed elettrofili. Variazioni di energia libera. Equilibri e velocità di reazione. Diagrammi di energia potenziale: stati di transizione e intermedi di reazione. Cap2



3. Alcani e Cicloalcani -Struttura. Nomenclatura. Fonti. Proprietà fisiche. Isomeria conformazionale. Pirolisi. Combustione. Alogenazione. Tensione di anello e isomeria geometrica dei cicloalcani. Cap3



4.Stereoisomeria -Chiralità. Enantiomeria. Carbonio asimmetrico e altri stereocentri. Attività ottica. Polarimetro. Configuraziore assoluta. La convenzioneR-S. Proiezioni di Fischer. Diastereoisomeria. Risoluziore di miscele racemiche. Gli stereoisomeri dell'acido tartarico. Importanza biologica della chiralità. Cap6



5. Alcheni -Struttura. Nomenclatura. Isomeria cis-trans edE-Z. Meccanismi di reazione. Reazioni di addizione elettrofila: idrogenazione; alogenazione; idroalogenazione; idratazione e regola di Markovnikov. Regioselettività. Stereospecificità. Polimerizzazione.



6. Alchini -Struttura. Nomenclatura. Proprietà chimiche. Reazioni di addizione: addizione di idrogeno, acidi alogenidrici e acqua.



7. Alogenuri alchilici -Sostituzioni nucleofile. Meccanismi SN1e SN2. Stereochimica delle sostituzioni nucleofile. Effetti della struttura del substrato, del nucleofilo e del solvente. Reazioni dì eliminazione. Meccanismi E2e El. Pesticidi cloroorganici (cenni).



8. Alcoli, Fenoli, Eteri e composti solforati -Nomenclatura. Legame idrogeno. Acidità e basicità. Metodi di preparazione. Reazioni. Tioli. Solfuri. Eteri ciclici.



9.Composti aromatici- Benzene e derivati-Struttura. Nomenclatura e proprietà del benzene e dei suoi derivati. Energia di risonanza. Regola di Huckel. Reazioni di sostituzione elettrofila: alogenazione; nitrazione; solfonazione; alchilazione e acilazione di Friedel-Crafts. Sostituenti attivanti e disattivanti. Effetto su reattività ed orientamento. Composti eterociclici aromatici(furano, tiofene, pirrolo, piridina): strutture e reattività.



10.Ammine -Struttura. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Basicità. Metodi di preparazione. Reazioni. Reazioni delle ammine con acido nitroso. Reazioni dei sali di diazonio. Diazocopulazione.



11. Aldeidi e Chetoni -Struttura. Nomenclatura. Metodi di preparazione. Reazioni di addizione nucleofila: addizione di reattivi di Grignard, di HCN, di alcoli; formazione di semiacetali ed acetali; addizione di derivati dell’ammoniaca; formazione di basi di Schiff. Ossidazione. Riduzione. Acidità degli idrogeni in posizione a. Condensazione aldolica.



12. Acidi carbossilici e derivati -Struttura. Nomenclatura. Costanti di acidità. Metodi di preparazione. Reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Esteri. Idrolisi acida. Saponificazione. Alogenuri degli acidi. Anidridi. Ammidi. Nitrili. Condensazione di Claisen. Idrossiacidi e chetoacidi.





13. Carboidrati -Struttura. Classificazione. Serie degli aldosi e dei chetosi. Chiralità. Attività ottica. Proiezioni di Fischer. Strutture cicliche. Mutarotazione. Reazioni di ossidazione e riduzione. Strutture dei principali disaccaridi e polisaccaridi: Saccarosio. Maltosio. Cellobiosio. Lattosio. Cellulosa. Amido. Glicogeno.



14. Amminoacidi e proteine -Amminoacidi naturali ed essenziali. Funzioni: proprietà acide e basiche; reazioni degli amminoacidi. Legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine.



15. Lipidi –Grassi ed oli. Acidi grassi e triacilgliceroli. Terpeni e terpenoidi. Steroidi. Prostaglandine. Fosfolipidi e membrane cellulari. Cere.



16. Acidi nucleici(cenni)

William H. Brown e Thomas Poon “Introduzione alla Chimica Organica” Edises – NA, VI edizione 2020

Per l’approfondimento

-W.H.Brown, C.S.Foote, B. L. Iverson, E.V. Anslyn, “Chimica Organica", EdiSES – NA- VI Ed 2019

-J. McMurry, "Chimica Organica", Piccin, IX Edizione 2017.

1. Introduzione alla Chimica Organica -Il legame chimico nei composti del carbonio. Orbitali ibridi. Modelli del legame covalente. Legami semplici e multipli. Polarità dei legami. Molecole polari e apolari. Interazioni intermolecolari. Formule di struttura. Tridimensionalità delle molecole. Rappresentazione delle formule di struttura. Isomeria costituzionale. Risonanza. Classificazione e nomenclatura dei composti organici in base alla struttura e ai gruppi funzionali. Proprietà fisiche e struttura molecolare. Cap1



2. Introduzione alle reazioni organiche ed ai meccanismi -Omolisi ed eterolisi dei legami covalenti. Uso delle frecce curve. Acidi e basi. Forza degli acidi e delle basi (Ka e pKa). Relazione struttura-acidità. Decorso delle reazioni acido-base. Nucleofili ed elettrofili. Variazioni di energia libera. Equilibri e velocità di reazione. Diagrammi di energia potenziale: stati di transizione e intermedi di reazione. Cap2



3. Alcani e Cicloalcani -Struttura. Nomenclatura. Fonti. Proprietà fisiche. Isomeria conformazionale. Pirolisi. Combustione. Alogenazione. Tensione di anello e isomeria geometrica dei cicloalcani. Cap3



4.Stereoisomeria -Chiralità. Enantiomeria. Carbonio asimmetrico e altri stereocentri. Attività ottica. Polarimetro. Configuraziore assoluta. La convenzioneR-S. Proiezioni di Fischer. Diastereoisomeria. Risoluziore di miscele racemiche. Gli stereoisomeri dell'acido tartarico. Importanza biologica della chiralità. Cap6



5. Alcheni -Struttura. Nomenclatura. Isomeria cis-trans edE-Z. Meccanismi di reazione. Reazioni di addizione elettrofila: idrogenazione; alogenazione; idroalogenazione; idratazione e regola di Markovnikov. Regioselettività. Stereospecificità. Polimerizzazione.



6. Alchini -Struttura. Nomenclatura. Proprietà chimiche. Reazioni di addizione: addizione di idrogeno, acidi alogenidrici e acqua.



7. Alogenuri alchilici -Sostituzioni nucleofile. Meccanismi SN1e SN2. Stereochimica delle sostituzioni nucleofile. Effetti della struttura del substrato, del nucleofilo e del solvente. Reazioni dì eliminazione. Meccanismi E2e El. Pesticidi cloroorganici (cenni).



9. Alcoli, Fenoli, Eteri e composti solforati -Nomenclatura. Legame idrogeno. Acidità e basicità. Metodi di preparazione. Reazioni. Tioli. Solfuri. Eteri ciclici.



7.Composti aromatici- Benzene e derivati-Struttura. Nomenclatura e proprietà del benzene e dei suoi derivati. Energia di risonanza. Regola di Huckel. Reazioni di sostituzione elettrofila: alogenazione; nitrazione; solfonazione; alchilazione e acilazione di Friedel-Crafts. Sostituenti attivanti e disattivanti. Effetto su reattività ed orientamento. Composti eterociclici aromatici(furano, tiofene, pirrolo, piridina): strutture e reattività.



12.Ammine -Struttura. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Basicità. Metodi di preparazione. Reazioni. Reazioni delle ammine con acido nitroso. Reazioni dei sali di diazonio. Diazocopulazione.



10. Aldeidi e Chetoni -Struttura. Nomenclatura. Metodi di preparazione. Reazioni di addizione nucleofila: addizione di reattivi di Grignard, di HCN, di alcoli; formazione di semiacetali ed acetali; addizione di derivati dell’ammoniaca; formazione di basi di Schiff. Ossidazione. Riduzione. Acidità degli idrogeni in posizione a. Condensazione aldolica.



11. Acidi carbossilici e derivati -Struttura. Nomenclatura. Costanti di acidità. Metodi di preparazione. Reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Esteri. Idrolisi acida. Saponificazione. Alogenuri degli acidi. Anidridi. Ammidi. Nitrili. Condensazione di Claisen. Idrossiacidi e chetoacidi.





13. Carboidrati -Struttura. Classificazione. Serie degli aldosi e dei chetosi. Chiralità. Attività ottica. Proiezioni di Fischer. Strutture cicliche. Mutarotazione. Reazioni di ossidazione e riduzione. Strutture dei principali disaccaridi e polisaccaridi: Saccarosio. Maltosio. Cellobiosio. Lattosio. Cellulosa. Amido. Glicogeno.



14. Amminoacidi e proteine -Amminoacidi naturali ed essenziali. Funzioni: proprietà acide e basiche; reazioni degli amminoacidi. Legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine.



15. Lipidi –Grassi ed oli. Acidi grassi e triacilgliceroli. Terpeni e terpenoidi. Steroidi. Prostaglandine. Fosfolipidi e membrane cellulari. Cere.



16. Acidi nucleici(cenni)

1. T W Graham Solomons, Craig B Fryhle “Chimica organica”, Zanichelli

2. B. Botta “Chimica Organica, Edi-Ermes

3. W. H. Brown “Chimica Organica”, Edises

Genetica mendeliana. Variabilità continua e discreta. I caratteri, il fenotipo e il genotipo. Incroci di monoibridi e il principio mendeliano della segregazione. Incroci di diibridi e il principio mendeliano dell’assortimento indipendente. Gli alleli multipli. La dominanza incompleta e la codominanza. Interazione tra geni e rapporti mendeliani modificati. L’epistasi. Alleli letali. Ambiente ed espressione genica. I caratteri a trasmissione mendeliana nell’uomo. Analisi degli alberi genealogici. Analisi statistica dei dati genetici: il test del chi-quadrato.

Teoria cromosomica dell’ereditarietà. La mitosi. La meiosi. Il significato genetico della meiosi. I cromosomi del sesso. Eredità legata al sesso. La determinazione del sesso. Analisi dei caratteri legati al sesso nell’uomo. L’associazione genica. Concatenazione completa ed incompleta. Ricombinazione tra geni e ruolo dello scambio tra i cromosomi. Costruzione di mappe genetiche.

Principi di genetica di popolazioni. Descrizione genetica di una popolazione: frequenze alleliche, genotipiche e fenotipiche. Popolazioni mendeliane ed equilibrio di Hardy-Weinberg per loci a due e tre alleli. Meccanismi di variazione nella struttura genetica delle popolazioni (cenni).

Il materiale genetico. Identificazione del materiale ereditario: esperimento di Griffith, esperimento di Avery-McLeod-MacCarty, esperimento di Hershey e Chase. Gli Acidi Nucleici: struttura e organizzazione del DNA e dell'RNA.I genomi degli organismi attuali. I cromosomi eucariotici. Il cariotipo umano: principali metodi di preparazione e di analisi.

Le mutazioni. Le mutazioni in cellule somatiche e in cellule germinali. Le mutazioni puntiformi: caratteristiche ed effetti in funzione della posizione all'interno dei geni. Le mutazioni cromosomiche di struttura e di numero: classificazione, modalità di formazione e conseguenze genetiche e fenotipiche. Allo-poliploidia e auto-poliploidia. Meccanismi di formazione delle mutazioni spontanee. Le basi chimiche delle mutazioni. Le mutazioni indotte. Gli agenti mutageni di natura fisica, chimica e biologica. La mutagenesi ambientale e i test di mutagenesi (cenni). Le mutazioni e il loro ruolo nell'evoluzione dei geni e dei loro prodotti. Genetica dei tumori. Gli oncogeni e i geni oncosoppressori: caratteristiche generali e principali meccanismi di attivazione.

Geni e DNA. Il dogma centrale: replicazione, trascrizione e traduzione. Il codice genetico: definizione e proprietà. Evoluzione storica del concetto di gene. Definizione strutturale, funzionale e genetica di gene. I geni procariotici ed eucariotici: struttura generale ed organizzazione genomica. L’evoluzione dei geni eucariotici: dimensione e formazione dei geni interrotti. I geni in copie multiple e le famiglie geniche. Omologia tra geni. I geni ortologhi e i geni paraloghi. Principali meccanismi di origine delle famiglie geniche. Gli pseudogeni. La regolazione dell’espressione genica: definizione e modelli di regolazione. La regolazione nei procarioti e negli eucarioti. Cenni sui geni dello sviluppo e del differenziamento.

Metodi di base per l’analisi del DNA. Preparazione del DNA genomico, PCR, frammentazione enzimatica, elettroforesi, sequenziamento. Gli RFLP e il loro utilizzo nella diagnostica.

Esercitazioni

Genetica mendeliana. Calcolo delle probabilità. Analisi degli alberi genealogici. Costruzione di mappe genetiche. Analisi del cariotipo umano. Frequenze alleliche, fenotipiche e genotipiche. Le banche dati telematiche: tipologie e modalità di utilizzo. Gli articoli scientifici: tipologie e organizzazione dei vari paragrafi. Le riviste scientifiche multidisciplinari e quelle di settore. I riferimenti bibliografici negli articoli e nelle relazioni scientifiche. I siti web utilizzabili per le ricerche bibliografiche.

1. Binelli, Ghisotti e altri.GENETICA. EdiSES, Napoli
2. Russel.GENETICA: UN APPROCCIO MOLECOLARE. Pearson Italia, Milano.
3. Griffiths e altri. GENETICA: PRINCIPI DI ANALISI FORMALE. Zanichelli, Bologna.​



4. Russel PJ.I-GENETICS: A MOLECULAR APPROACH.Benjamin-Cummings Pub Co Eds.ISBN-10:0321772881.ISBN-13:978-0321772886
5. Griffiths et al. AN INTRODUCTION TO GENETIC ANALYSIS.W H Freeman & Co Eds.; 11 edition..ISBN-10:1464109486.ISBN-13:978-1464109485.

Genetica mendeliana. Variabilità continua e discreta. I caratteri, il fenotipo e il genotipo. Incroci dimonoibridi e il principio mendeliano della segregazione. Incroci di diibridi e il principio mendelianodell’assortimento indipendente. Gli alleli multipli. La dominanza incompleta e la codominanza.Interazione tra geni e rapporti mendeliani modificati. L’epistasi. Alleli letali. Ambiente ed espressionegenica. I caratteri a trasmissione mendeliana nell’uomo. Analisi degli alberi genealogici. Analisistatistica dei dati genetici: il test del chi-quadrato.

Teoria cromosomica dell’ereditarietà. La mitosi. La meiosi. Il significato genetico della meiosi. Icromosomi del sesso. Eredità legata al sesso. La determinazione del sesso. Analisi dei caratteri legati alsesso nell’uomo. L’associazione genica. Concatenazione completa ed incompleta. Ricombinazione trageni e ruolo dello scambio tra i cromosomi. Costruzione di mappe genetiche.

Principi di genetica di popolazioni. Descrizione genetica di una popolazione: frequenze alleliche,genotipiche e fenotipiche. Popolazioni mendeliane ed equilibrio di Hardy-Weinberg per loci a due e trealleli. Meccanismi di variazione nella struttura genetica delle popolazioni (cenni).

Il materiale genetico. Identificazione del materiale ereditario: esperimento di Griffith, esperimento diAvery-McLeod-MacCarty, esperimento di Hershey e Chase. Gli Acidi Nucleici: struttura e organizzazionedel DNA e dell'RNA. I genomi degli organismi attuali. I cromosomi eucariotici. Il cariotipo umano:principali metodi di preparazione e di analisi.

Le mutazioni. Le mutazioni in cellule somatiche e in cellule germinali. Le mutazioni puntiformi:caratteristiche ed effetti in funzione della posizione all'interno dei geni. Le mutazioni cromosomiche distruttura e di numero: classificazione, modalità di formazione e conseguenze genetiche e fenotipiche.Allo-poliploidia e auto-poliploidia. Meccanismi di formazione delle mutazioni spontanee. Le basichimiche delle mutazioni. Le mutazioni indotte. Gli agenti mutageni di natura fisica, chimica e biologica.La mutagenesi ambientale e i test di mutagenesi (cenni). Le mutazioni e il loro ruolo nell'evoluzione deigeni e dei loro prodotti. Genetica dei tumori. Gli oncogeni e i geni oncosoppressori: caratteristichegenerali e principali meccanismi di attivazione.

Geni e DNA. Il dogma centrale: replicazione, trascrizione e traduzione. Il codice genetico: definizione eproprietà. Evoluzione storica del concetto di gene. Definizione strutturale, funzionale e genetica digene. I geni procariotici ed eucariotici: struttura generale ed organizzazione genomica. L’evoluzione deigeni eucariotici: dimensione e formazione dei geni interrotti. I geni in copie multiple e le famigliegeniche. Omologia tra geni. I geni ortologhi e i geni paraloghi. Principali meccanismi di origine dellefamiglie geniche. Gli pseudogeni. La regolazione dell’espressione genica: definizione e modelli diregolazione. La regolazione nei procarioti e negli eucarioti. Cenni sui geni dello sviluppo e deldifferenziamento.

Metodi di base per l’analisi del DNA. Preparazione del DNA genomico, PCR, frammentazioneenzimatica, elettroforesi, sequenziamento. Gli RFLP e il loro utilizzo nella diagnostica.

Esercitazioni
Genetica mendeliana. Calcolo delle probabilità. Analisi degli alberi genealogici. Costruzione di mappegenetiche. Analisi del cariotipo umano. Frequenze alleliche, fenotipiche e genotipiche. Le banche datitelematiche: tipologie e modalità di utilizzo. Gli articoli scientifici: tipologie e organizzazione dei variparagrafi. Le riviste scientifiche multidisciplinari e quelle di settore. I riferimenti bibliografici negli articolie nelle relazioni scientifiche. I siti web utilizzabili per le ricerche bibliografiche.

1. Binelli, Ghisotti e altri. GENETICA. EdiSES, Napoli
2. Russel. GENETICA: UN APPROCCIO MOLECOLARE. Pearson Italia, Milano.
3. Griffiths e altri. GENETICA: PRINCIPI DI ANALISI FORMALE. Zanichelli, Bologna.
4. Russel PJ. I-GENETICS: A MOLECULAR APPROACH. Benjamin-Cummings Pub Co Eds. ISBN-10:0321772881. ISBN-13: 978-0321772886
5. Griffiths et al. AN INTRODUCTION TO GENETIC ANALYSIS. W H Freeman & Co Eds.; 11 edition.ISBN-10: 1464109486. ISBN-13: 978-1464109485.

Modulo 1

1) Microbiologia: origine ed evoluzione

Definizione; scopi ed importanza della microbiologia; i microrganismi e i loro ambienti naturali; i microrganismi come causa di malattie; gli effetti indotti dai microrganismi sulla sostanza organica ed inorganica.

Il metodo scientifico: metodo induttivo-deduttivo (Galilei) e metodo ipotetico-deduttivo (Popper)

Storia della microbiologia: le origini, la controversia sulla generazione spontanea e microrganismi; l'era della microbiologia generale, con la scoperta della diversità microbica; gli inizi della microbiologia moderna; l'avvento delle biotecnologie: il presente ed il futuro.

2) Tassonomia e filogenesi

L'albero della vita; le prime forme di vita; la teoria dell'endosimbiosi; la vita ad RNA; la tassonomia classica; l'orologio molecolare; come si misura l'evoluzione molecolare; il concetto di specie in microbiologia.

3) L'infinitamente piccolo va osservato per mezzo del microscopio: metodi

Il microscopio ottico; la microscopia tridimensionale: a contrasto di fase, a forza atomica, confocale; la microscopia elettronica e a fluorescenza; preparazione e colorazione dei campioni.

4) Natura del mondo microbico: struttura e funzione della cellula procariotica

Il peptidoglicano e la parete cellulare; la membrana cellulare ed i sistemi di trasporto; la membrana esterna dei Gram -

Le strutture di superficie, gli annessi citoplasmatici; l'apparato di locomozione: flagelli e chemiotassi

5) Metabolismo microbico: I parte energetica.

La torre biologica; gli enzimi come catalizzatori; le reazioni energetiche; la fosforilazione ossidativa

6) Metabolismo microbico: II parte biosintetica

Biosintesi, polimerizzazioni, assemblaggio; Respirazione aerobica, anaerobica e fermentazioni: Glicolisi e ciclo di Krebs, via dei pentoso-fosfati, shunt dell'esoso-monofosfato;

7) Diversità metabolica:

La fototrofia (fotosintesi anossigenica); la chemiolitotrofia; la fissazione dell'azoto.

8) Sviluppo e colture batteriche - La crescita microbica - Influenza dell’ambiente sulla crescita

Moltiplicazione cellulare; misura dell’accrescimento dei microrganismi; valutazione della massa cellulare; accrescimento batterico; matematica dell’accrescimento batterico; curva di crescita di una coltura batterica; crescita sincrona e metodi di sincronizzazione; colture continue; fattori che influenzano la crescita dei microrganismi; crescita dei microrganismi in ambiente naturale.

9) I metodi della microbiologia

Isolamento e coltura pura; i principi della nutrizione microbica, i terreni di coltura; la sterilizzazione; parametri chimico-fisici che regolano la crescita microbica.

10) Antibiotici

Meccanismi d’azione e meccanismi di resistenza delle principali classi

Modulo 2

9) Macromolecole biologiche fondamentali

DNA, RNA, proteine

10) Mutazioni

Adattamento fisiologico; adattamento genetico; origine della variazione genetica; test di fluttuazione, replica plating; tasso di mutazione; mutazioni puntiformi; origine e natura chimica delle mutazioni spontanee, reversioni; mutagenesi indotta; tipi di mutanti; nomenclatura dei mutanti.

11) Genetica dei microrganismi

Ricombinazione omologa e sito specifica. Sistemi di trasferimento di materiale genetico nei batteri: trasformazione nei batteri Gram-positivi e negativi; trasformazione ed espressione della competenza in S.pneumoniae; competenza indotta artificialmente. Plasmidi: organizzazione e struttura; coniugazione; Formazione ceppi Hfr; Test di complementazione; Traduzione generalizzata e specializzata. Elementi genetici trasponibili; trasposoni coniugativi; sequenze d’inserzione (IS); sistemi di replicazione: conservativa e replicativa; mappe genetiche nei batteri; Principi di genomica. Principi di biotecnologie.

12) Regolazione del metabolismo nei procarioti

Regolazione della sintesi delle proteine; utilizzazione del lattosio in E.coli; Induzione; Geni di controllo; Teoria dell’operone; mutanti costitutivi (I-, Oc); repressore; promotore. Regolazione dell’espressione genica: proteina allosterica, sistemi feed-back. Isoenzimi. Variazione di fase in Salmonella. Sistemi regolazione associati ai fattori sigma; controllo positivo e negativo: operon lac ed arginina; operon maltosio; operone triptofano; polarità; crescita diauxica; regolazione globale; attenuazione.

13) La spora batterica, esempio di differenziamento cellulare nei procarioti

Struttura; analisi genetica e molecolare: regolazione del processo di sporulazione e fattori sigma alternativi; germinazione.

Modulo 3

15) I virus

Caratteristiche generali e strategie replicative; classi replicative virali; Caratteristiche principali e sistemi di replicazione di MS2, lambda, fiX-174; Sistemi di replicazione di T7 e T4 e loro regolazione.

16) Immunologia: le infezioni microbiche e le difese aspecifiche

Barriere generali, fisiche, chimiche e biologiche; microflora indigena normale; flogosi e fagocitosi, principi di immunologia.

17) Potere patogeno dei microrganismi

Rapporti ospite-parassita; trasmissibilità del patogeno; adesione e colonizzazione; penetrazione, crescita e moltiplicazione del patogeno; tossigenicità: esotossine ed endotossine.

1) Gianni Dehò e Enrica Galli. Biologia dei microrganismi. Casa editrice Ambrosiana.

2) Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale. Pearson Editore.

Modulo 1

1) Microbiologia: origine ed evoluzione

Definizione; scopi ed importanza della microbiologia; i microrganismi e i loro ambienti naturali; i microrganismi come causa di malattie; gli effetti indotti dai microrganismi sulla sostanza organica ed inorganica.

Il metodo scientifico: metodo induttivo-deduttivo (Galilei) e metodo ipotetico-deduttivo (Popper)

Storia della microbiologia: le origini, la controversia sulla generazione spontanea e microrganismi; l'era della microbiologia generale, con la scoperta della diversità microbica; gli inizi della microbiologia moderna; l'avvento delle biotecnologie: il presente ed il futuro.

2) Tassonomia e filogenesi

L'albero della vita; le prime forme di vita; la teoria dell'endosimbiosi; la vita ad RNA; la tassonomia classica; l'orologio molecolare; come si misura l'evoluzione molecolare; il concetto di specie in microbiologia.

3) L'infinitamente piccolo va osservato per mezzo del microscopio: metodi

Il microscopio ottico; la microscopia tridimensionale: a contrasto di fase, a forza atomica, confocale; la microscopia elettronica e a fluorescenza; preparazione e colorazione dei campioni.

4) Natura del mondo microbico: struttura e funzione della cellula procariotica

Il peptidoglicano e la parete cellulare; la membrana cellulare ed i sistemi di trasporto; la membrana esterna dei Gram -

Le strutture di superficie, gli annessi citoplasmatici; l'apparato di locomozione: flagelli e chemiotassi

5) Metabolismo microbico: I parte energetica.

La torre biologica; gli enzimi come catalizzatori; le reazioni energetiche; la fosforilazione ossidativa

6) Metabolismo microbico: II parte biosintetica

Biosintesi, polimerizzazioni, assemblaggio; Respirazione aerobica, anaerobica e fermentazioni: Glicolisi e ciclo di Krebs, via dei pentoso-fosfati, shunt dell'esoso-monofosfato;

7) Diversità metabolica:

La fototrofia (fotosintesi anossigenica); la chemiolitotrofia; la fissazione dell'azoto.

8) Sviluppo e colture batteriche - La crescita microbica - Influenza dell’ambiente sulla crescita

Moltiplicazione cellulare; misura dell’accrescimento dei microrganismi; valutazione della massa cellulare; accrescimento batterico; matematica dell’accrescimento batterico; curva di crescita di una coltura batterica; crescita sincrona e metodi di sincronizzazione; colture continue; fattori che influenzano la crescita dei microrganismi; crescita dei microrganismi in ambiente naturale.

9) I metodi della microbiologia

Isolamento e coltura pura; i principi della nutrizione microbica, i terreni di coltura; la sterilizzazione; parametri chimico-fisici che regolano la crescita microbica.

10) Antibiotici

Meccanismi d’azione e meccanismi di resistenza delle principali classi



Modulo 2

9) Macromolecole biologiche fondamentali

DNA, RNA, proteine

10) Mutazioni

Adattamento fisiologico; adattamento genetico; origine della variazione genetica; test di fluttuazione, replica plating; tasso di mutazione; mutazioni puntiformi; origine e natura chimica delle mutazioni spontanee, reversioni; mutagenesi indotta; tipi di mutanti; nomenclatura dei mutanti.

11) Genetica dei microrganismi

Ricombinazione omologa e sito specifica. Sistemi di trasferimento di materiale genetico nei batteri: trasformazione nei batteri Gram-positivi e negativi; trasformazione ed espressione della competenza in S.pneumoniae; competenza indotta artificialmente.Plasmidi: organizzazione e struttura; coniugazione; Formazione ceppi Hfr;Test di complementazione; Traduzione generalizzata e specializzata. Elementi genetici trasponibili; trasposoniconiugativi; sequenze d’inserzione (IS); sistemi di replicazione: conservativa e replicativa; mappe genetiche nei batteri; Principi di genomica. Principi di biotecnologie.

12) Regolazione del metabolismo nei procarioti

Regolazione della sintesi delle proteine; utilizzazione del lattosio in E.coli; Induzione; Geni di controllo; Teoria dell’operone; mutanti costitutivi (I-, Oc); repressore; promotore. Regolazione dell’espressione genica: proteina allosterica, sistemi feed-back. Isoenzimi. Variazione di fase in Salmonella. Sistemi regolazione associati ai fattori sigma; controllo positivo e negativo: operonlac ed arginina; operon maltosio; operone triptofano; polarità; crescita diauxica; regolazione globale; attenuazione.

13) La spora batterica, esempio di differenziamento cellulare nei procarioti

Struttura; analisi genetica e molecolare: regolazione del processo di sporulazione e fattori sigma alternativi; germinazione.



Modulo 3



15) I virus

Caratteristiche generali e strategie replicative; classi replicative virali; Caratteristiche principali e sistemi di replicazione di MS2, lambda,fiX-174; Sistemi di replicazione di T7 e T4 e loro regolazione.

16) Immunologia: le infezioni microbiche e le difese aspecifiche

Barriere generali, fisiche, chimiche e biologiche; microflora indigena normale; flogosi e fagocitosi, principi di immunologia.

17) Potere patogeno dei microrganismi

Rapporti ospite-parassita; trasmissibilità del patogeno; adesione e colonizzazione; penetrazione, crescita e moltiplicazione del patogeno; tossigenicità: esotossine ed endotossine.

1) Gianni Dehò e Enrica Galli. Biologia dei microrganismi. Casa editrice Ambrosiana.

2) Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale. Pearson Editore.

Richiami di chimica generale - Legami chimici. Termodinamica. Caratteristiche chimico-fisiche dell’ acqua. Proprietà delle soluzioni: pH, pK, tamponi, pressione osmotica. Funzione dell’acqua nei sistemi biologici. Richiami di chimica organica – Ibridizzazione del carbonio. Gruppi funzionali di maggiore interesse biochimico: -OH, -SH, -COOH, -COH, -CO, -CH3, -NH2, -NH3. Acidità e basicità dei composti organici. Isomeria. Molecole di importanza biologica - Carboidrati - Struttura e funzione. Monosaccaridi: classificazione, formule di Fisher e di Haworth, ciclizzazione, mutarotazione, reazioni dei gruppi aldeidici e chetonici.. Il legame glicosidico. Oligosaccaridi. Omopolisaccaridi di struttura e di riserva. Eteropolisaccaridi. Proteoglicani, glicoproteine, glicosamminoglicani e glicolipidi. Lipidi - Struttura e funzione. Lipidi semplici: caratteristiche chimiche e chimico-fisiche degli acidi grassi. Lipidi complessi: neutri e polari. Mono-, di- e trigliceridi. Fosfolipidi. Sfingosina e sfingolipidi. Cerebrosidi, globosidi e gangliosidi. Terpeni e steroli. Lipoproteine. Micelle, membrane artificiali e membrane biologiche. Basi puriniche e pirimidiniche - Struttura e funzione. Forme tautomeriche. Nucleosidi e nucleotidi. Dinucleotidi. Acidi nucleici: struttura e funzione. Amminoacidi – Struttura e funzione. Proprietà chimiche e chimico-fisiche. Punto isoelettrico. Classificazione e proprietà specifiche delle catene laterali. Legame peptidico e sue caratteristiche. Angoli fi e psi. Il grafico di Ramachandran. Peptidi di importanza biologica. Macromolecole di importanza biologica - Proteine - Struttura e funzione delle proteine. Classificazione. Cenni di purificazione di proteine (cromatografia, elettroforesi, determinazione del P.M.). Struttura primaria. Legami responsabili della struttura. Importanza dei legami deboli per la flessibilità e attività. Strutture secondarie: alfa-elica, foglietto-beta, elica del collageno. Struttura terziaria. Struttura quaternaria. Relazione tra struttura primaria e conformazione. Denaturazione e rinaturazione. Avvolgimento (folding) delle proteine. Termodinamica del folding. Cenni sul folding assistito (chaperonine). Proteine fibrose - Collageno ed elastina. Proteine globulari – Le emoproteine coinvolte nel trasporto dei gas (O2, CO2). Il gruppo prostetico dell’eme. Struttura tridimensionale di mioglobina ed emoglobina. Meccanismo di legame dell’ossigeno alla mioglobina ed all’emoglobina. Affinità per l’ossigeno. Modulazione allosterica dell’affinità dell’emoglobina per l’ossigeno. Effetto Bohr. Curve di saturazione, cooperatività grafico di Hill, interazioni omotropiche ed eterotropiche dell’emoglobina. L’effetto del 2,3-difosfoglicerato. Il modello di Monod-Wyman-Changeux (MWC) e il modello sequenziale: stato T e stato R. Eterogeneità dell’ emoglobina circolante: metemoglobina, emoglobina fetale, emoglobina glicosilata. La metemoglobina reduttasi, il glutatione (GSH) e il NADPH per il mantenimento della funzionalità dell’emoglobina. Deficit di G-6-PDH, ossidazione dell’emoglobina, malaria. Patologia molecolare delle emoglobine anormali. Emoglobina S e meccanismo di polimerizzazione. Biochimica comparata delle proteine respiratorie. Entalpia di ossigenazione dell’emoglobina e suo ruolo fisiopatologico. La catalisi biochimica. - Enzimi - Classificazione. Coenzimi e vitamine. Catalizzatori chimici e catalizzatori biologici. Equazione di Michaelis-Menten. Km, Vmax, numero di turnover, Kcat/Km. Il grafico dei doppi reciproci. Effetto del pH e della temperatura sull’attività enzimatica. Inibizione irreversibile. Inibizione reversibile: competitiva, non-competitiva, incompetitiva e mista. Effetto dei diversi tipi di inibitori sul grafico dei doppi reciproci. Meccanismi generali della catalisi enzimatica (catalisi acido-base, covalente, da stato di transizione, da ioni metallici). Enzimi multimerici e regolazione allosterica. Complessi multienzimatici. Regolazione attività enzimatica. Introduzione al metabolismo: sua organizzazione generale – Concetto di vie e di mappe metaboliche. Vie degradative (catabolismo) e vie biosintetiche (anabolismo). Bioenergetica. Molecole energeticamente cariche. Utilizzo dell’energia biochimica nella cellula. Ruoli biochimici del NADH e del NADPH. Meccanismi generali di regolazione del metabolismo - controllo ormonale, regolazione a feedback, enzimi allosterici, zimogeni, isoenzimi, amplificazione a cascata, compartimentazione, regolazione genica. Le reazioni biochimiche della glicolisi – Regolazione della glicolisi: esochinasi, fosfofruttochinasi, GAPDH, piruvatochinasi. Ossidazione dell’acido piruvico: il complesso multienzimatico della piruvico deidrogenasi e il suo meccanismo di reazione. Riduzione dell’acido piruvico: la lattico deidrogenasi. Degradazione del glicogeno – La glicogeno fosforilasi: meccanismo di reazione e il suo controllo ormonale. La trasduzione del segnale ormonale all’interno della cellula: le proteine G, l’AMP ciclico, l’adenilato ciclasi, le proteine chinasi. Glicogeno epatico e glicogeno muscolare: stessa molecola, due finalità metaboliche. Reazioni del ciclo dell’acido citrico – Regolazione del ciclo. Reazioni della via dei pentosio fosfati – Significato biochimico. La fosforilazione ossidativa - Il mitocondrio come centrale energetica della cellula. Le scale di potenziali redox di molecole di importanza biologica. Macchinario per il trasporto degli elettroni: struttura e funzioni dei complessi I, II, III e IV. I centri ferro-zolfo. Il ciclo Q nel complesso III. I complessi trans-membrana e il trasporto dei protoni. I potenziali elettrochimici nel trasporto degli elettroni. Utilizzazione dell’ossigeno. L’ATP sintasi: struttura e meccanismo d’azione. Trasporto dei nucleotidi attraverso il mitocondrio: il trasportatore dei nucleotidi adenilici Reazioni della beta-ossidazione degli acidi grassi – Assorbimento e trasporto dei grassi alimentari. Attivazione della lipolisi e trasporto degli acidi grassi liberi. Attivazione e trasporto nel mitocondrio: l’acil-CoA sintetasi, la carnitina e il trasportatore acilcarnitina-carnitina. Le 4 reazioni della beta-ossidazione. Controllo e resa energetica. Degradazione degli acidi grassi insaturi e degli acidi grassi a numero dispari di atomi di carbonio. Interrelazioni col metabolismo del glucosio. Chetogenesi Reazioni di transamminazione degli amminoacidi. – Gli amminoacidi e i chetoacidi nelle transamminazioni. Le transaminasi: meccanismo di reazione. La navetta malato-aspartato: suo funzionamento e ruolo metabolico. La transdeamminazione ossidativa degli amminoacidi. - Meccanismo di reazione della glutammato deidrogenasi. Ciclo dell’urea. – Attivazione dell’ammoniaca: la carbammilfosfato sintetasi. Le reazioni del ciclo e la sua compartimentazione. Degradazione dei nucleotidi – Catabolismo e vie di recupero delle purine e delle pirimidine. Degradazione dell’eme: struttura e funzione dei sali biliari.. Vie biosintetiche. La gluconeogenesi – La reazione di carbossilazione del piruvato e le reazioni della gluconeogenesi. Relazioni tra gluconeogenesi e glicolisi. Biosintesi del glicogeno. Biosintesi dell’eme. Biosintesi degli acidi grassi. Biosintesi del colesterolo.

1.I Principi di Biochimica del Lehninger, Nelson e Cox et al., Zanichelli ed.;
2.Fondamenti di Biochimica, Voet e Voet, Zanichelli ed.;
3.Biochimica, Garrett, Zanichelli ed.;
4.Biochimica, Stryer, Zanichelli ed.;
5.Principi di Biochimica, Garrett e Grisham, Piccin ed.

6.Fondamenti di biochimica, L.Pollegioni, EdiSES ed

7. Biochimica, Matthews, Van Holde et al., Piccin ed.

8.Siliprandi-Tettamanti. Biochimica Medica. Piccin.

9.. Devlin. Biochimica con aspetti clinici. EdiSES

ESERCITAZIONI SU : Concetto di popolazione - Proprietà e dinamica delle popolazioni - Metodi di stima dell’ammontare della popolazione - Equazione logistica - Analisi demografiche - Strategie evolutive. Regolazione della popolazione - Accrescimento esponenziale - Fluttuazioni a ciclicità regolare o irregolare - Fattori densità-dipendenti e densità-indipendenti -Territorialità. Fattori limitanti - Teoria dell’ottimizzazione - Foraggiamento ottimale - Strategie riproduttive e parentali - Teoria dei giochi e strategie alternative - Evoluzione del comportamento altruistico - Modelli di comportamento sociale - Interazioni interspecifiche. Le esercitazioni, tuttavia, non si svolgeranno in modalità a distanza

1) T.M. Smith & R.L. Smith - Elementi di ecologia. Pearson

2) G. Chelazzi, A. Provini & G. Santini - Ecologia. Dagli organismi agli ecosistemi. CEA Ed.

3) M. Begon, J. L. Harper & C. R. Townsend - Ecologia: individui, popolazioni, comunità. Zanichelli

Contenuti e limiti dell’ecologia - Ecosistema e sue proprietà; proprietà emergenti. Biotopo, Biocenosi. Habitat e Nicchia ecologica: concetti e definizioni - Principio di Gause - Ipotesi della compressione ecologica. Relazioni tra gli organismi ed il loro ambiente - Resistenza ambientale - Deriva dei continenti, Regioni biogeografiche e distribuzione degli organismi. L’ambiente fisico – Il suolo, l’acqua - Variabili fisiche e chimiche. I cicli biogeochimici principali: acqua, carbonio, azoto, fosforo, zolfo . Concetto di popolazione - Proprietà e dinamica delle popolazioni - Metodi di stima dell’ammontare della popolazione - Equazione logistica - Analisi demografiche - Strategie evolutive. Regolazione della popolazione - Accrescimento esponenziale - Fluttuazioni a ciclicità regolare o irregolare - Fattori densità-dipendenti e densità-indipendenti -Territorialità. Fattori limitanti - Legge di Liebig - Ecologia stechiometrica - Valenza ecologica - Teoria dell’ottimizzazione - Foraggiamento ottimale - Strategie riproduttive e parentali - Strategie alternative - Tratti funzionali - Piramide ecologica, reti alimentari e flusso di energia - Networks - Allometria ed isometria - Produzione primaria - Relazioni tra organismi - Successioni ecologiche - Concetto di climax - Biomi - Squilibri dei cicli, inquinamento e desertificazione - Ecologia e sviluppo sostenibile - Frammentazione ed ecologia da stress - Impronta ecologica - Biodiversità e stabilità: un concetto funzionale

1) M. Begon, J. L. Harper & C. R. Townsend - Ecologia: individui, popolazioni, comunità. Zanichelli (tradotto) e/oM. Begon, J. L. Harper & C. R. Townsend - Ecology: From Individuals To Ecosystems. Blackwell/Wiley (originale)

Igiene, Epidemiologia e Prevenzione. La salute e i suoi determinanti. Indicatori di salute. Definizione di Epidemiologia. Prevenzione primaria e secondaria.

Epidemiologia Modelli di studio epidemiologico osservazionali e sperimentali. La tabella di contingenza e le misure di associazione tra esposizione ed effetto.

Igiene ambientale.

Modelli e strumenti dell’epidemiologia ambientale: i biomarcatori. Studio della relazione tra ambiente e salute. Biomarcatori di esposizione, di effetto e di suscettibilità in relazione agli eventi di malattia associati all’ambiente.

Epidemiologia generale delle malattie cronico-degenerative. Meccanismi di interazione fra uomo ed ambiente nell’eziologia, epidemiologia e prevenzione delle malattie cronico-degenerative: fattori di rischio e fattori protettivi.

Principi generali per la prevenzione primaria e secondaria delle malattie cronico-degenerative. Prevenzione primaria (eugenetica, potenziamento delle difese organiche, modificazione dei comportamenti, educazione sanitaria, interventi sull’ambiente); prevenzione secondaria (screening di massa e selettivi; requisiti dei test). Screening Oncologici.

Requisiti e misure generali per la protezione dal rischio biologico. Misure generali per la protezione dal rischio biologico: precauzioni universali e precauzioni standard. Misure di contenimento: contenimento primario e secondario; i livelli di biosicurezza. Le cappe di sicurezza biologica. Le procedure di emergenza. L’esposizione ad aerosol biologico. Spargimento di materiale contaminato. Punture e ferite. Misure di contenimento nel lavoro con animali. Decontaminazione, disinfezione, antisepsi e sterilizzazione. Manipolazione, trasporto e spedizione dei campioni biologici. Trattamento e smaltimento dei rifiuti.

Epidemiologia generale delle infezioni e delle malattie infettive. Agenti etiologici e rapporti ospite-parassita-ambiente. Trasmissione delle infezioni – Sorgenti e serbatoi di infezione – Catene di contagio – Epidemia – Endemia – Sporadicità – L’indagine epidemiologica.

Principi generali di prevenzione delle malattie infettive. Obiettivi della prevenzione e modalità per raggiungerli – Prevenzione primaria e secondaria – Profilassi immunitaria attiva e passiva.

Vaccini. Composizione dei vaccini. Proprietà dei vaccini e modalità di impiego, calendario delle vaccinazioni – Immunoglobuline – Sieri immuni.

1. G. Gilli. PROFESSIONE IGIENISTA MANUALE DELL'IGIENE AMBIENTALE E TERRITORIALE. Casa Editrice Ambrosiana

2. Ruggenini Moiraghi, GM Grasso IL RISCHIO BIOLOGICO NEI LABORATORI: EPIDEMIOLOGIA, VALUTAZIONE E PREVENZIONE CG Edizioni Medico Scientifiche

3. Barbuti S., Fara G.M., Giammanco G. – IGIENE, MEDICINA DI COMUNITÀ E SANITÀ PUBBLICA. Edizione EDISES 2014

4.Paul A. Schulte.Molecular Epidemiology: Principles and Practices. 1993.

Durante il corso verranno consigliati ulteriori testi e documenti di approfondimento prevalentemente in lingua inglese

Le variabili biologiche. Tabulazione e rappresentazioni grafiche.Indicatori della tendenza centrale.Indici di variabilità o dispersione. Cenni di analisi bivariata.Cenni di calcolo della probabilità e inferenza statistica. Test per il controllo delle ipotesi.

Biostatistica - M.Pagano, K.Gauvreau - II edizione italiana, Idelson-Gnocchi

Introduzione allo studio dell'anatomia comparata. Cenni di sistematica e filogenesi dei Vertebrati. Lineamenti fondamentali dell'embriogenesi dei Vertebrati. Unità di struttura dei Vertebrati e loro piano organizzativo. Tegumento: struttura e funzione del tegumento e dei suoi derivati. Apparato scheletrico: generalità sulla colonna vertebrale. Anatomia e sviluppo delle vertebre. Organogenesi e anatomia del neurocranio. Dermatocranio. Splancnocranio. Scheletro appendicolare. Apparato circolatorio: organogenesi, morfologia ed evoluzione del cuore. Evoluzione del sistema degli archi aortici. Circolazione semplice, circolazione doppia e incompleta e circolazione doppia e completa. Apparato urinario: organogenesi dell'apparato urinario dei vertebrati. Cenni sulla funzione renale. Struttura del rene degli anamni e degli amnioti. Sistema nervoso: Organogenesi, anatomia ed evoluzione del sistema nervoso centrale. Sistema nervoso periferico. Organi di senso: Organogenesi e anatomia dell'occhio. Organogenesi e anatomia dell'organo stato-acustico.

I - Stingo et al., Anatomia Comparata. Edi. Ermes

II - Liem et al., Anatomia comparata dei Vertebrati una visione funzionale ed evolutiva. EdiSES.

III - E. Giavini, E. Menegola, Manuale di Anatomia Comparata. EdiSES

IV - G.C.Kent, Anatomia comparata dei Vertebrati. Ed Piccin.

V - Materiale didattico fornito dal docente (quanto proiettato a lezione)

VI - Kardong K.V., Vertebrates- Comparative Anatomy, Function, Evolution. Ed. Mc Graw Hill

Teorie pre-darwiniane sull’evoluzione biologica. Teoria darwiniana dell’evoluzione. Adattamento e preadattamento. Selezione naturale. Selezione sessuale. La sintesi moderna o teoria sintetica dell’evoluzione. Origine e mantenimento della variabilità nelle popolazioni. Fattori che disturbano l’equilibrio genetico (deriva genetica, accoppiamento non casuale, migrazione, selezione naturale. Definizione di specie (principali approcci e relative problematiche). Le barriere riproduttive. La sottospecie. Meccanismi di speciazione (i principali modelli: allopatrica - peripatrica, per effetto del fondatore - simpatrica). Ibridazione. Radiazione adattativa. Gradualismo filetico ed equilibri intermittenti (o punteggiati). Coevoluzione. Microevoluzione e Macroevoluzione. Estinzione. Sviluppo embrionale ed evoluzione biologica (Evo – Devo). Biogenesi e abiogenesi. Origine della vita. Le principali tappe dell’evoluzione della vita. Evoluzione degli ominidi.

I - Campbell, Reece – BIOLOGIA: Meccanismi dell’evoluzione e origini della diversità – Pearson
II - Ferraguti e Castellacci – EVOLUZIONE. MODELLI E PROCESSI - Pearson
III - Materiale didattico fornito dal docente (quanto proiettato a lezione e/o documenti di approfondimento su particolari argomenti)

IV - CAMPBELL BIOLOGY by Jane Reece, Lisa Urry, Michael Cain, Steven Wasserman, Peter Minorsky, Robert Jackson - Pearson Education

La struttura del DNA – conformazioni tautomeriche delle basi – concetti di denaturazione e ibridazione - le conformazioni della doppia elica – la topologia del DNA e le topoisomerasi.La struttura dell’RNA – la formazione delle strutture secondarie dell’RNA – classi di RNA – i ribozimi.L’organizzazione del DNA nella cellula – i genomi procariotici ed eucariotici: loro organizzazione, caratteristiche fisiche, contenuto genetico e contenuto in DNA ripetitivo – elementi strutturali dei cromosomi – il nucleosoma – gli istoni – assemblaggio dei nucleosomi – aspetti molecolari della duplicazione e della segregazione cromosomale.La replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti – le DNA polimerasi batteriche ed eucariotiche – Fase di inizio e di terminazione della replicazione.Mutazioni e riparazioni del DNA.La ricombinazione omologa ed il suo macchinario a livello molecolare.Adattamenti della ricombinazione a situazioni specializzate: la ricombinazione sito-specifica.I trasposoni a DNA - I retrotrasposoni. Esempi di regolazione della trasposizioneLa trascrizione – le RNA polimerasi – la trascrizione nei batteri e negli eucarioti.Maturazione dell’RNA – lo splicing ed il suo macchinario – lo splicing alternativo – l’editing dell’RNA.Il codice genetico – mutazioni soppressore.La sintesi proteica nei procarioti e negli eucarioti– classi di RNA coinvolte nella traduzione – il ribosoma - fasi della traduzione – regolazione traduzione-dipendente dell’mRNA e della stabilità delle proteine.Regolazione dell’espressione genica – regolazione dell’inizio della trascrizione nei procarioti: il modello dell’operone ed il fago lambda – meccanismi di regolazione trascrizionale negli eucarioti – fattori di trascrizione –i dominii di legame al DNA - la trasduzione del segnale – regolazione della struttura della cromatina – silenziamento genico.Tecniche di Biologia molecolare: l’elettroforesi di macromolecole biologiche – sonde d’ibridazione – il clonaggio genico – le librerie: genomiche e a DNA – la PCR – il Sequenziamento.

1) Watson et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli; 2) Zlataanova & van Holde, Biologia molecolare, ed. Zanichelli

La struttura del DNA – conformazioni tautomeriche delle basi – concetti di denaturazione e ibridazione - le conformazioni della doppia elica – la topologia del DNA e le topoisomerasi.La struttura dell’RNA – la formazione delle strutture secondarie dell’RNA – classi di RNA – i ribozimi.L’organizzazione del DNA nella cellula – i genomi procariotici ed eucariotici: loro organizzazione, caratteristiche fisiche, contenuto genetico e contenuto in DNA ripetitivo – elementi strutturali dei cromosomi – il nucleosoma – gli istoni – assemblaggio dei nucleosomi – aspetti molecolari della duplicazione e della segregazione cromosomale.La replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti – le DNA polimerasi batteriche ed eucariotiche – Fase di inizio e di terminazione della replicazione.Mutazioni e riparazioni del DNA.La ricombinazione omologa ed il suo macchinario a livello molecolare.Adattamenti della ricombinazione a situazioni specializzate: la ricombinazione sito-specifica.I trasposoni a DNA - I retrotrasposoni. Esempi di regolazione della trasposizioneLa trascrizione – le RNA polimerasi – la trascrizione nei batteri e negli eucarioti.Maturazione dell’RNA – lo splicing ed il suo macchinario – lo splicing alternativo – l’editing dell’RNA.Il codice genetico – mutazioni soppressore.La sintesi proteica nei procarioti e negli eucarioti– classi di RNA coinvolte nella traduzione – il ribosoma - fasi della traduzione – regolazione traduzione-dipendente dell’mRNA e della stabilità delle proteine.Regolazione dell’espressione genica – regolazione dell’inizio della trascrizione nei procarioti: il modello dell’operone ed il fago lambda – meccanismi di regolazione trascrizionale negli eucarioti – fattori di trascrizione –i dominii di legame al DNA - la trasduzione del segnale – regolazione della struttura della cromatina – silenziamento genico.Tecniche di Biologia molecolare: l’elettroforesi di macromolecole biologiche – sonde d’ibridazione – il clonaggio genico – le librerie: genomiche e a DNA – la PCR – il Sequenziamento.

Watson et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli.

Zlataanova & van Holde, Biologia molecolare, ed. Zanichelli.

MORFOLOGIA VEGETALE
FISIOLOGIA DELLA MEMBRANA. ASSORBIMENTO DELL'ACQUA E DELLE SOSTANZE MINERALI. TRASPORTO A BREVE ED A LUNGA DISTANZA. DISPERSIONE: traspirazione e guttazione. RESPIRAZIONE CELLULARE: Glicolisi, Ciclo di Krebs.FOTOSINTESI - Fase luminosa: i pigmenti fotosintetici, i fotosistemi, trasformazione dell’energia luminosa in energia chimica. Fase oscura: ciclo di Calvin. Influenza dell’ambiente sulla fotosintesi. Fotorespirazione. Piante C4 e CAM.ASSIMILAZIONE E FISSAZIONE BIOLOGICA DELL’AZOTO. TRASPORTO DELLE SOSTANZE ORGANICHE. ORMONI. TROPISMI. FISIOLOGIA DELLA FIORITURA.

FISIOLOGIA VEGETALE
FISIOLOGIA DELLA MEMBRANA. ASSORBIMENTO DELL'ACQUA E DELLE SOSTANZE MINERALI. TRASPORTO A BREVE ED A LUNGA DISTANZA. DISPERSIONE: traspirazione e guttazione. RESPIRAZIONE CELLULARE: Glicolisi, Ciclo di Krebs.FOTOSINTESI - Fase luminosa: i pigmenti fotosintetici, i fotosistemi, trasformazione dell’energia luminosa in energia chimica. Fase oscura: ciclo di Calvin. Influenza dell’ambiente sulla fotosintesi. Fotorespirazione. Piante C4 e CAM.ASSIMILAZIONE E FISSAZIONE BIOLOGICA DELL’AZOTO. TRASPORTO DELLE SOSTANZE ORGANICHE. ORMONI. TROPISMI. FISIOLOGIA DELLA FIORITURA.

MORFOLOGIA VEGETALE

R.F. Evert & Eichorn S.E. La Biologia delle piante di Raven. Zanichelli ed., Bologna


Per approfondimenti


M. Smith, G. Coupland, L. Dolan, N. Harberd, J. Jones, C. Martin, R.t Sablowski, A. Amey: Biologia delle piante. Edizione italiana a cura di Donato Chiatante – Zanichelli


FISIOLOGIA VEGETALE

R.F. Evert & Eichorn S.E. La Biologia delle piante di Raven. Zanichelli ed., Bologna
MAUSETH J. D., Botanica. Fondamenti di biologia delle piante. IV^ ed. 2019. Casa ed. Idelson-Gnocchi.


Per approfondimenti


M. Smith, G. Coupland, L. Dolan, N. Harberd, J. Jones, C. Martin, R.t Sablowski, A. Amey: Biologia delle piante. Edizione italiana a cura di Donato Chiatante – Zanichelli
Pupillo P., Cervone F. Cresti M., Rascio N.: Biologia vegetale. Zanichelli

FISIOLOGIA DELLA MEMBRANA. ASSORBIMENTO DELL'ACQUA E DELLE SOSTANZE MINERALI. TRASPORTO A BREVE ED A LUNGA DISTANZA. DISPERSIONE: traspirazione e guttazione. RESPIRAZIONE CELLULARE: Glicolisi, Ciclo di Krebs.FOTOSINTESI - Fase luminosa: i pigmenti fotosintetici, i fotosistemi, trasformazione dell’energia luminosa in energia chimica. Fase oscura: ciclo di Calvin. Influenza dell’ambiente sulla fotosintesi. Fotorespirazione. Piante C4 e CAM.ASSIMILAZIONE E FISSAZIONE BIOLOGICA DELL’AZOTO. TRASPORTO DELLE SOSTANZE ORGANICHE. ORMONI. TROPISMI. FISIOLOGIA DELLA FIORITURA.

R.F. Evert & Eichorn S.E. La Biologia delle piante di Raven. Zanichelli ed., Bologna
MAUSETH J. D., Botanica. Fondamenti di biologia delle piante. IV^ ed. 2019. Casa ed. Idelson-Gnocchi.


Per approfondimenti


M. Smith, G. Coupland, L. Dolan, N. Harberd, J. Jones, C. Martin, R.t Sablowski, A. Amey: Biologia delle piante. Edizione italiana a cura di Donato Chiatante – Zanichelli
Pupillo P., Cervone F. Cresti M., Rascio N.: Biologia vegetale. Zanichelli

PROGRAMMA DEL CORSOLa membrana cellulare, Scambi tra cellule ed ambiente: Permeabilità delle membrane – Diffusione nella matrice lipidica – Canali ionici – Osmosi - Trasporti mediati (Diffusione facilitata) – Trasporti passivi e attivi primari e secondari – Trasporti mediati da vescicole.Flussi ionici e potenziali di membrana. Proprietà elettriche di membrana – Equilibri ionici – Potenziali elettrochimici – Genesi e mantenimento del potenziale di membrana. Cellule eccitabili. Canali ionici dotati di “porte” – Genesi e conduzione del potenziale di azione nelle cellule nervose e muscolari – Refrattarietà – Accomodazione – Velocità di conduzione e mielinizzazione – Basi ioniche del potenziale nelle fibre miocardiche – Meccanismo contrattile delle fibre muscolari scheletriche e di quelle lisce – Gli ioni Ca2+ nella contrazione muscolare – Accoppiamento eccitazione-contrazione.Comunicazione intercellulare. Meccanismi di comunicazione (autocrina, paracrina, endocrina) – Messaggeri locali - Recettori di membrana e recettori intracellulari - Proteine G e secondi messaggeri – Ormoni – Trasmissione sinaptica – Sinapsi elettriche e chimiche - Esocitosi e ioni Ca2+ - Neurotrasmettitori e neuromodulatori. La codificazione delle informazioni sensoriali. Recettori (tattili, termici, propriocettivi, visivi, acustici, vestibolari, gustativi, olfattivi) – Gli archi riflessi spinali - Una visione generale di Organi ed apparati. La funzione digestiva, la funzione cardiovascolare, la funzione respiratoria - Osmoregolazione ed escrezione - Metabolismo e temperatura - Cenni riguardanti la funzione riproduttiva.

1. a cura di V.Taglietti – ed altri autori - Fondamenti di Fisiologia generale e integrata - EdiSES.-

2. E. D’Angelo e A: Peres- Fisologia – edi-ermes 2011.

3. E. D’Angelo e A: Peres- Fisologia , Molecole, cellule e sistemi– edi-ermes (due volumi).

4- Silverthorn D.U. - fisiologia umana.un approccio integrato. – Pearson Italia(7 ed., 2017)

5. Silverthorn Dee.- Human Physiology: an integrated Approach, Pearson Edducation, Inc,2016

1. Introduzione all’informatica
2. La codifica e la rappresentazione delle informazioni
3. Architettura dei calcolatori
4. Il sistema operativo e gli applicativi software
5. Le Reti di calcolatori ed internet
6. Introduzione alle basi di dati
7. La video scrittura: Microsoft Word
8. Il foglio di calcolo: Microsoft Excel
9. Le basi di dati: Microsoft Access
10. Applicazioni su sistemi biologici

Slide fornite dal docente


Punti 1, 2, 3, 4 e 5
Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto
Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione)
McGraw-Hill.


Meta linguaggio HTML
HTML Tutorial


Punti 7, 8 e 9
Qualsiasi testo valido per il conseguimento della European Computer Driver Licence.