Analisi chimica volumetrica: titolazioni acido base; indicatori; titolazioni redox. Metodi potenziometrici: il pHmetro. Analisi con metodi spettrofotometrici: spettrometria UV-visibile, lo spettrofotometro, spettri di assorbimento, legge di Lambert-Beer. Esperienze pratiche in laboratorio sugli argomenti trattati. Argomenti trattati nelle esperienze di laboratorio (3 CFU):Il laboratorio di chimica: attrezzature e materiali. Norme di comportamento e di sicurezza.ƒn Misurazione, errori di misura.ƒn Metodi volumetrici quantitativi: titolazioni acido base e redox.. Preparazione di soluzioni a titolo noto; sostanze standard. Indicatori e curve di titolazione. Analisi con metodi potenziometrici e spettrofotometrici .Verranno affrontate le seguenti tematiche:¡PTitolazione acido-base. ¡PTitolazione redox. ¡PTitolazioni potenziometriche. ¡PDeterminazione spettrofotometrica del Fe2+.

Argomenti trattati nelle lezioni frontali (6CFU):·Teoria atomica. Gli elettroni negli atomi, numeri quantici, orbitali e loro riempimento. Struttura dell’atomo. Atomi, molecole, numero atomico, massa atomica e mole. ·Sistema periodico, proprietà generali degli elementi. ·Il legame chimico. Elettronegatività, orbitali ibridi, risonanza, legame idrogeno. Molecole. Struttura Molecolare. ·Nomenclatura Chimica. Ossidi, idrossidi, acidi, sali.·Lo stato gassoso. Equazione di stato. Gas ideali e gas reali.·Gli stati condensati, legami nei solidi. ·Determinazione delle formule. Reazioni chimiche bilanciamento delle equazioni e calcolo stechiometrico. Ossido-riduzioni numero di ossidazione e calcolo. ·Fondamenti di termodinamica, principi e funzioni di stato.·Cambiamenti di stato e diagrammi di stato. ·Equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Equilibri acido base e di precipitazione. ·Soluzioni. Concentrazione. Autoprotolisi dell’acqua. Proprietà colligative. Soluzioni di elettroliti. Soluzioni di acidi e basi forti e deboli, pH. Soluzioni tampone. Idrolisi.·Elettrochimica. Pile e celle di elettrolisi. ·Cinetica chimica e cenni sulle teorie cinetiche. Velocità di reazione e fattori che la influenzano. ·Chimica inorganica sistematica. Comportamento chimico degli elementi, caratteristiche dei gruppi e dei periodi. Gli elementi principali della tavola periodica. Elementi di transizione e complessi di coordinazione.

L'insegnamento è articolato in 2 moduli: 1 di Citologia (4 CFU) e 1 di Istologia (2 CFU). Argomenti trattati nelle Lezioni: Composizione chimica della cellula. Membrane cellulari: struttura e funzioni. Secrezione e traffico vescicolare. Organelli cellulari: struttura e funzioni. Il citoscheletro e le basi del movimento cellulare. Il nucleo e l'informazione genetica. Ciclo cellulare e divisione cellulare: Mitosi e Meiosi.Tessuto epiteliale. Tessuti connettivi. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso. Argomenti trattati nelle esercitazioni: Uso del microscopio ottico. Osservazione di cellule a fresco. Colorazioni cellulari. Esame di preparati istologici con osservazione dei principali tessuti.

Funzioni di una variabile reale. Limiti di funzioni. Principali proprietà delle funzioni continue. Funzioni derivabili. Massimi, minimi e flessi di funzioni: analisi qualitativa del grafico di una funzione. Il Teorema di Lagrange. Integrale indefinito e principali tecniche per il calcolo degli integrali indefiniti. Integrali definiti e calcolo di aree. Teorema fondamentale del calcolo integrale.

Il metodo scientifico. Grandezze fisiche e loro dimensioni. Sistemi di unità di misura. Strumenti di misura e loro caratteristiche. Caratteristiche di una misura. Errori di sensibilità e loro propagazione. Errori relativi. Errori sistematici. Errori casuali. Istogrammi di frequenza. Grafici. Cifre significative e ordine di grandezza. Errori di tipo A ed errori di tipo B. Elementi di statistica. Il concetto di probabilità e le proprietà delle probabilità. Funzioni di distribuzione discrete e continue: il concetto di valore aspettato e varianza; i momenti delle funzioni di distribuzione e la funzione generatrice dei momenti. Le principali funzioni di distribuzione discrete: binomiale e di Poisson. Le principali funzioni di distribuzione continue: uniforme, di Gauss, del t di Student, del c2, normale bivariata. Il teorema del limite centrale. La distribuzione degli errori casuali e la loro propagazione. La funzione di distribuzione della varianza della media e le cifre significative nell'errore statistico. Applicazioni della distribuzione t di Student. Intervallo di confidenza ed errori statistici. Applicazioni della distribuzione del c2. Il criterio della massima verosimiglianza. Il metodo dei minimi quadrati. Il coefficiente campionario di correlazione. I fit lineari: previsioni e intervalli di confidenza per i parametri delle rette, interpolazioni ed estrapolazioni. Fit lineari nel caso in cui entrambe le variabili siano affette da errore.

a) Contenuti: Rappresentazione e codifica dell’informazione. Hardware: architettura e componenti del personal computer (PC). Software di sistema (sistema operativo) e software applicativi. Struttura del software: algoritmi, linguaggi di programmazione, fogli elettronici.Calcolo scientifico ed elaborazione dati. L’architettura delocalizzata: le reti informatiche (internet). Utilizzo della “rete” e regole pratiche di sicurezza. Ricerche in rete (banche dati). b) Competenze culturaliConoscenza di · Nozioni elementari di architettura del PC. · Nozioni elementari di programmazione e calcolo. · Elaborazione di dati sperimentali e presentazione di risultati scientifici. · Utilizzo correto (sicurezza e privacy) della rete “internet” c) Competenze metodologicheSaper effettuare · Utilizzo del PC in ambiente windows per il calcolo e l’elaborazione di dati scientifici· Definire e implementare un algoritmo per la soluzione di problemi legati al calcolo e all’elaborazione dei dati.· Utilizzare il PC per l’analisi e l’elaborazione statistica di dati sperimentali.

Origine dei Vertebrati. I primi Agnati e la comparsa degli Gnatostomi. Diversità e successo evolutivo dei Vertebrati acquatici letto sulla base della loro anatomia e biologia riproduttiva. Origine dei Tetrapodi e conquista delle terre emerse. L’avvento dell’uovo amniotico e la definitiva conquista dell’ambiente terrestre da parte dei Rettili. Gli Uccelli e l’adattamento al volo. La diversità dei Mammiferi espressione di una plasticità naturale e di processi evolutivi in atto. Anatomia comparata dei Sistemi Organici dei Vertebrati: Strategie alimentari nei Vertebrati : Sistemi respiratorio, digerente e circolatorio; organizzazione, sviluppo e funzione di apparati coinvolti nella presa degli alimenti, nel loro trattamento, nella cattura di ossigeno e della circolazione di sangue e linfa. Evoluzione del Sistema Uro-Genitale nei Vertebrati: organizzazione del sistema renale. Modalità e tipi di escrezione. Differenziamento sessuale e determinazione del sesso. Strategie riproduttive nei Vertebrati.

Da una singola cellula a un organismo pluricellulare: differenziamento e morfogenesi. Modelli di studio. La riproduzione sessuata. Differenze strutturali tra l’uovo e lo spermatozoo. La fecondazione: riconoscimento dei gameti a distanza e per contatto. Attivazione dello spermatozoo. Fusione dei gameti. Attivazione dell’uovo. Prevenzione della polispermia. Generalità sulle varie fasi di sviluppo: segmentazione, gastrulazione, organogenesi. I tipi di uova e i relativi schemi di divisione. Sviluppo dell’anfiosso. Segmentazione radiale, gastrulazione: meccanismi cellulari. Prime fasi di organogenesi: la neurulazione. Sviluppo degli Anfibi. La segmentazione: macromeri e micromeri. Gastrulazione e prime fasi di organogenesi. Sviluppo degli Uccelli. Segmentazione discoidale. La gastrulazione: stria primitiva e nodo di Hensen. La neurulazione. Il mesoderma e il destino delle regioni in cui è suddiviso. Somatopleura e splancnopleura. Il celoma. Gli annessi extraembrionali: amnios, corion, allantoide e sacco del tuorlo. Sviluppo dei Mammiferi. Segmentazione rotazionale. La blastocisti: trofoblasto e massa cellulare interna. La gastrulazione. Placenta. La neurulazione.

Biodiversità, sistematica e filogenesi dei vegetali. Concetto di organismi vegetali; metodi di indagine filogenetica; classificazioni. La diversità dei vegetali in chiave evolutiva: l'organizzazione delle strutture vegetative. Batteri fotosintetici e cianobatteri. Linee filetiche nelle protofite e negli unicellulari fotosintetici. Funghi. Licheni. Modalità riproduttive e cicli biologici nei vegetali. Principali taxa algali. Briofite. Piante vascolari: pteridofite; gimnosperme; angiosperme, con esempi di famiglie. Evoluzione ciclo ontogenetico, dalle piante alghe alle piante vascolari a fiore. Principali piante coltivate e loro origini. Importanza globale delle vegetazioni e della biodiversità vegetale.

Citologia vegetale. Cellule vegetali; teorie endosimbiotiche. Vacuoli; microcorpi, reticolo endoplasmico, corpi di Golgi, vie secretorie. Parete cellulare, plasmodesmi. Plastidi. Differenziamento cellulare. Anatomia vegetale. Meristemi e totipotenza delle cellule vegetali; apici vegetativi. Tessuti definitivi; parenchimi; tessuti tegumentali, meccanici, conduttori, secretori. Il cormo;- anatomia e organografia di: radice, caule, foglie; specializzazioni e trasformazioni. Il fiore, sua struttura, natura e formazione; impollinazione, fecondazione, embriogenesi; semi e frutti. Riproduzione vegetativa. Struttura delle piante superiori. Meristemi e tessuti adulti. Sviluppo del cormo: crescita primaria e secondaria. Strutture primarie e secondarie di radici e fusti; sviluppo ed organizzazione della foglia La riproduzione. Genesi ed evoluzione del fiore e del frutto.

Allestimento di preparati istologici vegetali a fresco e permanenti. Cenni su Tecniche istochimiche e citochimiche. Analisi morfologiche. Identificazione di organismi vegetali.Identificazione e classificazione di piante vascolari.Allestimento di campioni per erbari.Collezioni in vivo e in vitro di piante.Introduzione all’ecologia vegetale ed escursioni di campo per il rilevamento in situ della biodiversità vegetale, con cenni sulla scienza della vegetazione.

Teoria strutturale. Isomeria e stereoisomerie. Risonanza ed effetti elettronici. I gruppi funzionali: struttura, nomenclatura e proprietà chimico-fisiche di alcani, cicloalcani, alcheni, alchini, areni, alogenuri, alcooli, ammine, immine, fenoli, acidi, esteri, ammidi, immidi e nitrili. Composti omo- e etero-aromatici.I principali meccanismi di reazione: alogenazione radicalica degli alcani; addizione elettrofila ad alcheni, dieni ed alchini; polimerizzazione; sostituzione nucleofila (SN1, SN2) ed eliminazione (E1 ed E2) al carbonio sp3; sostituzione elettrofila aromatica; addizione nucleofila al carbonile e sostituzione nucleofila acilica.Sintesi e reattività dei vari gruppi funzionali alla luce dei meccanismi di reazione. Enolati e loro condensazioni inter-, intra-molecolare e incrociata. Molecole bi- e polifunzionali: sintesi acetacetica e malonica; idrossiacidi, sistemi enonici, trigliceridi (saponi, tensioattivi e micelle), a-amminoacidi (strutture e punto isoelettrico), carboidrati (classificazione, strutture emiacetaliche, glucosidi, polisaccaridi).

Metodi di sintesi dei composti organici. Tecniche di purificazione e di separazione. Distillazione, sublimazione, cristallizzazione, separazione, estrazione, centrifugazione. Tecniche cromatografiche: fase stazionaria e fase mobile, cromatografia di adsorbimento, ripartizione, scambio ionico, su colonna, su carta e su strato sottile, HPLC, gas-cromatografia. La spettroscopia in chimica organica: principi fondamentali della spettroscopia nel VIS e nell’IR; spettroscopia NMR; spettrometria di massa.Esperienze pratiche in laboratorio sugli argomenti trattati.

Il metodo scientifico. Grandezze fisiche e loro dimensioni. Sistemi di unità di misura. Strumenti di misura e loro caratteristiche. Caratteristiche di una misura. Errori di sensibilità e loro propagazione. Errori relativi. Errori sistematici. Errori casuali. Istogrammi di frequenza. Grafici. Cifre significative e ordine di grandezza. Errori di tipo A ed errori di tipo B. Elementi di statistica. Il concetto di probabilità e le proprietà delle probabilità. Funzioni di distribuzione discrete e continue: il concetto di valore aspettato e varianza; i momenti delle funzioni di distribuzione e la funzione generatrice dei momenti. Le principali funzioni di distribuzione discrete: binomiale e di Poisson. Le principali funzioni di distribuzione continue: uniforme, di Gauss, del t di Student, del c2, normale bivariata. Il teorema del limite centrale. La distribuzione degli errori casuali e la loro propagazione. La funzione di distribuzione della varianza della media e le cifre significative nell'errore statistico. Applicazioni della distribuzione t di Student. Intervallo di confidenza ed errori statistici. Applicazioni della distribuzione del c2. Il criterio della massima verosimiglianza. Il metodo dei minimi quadrati. Il coefficiente campionario di correlazione. I fit lineari: previsioni e intervalli di confidenza per i parametri delle rette, interpolazioni ed estrapolazioni. Fit lineari nel caso in cui entrambe le variabili siano affette da errore.

a) Contenuti: Rappresentazione e codifica dell’informazione. Hardware: architettura e componenti del personal computer (PC). Software di sistema (sistema operativo) e software applicativi. Struttura del software: algoritmi, linguaggi di programmazione, fogli elettronici.Calcolo scientifico ed elaborazione dati. L’architettura delocalizzata: le reti informatiche (internet). Utilizzo della “rete” e regole pratiche di sicurezza. Ricerche in rete (banche dati). b) Competenze culturaliConoscenza di · Nozioni elementari di architettura del PC. · Nozioni elementari di programmazione e calcolo. · Elaborazione di dati sperimentali e presentazione di risultati scientifici. · Utilizzo correto (sicurezza e privacy) della rete “internet” c) Competenze metodologicheSaper effettuare · Utilizzo del PC in ambiente windows per il calcolo e l’elaborazione di dati scientifici· Definire e implementare un algoritmo per la soluzione di problemi legati al calcolo e all’elaborazione dei dati.· Utilizzare il PC per l’analisi e l’elaborazione statistica di dati sperimentali.