Concetto di popolazione e di specie; variabilità fenotipica; curve di frequenza dei caratteri; variazione geografica; meccanismi di selezione naturale ed evoluzione; micro- e macroevoluzione. Modelli di speciazione; isolamento riproduttivo; anagenesi e cladogenesi; evoluzione classica e per equilibri puntiformi. Radiazione adattativa; significato evolutivo dell’adattamento; generalità sulle strategie adattative in ambiente acquatico marino, d’acqua dolce e terrestre; colorazioni criptiche ed aposematiche. Morfologia funzionale ed ecologia dei sistemi di: alimentazione; respirazione; escrezione; locomozione e dispersione. Sensibilità all’ambiente ed orientamento; bioritmi. Riproduzione asessuale e sessuale; fecondazione; tipi di sviluppo postembrionale; cicli di sviluppo. Nicchia ecologica: struttura e dinamica delle zoocenosi. Convergenza adattativa, omologia ed analogia. Rapporti interspecifici (competizione, predazione, parassitismo, mimetismo) ed intraspecifici. Colonie e società. Generalità sul comportamento animale: comunicazione, corteggiamento, cure parentali, home range e territorialità. Dinamica delle popolazioni animali. Cause storiche e dinamiche della distribuzione degli animali: areale; cause paleoecologiche; dispersione; barriere, colonizzazione di aree geografiche. La biodiversità animale: livelli strutturali. Filogenesi animale. Tassonomia e sistematica. Piani strutturali, morfologia funzionale e biologia dei principali taxa animali a livello di classi o principali linee filetiche: Protozoi; Poriferi; Cnidari;Ctenofori; Platelminti; Aschelminti; Molluschi; Anellidi; Onicofori e taxa affini; Artropodi; Lofoforati; Echinodermi; Cordati.

Nel corso delle esercitazioni in laboratorio, ciascuna con turni della durata di circa due ore, saranno mostrati vetrini, esemplari vivi e vario materiale conservato relativo ai seguenti taxa: 1. Protozoi; 2. Poriferi,Cnidari e Ctenofori; 3. Anellidi; 4. Molluschi; 5. Artropodi; 6. Lofoforati, Echinodermi, Cordati. Nel corso delle esercitazioni sul campo, saranno effettuate osservazioni in vari ambienti naturali ed illustrati metodi di campionamento e di identificazione di invertebrati e cordati.

Analisi Mendeliana: gli esperimenti di Mendel; purezza dei gameti;segregazione; indipendenzaGenotipo e fenotipo; penetranza; espressivitàTeoria cromosomica dell'ereditarietàFormazione dei gameti ,Concordanza tra mendelismo e meiosi Cenni di Genetica di popolazione: Teoria di Hardy-WeinbergEredità legata al sesso; determinazione del sessoAssociazioneEstensioni dell'analisi mendelianaAllelia multipla; Geni letali; Geni epistatici;Mappe genetiche negli eucarioti: statistiche e citologicheMappe genetiche in procarioti: coniugazione, trasformazione e trasduzionenei batteri.Mappe per ricombinazione e per delezione nei batteriofagi.Esperimenti diBenzerDefinizione dell'unità di funzione mediante complementazione Codice genetico; prove che il codice é a triplette;decifrazione del codice Natura e funzione del gene: introduzione ai processi di trascrizione etraduzione Colinearità tra gene e suo prodotto proteico.Duplicazione del DNA in procarioti: esperimenti di Meselson e StahlDuplicazionedel DNA in eucarioti: esperimenti di Taylor

Mutazioni genicheMutazioni cromosomiche:Mutazioni genomicheDefinizione, classificazione, cause e conseguenze dei vari tipi di alterazioni.Le mutazioni per la comprensione dei processi complessi: la regolazione neiprocarioti e negli eucarioti Analisi genetica delle vie metabolicheTeoria di Hardy-WeinbergCenni di genetica quantitativa.Meccanismi e ruolo della variabilità Genetica nei processi Evolutivi.Teoria di Hardy-Weinberg

L'insegnamento è articolato in lezioni in aula, la cui frequenza è consigliata per poter affrontare le prove scritta e orale in sede di esame. Macromolecole e rapporti struttura-funzione. Amminoacidi, proteine (rapporti struttura-funzione), catalisi enzimatica, lipidi e carboidrati. Bio-energetica, metabolismo del glucosio, ciclo dell'acido citrico, metabolismo dei lipidi, metabolismo degli amminoacidi, trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa.

L’insegnamento è articolato in 11 argomenti. Ogni argomento prevede esercitazioni pratiche in laboratorio, la cui frequenza è consigliata per poter affrontare la prova pratica in sede di esame. Mediamente, ogni settimana viene svolto un argomento. Argomenti trattati nelle lezioni frontali: norme di sicurezza; raccolta dei dati sperimentali; strumentazione di uso comune; spettrofotometria; purificazione delle proteine; cromatografia liquida; binding; cinetica di binding; cinetica enzimatica in stato stazionario; elettroforesi delle proteine; metodiche immunochimiche. Attività sperimentale effettuata in laboratorio:Utilizzo di pipette, bilance e recipienti di laboratorio, Misurazione del pH e preparazione di un tampone, Spettroscopia Vis-UV, Dosaggio delle proteine, Estrazione. Centrifugazione. Dialisi, Cromatografia a scambio ionico, Binding, Cinetica in stato stazionario, Elettroforesi. Determinazione del P.M. di una proteina, Tecnica ELISA

Il programma del corso è tradizionale (teoria cinetica, meccanica, elettromagnetismo, ottica, dinamica dei fluidi) ma dove possibile, si dà particolare risalto alle leggi di conservazione, intese come strumento di lettura del mondo circostante.Teoria cinetica dei gas. Lavoro ed energia cinetica. Urti. Campi di forze. Energia potenziale. Conservazione energia. Dinamica in due e tre dimensioni. Rotazioni e rotolamento. Spettri atomici. Teoria di Bohr. Campi elettrici. Teorema di Gauss. Corrente elettrica. Legge di Ohm. Campi magnetici. Legge di Faraday. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Polarizzazione. Riflessione e Rifrazione. Immagini. Lenti. Strumenti ottici. Dinamica dei fluidi.

Il programma del corso è tradizionale (teoria cinetica, meccanica, elettromagnetismo, ottica, dinamica dei fluidi) ma dove possibile, si dà particolare risalto alle leggi di conservazione, intese come strumento di lettura del mondo circostante.Teoria cinetica dei gas. Lavoro ed energia cinetica. Urti. Campi di forze. Energia potenziale. Conservazione energia. Dinamica in due e tre dimensioni. Rotazioni e rotolamento. Spettri atomici. Teoria di Bohr. Campi elettrici. Teorema di Gauss. Corrente elettrica. Legge di Ohm. Campi magnetici. Legge di Faraday. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Polarizzazione. Riflessione e Rifrazione. Immagini. Lenti. Strumenti ottici. Dinamica dei fluidi.

Il sistema immunitario. Tessuti e organi linfoidi. Linfociti e cellule presentanti l'antigene. Immunità innata ed acquisita. Risposta primaria e secondaria.Processazione, presentazione e riconoscimento dell'antigene.Attivazione, proliferazione e differenziamento dei linfociti. La reazione antigene anticorpo in vitro: immunofluorescenza ed ELISA, citofluorimetria, anticorpi monoclonali. Il Sistema Maggiore di Istocompatibilità (MHC): le molecole e i geni MHC di classe I e classe II, la restrizione antigenica. Cellule e molecole effettrici della risposta immune: le citochine, il sistema del Complemento, la fagocitosi e la citotossicità. Definizione di ospite immunocompromesso: le immunodeficenze primitive e secondarie.Infezione da HIV ed AIDS: meccanismi di replicazione virale, latenza, immunopatogenesi e terapia. Immunopatogenesi dell’infezione da HCV: migrazione dei linfociti e reclutamento a livello d’organoInfiammazione, danno immunologico, e tipi di ipersensibilità nell'uomo. La reattività verso il Self e le malattie autoimmuni.Tubercolosi, infezioni respiratorie e SARS.Tumori e meccanismi di evasione della risposta immune.

Il corso viene svolto da tutti i docenti del CdL che illustrano con lezioni monografiche alcuni aspetti peculiari della ricerca in Biologia

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.

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+.

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.

Il corso si propone di fornire le adeguate conoscenze per la comprensione dei meccanismi molecolari che regolano i processi biologici, con particolare riguardo alla struttura genica, alla sua organizzazione e alla sua espressione. Inoltre, si prenderanno in considerazione le metodologie di biologia molecolare più avanzate utilizzate nella ricerca di base o a fini applicativi. L’insegnamento è articolato nei seguenti argomenti: Anatomia dei genomi; Trascrittomi e proteomi; Accessibilità al genoma; Assemblaggio del complesso d'inizio della trascrizione; Sintesi e maturazione dell'RNA; Sintesi e maturazione del proteoma; Interpretazione di una sequenza genomica; Replicazione del genoma; Sistemi di riparo; Ricombinazione genica; Nozioni di ingegneria genetica e di tecniche del DNA ricombinante.

Uso delle strumentazioni ed equipaggiamento di laboratorio (plasticherie e vetrerie, cappa chimica, cappa a flusso laminare, incubatori, centrifughe da bancone, bagni termostatici, bilance, pHmetro, agitatori magnetiti, apparati elettroforetici); Tecniche di base per l’allestimento e il mantenimento di colture cellulari di E. coli; Terreni di coltura (tipi di terreni, costituenti di base, tamponi, indicatori di pH, antibiotici, cromogeni); Tecniche di base della tecnologia del DNA ricombinante; Tecniche di base della PCR; Tecniche di trasformazione in E. coli; Tecniche di base dell'analisi elettroforetica degli acidi nucleici; Tecniche di base dell'uso degli enzimi di restrizione; Analisi delle sequenze di DNA e di proteine.

Il programma del corso è tradizionale (teoria cinetica, meccanica, elettromagnetismo, ottica, dinamica dei fluidi) ma dove possibile, si dà particolare risalto alle leggi di conservazione, intese come strumento di lettura del mondo circostante.Teoria cinetica dei gas. Lavoro ed energia cinetica. Urti. Campi di forze. Energia potenziale. Conservazione energia. Dinamica in due e tre dimensioni. Rotazioni e rotolamento. Spettri atomici. Teoria di Bohr. Campi elettrici. Teorema di Gauss. Corrente elettrica. Legge di Ohm. Campi magnetici. Legge di Faraday. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Polarizzazione. Riflessione e Rifrazione. Immagini. Lenti. Strumenti ottici. Dinamica dei fluidi.

Il programma del corso è tradizionale (teoria cinetica, meccanica, elettromagnetismo, ottica, dinamica dei fluidi) ma dove possibile, si dà particolare risalto alle leggi di conservazione, intese come strumento di lettura del mondo circostante.Teoria cinetica dei gas. Lavoro ed energia cinetica. Urti. Campi di forze. Energia potenziale. Conservazione energia. Dinamica in due e tre dimensioni. Rotazioni e rotolamento. Spettri atomici. Teoria di Bohr. Campi elettrici. Teorema di Gauss. Corrente elettrica. Legge di Ohm. Campi magnetici. Legge di Faraday. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Polarizzazione. Riflessione e Rifrazione. Immagini. Lenti. Strumenti ottici. Dinamica dei fluidi.

Il sistema immunitario. Tessuti e organi linfoidi. Linfociti e cellule presentanti l'antigene. Immunità innata ed acquisita. Risposta primaria e secondaria.Processazione, presentazione e riconoscimento dell'antigene.Attivazione, proliferazione e differenziamento dei linfociti. La reazione antigene anticorpo in vitro: immunofluorescenza ed ELISA, citofluorimetria, anticorpi monoclonali. Il Sistema Maggiore di Istocompatibilità (MHC): le molecole e i geni MHC di classe I e classe II, la restrizione antigenica. Cellule e molecole effettrici della risposta immune: le citochine, il sistema del Complemento, la fagocitosi e la citotossicità. Definizione di ospite immunocompromesso: le immunodeficenze primitive e secondarie.Infezione da HIV ed AIDS: meccanismi di replicazione virale, latenza, immunopatogenesi e terapia. Immunopatogenesi dell’infezione da HCV: migrazione dei linfociti e reclutamento a livello d’organoInfiammazione, danno immunologico, e tipi di ipersensibilità nell'uomo. La reattività verso il Self e le malattie autoimmuni.Tubercolosi, infezioni respiratorie e SARS.Tumori e meccanismi di evasione della risposta immune.

Il corso viene svolto da tutti i docenti del CdL che illustrano con lezioni monografiche alcuni aspetti peculiari della ricerca in Biologia

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.

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.

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.