biologia

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti nozioni di base riguardanti la conoscenza dei meccanismi riproduttivi e di sviluppo delle principali classi di Vertebrati nonché chiarire i principali meccanismi che regolano la morfogenesi e lo sviluppo embrionale. Inoltre si propone di fornire nozioni riguardanti la filogenesi dei Cordati, l’evoluzione dei Vertebrati considerando i loro adattamenti ai diversi stili di vita. Infine si prenderanno in esame la funzione, l’origine embrionale e l’evoluzione dei diversi apparati dei Vertebrati. Il percorso formativo fornirà agli studenti gli strumenti idonei per la comprensione delle problematiche relative alla morfogenesi, alle modalità e ai meccanismi regolativi dello sviluppo embrionale; alla funzione, struttura, origine embrionale ed evoluzione dei diversi apparati dei Vertebrati.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere gli aspetti comparativi dei meccanismi riproduttivi e dell’evoluzione animale. In particolare deve saper illustrare le problematiche relative alla morfogenesi, alle modalità e ai meccanismi regolativi dello sviluppo embrionale; alla funzione, struttura, origine embrionale ed evoluzione dei diversi apparati dei Vertebrati.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve essere in grado di valutare i processi evolutivi, di discriminare tra i diversi stadi dello sviluppo embrionale degli organismi modello e di effettuare il riconoscimento micro e macroscopico dei diversi apparati e la loro appartenenza filogenetica. Lo studente, inoltre, deve essere in grado di spiegare con semplicità, ma utilizzando i termini propri della disciplina, una problematica di biologia dello sviluppo o di filogenesi animale e di suggerire i metodi per la suaanalisi a persone non esperte del campo.

•Il concetto di ontogenesi e filogenesi: relazioni tra lo sviluppo embrionale nelle varie specie, stadio filotipico e concetto di clessidra evolutiva, legge di Heackel. 0,5 CFU
•La gametogenesi e lo studio istologico dei tessuti gonadici: ovogenesi e spermatogenesi , sviluppo e differenziamento delle gonadi, fecondazione . 1 CFU
•Tipi di uova e segmentazione. Correlazione tra quantità di vitello, modalità della segmentazione e i diversi tipi di blastula . 0,5 CFU
•I movimenti morfogenetici e la gastrulazione in organismi modello: mappe dei territori presuntivi e loro movimenti durante la gastrulazione per arrivare all’embrione costituito dai 3 foglietti embrionali caratterizzanti gli organismi triblastici ( ectoderma, mesoderma ed endoderma ). 1 CFU

• Sviluppo embrionale di organismi modello : (drosophila, riccio di mare , zebrafish, xenopo , pollo e mammiferi: topo e uomo ): segmentazione, gastrulazione e neurulazione (meccanismi di base) . 1 CFU
  •Meccanismi di base della regolazione dello sviluppo embrionale: sviluppo regolativo e autonomo; determinanti citoplasmatici . 1 CFU
  •L’origine della vita e le ere geologiche. Le teorie evolutive: Darwin e Lamarck. Classificazione degli organismi viventi . 0,5 CFU
  . L’origine dei Cordati. Caratteristiche dei Cordati. Classificazione dei Cordati; cefalocordati, urocordati, emicefalocordati (Pikaia, Anfiosso, Tunicati). 0,5 CFU
  •I Vertebrati: Origine dei vertebrati (Agnati e Gnatostomi). Piano organizzativo dei vertebrati . 1 CFU
• Studio anatomico e filogenetico degli apparati nei vertebrati (Scheletro, Tegumento, Apparato circolatorio e respiratorio) . 2 CFU
  Nell'ambito degli argomenti trattati il docente approfondirà tematiche relative alla propria attività di ricerca
  Attività di laboratorio: Esercitazioni di Biologia dello Sviluppo: Gametogenesi; Fecondazione e Modelli di Sviluppo. 0,5 CFU - Esercitazioni di Filogenesi: Modelli anatomici e reperti museali. 0,5 CFU

Lo studente deve conferire approfonditamente su almeno 4 domande scelte dal docente tra gli argomenti evidenziati in grassetto nel programma/syllabus (2 di Biologia dello Sviluppo e 2 di Filogenesi) per poter superare l’esame con una valutazione sufficiente
La verifica dell'apprendimento avviene mediante esame orale (oppure esame scritto, ove previsto).
La valutazione della prova terrà conto dei seguenti aspetti:
· conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati;
· capacità di applicare le conoscenze acquisite e di collegare in modo critico i contenuti dell'insegnamento;
· autonomia di giudizio, attraverso la capacità di analizzare criticamente le tematiche affrontate e di formulare valutazioni motivate;
· capacità comunicative, con particolare riferimento alla chiarezza espositiva, alla proprietà del linguaggio disciplinare e alla capacità di sostenere e argomentare le proprie affermazioni.
I voti saranno attribuiti secondo i seguenti criteri:
· 18–20: raggiungimento dei risultati di apprendimento minimi (preparazione sufficiente);
· 21–23: preparazione più che sufficiente, con capacità di stabilire alcuni collegamenti se guidati, linguaggio disciplinare complessivamente adeguato;
· 24–26: preparazione buona, con capacità di collegamento critico dei contenuti;
· 27–28: preparazione ottima, con padronanza degli argomenti e buona autonomia di giudizio, esposizione fluida e proprietà di linguaggio;
· 29–30: pieno raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti, con piena padronanza dei contenuti, autonomia critica e proprietà del linguaggio disciplinare;
· 30 e lode: attribuibile allo studente che dimostri un livello di preparazione eccellente, con particolare originalità nell'analisi, maturità critica, capacità di approfondimento autonomo e padronanza espositiva di livello superiore.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare, in sede di esame, l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi.
Lo studente durante l’esame deve saper descrivere i modelli che saranno messi a disposizione

Libri di testo:
Andreuccetti et al., Biologia dello sviluppo (McGraw-Hill) ·
Stingo et al., Anatomia Comparata (Edi-ermes) ·
Giudice G. ed altri: Biologia dello Sviluppo (Ed. Piccin)
Gilbert S.F.: Biologia dello Sviluppo (Ed. Zanichelli)
Liem et al., Anatomia Comparata dei Vertebrati, una visione funzionale ed evolutiva.
Il materiale didattico sarà messo a disposizione degli studenti iscritti al corso mediante il sito docente

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le conoscenze di base sulle caratteristiche strutturali e funzionali delle biomolecole, sulle proprietà degli enzimi e sull'organizzazione del materiale genetico, e sui principali processi metabolici di carboidrati, lipidi e proteine che saranno trattati con l’obiettivo di illustrare l’integrazione metabolica nei processi anabolici e catabolici e la loro regolazione in relazione al fabbisogno energetico cellulare. Sviluppare le capacità di applicare metodologie biochimiche di base.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le proprietà chimico-fisiche, la composizione, l’organizzazione strutturale e funzionale delle principali molecole biologiche nonché le loro modalità di interazione e la relazione struttura-funzione-reattività. Lo studente dovrà inoltre dimostrare di saper elaborare ed argomentare con padronanza le nozioni apprese riguardanti il ruolo delle macromolecole biologiche ed i processi biochimici nel metabolismo cellulare per la produzione e la trasformazione dell'energia metabolica.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di applicare concretamente le conoscenze acquisite sulle proprietà chimico-fisiche delle principali macromolecole biologiche e di applicare gli strumenti metodologici allo scopo di comprendere e interpretare le basi molecolari della funzionalità di cellule e organismi e della loro interazione con I'ambiente.

INTRODUZIONE La struttura dell'acqua e la sua importanza nei sistemi biologici - Legami covalenti, legami deboli (i legami a idrogeno - i legami ionici - le forze di van der Waals - le interazioni idrofobiche). Autoprotolisi dell’acqua e pH- ionizzazione di acidi e basi deboli - Equazione di Henderson-Hasselbalch (0.5 CFU)
MACROMOLECOLE BIOLOGICHE Glucidi: Struttura , proprietà chimico-fisiche, funzioni. Isomeria, attività ottica, polarimetria. Emiacetali/acetali, emichetali/chetali. Oligosaccaridi e polisaccaridi: struttura amido, cellulosa e glicogeno Lipidi: Struttura dei principali lipidi, lineari e steroidei : proprietà chimico-fisiche, funzioni. Le membrane biologiche: lipidi, proteine e glicidi nelle membrane - organizzazione spontanea - fluidità – asimmetria - permeabilità selettiva. Trasporto dei soluti attraverso le membrane. Acidi nucleici Organizzazione strutturale: basi, nucleosidi e nucleotidi - la struttura primaria (legame fosfodiesterico) e secondaria degli acidi nucleici - la doppia elica - parametri strutturali e forze stabilizzanti . Struttura terziaria. Processi di denaturazione degli acidi nucleici: ipercromismo - temperatura di fusione - denaturazione reversibile - ibridazione. Struttura e funzione degli RNA di trasferimento - il codice genetico - la reazione di attivazione degli amminoacidi: caratteristiche ed energetica. (1.5 CFU). Proteine Organizzazione strutturale: le unità monomeriche: caratteristiche strutturali e proprietà chimiche degli amminoacidi (curve di titolazione, punto isoelettrico; caratteristiche delle catene laterali). Formazione della catena polipeptidica e livelli superiori di organizzazione strutturale: alfa-elica, strutture beta, inversioni di catena, strutture supersecondarie, struttura terziaria, domini, struttura quaternaria . Relazioni struttura e funzione: denaturazione/rinaturazione; effetti della temperatura, del pH, di denaturanti chimici (urea, guanidina, sodio dodecil-solfato, agenti riducenti). Proteine fibrose: alfa-cheratine, beta-cheratine, collageno . Proteine globulari. Mioglobina e Emoglobina . Enzimi. Concetti di base: cinetica delle reazioni non catalizzate; variazione dell’energia libera ΔG; relazione tra ΔG e costante di equilibrio di una reazione . Classificazione degli enzimi , specificità di reazione, il sito attivo, interazione con il substrato . Meccanismi di catalisi enzimatica. Cinetica enzimatica: il modello di Michaelis-Menten; trasformazioni dell’equazione di Michaelis-Menten: il grafico dei doppi reciproci. Inibizione enzimatica reversibile (competitiva, non competitiva) e irreversibile. Effetti di pH e temperatura sulla velocità delle reazioni enzimatiche. Regolazione: Enzimi allosterici , modificazioni post-traduzionali, attivazione di zimogeni. I cofattori: coenzimi piridinici e flavinici, tiamina pirofosfato, coenzima A, acido lipoico, biotina, piridossal fosfato .(2,5 CFU)
BIOENERGETICA E METABOLISMO Concetti generali di energetica: Le funzioni di stato (entalpia, entropia ed energia libera), lo stato standard, i composti ad alto contenuto energetico, il loro ruolo nel metabolismo (basi chimico-fisiche delle variazioni di energia libera di idrolisi) .Il metabolismo dei carboidrati. Glicolisi: le reazioni, gli enzimi, i meccanismi, l'energetica, le deidrogenasi piridiniche - le vie fermentative del piruvato – (fermentazione lattica e fermentazione alcolica) - decarbossilazione ossidativa del piruvato e meccanismi di reazione - riossidazione del NADH citoplasmatico. La via del fosfogluconato: suoi significati - meccanismi d'azione di transaldolasi e transchetolasi - bilancio degli atomi di carbonio. Biosintesi dei carboidrati: la gluconeogenesi da piruvato . Metabolismo dei polisaccaridi: degradazione e sintesi del glicogeno - controllo e coordinamento. La produzione di energia in condizioni di aerobiosi: ciclo degli acidi tricarbossilici : reazioni e regolazione. Le reazioni anaplerotiche: piruvato carbossilasi ed enzima malico. La catena di trasporto degli elettroni ; fosforilazione ossidativa . Il metabolismo dei lipidi triacilgliceroli, lipasi, degradazione e sintesi degli acidi grassi saturi: reazioni, regolazione. Beta-ossidazione degli acidi grassi monoinsaturi , poliinsaturi e ad atomi di C dispari. Corpi chetonici. Biosintesi degli acidi grassi: formazione di Malonil-CoA, Acetil-CoA Carbossilasi, Acido grasso sintasi. Regolazione della via. Formazione dei vari acidi grassi. Il metabolismo delle proteine. Catabolismo delle proteine: Generalità sul destino dello scheletro carbonioso degli amminoacidi. Ossidazione degli amminoacidi. Amminotransferasi. Formazione e trasporto dell’ammoniaca. Ciclo dell’urea , descrizione delle singole reazioni e degli enzimi. Regolazione del ciclo. Accenni sul catabolismo degli α-cheto acidi. (3.5 CFU)
PREPARAZIONE TEORICA PER IL LABORATORIO Principi di purificazione e caratterizzazione delle proteine: omogeneizzazione e lisi cellulare; Frazionamento cellulare; Estrazione e purificazione proteica . Tecniche di separazione: Centrifugazione ed ultracentrifugazione. Tecniche cromatografiche: scambio ionico, esclusione molecolare, d’affinità . Tecniche elettroforetiche: SDS-PAGE. Tecniche Spettrofotometriche . (1 CFU)
LABORATORIO Cromatografia su colonna ; Dosaggio colorimetrico per determinare la concentrazione di una miscela proteica ; Dosaggio enzimatico su miscela proteica e su frazioni di eluizione, Elettroforesi di proteine in condizioni denaturanti (1CFU)
Gli argomenti del corso saranno anche trattati con approfondimenti e applicazioni dell’attività di ricerca del docente

La verifica dell'apprendimento avviene mediante esame orale (oppure esame scritto, ove previsto).
La valutazione della prova terrà conto dei seguenti aspetti:
· conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati;
· capacità di applicare le conoscenze acquisite e di collegare in modo critico i contenuti dell'insegnamento;
· autonomia di giudizio, attraverso la capacità di analizzare criticamente le tematiche affrontate e di formulare valutazioni motivate;
· capacità comunicative, con particolare riferimento alla chiarezza espositiva, alla proprietà del linguaggio disciplinare e alla capacità di sostenere e argomentare le proprie affermazioni.
I voti saranno attribuiti secondo i seguenti criteri:
· 18–20 : raggiungimento dei risultati di apprendimento minimi (preparazione sufficiente);
· 21–23 : preparazione più che sufficiente, con capacità di stabilire alcuni collegamenti se guidati, linguaggio disciplinare complessivamente adeguato;
· 24–26 : preparazione buona, con capacità di collegamento critico dei contenuti;
· 27–28 : preparazione ottima, con padronanza degli argomenti e buona autonomia di giudizio, esposizione fluida e proprietà di linguaggio;
· 29–30 : pieno raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti, con piena padronanza dei contenuti, autonomia critica e proprietà del linguaggio disciplinare;
· 30 e lode: attribuibile allo studente che dimostri un livello di preparazione eccellente, con particolare originalità nell'analisi, maturità critica, capacità di approfondimento autonomo e padronanza espositiva di livello superiore.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare, in sede di esame, l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi.

• Lehninger, Nelson e Cox: Principi di Biochimica Zanichelli – VIII edizione (Libro multimediale);
• Voet D - Voet JG - Pratt CW FONDAMENTI DI BIOCHIMICA , Zanichelli - IV edizione (Libro multimediale)
• Berg JM, Tymoczko JL, Gatto GJ, Stryer L – Biochimica- VIII edizione - Zanichelli (ed)
• Campbell e Farrell BIOCHIMICA, Edises;
• Pollegioni L et al. – Fondamenti di Biochimica - EdiSES (ed)
• Tymoczko JL, Berg JM, Stryer, L – Principi di biochimica- Zanichelli (ed)
• Nelson DL e Cox MM – Introduzione alla Biochimica di Lehninger – IV edizione, Zanichelli (ed)
• Appunti presi a lezione

Fornire competenze teoriche ed operative di base dei meccanismi molecolari alla base dei principali processi biologici che riguardano, soprattutto, il mantenimento dell’informazione genetica e la sua espressione in microrganismi, organismi animali e vegetali.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di comprendere e conoscere a livello di base i meccanismi molecolari dei principali processi biologici implicati nel mantenimento dell’informazione genetica e della sua espressione in microrganismi, organismi animali e vegetali e le problematiche relative alle tecniche più comuni in campo molecolare. Deve dimostrare di sapere elaborare argomentazioni concernenti le relazioni tra la struttura degli acidi nucleici (DNA e RNA), l’organizzazione del genoma in cellule procariotiche ed eucariotiche, l’interazione tra acidi nucleici proteine ed i processi biologici summenzionati e di comprenderne le connessioni causali. A partire dalle nozioni apprese riguardanti la struttura e il funzionamento degli acidi nucleici, deve conoscere i principi di base delle principali tecniche di Biologia Molecolare.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve essere in grado di elaborare ed applicare in maniera autonoma le informazioni acquisite durante il corso in modo da comprendere la visione molecolare della biologia e indicare e/o progettare anche i principali approcci metodologici, valutando in autonomia i risultati sperimentali rivolti all’analisi del DNA, del RNA e delle proteine, applicando il sapere anche in ambito diagnostico, alimentare, ambientale e industriale. Lo studente deve essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per aggiornarsi attingendo in maniera autonoma a testi e articoli scientifici propri del settore molecolare, e acquisire la capacità di seguire seminari specialistici, conferenze, master ecc. nei settori di Biologia molecolare.

Basi, nucleosidi, nucleotidi. Struttura primaria e secondaria degli acidi nucleici. Struttura tridimensionale del DNA a doppia elica: DNA B . Cenni alle strutture alternative: DNA A e Z, tripla elica e quartetto G. Dinamismo della struttura del DNA. Strutture di RNA. Superavvolgimenti e Topoisomerasi . ( 1 CFU )
Denaturazione e rinaturazione del DNA. Composizione e organizzazione del genoma in procarioti e eucarioti . Sequenze uniche e ripetute. Istoni, nucleosoma, livelli di organizzazione della cromatina. Caratteristiche dei geni istonici. Modifiche chimiche degli istoni (codice istonico). ( 1,75 CFU )
Duplicazione del DNA. Inizio, allungamento e termine. Meccanismi molecolari della duplicazione e riparazione dei danni in procarioti ed eucarioti. Proteine coinvolte nella sintesi duplicativa. DNA polimerasi di E. coli e loro caratteristiche. DNA polimerasi di eucarioti. Telomerasi. ( 1,25 CFU )
Tipi di RNA e loro abbondanza. Trascrizione in procarioti: promotori e RNA polimerasi. Unità trascrizionale. Trascrizione in eucarioti: RNA polimerasi I, II, III. Promotori specifici, fattori di trascrizione e relative caratteristiche strutturali. Maturazione dei trascritti primari di mRNA, rRNA e tRNA. Concetto di esoni e introni. Splicing nucleare e Splicing alternativi. Enhancer , silencer e insulator. Stabilità e degradazione degli RNA in procarioti ed eucarioti. ( 2 CFU )
Utilizzo del codice genetico nella traduzione. Attivazione degli aminoacidi ed aminoaciltRNAsintetasi. Ribosomi. Sintesi proteica in procarioti ed eucarioti: Inizio, allungamento e termine. Fattori coinvolti. ( 1 CFU )
Regolazione dell’espressione genica: concetti generali. Fattori di trascrizione e interazione con il DNA. Regolazione della trascrizione in procarioti: operone Lac e Trp. Regolazione della trascrizione in eucarioti: struttura della cromatina, metilazione del DNA. Regolazione post-trascrizionale: Silenziamento genico (siRNA, microRNA). Regolazione della sintesi proteica. (1 CFU)
Tecnologie del DNA ricombinante . Caratteristiche dei vettori di clonaggio e espressione. Determinazione della sequenza del DNA mediante metodo di Sanger e introduzione alle metodologie di nuova generazione. Estrazione di RNA e sintesi di cDNA. PCR , RT-PCR e sue applicazioni, real-time PCR. Genome editing (CRISPR-Cas9). ( 1 CFU )
Esercitazione: Minipreparazione di DNA plasmidico e analisi mediante digestione con enzimi di restrizione e relativa separazione dei frammenti mediante elettroforesi su gel d’agarosio. Analisi e discussione dei risultati. ( 1 CFU )
Nell'ambito degli argomenti trattati, il docente approfondirà tematiche relative alla propria attività di ricerca.

La valutazione della prova terrà conto dei seguenti aspetti:

• conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati;
• capacità di applicare le conoscenze acquisite e di collegare in modo critico i contenuti dell'insegnamento;
• autonomia di giudizio, attraverso la capacità di analizzare criticamente le tematiche affrontate e di formulare valutazioni motivate;
• capacità comunicative, con particolare riferimento alla chiarezza espositiva, alla proprietà del linguaggio disciplinare e alla capacità di sostenere e argomentare le proprie affermazioni.
  Tutti gli argomenti riportati nel Programma-syllabus possono essere oggetto di domanda all’esame. In particolare, gli argomenti principali del Programma-syllabus sono riportati in grassetto e ne costituiscono l’ossatura portante; durante l’esame, in caso di impreparazione anche solo di uno di tali argomenti, l'esame può essere considerato non superato.
  Gli argomenti in grassetto si possono considerare oggetto di domande frequenti .
  La valutazione dell’esame prenderà in considerazione innanzitutto la conoscenza generale degli argomenti e poi il grado di approfondimento ed il livello di dettaglio dei meccanismi molecolari affrontati durante il corso. La valutazione verterà anche sulla capacità dello studente di spaziare tra i vari argomenti enfatizzando la trasversalità dei concetti di base della biologia molecolare.
  La partecipazione attiva al corso, se permette di far emergere conoscenza, comprensione e capacità di impiegarle, può essere presa in considerazione ai fini della valutazione.
  I voti saranno attribuiti secondo i seguenti criteri:
• 18–20 : raggiungimento dei risultati di apprendimento minimi (preparazione sufficiente);
• 21–23 : preparazione più che sufficiente, con capacità di stabilire alcuni collegamenti se guidati, linguaggio disciplinare complessivamente adeguato;
• 24–26 : preparazione buona, con capacità di collegamento critico dei contenuti;
• 27–28 : preparazione ottima, con padronanza degli argomenti e buona autonomia di giudizio, esposizione fluida e proprietà di linguaggio;
• 29–30 : pieno raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti, con piena padronanza dei contenuti, autonomia critica e proprietà del linguaggio disciplinare;
• 30 e lode : attribuibile allo studente che dimostri un livello di preparazione eccellente, con particolare originalità nell'analisi, maturità critica, capacità di approfondimento autonomo e padronanza espositiva di livello superiore.
  Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare, in sede di esame, l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi.

Biologia molecolare. Amaldi et al., Zanichelli
Biologia molecolare del gene. Watson et al., Zanichelli
Biologia molecolare. Capranico et al., EdiSES
Il gene, edizione compatta. Lewin B., Zanichelli
Dai geni ai genomi. Dale J.DW., EdiSES
Genomi 4. Brown T.A., EdiSES
Materiale didattico del docente
Appunti del corso

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base di citologia, istologia ed anatomia delle piante e degli adattamenti all’ambiente di tali vegetali, dei loro metodi di riproduzione e dei loro cicli vitali
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche relative all’organizzazione cellulare degli organismi vegetali e le caratteristiche istologiche anatomiche che li contraddistinguono. Deve dimostrare di sapere elaborare argomentazioni concernenti le relazioni tra caratteri cito-istologici ed anatomici e loro funzioni ed i nessi tra organizzazione citoistologica ed anatomica e adattamenti all’ambiente, a partire dalle nozioni apprese riguardanti l’ultrastruttura vegetale, l’organizzazione tissutale e le strutture anatomiche. Il percorso formativo intende fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per analizzare le complesse organizzazioni isto anatomiche evolute dai vegetali in relazione agli adattamenti ambientali. Tali strumenti consentiranno agli studenti di comprendere le connessioni causali tra struttura e funzione e tra organizzazione cito-isto-anatomica e ambiente; le principali relazioni che sussistono tra struttura e funzione e di cogliere le conseguenze degli adattamenti messi in atto nel corso della loro evoluzione sul mondo animale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di trarre le conseguenze dall’ insieme di informazioni ricevute, per analizzare correttamente il significato delle informazioni relative alla citoisto-anatomia vegetale ed applicare gli strumenti metodologici appresi a qualunque organismo vegetale ed in particolare a quelli importanti per la nutrizione animale. Il percorso formativo è orientato a trasmettere le capacità e gli strumenti metodologici e operativi necessari ad applicare concretamente le conoscenze cito-isto anatomiche vegetali di base alle diverse organizzazioni vegetali.

CITOLOGIA - Morfologia e ultrastruttura della cellula vegetale. La parete cellulare. Il vacuolo. Il citoscheletro e i sistemi di endomembrane. I plastidi: teoria endosimbiotica. Pigmenti fotosintetici. Il processo fotosintetico. Origine della cellula vegetale eucariotica, endosimbiosi seriali. CFU 2 ISTOLOGIA I tessuti vegetali: meristemi primari e secondari; tessuti parenchimatici; tessuti tegumentali; tessuti meccanici, xilema e floema. CFU 1 ANATOMIA Concetto di tallo e di cormo. Evoluzione del fusto, della radice e delle foglie. Principali tipi di stele (protostele, eustele, atactostele e actinostele). Ontogenesi, struttura primaria e secondaria del fusto e della radice. Modificazioni del fusto e della radice. Ontogenesi, morfologia ed anatomia della foglia. CFU 3 Assorbimento e trasporto di acqua e nutrienti; trasporto floematico e xilematico; traspirazione. Modalità di riproduzione (agamica e sessuale) CFU 2 BIODIVERSITA' - Modalità di riproduzione (agamica e sessuale) Parasessualità. Ciclo degli organismi aplonti, aplodiplonti, diplonti. Caratteristiche principali, cicli biologici e riproduzione dei principali gruppi di piante: alghe, briofite, crittogame vascolari, gimnosperme e angiosperme e dei funghi. CFU 2. Nell'ambito degli argomenti trattati il docente approfondirà tematiche relative alla propria attività di ricerca.

La verifica dell'apprendimento avviene mediante esame orale (oppure esame scritto, ove previsto).
La valutazione della prova terrà conto dei seguenti aspetti:
· conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati;
· capacità di applicare le conoscenze acquisite e di collegare in modo critico i contenuti dell'insegnamento;
· autonomia di giudizio, attraverso la capacità di analizzare criticamente le tematiche affrontate e di formulare valutazioni motivate;
· capacità comunicative, con particolare riferimento alla chiarezza espositiva, alla proprietà del linguaggio disciplinare e alla capacità di sostenere e argomentare le proprie affermazioni.
I voti saranno attribuiti secondo i seguenti criteri:
· 18–20: raggiungimento dei risultati di apprendimento minimi (preparazione sufficiente);
· 21–23: preparazione più che sufficiente, con capacità di stabilire alcuni collegamenti se guidati, linguaggio disciplinare complessivamente adeguato;
· 24–26: preparazione buona, con capacità di collegamento critico dei contenuti;
· 27–28: preparazione ottima, con padronanza degli argomenti e buona autonomia di giudizio, esposizione fluida e proprietà di linguaggio;
· 29–30: pieno raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti, con piena padronanza dei contenuti, autonomia critica e proprietà del linguaggio disciplinare;
· 30 e lode: attribuibile allo studente che dimostri un livello di preparazione eccellente, con particolare originalità nell'analisi, maturità critica, capacità di approfondimento autonomo e padronanza espositiva di livello superiore.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare, in sede di esame, l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi.

Libro di Testo consigliato: G. Pasqua, G. Abbate, C. Forni. Botanica generale e diversità vegetale. Qualunque edizione. Piccin- Padova

Gli obiettivi formativi specifici di questo corso sono: i) acquisizione del metodo e del linguaggio scientifico appropriato alla comprensione degli argomenti trattati; ii) comprensione del concetto di legame chimico nei composti organici; iii) comprensione della struttura tridimensionale (stereochimica) dei composti organici; iv) comprensione della relazione tra struttura-reattività delle molecole organiche; v) conoscenza della nomenclatura e della reattività delle principali classi di composti organici; vi) familiarizzazione con alcune tecniche e procedure di un laboratorio di chimica organica.
Conoscenza e capacita' di comprensione: L'insegnamento di Chimica Organica e Laboratorio ha lo scopo di dare agli studenti una buona conoscenza dei fondamenti su cui si articola la chimica del carbonio e degli altri principali elementi che con esso hanno rilevanza nel mondo biologico. Lo studente acquisirà le seguenti conoscenze: struttura tridimensionale di molecole organiche semplici; comprensione e uso di differenti rappresentazioni grafiche dei composti organici; riconoscimento dei gruppi funzionali; sintesi e reattività dei principali gruppi funzionali; relazione tra la struttura di un composto organico e le principali proprietà chimico-fisiche quali elementi basilari per comprendere e prevedere struttura e funzioni delle biomolecole. Lo studente deve altresì acquisire semplici procedure tipiche di un laboratorio di chimica organica.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: L'acquisizione e la comprensione dei principi fondamentali della Chimica Organica dovrà consentire una buona predizione/discussione sulla struttura e la funzione delle principali classi di composti d’interesse biologico. Sarà fortemente stimolata la capacità di espressione degli elementi costitutivi, dei processi tipici della chimica organica e delle sue implicazioni nei diversi ambiti della Biologia mediante un linguaggio rigoroso e comprensibile.

Richiamo dei concetti fondamentali della chimica generale : struttura atomica, struttura elettronica degli atomi e orbitali atomici, configurazione elettronica, elettroni di valenza. Acidi e basi in Chimica Organica : classificazione secondo Brønsted-Lowry e secondo Lewis; fattori che determinano la forza degli acidi e delle basi, correlazioni struttura-acidità. Legami chimici: strutture di Lewis, orbitali molecolari, ibridazione degli orbitali atomici, ibridazioni del carbonio, geometria delle molecole. Legami covalenti polari, ionici. Molecole polari e non polari. Rappresentazione delle molecole organiche. Cenni sulle Interazioni deboli : forze di van der Waals; legami idrogeno; momento dipolare e interazione dipolo-dipolo. Idrocarburi alcani : struttura, nomenclatura e proprietà. Gruppi alchilici. Analisi conformazionale e isomeri conformazionali. Cicloalcani : struttura, nomenclatura. Cicloesano mono e disostituito: analisi configurazionale (isomeri configurazionali) e conformazionale. Alcheni : struttura, nomenclatura e proprietà. Analisi configurazionale: isomeria geometrica (cis/trans), isomeri configurazionali e stabilità correlate, attribuzione E/Z. Risonanza: forme limiti e ibrido di risonanza. Addizione di un acido alogenidrico (regioselettività nelle reazioni di addizione elettrofila e stabilità dei carbocationi), di acqua, di alogeni e di idrogeno molecolare. Alchini : struttura, nomenclatura e proprietà. Stereochimica : isomeria ottica e potere rotatorio. Atomo di carbonio asimmetrico e chiralità molecolare. Configurazione del C stereocentrico: ritenzione, inversione, racemizzazione. Enantiomeri e miscela racemica. Polarimetro. Formule prospettiche e proiezione di Fischer. Configurazione relativa e configurazione assoluta. Importanza biologica della configurazione stereoordinata del carbonio. Molecole con due stereocentri: numero di stereoisomeri, forme meso. Reazioni chimiche : cenni di termodinamica e cinetica dei processi. Meccanismi di reazione: stati di transizione, intermedi di reazione e loro stabilità comparate: carbocationi, carbanioni e radicali liberi. Alogenuri alchilici : struttura, nomenclatura e proprietà. Reazioni di sostituzione ed eliminazione degli alogenuri alchilici: meccanismi di reazioni SN2/SN1 e fattori che le influenzano; prodotti di eliminazione (meccanismi E2/E1 e fattori che le influenzano). Composti ossigenati : struttura, nomenclatura e proprietà di alcoli, glicoli, polioli, eteri, eteri ciclici, perossidi. Composti solforati : struttura di tioli, solfuri e disolfuri. Acidità dei tioli. Composti dell’azoto : ammine, sali ammonici quaternari: struttura, nomenclatura e proprietà. Composti carbonilici : struttura, nomenclatura e proprietà di aldeidi e chetoni. Cenni di ossidazione e riduzione in Chimica Organica . Acidi carbossilici e derivati : struttura, nomenclatura e proprietà. Acidi mono-, di- e poli-carbossilici; acidi mono- e poli-insaturi; sali carbossilici e saponi. Acidità degli acidi carbossilici. Esteri, alogenuri acilici, anidridi, ammidi. Reazioni di aldeidi e chetoni : meccanismo di addizione nucleofila al carbonile (addizione di alcoli). Reazioni di acidi carbossilici e loro derivati : conversione di acidi carbossilici in esteri mediante esterificazione di Fischer, conversione di acidi carbossilici in ammidi, idrolisi dei derivati degli acidi e saponificazione. Reattività degli idrogeni in alfa al carbonile : la chimica degli enolati. Condensazione aldolica e condensazione di Claisen. Composti aromatici : struttura, nomenclatura e proprietà. Benzene e aromaticità. Isomeria orto-meta-para. Cenni su fenoli, ammine aromatiche e composti eterociclici aromatici. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica : meccanismo generale ed effetto dei sostituenti. Carboidrati : struttura, nomenclatura e proprietà. Gliceraldeide D/L. Monosaccaridi: aldosi e chetosi (C3-C7), furanosi e piranosi. Stereochimica, configurazione relativa, epimeri, mutarotazione e anomeri. Ossidazione dei carboidrati (zuccheri riducenti). Legame glicosidico e glicosidi. Disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi (amidi e cellulosa). Amminoacidi : struttura, nomenclatura e proprietà. Classificazione degli amminoacidi essenziali; Proprietà acido-base degli amminoacidi (punto isoelettrico, elettroforesi). Legame peptidico, peptidi e proteine. Cenni delle strutture 1°, 2° e 3° delle proteine. Acidi nucleici : struttura. Basi puriniche e pirimidiniche, nucleosidi e nucleotidi. DNA, RNA. Lipidi : struttura. Gliceridi, trigliceridi, cere, steroidi. Laboratorio: esercitazione sulla SINTESI DEL DIBENZALACETONE: reazione di condensazione aldolica incrociata. Controllo purezza prodotto ottenuto mediante analisi TLC. Principi generali della cromatografia su strato sottile (TLC).

La verifica dell'apprendimento avviene mediante esame orale.
La valutazione della prova terrà conto dei seguenti aspetti:
· conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati;
· capacità di applicare le conoscenze acquisite e di collegare in modo critico i contenuti dell'insegnamento;
· autonomia di giudizio, attraverso la capacità di analizzare criticamente le tematiche affrontate e di formulare valutazioni motivate;
· capacità comunicative, con particolare riferimento alla chiarezza espositiva, alla proprietà del linguaggio disciplinare e alla capacità di sostenere e argomentare le proprie affermazioni.
Le domande verteranno sugli argomenti trattati durante le lezioni e sulle procedure utilizzate nell’attività di laboratorio.I requisiti minimi richiesti agli studenti sono: i) le conoscenze base di: termodinamica, chiralità, stereochimica (enantiomeri, stereoisomeri), zuccheri, gliceraldeide D/L, conformazioni e configurazioni, simmetria, interazioni deboli; ii) saper disegnare le strutture chimiche in generale; iii) aver dimestichezza con tutti i gruppi funzionali tra cui, in particolare, quelli di ammine, ammidi, composti carbonilici, derivati carbossilici; iv) riconoscere: le basi del DNA, gli amminoacidi.
I voti saranno attribuiti secondo i seguenti criteri:
· 18–20: raggiungimento dei risultati di apprendimento minimi (preparazione sufficiente);
· 21–23: preparazione più che sufficiente, con capacità di stabilire alcuni collegamenti se guidati, linguaggio disciplinare complessivamente adeguato;
· 24–26: preparazione buona, con capacità di collegamento critico dei contenuti;
· 27–28: preparazione ottima, con padronanza degli argomenti e buona autonomia di giudizio, esposizione fluida e proprietà di linguaggio;
· 29–30: pieno raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti, con piena padronanza dei contenuti, autonomia critica e proprietà del linguaggio disciplinare;
· 30 e lode: attribuibile allo studente che dimostri un livello di preparazione eccellente, con particolare originalità nell'analisi, maturità critica, capacità di approfondimento autonomo e padronanza espositiva di livello superiore.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare, in sede di esame, l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi.

-J. McMurry, Chimica Oranica. Un approccio biologico. Zanichelli;

• W. Brown, T. Poon. Introduzione alla Chimica Organica. Edizione Edises;
• P. Y. Bruice. Chimica Organica. Edizione Edises;.
• Qualunque testo universitario di Chimica Organica;
  -Slides scaricabili dal sito del docente.
  Video JoVe indirizzo della classe: https://app.jove.com/join-class?code=55563F30

Il percorso formativo del corso intende fornire agli studenti le nozioni di base sulle relazioni tra organismi ed ambiente e tra i diversi organismi
Conoscenza e capacita' di comprensione: l percorso formativo del corso intende fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per analizzare le relazioni tra organismi ed ambiente e tra i diversi organismi. Tali strumenti, corredati da un’analisi quantitativa dei sistemi ecologici, consentiranno agli studenti di comprendere e descrivere le cause delle principali dinamiche ecosistemiche e la loro evoluzione.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di risolvere problemi concernenti l’ambiente e/o conseguire competenze applicative utili per affrontare problematiche ecologico-ambientali. Il percorso formativo èorientato a trasmettere le capacità operative necessarie ad applicare concretamente le conoscenze ecologiche e a favorire la capacità di utilizzare appieno gli strumenti metodologici per l’analisi di dati ecologici relativi ai diversi ecosistemi.

L’Ecologia e la variabilità dei sistemi ecologici. Un contesto logico per l’analisi di ipotesi. Introduzione al disegno sperimentale. Variabili, parametri e distribuzioni di frequenza. Campionamento rappresentativo. La gerarchia ecologica. L’importanza della scala temporale e spaziale. Proprietà emergenti. Fattori ecologici: risorse e condizioni. Ambito di tolleranza e valenza ecologica. Il tema del disturbo in ecologia. La teoria del disturbo intermedio. Gli incendi come fattore ambientale. Il suolo e la pedogenesi. 2.5 CFU.
Ecologia di popolazione. Proprietà delle popolazioni. Tasso di cambiamento e tasso intrinseco di incremento naturale. Meccanismi di regolazione delle popolazioni. Home range e territorialità. Distribuzione spaziale delle popolazioni e piramidi di età. Abbondanza e densità. Dinamica di popolazione: curve di crescita e di sopravvivenza. r- e K-selezione. 2 CFU.
Ecologia delle comunità e biodiversità. Interazioni tra popolazioni: competizione, predazione, erbivoria, parassitismo, amensalismo, commensalismo, simbiosi. Composizione, ricchezza in specie, diversità e dominanza. Alfa, beta e gamma diversità. Il ruolo della biodiversità. Funzione ecosistemica. Beni e servizi ecosistemici. Diversità funzionale. Tratti funzionali e tipi funzionali. Ridondanza funzionale. Il capitale naturale. Perdita di biodiversità. Successioni ecologiche e meccanismi di successione. 2.5 CFU.
Processi ecosistemici. Produttività primaria. Tipi di fotosintesi. Relazione tra irradianza e fotosintesi. Chemiosintesi. Decomposizione, respirazione, fermentazione. Catene e reti trofiche. Livelli trofici. Flusso di energia e ciclo della materia; efficienze ecologiche; piramidi ecologiche. Biomagnificazione. Cicli biogeochimici: gassosi e sedimentari. Ciclo del carbonio, dell’acqua, dell’azoto, dello zolfo e del fosforo. 2.5 CFU.
Clima: fattori e determinanti. Diagrammi climatici. Biomi. Il tema dei cambiamenti climatici. 0.5 CFU.
Nell'ambito degli argomenti trattati, il docente approfondirà tematiche relative alla propria attività di ricerca.

La valutazione della prova terrà conto dei seguenti aspetti:
· conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati;
· capacità di applicare le conoscenze acquisite e di collegare in modo critico i contenuti dell'insegnamento;
· autonomia di giudizio, attraverso la capacità di analizzare criticamente le tematiche affrontate e di formulare valutazioni motivate;
· capacità comunicative, con particolare riferimento alla chiarezza espositiva, alla proprietà del linguaggio disciplinare e alla capacità di sostenere e argomentare le proprie affermazioni.
I voti saranno attribuiti secondo i seguenti criteri:
· 18–20: raggiungimento dei risultati di apprendimento minimi (preparazione sufficiente);
· 21–23: preparazione più che sufficiente, con capacità di stabilire alcuni collegamenti se guidati, linguaggio disciplinare complessivamente adeguato;
· 24–26 : preparazione buona, con capacità di collegamento critico dei contenuti;
· 27–28 : preparazione ottima, con padronanza degli argomenti e buona autonomia di giudizio, esposizione fluida e proprietà di linguaggio;
· 29–30 : pieno raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti, con piena padronanza dei contenuti, autonomia critica e proprietà del linguaggio disciplinare;
· 30 e lode : attribuibile allo studente che dimostri un livello di preparazione eccellente, con particolare originalità nell'analisi, maturità critica, capacità di approfondimento autonomo e padronanza espositiva di livello superiore.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare, in sede di esame, l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi.

1. Elementi di ecologia –Smith and Smith - Pearson;
2. Fondamenti di Ecologia - Odum e Barrett - Piccin Nuova Libraria;
3. Ecologia - Cain, Bowman, Hacker –Ecologia –Piccin Nuova Libraria;
4. Articoli scientifici.

Il corso intende fornire il linguaggio, le nozioni e gli strumenti matematici di base utili per la descrizione e la comprensione degli argomenti relativi alle discipline trattate nel corso di studi in Biologia.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere gli elementi di Teoria degli Insiemi trattati, le proprietà fondamentali degli insiemi numerici e delle operazioni in essi definite, comprendendo quali di esse vengano acquisite nell’ampliamento dell’insieme dei numeri naturali all’insieme dei numeri interi relativi e a quello dei numeri razionali, fino all’insieme dei numeri reali; conoscere le nozioni di relazione, funzione e grafico di una funzione; acquisire le conoscenze di base dell’Algebra lineare, conoscere le proprietà delle funzioni reali elementari; acquisire i concetti di limite e di continuità di una funzione reale; acquisire le conoscenze di base del calcolo differenziale ed integrale e i alcuni cenni di Probabilità e Statistica.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve saper usare le nozioni di Teoria degli Insiemi e le proprietà dei numeri e delle operazioni trattate, saper applicare i risultati di Algebra lineare alla risoluzione di sistemi lineari, saper collegare tra loro i teoremi trattati, saper applicare le nozioni sui limiti e sul calcolo differenziale allo studio dei grafici di funzioni e saper applicare i metodi di calcolo degli integrali. Deve essere in grado, ove richiesto, di dimostrare i risultati presentati e giustificare la necessita delle ipotesi mediante l'uso di opportuni esempi.

[1,5 CFU] Elementi di teoria degli insiemi (operazioni sugli insiemi, parti di un insieme, prodotto cartesiano), insiemi numerici (numeri naturali, interi, razionali e reali); relazioni e funzioni ; funzioni iniettive, suriettive, biettive; funzioni composte, inversa di una funzione; grafico. Cenni di Probabilità e Statistica.
[1 CFU] La retta reale , intervalli in R; estremi di una parte di R. Richiami su equazioni e disequazioni; intorni di un punto; cenni di geometria analitica coordinate cartesiane , retta, circonferenza, cerchio, parabola ad asse verticale.
[1 CFU] Argomenti di algebra lineare (dipendenza ed indipendenza lineare di vettori, matrici , operazioni tra matrici, determinanti , minori, rango; matrice inversa; risoluzione di sistemi lineari mediante regola di Cramer, metodo di Gauss e matrice inversa).
[2 CFU] Successioni numeriche , funzioni elementari , limiti , continuità (teoremi fondamentali).
[1,5] Basi del calcolo differenziale: derivate , regole di derivazione, estremi relativi, convessità e concavità, asintoti, studio del grafico di funzioni , teoremi fondamentali.
[1 CFU] Basi del calcolo integrale: primitive, integrale indefinito , metodi di integrazione per sostituzione e per parti, integrale definito , teoremi fondamentali.

La verifica dell'apprendimento avviene mediante esame scritto e orale.
La valutazione della prova terrà conto dei seguenti aspetti:
· conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati;
· capacità di applicare le conoscenze acquisite e di collegare in modo critico i contenuti dell'insegnamento;
· autonomia di giudizio, attraverso la capacità di analizzare criticamente le tematiche affrontate e di formulare valutazioni motivate;
· capacità comunicative, con particolare riferimento alla chiarezza espositiva, alla proprietà del linguaggio disciplinare e alla capacità di sostenere e argomentare le proprie affermazioni.
I voti saranno attribuiti secondo i seguenti criteri:
· 18–20: raggiungimento dei risultati di apprendimento minimi (preparazione sufficiente);
· 21–23: preparazione più che sufficiente, con capacità di stabilire alcuni collegamenti se guidati, linguaggio disciplinare complessivamente adeguato;
· 24–26: preparazione buona, con capacità di collegamento critico dei contenuti;
· 27–28: preparazione ottima, con padronanza degli argomenti e buona autonomia di giudizio, esposizione fluida e proprietà di linguaggio;
· 29–30: pieno raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti, con piena padronanza dei contenuti, autonomia critica e proprietà del linguaggio disciplinare;
· 30 e lode: attribuibile allo studente che dimostri un livello di preparazione eccellente, con particolare originalità nell'analisi, maturità critica, capacità di approfondimento autonomo e padronanza espositiva di livello superiore.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare, in sede di esame, l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi

P. Marcellini, C. Sbordone: Elementi di Analisi Matematica 1 (Liguori).
P. Marcellini, C. Sbordone: Esercitazioni di Matematica volume 1, parte I e II (Liguori).
M. Bramanti, F. Confortola, S. Salsa: Matematica per le scienze (con fondamenti di probabilità e statistica) (Zanichelli).
Esercizi preparati dal docente.

Obiettivi formativi specifici : comprendono le conoscenze di base della Zoologia generale, in particolare, una comprensione approfondita dei principi fondamentali della Zoologia, incluso le caratteristiche morfologiche, fisiologiche e comportamentali degli animali e la diversità animale (dalla struttura cellulare alla biologia evolutiva), integrando approcci morfo-funzionali, etologici ed evolutivi. Il percorso di studio permetterà agli studenti di comprendere la relazione tra la struttura e la funzione degli organismi, nonché l'evoluzione delle caratteristiche animali nel contesto dell'adattamento all'ambiente.
Obiettivi generali : includono l’acquisizione della consapevolezza della conservazione della biodiversità animale, dell'importanza della conservazione della biodiversità animale e sull'uso sostenibile delle risorse zoologiche. In particolare, gli studenti comprenderanno le cause della perdita di biodiversità e le possibili strategie per la sua conservazione, con specifico focus sul riscaldamento globale.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare una conoscenza approfondita dei principali gruppi tassonomici animali, inclusa la nomenclatura scientifica, la loro classificazione e le differenze strutturali, morfologiche e funzionali degli apparati nei diversi taxa. Il percorso formativo del corso mira a fornire agli studenti una conoscenza approfondita dei meccanismi alla base dell'evoluzione e della diversificazione adattativa degli animali. Ciò include la comprensione dei processi evolutivi come la selezione naturale, la deriva genetica e la speciazione, nonché l'interpretazione delle strutture anatomiche e delle funzioni biologiche in termini di adattamenti evolutivi e filogenetici. In questo modo, gli studenti saranno in grado di comprendere e valorizzare la complessità della storia evolutiva degli animali e le loro strategie di adattamento in una vasta gamma di ambienti e condizioni ecologiche.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: le conoscenze fornite dal corso consentiranno al laureato in di Scienze per la Natura e l’Ambiente di operare nel campo della conservazione della biodiversità animale. In particolare, lo studente avrà una conoscenza dettagliata della diversità degli animali, per identificare le specie che richiedono interventi di conservazione prioritari e sarà in grado di valutare lo stato di conservazione identificando le minacce che le specie affrontano nel loro ambiente naturale. Sulla base di queste capacità il laureato riceverà le competenze di base per sviluppare strategie di conservazione sostenibili che tengano conto delle esigenze delle comunità locali, dell'uso sostenibile delle risorse naturali e della protezione degli habitat vitali per gli animali. Inoltre, il laureato sarà in grado di comunicare in modo efficace i concetti relativi alla conservazione della biodiversità animale al pubblico in generale, contribuendo così alla sensibilizzazione e all'educazione ambientale. In sintesi, le competenze acquisite attraverso il corso di Zoologia permetteranno al laureato in Scienze per la Natura e l’Ambiente di svolgere un ruolo significativo nella conservazione della biodiversità animale, contribuendo alla salvaguardia delle specie e degli ecosistemi in pericolo in tutto il mondo.

PARTE INTRODUTTIVA (1CFU) Cenni sulla storia della Zoologia. La Zoologia oggi. Gli obiettivi della zoologia. L’importanza degli studi zoologici per la conservazione della biodiversità animale. Il concetto di animale. Il concetto di specie: tipologico, morfologico, biologico, ecologico ed evolutivo. Nomenclatura zoologica linneana, categorie tassonomiche e taxa.
Sezione 1: PRINCIPI DI BASE DI EVOLUZIONE E ADATTAMENTO (2CFU)
Obiettivi specifici : La presente sezione contiene argomenti di carattere evolutivo prevalentemente nel contesto della microevoluzione (piccoli cambiamenti), che possono essere testati e dimostrati agevolmente in maniera sperimentale. Cambiamenti di natura macroevolutiva saranno solo accennati. L’obiettivo è quello di fornire allo studente strumenti teorici utili che spiegano le relazioni tra forma e funzione degli animali e l’ambiente in cui vivono, al fine di comprendere pienamente perché gli animali sono fatti in un certo modo. Tali informazioni sono fondamentale per progetti ambientali di ripristino che riflettano le esigenze degli animali.
CONTENUTI Il percorso storico delle teorie evolutive: keywords: microevoluzione e macroevoluzione, teoria evolutiva, teoria della discendenza comune, abiogenesi. I naturalisti di epoca antica. Gli studiosi prelamarckiani. Lamarck. La reazione fissista: Georges Cuvier e la teoria delle catastrofi. La teoria evolutiva nella sua la formulazione originaria (Charles Darwin): le premesse (principi geologici del gradualismo di James Hutton e dell’attualismo di Charles Lyell, la selezione artificiale, Malthus, Wallace); la teoria (variazioni, accrescimento, tipi di competizione (lotta per l’esistenza), selezione (artificiale, naturale, sessuale). Evoluzionismo postdarwiniano: neodarwinismo (Weismann), neolamarckismo (Pavlov, Lysenko, epigenetica), ologenesi (Daniele Rosa), mutazionismo (Hugo De Vries), teoria degli equilibri punteggiati (Stephen Jay Gould). Le basi biologiche della variabilità: Keywords: geni e alleli, geni strutturali e regolatori, alleli multipli, locus genico, diploidia e poliploidia, fenotipo e genotipo. Espressione dei geni: monofattoriali, multifattoriali, pleiotropia. Espressività genica. Leggi di Mendel. Il significato della riproduzione sessuata. Meiosi e Crossing over. Gli eventi stocastici: Mutazioni puntiformi. Mutazioni cromosomiche. Duplicazione genica. Keywords: concetto di popolazione, pool genico, flusso Genico. L’equilibrio di Hardy-Weinberg. Deriva genetica. Effetto collo di bottiglia. Principio del fondatore. Le strategie selettive: Idoneità riproduttiva (fitness individuale e complessiva). Selezione naturale: stabilizzante (normalizzante), direttiva (direzionale), diversificante (disruptiva), in funzione della frequenza, bilanciante (vantaggio dell’eterozigote). Selezione sessuale: competizione sessuale, mate guarding, competizione spermatica, scelta criptica femminile, selezione intrasessuale e intersessuale, teoria dell’handicap. Dimorfismo sessuale: nella taglia, nel colore, dimorfismi estremi, caratteri eusessuali, somatosessuali, stagionali, livree sessuali. Dimorfismo sessuale comportamentale. Selezione artificiale: animali domesticati e addomesticati (ammansiti), le motivazioni della domesticazione, caratteristiche necessarie per il successo della domesticazione, sindrome della domesticazione, vantaggi e svantaggi della domesticazione. I principi e gli adattamenti evolutivi: evoluzione divergente: omologie, radiazione adattativa, fenomeno dello spostamento dei caratteri, omologie comportamentali. Evoluzione convergente: analogie morfologiche e comportamentali. Evoluzione parallela. Principi dello sviluppo: principi di von Bear, teoria della gastrea. Biologia evolutiva dello sviluppo (EVO-DEVO): geni dello sviluppo, eterotopia, eterocronia, eterometria, eterotipia. Evoluzione regressiva: organi vestigiali. Atavismi. Strategie adattative (simbiosi): mutualismo, commensalismo, parassitismo (ectoparasiti ed endoparassiti), parassitoismo, parassiti di covata, parassitismo sociale, effetti comportamentali dei parassiti, parassitismo sessuale, degenerazione parassitaria, limiti tra le varie forme di simbiosi. Strategie adattative (mimetismo): mimetismo: criptico omocromico, omomorfico, effimero, acquisito. Strategie di camuffamento: disegni disruptivi, fenomeno dell’ombra opposta, disegni lampeggianti. Automimetismo. Colorazioni aposematiche. Mimetismo fanerico. Mimetismo mulleriano. Mimetismo acustico. Mimetismo chimico. Strategie adattative (animali e temperatura): keywords: bioenergetica, metabolismo, sistema biologico, specie stenoterme ed euriterme. Scambi di calore: irraggiamento, conduzione, convezione, evaporazione. La regolazione temperatura corporea: endotermia ed ectotermia. Adattamenti termici strutturali: pellicce, piumaggi, pannicoli adiposi, colore livrea, regole di Bergmann e Allen. Adattamenti termici comportamentali: esposizione al sole, atteggiamenti posturali, rifugi, termoregolazione sociale, estivazione/ibernazione (letargo). Adattamenti termici fisiologici: vasodilatazione/vasocostrizione, termogenesi da brivido e senza brivido, scambiatori in controcorrente, parziale endotermia, traspirazione e iperpnea, regolazione del metabolismo, ipotermia adattativa giornaliera (torpore) e stagionale. Riscaldamento globale e adattamento: espansione areali, cambiamenti morfologici.
Sezione 2: MECCANISMI RIPRODUTTIVI E CICLI BIOLOGICI (2 CFU)
Obiettivi specifici : In questa sezione sono trattate le modalità riproduttive, oltre che informazioni relative ai cicli vitali e allo sviluppo. L’obiettivo è quello conoscere i meccanismi riproduttivi e i cicli biologici degli animali in chiave adattativa. Tali informazioni sono necessarie ai fini di progetti finalizzati all’incremento e al ripristino della fauna in specifici contesti territoriali.
CONTENUTI Le modalità riproduttive: La riproduzione asessuata: scissione, gemmazione, frammentazione, poliembrionia, amplificazione larvale. La riproduzione sessuata: gametogenesi, fecondazione. Modelli interpretativi della riproduzione. Strategie riproduttive: specie semèlpare e iteropare, strategie r e K. La determinazione del sesso: Determinazione cromosomica (singamica). Determinazione ambientale del sesso (metagamica e progamica). Determinazione temperatura dipendente, fotoperiodo dipendente e multifattoriale del sesso. Modelli interpretativi. L’intersessualità: Ermafroditismo simultaneo (sufficiente, insufficiente). Ermafroditismo sequenziale (inversione sessuale): proterandria, proteroginia. Fattori che determinano il cambiamento del sesso. Morfologia gonadica. Ermafroditismo sperimentale, indotto da parassiti, secondario, da pesticidi. Ginandromorfismo. La partenogenesi: Definizioni in funzione del sesso della prole. Ripristino della diploidia (apomittica, automittica). Modelli partenogenetici (accidentale, facoltativa, obbligatoria, geografica). Modelli interpretativi. Le strategie dello sviluppo: Oviparità e viviparità. Modalità nutrizionali degli embrioni (oviparità e viviparità lecitotrofiche e matrotrofiche). Diffusione della viviparità. Pseudoviviparità. Pattern di trasferimento nutrienti madre/embrione (placentotrofia, trofodermia, oofagia, adelfofagia). Siti di deposizione delle uova. Modelli interpretativi.
Sezione 3: ADATTAMENTI DEI PHYLA PRINCIPALI (4CFU)
Obiettivi specifici : In questa sezione sono descritte le caratteristiche morfo-funzionali degli animali in via sintetica. Gli apparati funzionali, qualora presenti, saranno trattati in chiave comparativa e adattativa. Non saranno trattati gli argomenti in un contesto strettamente tassonomico e neppure i phyla minori, argomenti che lo studente approfondirà con l’esame di sistematica e filogenesi. L’obiettivo è quello di dare allo studente gli strumenti culturali per capire l’evoluzione della complessità animale, oltre che indicazioni per il riconoscimento dei gruppi animali principali. Tali informazioni sono fondamentali per progetti mirati alla salvaguardia e recupero della fauna.
CONTENUTI La scheda dei phyla: Livelli di organizzazione della complessità degli organismi, simmetria, foglietti embrionali, processo di cefalizzazione, celoma, metameria, filogenesi e sistematica. Caratteristiche strutturali essenziali (cenni su metabolismo, alimentazione e nutrizione, scambi gassosi, osmoregolazione ed escrezione, sistemi di trasporto interno, tegumento e sistemi di sostegno, movimento e locomozione, coordinazione nervosa, coordinazione endocrina, percezione sensoriale, aspetti ecologici). Il livello organizzativo unicellulare (protozoi): organizzazione generale delle forme principali (amebe, ciliati, flagellati e sporozoi), protozoi d’interesse per l’uomo e l’ambiente. La pluricellularità (poriferi): strutture ascon, sycon e leucon, tipologie cellulari. Caratteristiche delle spugne calcaree, vitree, coralline e cornee. Il livello organizzativo tissutale e la simmetria raggiata (cnidari): polimorfismo, metagenesi, organizzazione generale degli idrozoi, scifozoi, cubozoi e antozoi. Il processo di cefalizzazione e la simmetria bilaterale (platelminti): organizzazione generale dei Neodermata (monogenei, trematodi e cestodi) e dei turbellari. L’evoluzione delle cavità del corpo (nematodi): fasmidi e afasmidi. Gli anellidi: organizzazione generale dei policheti, oligocheti e irudinei. I molluschi: organizzazione generale degli aplacofori, monoplacofori, poliplacofori, gasteropodi (prosobranchi, opistobranchi e polmonati), bivalvi, scafopodi e cefalopodi (decapodi, ottopodi e nautiloidi). La conquista definitiva delle terre emerse (artropodi): organizzazione generale dei chelicerati, miriapodi, crostacei e insetti; caratteristiche dei principali ordini d’insetti (odonati, ortotteri, emitteri, ditteri, imenotteri, lepidotteri, coleotteri). Il ritorno alla simmetria raggiata (echinodermi): organizzazione generale degli asteroidei, ofiuroidei, echinoidei, oloturoidei e crinoidei. I cordati: organizzazione generale dei tunicati, cefalocordati e vertebrati (agnati, condroitti, osteitti, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi).
Esercitazioni pratiche in laboratorio: identificazione e classificazione dei taxa di invertebrati e vertebrati, identificazione al microscopio e classificazione di campioni conservati, mediante analisi comparativa e chiavi dicotomiche – 1 CFU

La prova è finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione nel campo della Zoologia di base raggiunti dallo studente. A tale scopo lo studente è tenuto a superare il test scritto di 30 domande con i requisiti minimi, dopodiché potrà optare per la prova orale della durata di circa 20 minuti. Alternativamente, potrà optare per la prova orale direttamente rinunciando alla prova scritta. La valutazione finale sarà numerica e la lode potrà essere attribuita agli studenti particolarmente brillanti secondo le valutazioni standard universitarie.

Appunti di Zoologia Adattativa; D’Aniello, EdiSES.
Zoologia; autori: Casiraghi M. et al., UTET 2018 - Zoologia degli Invertebrati; autori: Ruppert E., Barnes R. D., Fox R. S. Padova, Piccin, 2006.
Zoologia; autori: Mitchell, Mutchmor, Dolphin; editore: Zanichelli
Zoologia, autori: Hickman, Roberts, Kean, Eisenhour, Larson, L’Anson, 18 ed, McGraw Hill, 2020
Zoologia. Diversità animale; autori: Argano R., Boero F., Bologna M. A., Dallai R., Lanzavecchia G., Luporini P., Melone G., Sbordoni V., Scalera Liaci L. 2007; editore: Monduzzi. Bologna. 612 pp
Zoologia; autori: Miller and Harley. Curatori dell’edizione italiana: De Bernardi F., Balsamo M., Bolzern A.M., Corrado M.U., Rastogi R.K., Rossaro B., Vinciguerra M.T. editori: Idelson-Gnocchi