chimica e tecnologia farmaceutiche

Il corso di anatomia umana ha lo scopo di presentare la caratterizzazione anatomo-clinica del corpo umano a livello macroscopico, microscopico e ultrastrutturale, anche nella dimensione temporale che va dallo sviluppo embrionale, alla organogenesi, alla crescita somatica e all’invecchiamento. Al termine del corso lo studente dovrà conoscere le caratteristiche morfologiche e biomeccaniche essenziali, le modalità di funzionamento e i meccanismi generali di controllo dei sistemi anatomici, degli organi, dei tessuti, delle cellule dell'organismo umano, nonché i loro principali correlati morfo-funzionali in condizioni normali. Il corso di anatomia umana ha lo scopo di presentare la caratterizzazione anatomo-clinica del corpo umano a livello macroscopico, microscopico e ultrastrutturale, anche nella dimensione temporale che va dallo sviluppo embrionale, alla organogenesi, alla crescita somatica e all’invecchiamento. Al termine del corso lo studente dovrà conoscere le caratteristiche morfologiche e biomeccaniche essenziali, le modalità di funzionamento e i meccanismi generali di controllo dei sistemi anatomici, degli organi, dei tessuti, delle cellule dell'organismo umano, nonché i loro principali correlati morfo-funzionali in condizioni normali. OBIETTIVI SPECIFICI 1) CONOSCENZA E COMPRENSIONE: al termine del corso, lo studente conosce e comprende l’organizzazione strutturale e funzionale del corpo umano; conosce e comprende le principali applicazioni di carattere anatomo-clinico dell’organizzazione strutturale ad ogni livello strutturale del corpo umano. 2) CAPACITA' DI APPLICARE conoscenza e comprensione: al termine del corso, lo studente possiede la capacità a saper collegare l’organizzazione macroscopica, strutturale e ultrastrutturale dei sistemi e degli organi con le funzioni corrispondenti. Lo studente è in grado di riconoscere la struttura macroscopica dei sistemi e degli organi, sapendola collegare alle nozioni di anatomia di superficie, di anatomia topografica, radiologica e clinica in modo da essere in grado di identificare e interpretare regioni e strutture anatomiche. È inoltre in grado di applicare le conoscenze anatomiche nella risoluzione dei problemi correlati alla comprensione della fisiologia, della patologia, della semeiotica fisica strumentale e dei correlati clinici. Il corso di anatomia umana ha lo scopo di presentare la caratterizzazione anatomo-clinica del corpo umano a livello macroscopico, microscopico e ultrastrutturale, anche nella dimensione temporale che va dallo sviluppo embrionale, alla organogenesi, alla crescita somatica e all’invecchiamento. Al termine del corso lo studente dovrà conoscere le caratteristiche morfologiche e biomeccaniche essenziali, le modalità di funzionamento e i meccanismi generali di controllo dei sistemi anatomici, degli organi, dei tessuti, delle cellule dell'organismo umano, nonché i loro principali correlati morfo-funzionali in condizioni normali. OBIETTIVI SPECIFICI 1) CONOSCENZA E COMPRENSIONE: al termine del corso, lo studente conosce e comprende l’organizzazione strutturale e funzionale del corpo umano; conosce e comprende le principali applicazioni di carattere anatomo-clinico dell’organizzazione strutturale ad ogni livello strutturale del corpo umano. 2) CAPACITA' DI APPLICARE conoscenza e comprensione: al termine del corso, lo studente possiede la capacità a saper collegare l’organizzazione macroscopica, strutturale e ultrastrutturale dei sistemi e degli organi con le funzioni corrispondenti. Lo studente è in grado di riconoscere la struttura macroscopica dei sistemi e degli organi, sapendola collegare alle nozioni di anatomia di superficie, di anatomia topografica, radiologica e clinica in modo da essere in grado di identificare e interpretare regioni e strutture anatomiche. È inoltre in grado di applicare le conoscenze anatomiche nella risoluzione dei problemi correlati alla comprensione della fisiologia, della patologia, della semeiotica fisica strumentale e dei correlati clinici. 3) AUTONOMIA DI GIUDIZIO: al termine del corso, lo studente avrà la capacità di valutare con appropriatezza i dati di anatomia macroscopica e microscopica e metterli in relazione ai dati della fisiologia, della fisiopatologia e della semeiotica fisica e strumentale. Lo studente dovrà acquisire l’abilità a correlare le alterazioni anatomiche e la loro implicazione nei principali processi fisiopatologici che conducono agli stati patologici più comuni; dovrà fare riferimento alle conoscenze di anatomia nell’esecuzione delle manovre di semeiotica fisica e nella interpretazione dei dati della semeiotica strumentale. 4) ABILITA' COMUNICATIVE: al termine del corso lo studente avrà la capacità a saper descrivere e spiegare (sia in forma orale che scritta) la normale morfologia e struttura del corpo umano anche sapendo utilizzare efficacemente gli strumenti comunicativi propri delle pubblicazioni e delle comunicazioni scientifiche. 5) CAPACITA' DI APPRENDIMENTO: al termine del corso, lo studente avrà acquisito la capacità di apprendimento trasversale comune alla logica dell’indagine scientifica in ambito biomedico.

Comprendere 3 aspetti fondamentali di tutti i sistemi anatomici: 1. soddisfano precise esigenze funzionali; 2. sono formati da vari organi fra di loro funzionalmente interconnessi; 3. i sistemi cardiocircolatorio, nervoso ed endocrino presiedono all’interconnessione funzionale dei vari sistemi anatomici. Su questa base si richiederà la conoscenza dei principali concetti e contenuti riguardanti: • Struttura macroscopica normale dei principali organi e sistemi con particolare riguardo ad una impostazione topografica degli stessi • Struttura microscopica correlata con la funzione • Considerazioni funzionali e mediche applicate alla comprensione della struttura

Basi Biologiche, embriologiche e Istologiche del corpo umano. Elementi di base di metodologia di studio.

All'inizio del corso il docente illustra le principali metodologie di studio sulla base dei moderni principi pedagogici per l'apprendimento. Lezioni frontali ex cattedra, esercitazioni di anatomia microscopica, interazioni studente docente organizzate in una auletta allestita per gli studenti di anatomia comprensiva di modelli anatomici. Tutto il materiale didattico (slide lezioni e approfondimenti) è disponibile nel sito di Unistudium prima dell'inizio delle lezioni in modo che lo studente possa venire in aula con le slides che verranno utilizzate dal docente già nel proprio device.

Per le lezioni ex cattedra l’insegnamento di Anatomia Umana è strutturato in maniera regionale/topografica avendo una particolare attenzione agli aspetti clinici derivanti dall’anatomia normale. Si inizierà il corso con lo studio della regione toracica, analizzando in modo topografico tutte le sue strutture ossee, muscolari, viscerali e vasculo-nervose. Si proseguirà con la stessa metodologia con lo studio delle regioni dell’addome, pelvi, perineo e sistema tegumentario (cute e annessi). Il corso verrà chiuso con lo studio topografico funzionale del sistema nervoso centrale e periferico e del sistema uditivo. E’ possibile dividere l’intero corso nelle varie Unità Didattiche (U.D.) sottoelencate. Tutte le slide usate per le lezioni ex cattedra sono presenti nel sito dell’ateneo riservato al materiale didattico in modo tale che lo studente prima di iniziare il corso ha a sua disposizione sempre tutte le slide. Questo allo scopo di far seguire meglio allo studente la lezione indipendentemente dalla sua postazione in aula. All’interno di questo materiale sono dettagliate tutte le regole dell’esame finale. Per l'attività didattica interattiva (ADI), gli studenti avranno a disposizione filmati di dissezioni e preparati istologici da osservare nel laboratorio di morfologia. Durante tale attività didattica gli studenti saranno sempre assistiti da un Docente Tutor. OBIETTIVI FORMATIVI SPECIFICI DELLE UNITA' DIDATTICHE (U.D.). U.D. Sistema Scheletrico Obiettivo Formativo: comprendere che lo scheletro è responsabile della forma, rende possibili i movimenti, ospita i progenitori degli elementi figurati del sangue, costituisce il principale deposito di calcio, contribuisce a delimitare le regioni e le cavità corporee dove sono allocati apparati e sistemi. Le parti del sistema scheletrico verranno viste topograficamente in ciascuna delle regioni esaminate. Programma Didattico: conoscere la posizione e le caratteristiche generali delle principali strutture ossee dello scheletro (in particolare lo scheletro del tronco, colonna vertebrale e cingolo della pelvi). Questa U.D. non verrà trattata singolarmente, ma verrà segmentata nelle altre unità didattiche ed inserita nella spiegazione dell'anatomia topografica delle varie regioni. U.D. Torace Obiettivo Formativo: comprendere l'anatomia funzionale della gabbia toracica e degli organi che vi alloggiano con particolare riferimento alle strutture respiratorie e cardiocircolatorie. Programma Didattico: nozioni funzionali sulla gabbia toracica e gli spazi intercostali; pleure; polmoni: anatomia macroscopica, microscopica e funzionale dell'albero bronchiale e del parenchima polmonare, meccanica respiratoria ed influenze funzionali del sistema nervoso autonomo; cuore e grossi vasi: facce e posizione del cuore, pericardio, anatomia macroscopica e funzionale delle camere cardiache, meccanismo delle valvole cardiache e scheletro del cuore, sistema di conduzione, arterie coronarie e loro decorso, aorta e vasi epiaortici, arteria polmonare, vena cava superiore ed inferiore, vene polmonari, sistema delle Azygos e composizione del sangue; il mediastino: limiti, divisione e relazioni topografiche dei visceri presenti. Funzioni endocrine degli organi toracici. Funzione regionale del sistema nervoso autonomo. Ogni parte verrà vista in modo topografico. U.D. Diaframma e Parete Addominale Anterolaterale Obiettivo Formativo: comprendere le funzioni del diaframma, della parete addominale anterolaterale e posteriore e del canale inguinale. Programma Didattico: principali nozioni macroscopiche del diaframma, iati e centro tendineo; anatomia macroscopica e posizione dei muscoli obliquo esterno, interno, trasverso e retti e delle loro fasce; struttura e fasce della parete addominale posteriore. principali nozioni macroscopiche del canale inguinale e del suo contenuto. U.D. Sistema Digerente Obiettivo Formativo: comprendere funzionalmente come il sistema digerente presiede all'introduzione degli alimenti, alla loro digestione e assorbimento e all'eliminazione dei prodotti solidi di rifiuto. Programma Didattico: conoscenza delle principali caratteristiche macroscopiche e microscopiche dell'esofago, stomaco, intestino tenue e colon; relazioni anatomiche più importanti fra le predette strutture; peritoneo; vascolarizzazione del sistema gastroenterico; funzioni e regolazione del sistema endocrino gastroenterico; effetti funzionali dell'innervazione del sistema gastroenterico; fegato, colecisti e pancreas: aspetti macroscopici, microscopici e funzionali. Struttura e divisione del retroperitoneo. Funzione regionale del sistema nervoso autonomo. U.D. Milza e stazioni linfonodali Obiettivo formativo: comprendere i principali aspetti macroscopici, topografici e microscopici della milza e dei Linfonodi. Programma Didattico: posizione topografica e struttura microscopica della milza con particolare riferimenti agli aspetti morfofunzionali; distribuzione delle catene linfonodali; richiamo al dotto toracico già introdotto nell’U.D. dell’Addome. U.D. Sistema Urinario Obiettivo Formativo: comprendere come i reni depurano il sangue dai prodotti idrosolubili del catabolismo, partecipano al controllo dell'equilibrio acido-base, presiedono alla regolazione dell'equilibrio idrico-salino, partecipano al controllo della pressione arteriosa, alla produzione degli eritrociti e all'apposizione di calcio nell'osso. Programma Didattico: Rene: posizione, fasce e copro adiposo, principali aspetti macroscopici e microscopici; vascolarizzazione apparato urinario; il nefrone: aspetti microscopici e funzionali dell'ultrafiltrazione e del riassorbimento tubulare; uretere: decorso e aspetti microscopici; vescica: posizione, principali aspetti macroscopici, microscopici e funzionali; basi strutturali e nervose della minzione; uretra maschile e femminile: aspetti macroscopici. Tutti questi elementi verranno studiati nella loro relazione topografica con altri visceri, strutture vasculo nervose e linfatiche. Funzione del sistema nervoso autonomo nelle strutture urinarie. U.D. Pelvi e Perineo Obiettivo Formativo: comprensione dei limiti anatomici e conoscenza degli organi e strutture contenute con le loro principali relazioni anatomiche. Comprendere il sistema fasciale pelvico. Programma Didattico: Anatomia funzionale del pavimento pelvico e del diaframma urogenitale. Fasce membranose e legamentose, archi tendinei. Sistema riproduttivo maschile: testicolo, deferente, vescichette seminali, prostata, uretra, ghiandole bulbouretrali. Sistema riproduttivo femminile: ovaio, utero, tube uterine, vagina e vulva; retto e canale anale. Vascolarizzazione e drenaggio linfatico degli organi pelvici e perineali. Funzione regionale del sistema nervoso autonomo. U.D. Sistema Endocrino Obiettivo Formativo: comprendere come il sistema endocrino regola le attività metaboliche (anabolismo, catabolismo), la digestione, l'equilibrio idro-salino, l'equilibrio energetico, la riproduzione. Programma Didattico: conoscere la struttura macro e microscopica, gli ormoni prodotti, il loro ruolo funzionale e la regolazione delle seguenti ghiandole endocrine: ipofisi, tiroide, paratiroidi, surrene, isole pancreatiche, sistema endocrino gastroenterico, testicolo, ovaio. Funzione endocrina del Cuore e del Polmone. Influenza del sistema nervoso autonomo. U.D. Sistema Tegumentario (cute e annessi). Obiettivo Formativo: comprendere l'organizzazione e le funzioni del sistema tegumentario. Descrivere l'organizzazione istologica degli strati dell'epidermide e del derma elencare le loro funzioni e le cellule specializzate che si trovano in essi. Comprendere la struttura dello strato sottocutaneo (ipoderma). Comprendere e valutare l'anatomia e le funzioni degli annessi cutanei: peli, ghiandole e unghie. Comprendere in che modo la cute risponde agli insulti esterni e come è capace di ripararsi. Comprendere l'effetto dell'invecchiamento sulla cute. U.D. Sistema Nervoso centrale e periferico Obiettivo Formativo: comprendere come il sistema sensitivo consente la percezione del mondo esterno; come l’attività motoria si basa sulla interconnessione funzionale di tre grandi sistemi: piramidale, extrapiramidale e cerebellare; come il sistema nervoso presiede alle attività cognitive, fondamento della vita di relazione e risultato delle percezioni sensoriali e della memoria; come il sistema nervoso regola le attività viscerali indipendentemente dalla nostra volontà. Programma Didattico: sistema nervoso centrale: posizione, funzioni e circuiti connessi dei lobi cerebrali, cervelletto, gangli della base, talamo, tronco, sistema reticolare e limbico, midollo spinale; sistema ventricolare e circolazione liquorale; vascolarizzazione del sistema nervoso, drenaggio venoso del sistema nervoso. Meningi. Accenni di aspetti neurocognitivi. Comprendere come i vari circuiti nervosi governano il nostro comportamento e giudizio. Sistema nervoso periferico: radici spinali, gangli sensitivi. Nervi cranici. U:D. Sistema uditivo (orecchio) Obiettivo formativo: Fornire allo studente le conoscenze anatomiche e funzionali del sistema uditivo, con particolare riferimento all’organizzazione dell’orecchio esterno, medio e interno, ai meccanismi di trasmissione e percezione del suono, al mantenimento dell’equilibrio e alle principali vie nervose coinvolte nell’elaborazione delle informazioni acustiche e vestibolari. Programma didattico: Anatomia dell’orecchio esterno, medio e interno. Membrana timpanica e catena degli ossicini. Coclea e organo del Corti. Apparato vestibolare: utricolo, sacculo e canali semicircolari. Meccanismi della trasduzione del segnale acustico. Cenni relativi alle vie uditive centrali e nervo vestibolococleare (VIII nervo cranico).

Prima dell'inizio del corso lo studente ha tutte le informazioni relative al metodo di valutazione e le regole dell'esame. La valutazione si basa su una prova scritta con domande a risposta multipla e figure da identificare, per un totale di oltre 700 indicazioni di anatomia umana. Questi esami scritti con domande a risposta multipla vengono valutati in base ad una proporzione fra il totale delle domande e la percentuale delle risposte esatte e di quelle errate. Per ogni domanda corretta di attribuisce un punteggio di +1. Le domande sono brevi e ugualmente brevi le risposte, senza elementi distrattori. Una risposta corretta e 4 errate per ogni domanda. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa".

TESTI BASE: - Anatomia del Gray. I fondamenti, Edra EDIZIONI. - Anatomia Sistematica e regionale. GRAY (quinta edizione), Richard L. Drake, A. Wayne Vogl e Adam W.M. Mitchell, Edra EDIZIONI. ATLANTE: Prometheus, Atlante di Anatomia, Edises Università. ALTRI TESTI: John S.P. Lumley, Anatomia di superficie. Le basi anatomiche dell’esame clinico, CEA Edizioni Anatomia Umana, Edises Università, Martini, Tallitsch, Nath.

L’obiettivo principale del corso è fornire allo studente le conoscenze di base della struttura e delle funzioni della cellula animale e vegetale. Il corso rivolto agli studenti del primo anno si propone anche di introdurre lo studente all’uso di un linguaggio appropriato per descrivere i processi biologici. Principali risultati di apprendimento attesi: acquisizione da parte degli studenti di un'adeguata conoscenza dell’organizzazione e delle funzioni cellulari, con particolare attenzione alla cellula animale, comprensione delle relazioni tra i diversi processi cellulari, capacità di utilizzare le conoscenze acquisite per seguire con profitto i successivi insegnamenti, capacità di esprimere con un linguaggio chiaro ed appropriato le conoscenze acquisite.

La cellula eucariotica: organizzazione molecolare, strutturale e funzioni. Informazione genica e sua espressione. Il ciclo cellulare e suo controllo. Riproduzione sessuata. Principi di genetica generale ed elementi di genetica umana. Classificazione delle piante. Cellula vegetale. Sistemi tissutali, organografia e cicli biologici delle piante. Fotosintesi e metabolismo delle piante.

Per seguire efficacemente e comprendere gli argomenti trattati nel corso è indispensabile per lo studente possedere le nozioni generali di chimica che normalmente vengono acquisite alla scuola superiore. Inoltre è di aiuto la contemporanea frequenza del corso di Chimica Generale ed Inorganica.

Lezioni frontali. Le lezioni saranno svolte con l'ausilio di PowerPoint. Una copia pdf di ogni presentazione sarà messa a disposizione degli studenti sulla piattaforma Unistudium.

Organizzazione cellulare degli organismi viventi. Componenti chimici della cellula: l’acqua e le macromolecole (proteine, acidi nucleici, polisaccaridi e lipidi). Principi di bioenergetica. ATP e accoppiamento energetico. Gli enzimi (struttura, catalisi enzimatica, regolazione dell’attività enzimatica). Le membrane cellulari (struttura e funzioni, proteine integrali, periferiche ed ancorate ai lipidi, lipidi e fluidità di membrana, asimmetria di membrana); i carboidrati di membrana (glicocalice e riconoscimento fra cellule). Movimento di sostanze attraverso la membrana: osmosi, diffusione semplice, diffusione facilitata, trasporto attivo. Cenni sul metabolismo energetico chemiotrofo (glicolisi, fermentazione, respirazione cellulare e sintesi di ATP). Cenni sulle cellule procariotiche. Componenti strutturali e funzionali delle cellule eucariotiche: il nucleo (struttura e funzione, involucro nucleare, complesso del poro, nucleolo); i ribosomi (struttura e funzione); il sistema delle endomembrane (struttura e funzione di reticolo endoplasmatico rugoso, reticolo endoplasmatico liscio, e complesso di Golgi); lisosomi (struttura e funzione, fagocitosi ed autofagia); endocitosi e esocitosi; mitocondri (struttura e funzione); perossisomi (struttura e funzione); citoscheletro (struttura e funzioni di microtubuli, microfilamenti, e filamenti intermedi); cenni sulla motilità basata sui microtubuli e sui microfilamenti (trasporto vescicolare e contrazione muscolare); la matrice extracellulare e le giunzioni cellulari. Cromatina e replicazione del DNA. Danni al DNA e meccanismi di riparazione. Telomeri. I geni e il genoma dei procarioti e degli eucarioti. Il flusso direzionale dell'informazione genica. Espressione genica: codice genetico, trascrizione, maturazione dei trascritti primari, RNA messaggero, RNA transfer, RNA ribosomiale, traduzione dell'informazione genica, sintesi proteica, mutazioni e traduzione, maturazione post-traduzionale, modificazioni delle proteine neosintetizzate nel lume del reticolo endoplasmatico, glicosilazione, indirizzamento e smistamento delle proteine, via secretoria e via citoplasmatica, controllo di qualità, degradazione mediata da proteasomi. Regolazione dell'espressione genica negli eucarioti a livello genico, trascrizionale, post-trascrizionale (siRNA e miRNA), traduzionale (miRNA), e post-traduzionale (proteasoma e modifiche funzionali). Ruolo biologico della comunicazione cellulare e caratteristiche dei sistemi di segnalazione. Tipi di segnali (autocrini, paracrini, endocrini, neuronali). Segnali elettrici (brevi cenni sul potenziale di membrana, eccitabilità elettrica e potenziale d'azione) e segnali chimici. Ricezione e trasduzione del segnale. Esempi di trasduzione del segnale di recettori a canale ionico, recettori accoppiati a proteine G, recettori dotati di attività enzimatica, e recettori intracellulari. Le vie di segnalazione dell’apoptosi. Ciclo cellulare (interfase, duplicazione del DNA, mitosi) e suo controllo (ruolo delle chinasi ciclina dipendenti). Apoptosi. Trasformazione neoplastica: caratteristiche della cellula neoplastica, basi molecolari del cancro, eziologia dei tumori, genetica del cancro (proto-oncogeni, oncogeni, oncosoppressori). Riproduzione nei cicli vitali sessuati: meiosi, variabilità genetica, gametogenesi e fecondazione. Cromosomi e cariotipo. Mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche. Cenni su cellule staminali e differenziazione cellulare. Principi di genetica generale: genotipo e fenotipo, aploidia e diploidia, dominanza e recessività, omozigosi ed eterozigosi, locus genico, allele; leggi di Mendel; estensioni dell'analisi mendeliana (dominanza incompleta, codominanza, allelia multipla). Sistema dei gruppi sanguigni AB0. Elementi di genetica umana: cariotipo umano normale e patologico (aneuploidie); autosomi e cromosomi X e Y; corpo di Barr; eredità mendeliana nell'uomo (alberi genealogici, eredità autosomica dominante e recessiva, eredità dominante e recessiva legata al cromosoma X, eredità legata al cromosoma Y, eredità mitocondriale). Organismi autotrofi ed eterotrofi. Fondamenti di sistematica vegetale. Le strutture elettive della cellula vegetale (vacuolo, plastidi, parete) e loro funzione biologica. Sistemi tissutali delle piante (tegumentale, fondamentale e vascolare) e loro funzioni (assorbimento e trasporto di acqua, minerali e nutrienti, la traspirazione, la traslocazione nel floema). Meristemi e accrescimento primario e secondario. Organografia di fusto, foglia, fiore, frutto e seme. Cenni ai cicli biologici delle angiosperme. Cenni sulla fotosintesi (fotosistemi, fasi luce-dipendente e luce–indipendente, ciclo di Calvin, il ciclo C4 la via CAM). La cellula vegetale come laboratorio di produzione di composti con attività biologica (cenni sul metabolismo primario e secondario).

La verifica dell'apprendimento avviene per mezzo di una prova intermedia scritta facoltativa, relativa alla prima parte del programma (test a risposta multipla sulla piattaforma LibreEOL) nel mese di novembre, e una prova orale finale, relativa alla restante parte di programma (prova intermedia superata) o sull’intero programma (prova intermedia non sostenuta o non superata), in una delle date di appello previste dal calendario degli esami. La prova intermedia scritta, se superata, concorre alla valutazione finale. La prova orale, alla quale lo studente può avere accesso anche senza aver preventivamente superato la prova intermedia o alcuna prova scritta, consiste in una discussione della durata non superiore a 30 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza, la capacità di comprensione raggiunta dallo studente e la capacità di collegamento ed integrazione delle conoscenze. La prova orale consente anche di valutare la capacità espositiva e la proprietà di linguaggio dello studente in materia di biologia cellulare. L'esame è tenuto alla fine del corso nelle date previste dal calendario degli esami. La valutazione della prova orale è in trentesimi (minimo: 18/30; massimo: 30/30 e lode). Gli studenti con DSA possono frazionare il programma d'esame in due parti da concordare con il docente e sostenere la prova d'esame per le due parti in date di appello distinte, ma consecutive.

"Campbell – Biologia e genetica" - Ed. Pearson - Dodicesima edizione - ISBN-13 : ¿ 9788891905567. "Campbell. La forma e la funzione nelle piante" - Ed. Pearson - Dodicesima edizione - ISBN-13 ¿ : ¿ 9788891918574

L’insegnamento rappresenta il primo approccio rigoroso alla chimica generale ed inorganica. L’obiettivo principale del corso è quello di fornire agli studenti i concetti di base della chimica generale come descrizione della natura, un adeguato linguaggio scientifico e la capacità di studiare in maniera critica e ragionata. Le principali conoscenze acquisite saranno: - Teoria atomica e struttura elettronica degli atomi. - Legame chimico e geometrie molecolari. - Forze intermolecolari. - Reazioni chimiche. - Equilibrio chimico in fase gassosa e in soluzione acquosa. Le principali abilità (capacità di applicare le conoscenze acquisite): - individuare e saper scrivere le formule di composti inorganici; - rappresentare molecole o ioni molecolari inorganici mettendo in evidenza l’orientazione degli atomi e i legami che intercorrono tra di essi; - prevedere la polarità e lo stato fisico delle molecole; - prevedere la reattività di composti inorganici sia in reazioni di ossidoriduzione e che di non ossidoriduzione; - scrivere e descrivere gli aspetti qualitativi e quantitativi (stechiometrici) di una reazione chimica anche in relazione all’equilibrio chimico omogeneo ed eterogeneo.

L’obiettivo formativo principale del corso è quello di fornire agli studenti concetti di base della chimica inorganica, propedeutici a differenti discipline, sviluppare un adeguato linguaggio scientifico e la capacità di studiare in maniera critica e ragionata. Le principali conoscenze acquisite riguarderanno: reattività di sistemi acido-base ed elettrochimici; termodinamica e cinetica chimica; descrizione del legame chimico mediante metodo MO LCAO; principi di chimica dello stato solido; composti di coordinazione; Le principali abilità (capacità di applicare le conoscenze acquisite): prevedere la reattività di composti inorganici in sistemi acido-base ed elettrochimici; prevedere la spontaneità di processi chimici e fisici; interpretare dati cinetici; prevedere proprietà ottiche e magnetiche di molecole biatomiche mediante metodo MOLCAO e di ioni complessi mediante la teoria del campo cristallino.

Introduzione alla chimica generale. Teoria atomica e struttura elettronica degli atomi. Geometrie molecolari. Legame chimico. Forze intermolecolari. Reazioni chimiche. Stati di aggregazione della materia. Equilibrio chimico. Equilibrio in soluzione acquosa.

Reattività e forza di acidi e basi. Elettrochimica. Termodinamica e termochimica. Cinetica chimica e meccanismi di reazione. Legame chimico descritto attraverso il metodo MO-LCAO. Composti di coordinazione. Cenni di stato solido e cristallografia.

Al fine di comprendere e raggiungere gli obiettivi di apprendimento previsti è necessario che lo studente possegga competenze di matematica e di fisica di base. In particolare lo studente deve conoscere e saper utilizzare alcuni fondamentali strumenti matematici (equivalenze, equazioni di primo e secondo grado, logaritmi, esponenziali, disequazioni, derivate, integrali) e concetti di fisica di base (unità di misura, forza, energia).

Conoscenza dei concetti e contenuti base di chimica generale (stechiometria, teoria atomica, legame chimico, equilibrio chimico); conoscenze base di matematica (potenze e logaritmi, derivate ed integrali, equazioni di I e II grado e loro rappresentazione grafica); conoscenze base di fisica classica (lavoro, calore, energia, forza, pressione)

Il corso è organizzato nel seguente modo: - Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso. Le lezioni verranno svolte mediante l’ausilio della lavagna e mediante la proiezione di slides. - Esercitazioni numeriche in aula per la soluzione guidata di esercizi numerici mediante l’ausilio della lavagna. Il materiale didattico (slides, esercizi proposti durante le esercitazioni numeriche, testi di precedenti prove scritte) sono resi disponibili agli studenti sulla piattaforma unistudium previa registrazione.

Il corso è organizzato nel seguente modo: Lezioni frontali su tutti gli argomenti del corso. Le lezioni verranno svolte mediante l’ausilio della lavagna e mediante la proiezione di slides. Esercitazioni numeriche per la soluzione guidata di esercizi numerici mediante l’ausilio della lavagna. Il materiale didattico (slides, esercizi proposti durante le esercitazioni numeriche, testi di precedenti prove scritte) sono resi disponibili agli studenti sulla piattaforma unistudium.

Generalità ed elementi di stechiometria Proprietà intensive ed estensive della materia. Grandezze, sistema di misura S.I, conversioni tra unità. Forme di energia. Classificazione della materia: sostanze pure, elementi, composti, miscele omogenee ed eterogenee. Costituzione dell’atomo, numero atomico, numero di massa, nuclidi, isotopi, elementi. Masse atomiche: scala assoluta, relativa e molare delle masse atomiche. La costante di Avogadro e concetto di mole. Formula chimica (minima e molecolare), peso molecolare (formula). Stechiometria delle miscele. Reazioni chimiche, equazione chimica, bilanciamento di una reazione chimica, reagente limitante. Esercizi numerici. Fondamenti sulla teoria atomica La radiazione elettromagnetica e lo spettro elettromagnetico. L’atomo di idrogeno secondo N. Bohr: postulati, introduzione del numero quantico principale, transizioni elettroniche, interpretazione dello spettro a righe dell’idrogeno. Principio di indeterminazione di Eisenberg. Dualismo onda-particella e relazione di De Broglie. Meccanica quantistica: equazione di Shrödinger, coordinate polari, funzioni d’onda e numeri quantici. Significato fisico della funzione d’onda, nodi radiali e nodi angolari della funzione d’onda, curve di densità di probabilità radiale, orbitali atomici, lo spin. Atomi a più elettroni: risoluzione approssimata dell’equazione di Shrödinger mediante l’uso della costante di schermo e di Zeff. Configurazioni elettroniche, principio dell’Aufbau, principio di esclusione di Pauli. Tabella periodica. Proprietà periodiche degli elementi. Energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggi atomici e raggi ionici, calcolo dei raggi ionici mediante il metodo di Pauling. Periodicità nelle proprietà chimiche degli idruri e degli ossidi. Esercizi numerici. Legami chimici e struttura molecolare Energia di legame, lunghezza di legame, angoli di legame. Legame ionico. Cenni sui reticoli ionici, modello ionico ed energia reticolare, calcolo dell’energia reticolare mediante l’uso di cicli termodinamici (Born-Haber). Legame covalente: teoria a coppia di elettroni, regola dell’ottetto, legami omo- ed etero-nucleari. Legame covalente dativo. Eccezioni alla regola dell’ottetto. Teoria del legame di valenza. Legami sigma e legami pi greco. Molecole poliatomiche: Metodo V.S.E.P.R. e geometria molecolare. Ibridazione. Cariche formali. Elettronegatività, scale di elettronegatività secondo Mulliken e Pauling. Polarità dei legami, percento di carattere ionico di un legame covalente polare, polarità delle molecole. Formule di struttura delle più comuni molecole e dei più comuni ioni molecolari. Risonanza. Nomenclatura chimica Numero di ossidazione. Nomenclatura dei più comuni composti. Ossidi basici, idrossidi, ossidi acidi, acidi, Sali. Classificazione delle reazioni chimiche. Reazioni di ossido-riduzione: bilanciamento delle reazioni chimiche col metodo ionico-elettronico. Reazioni di disproporzione. Legami intermolecolari Interazione ione-dipolo, dipolo-dipolo. Dipolo-dipolo indotto, dipolo indotto-dipolo indotto, legame a ponte di idrogeno e sue conseguenze. Lo stato gassoso Modello dei gas perfetti (ideali), leggi dei gas perfetti (ideali), legge di Avogadro, equazione di stato di gas perfetti (ideali). Miscele gassose: pressioni e volumi parziali. Leggi di Dalton. % in massa, % in volume, peso molecolare medio di una miscela gassosa. Distribuzione delle velocità (energie) molecolari secondo Maxwell e Boltzmann. Esercizi numerici. Lo stato solido e lo stato liquido Classificazione dei solidi: solidi ionici, solidi covalenti, solidi molecolari, solidi metallici. Proprietà dei liquidi. Cenni sulla viscosità e sulla tensione superficiale. La tensione di vapore. L’equilibrio e sue caratteristiche. Equilibrio liquido-vapore, solido-liquido, solido-vapore. Equazione di Clausius-Clapeyron. Temperatura normale di ebollizione e fusione. Diagrammi di stato (H2O, CO2). Concetto di varianza. Umidità relativa. Le soluzioni Definizioni, solubilità ed effetto della temperatura sulla solubilità. Concentrazione (% in massa, molalità, frazione molare, molarità, normalità). Conversione di unità. Principio dell’equivalenza. Classificazione dei soluti, elettroliti e dissociazione elettrolitica. Proprietà colligative delle soluzioni: abbassamento della tensione di vapore. Leggi di Raoult. Crioscopia, ebullioscopia, pressione osmotica. Esercizi numerici. Equilibrio chimico Caratteristiche dell’equilibrio, Equilibri omogenei ed eterogenei. Legge di azione di massa e Costante di equilibrio, Kp e Kc. Uso della costante di equilibrio, Principio dell’equilibrio mobile di Le Châtelier. Effetti della temperatura, pressione e concentrazione sugli equilibri chimici. Dissociazione gassosa: grado di dissociazione e binomio di Van’t Hoff. Equilibri ionici in soluzione acquosa: fattori che influenzano la solubilità dei sali, sali poco solubili, prodotto di solubilità. Precipitazione selettiva. Esercizi numerici.

Equilibri in soluzione acquosa: Acidi e basi. Teorie acido-base: Arrhenius, Bronsted e Lowry: coppie coniugate acido-base, acidi (basi) deboli e forti, classificazione dei solventi, effetto livellante del solvente, legge di Ostwald. Autoprotolisi dell’acqua e Kw, pH, pKa, pKb, relazioni acidità-struttura, acidi poliprotici. Reazioni acido-base, soluzioni di sali e loro proprietà acido-base. Calcolo del pH di sistemi semplici (soluzioni di acidi e basi forti, acidi e basi deboli, acidi poliprotici).Soluzioni tampone, equazione di Handerson-Hasselbach, tamponi universali, proprietà temponanti di amminoacidi. Teoria cido-base di Lewis: addotti acido-base di Lewis, specie nucleofile ed elettrofile. Proprietà acido-base di acquo-complessi di metalli polivalenti, comportamento acido-base dell’acido borico, anfoterismo. Elettrochimica. Elettrochimica: celle galvaniche ed elettrolitiche, conduttori di prima e seconda specie, semielementi galvanici, il pinte salino, la Pila Daniell. Notazione per celle galvaniche, classificazione dei semielementi galvanici, potenziale elettrodico, celle galvaniche e circuito aperto e chiuso, forza elettromotrice di una cella galvanica. Forza elettromotrice standard di una cella galvanica, potenziali elettrodici standard, elettrodo standard a idrogeno, scala dei potenziali elettrodici standard e uso per prevedere spontaneità di una reazione redox in condizioni standard; dipendenza delle forza elettromotrice dalla temperatura e dalla concentrazione: equazione di Nernst e sua applicazione. Costante di equilibrio di una reazione redox. Elettrolisi: cenni. Nozioni di Termodinamica Chimica. Definizione di sistema aperto, chiuso, isolato, definizione di funzione di stato termodinamica. Calore, lavoro meccanico, esperimento di Joule. Calore specifico e capacità termica a pressione e volume costante, capacità termiche dei gas ideali. Primo principio della termodinamica, energia interna, entalpia, il calorimetro, entalpia molare standard di formazione, Legge di Hess e termochimica. Entropia e secondo principio della termodinamica. Dipendenza di ¿S dalla temperatura, variazione di entropia in una transizione di fase. Criteri di spontaneità e reversibilità di processi chimici e fisici basati su ¿S. Terzo principio della termodinamica, entropia assoluta standard. Energia libera e energia libera standard, spontaneità delle reazioni chimiche. Energia libera parziale molare. Potenziale chimico. Derivazione termodinamica della costante di equilibrio. Nozioni di Cinetica Chimica. Reazioni elementari e meccanismi di reazione. Velocità media e velocità istanatanea. Velocità di reazione e fattori che la influenzano. Concentrazione e velocità di reazione. Leggi cinetiche differenziali,ordine di reazione, costante specifica di velocità. Integrazione delle leggi cinetiche per reazioni di ordine zero, di primo e di secondo ordine. Tempo di dimezzamento. Datazione dei reperti archeologici. Temperatura e velocità di reazione, Equazione di Arrhenius. Misura dell’energia di attivazione. Meccanismi di reazione. Molecolarità e reazioni elementari. Teoria degli urti e del complesso attivato. La coordinata di reazione, Il postulato di Hammond. Cenni di fotochimica. Cenni sulla catalisi omogenea ed eterogenea. Il legame chimico e la teoria degli orbitali molecolari. Teoria del legame covalente con il metodo MO-LCAO. Orbitali molecolari leganti, antileganti e di non legame. Simmetria s e p degli orbitali molecolari. Configurazioni elettroniche di alcune molecole biatomiche omo ed eteronucleari. Ordine di legame. Proprietà magnetiche. Concetto di HOMO e LUMO. Metodo di Huckel. I composti di coordinazione e gli ioni complessi. Nomenclatura. Atomo nucleare e leganti mono e polidentati. Descrizione del legame metallo-legante secondo il modello VB. La teoria del campo cristallino per complessi ottaedrici, quadrato-planari e tetraedrici. La serie spettrochimica. Proprietà ottiche e magnetiche. La teoria del campo dei leganti: cenni. Lo stato solido. Cenni di cristallografia: cella elementare, le sette classi di simmetria e i 14 reticoli di Bravais. Legge della diffrazione di Bragg.

La valutazione dell'effettiva acquisizione da parte degli studenti dei risultati di apprendimento attesi verrà effettuata tramite due prove: una prova scritta e una prova orale. La prova scritta verrà somministrata al termine delle lezioni del corso, secondo il calendario accademico, e sarà finalizzata ad accertare l'abilità dello studente ad utilizzare le competenze acquisite per risolvere problemi numerici riconducibili a casi pratici. La durata della prova è di tre ore e consisterà di 13 problemi numerici a risposta chiusa. Il superamento della prova scritta con una valutazione maggiore o uguale a 18/30 consentirà di sostenere la prova orale. La prova orale della durata di circa 45 minuti, consiste in quesiti relativi ad aspetti teorici inerenti alle tematiche affrontate nell’insegnamento e riportati nel programma dettagliato del corso. L’obiettivo della prova orale è quello di accertare la conoscenza, la comprensione, l'acquisizione del linguaggio proprio della disciplina e la capacità di esposizione dello studente riguardo agli aspetti teorici, nonché verificare la capacità dello studente di applicare le competenze acquisite a sistemi più complessi comunque riconducibili al programma dell’insegnamento. La misurazione conclusiva della prova d'esame terrà conto delle valutazioni ottenute nella prova scritta e nella prova orale. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Prova scritta (3 ore) comprendente esercizi numerici e una prova orale volte alla verifica delle conoscenze e competenze acquisite. La prova scritta si intende superata con una votazione pari o superiore a 18/30.

M. Schiavello, L. Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES. Slides e appunti dalle lezioni

M. Schiavello, L. Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES, Terza edizione, Napoli 2010. M. Schiavello, L. Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES, Terza edizione, Napoli 2010.

MODULO DI FISICA - L'obiettivo principale del modulo consiste nella conoscenza della fisica di base. Le principali abilità (ovvero la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: l'applicazione della fisica di base nella risoluzione di problemi fisici e non; l'applicazione di tale conoscenza in problematiche inerenti al corso di studio; lo sviluppo della capacità di costruire strumenti e metodi nello studio di concetti teorici e nella loro applicazione da poter utilizzare per affrontare nuove situazioni. MODULO DI INFORMATICA - L’obiettivo del modulo è quello di fornire una conoscenza di base e generale della programmazione, con i concetti fondamentali necessari e sufficienti per poter approcciare in modo autonomo qualunque linguaggio di programmazione. Lo studente verrà messo in grado di sviluppare ed eseguire programmi semplici nel linguaggio di programmazione di alto livello Python (il linguaggio più utilizzato al mondo al giorno d’oggi) che verrà utilizzato per le esercitazioni pratiche.

Il corso consta di due parti, la prima riguarda l’insegnamento della fisica classica, la seconda l’apprendimento delle basi dell’informatica e della programmazione al computer. FISICA - Introduzione: unità fondamentali, vettori e scalari. Fondamenti di cinematica e meccanica: leggi di Newton. Forze. Lavoro ed energia e teoremi. Quantità di moto. Urti. Corpi rigidi e Moti rotazionali. Cenni di statica e dinamica dei fluidi: Fondamenti di elettromagnetismo: Elettrostatica, Magnetismo, equazioni di Maxwell INFORMATICA – Introduzione alla programmazione e ai linguaggi di programmazione. Struttura di un programma. Sintassi e istruzioni. Diagrammi di flusso di un programma. Introduzione al linguaggio di programmazione di alto livello Python. Realizzazione di un programma in Python.

Al fine di comprendere gli argomenti dell'insegnamento e poter svolgere con successo esercizi ed applicazioni, è utile aver frequentato il corso di Matematica e possibilmente averne superato l'esame. Gli argomenti trattati nel corso dell'insegnamento richiedono la capacità di risolvere semplici limiti, derivate ed integrali. Non sono necessari prerequisiti per il modulo di informatica

Le lezioni del corso sono tenute dal docente e consistono in lezioni frontali di due ore in aula, sia per la parte di fisica che quella di informatica, esercitazioni su problemi di fisica ed applicazioni, esercitazioni pratiche di programmazione, queste ultime con obbligo di frequenza. MODULO DI FISICA: vengono forniti alcuni esempi di siti WEB dove è possibile osservare o condurre esperimenti virtuali con Applet o animazioni per una migliore comprensione degli argomenti studiati. MODULO DI INFORMATICA: il corso si svolgerà con l’ausilio di software gratuito/open-source sia per lo studio che per la programmazione. Il software può essere utilizzato su personal computer (raccomandato)/tablet/cellulare (opzione meno preferibile) che saranno necessari in aula durante le lezioni ed esercitazioni di informatica.

MODULO DI FISICA ELEMENTI DI MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE 1.1. Introduzione alla Fisica Grandezze fisiche fondamentali per la meccanica: lunghezza, massa, intervallo di tempo e unità di misura. Grandezze derivate ed analisi dimensionale. Multipli e sottomultipli delle unità di misura in notazione scientifica, cifre significative, ordini di grandezza. 1.2. Calcolo vettoriale Grandezze scalari e vettoriali. Definizione di vettore in geometria Euclidea. Vettore opposto. Modulo di vettore. Operazioni con i vettori: somma e sottrazione tramite la regola del parallelogramma e moltiplicazione per uno scalare. Vettori in un sistema cartesiano ortogonale: base ortonormale di versori e componenti di un vettore. Modulo, somma, sottrazione e moltiplicazione per uno scalare tramite le componenti. Prodotto scalare e vettoriale. 1.3. Cinematica in una e due dimensioni Vettore posizione e spostamento. Vettore velocità istantanea e vettore accelerazione istantanea. Velocità media e accelerazione media. Traiettoria ed equazioni orarie. Scomposizione del moto lungo gli assi del sistema ortogonale. Moto rettilineo uniforme e moto rettilineo uniformemente accelerato. Moto dei gravi. 1.4. Forze e principi della dinamica Primo principio della dinamica. Concetto di forza e proprietà vettoriali delle forze. Secondo principio della dinamica e massa inerziale. Legge della gravitazione universale di Newton e forza peso. Terzo principio della dinamica. Reazioni vincolari e forze normali. Attrito statico e dinamico. Tensione. Moto circolare uniforme: velocità angolare e lineare, accelerazione centripeta, periodo. Moto circolare non uniforme: accelerazione centripeta e tangenziale. Forze centripete. 1.5. Lavoro, energia, oscillazioni Lavoro compiuto da una forza. Energia cinetica. Teorema del lavoro e dell’energia cinetica. Potenza. Definizione e proprità delle forze conservative. Energia potenziale e differenza di energia potenziale in relazione al lavoro compiuto: caso della forza peso. Conservazione dell’energia meccanica. Principio generale della conservazione dell’energia. Forza elastica: lavoro e conservazione dell’energia. Moto armonico in una dimensione: ampiezza, pulsazione, periodo e frequenza. Pendolo semplice. 1.6. Quantità di moto e urti Quantità di moto ed impulso di una forza. Forze interne e forze esterne. Principio di conservazione della quantità di moto. Urti elastici, anelastici e completamente anelastici. Urti in una e due dimensioni. Centro di massa. 1.7. Cenni di Dinamica rotazionale Momento di una forza. Momento angolare. Principio di conservazione del momento angolare. 2. FLUIDI 2.1. Statica e dinamica dei fluidi Definizione di fluidi. Densità. Pressione in un punto e legge di Stevino. Pressione atmosferica ed esperienza di Torricelli. Principi di Pascal e di Archimede. Dinamica dei fluidi ideali: portata, equazione di continuità, Teorema di Bernoulli. 3. ELEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO 3.1. Elettrostatica Cariche elettriche e forza di Coulomb. Conduttori e isolanti. Campo elettrostatico, linee di forza e teorema di Gauss: carica puntiforme, simmetria sferica e piana. Energia potenziale elettrica e potenziale generato da carica puntiforme; differenze di potenziale. Capacità del condensatore a facce piane e parallele. Energia immagazzinata nel condensatore. 3.2. Correnti continue Corrente elettrica. Legge di Ohm, resistenza elettrica. Potenza elettrica. Semplici circuiti elettrici con serie e parallelo di resistenze. 3.3. Campo magnetico Campo magnetico. Forza di Lorentz e moto di cariche in campi elettrici e magnetici: selettore di velocità e spettrometro di massa. Forze magnetiche su un filo percorso da corrente. Teorema di Ampere e campo magnetico generato da un filo rettilineo percorso da corrente. Forze tra fili rettilinei paralleli. 3.4. Induzione elettromagnetica Induzione elettromagnetica: la Legge di Faraday. Mutua induttanza, autoinduttanza. Forze elettromotrici indotte e campi elettrici indotti: modifica della Legge di Ampere 3.5. Equazioni di Maxwell MODULO DI INFORMATICA Struttura e funzionamento di un computer – Linguaggi di programmazione: dal binario ai linguaggi grafici e naturali. Elementi di un linguaggio di programmazione: sintassi e istruzioni. Tipi di istruzioni. Variabili, dati, strutture dati, file dati. Rappresentazione e sviluppo di un programma con l’utilizzo di diagrammi di flusso. L’ambiente di programmazione Colaboratory. Il linguaggio di programmazione di alto livello Python.

MODULO DI FISICA – La parte di esame riguardante la fisica prevede una prova scritta e/o una prova orale a discrezione del docente. La modalità verrà comunicata durante il corso. La prova scritta consiste nella risoluzione di uno-due problemi di fisica. Ha una durata di circa 2 ore ed è finalizzata al verificare la comprensione delle conoscenze teoriche e la capacità di applicarle, nonché la capacità di ragionamento nella risoluzione delle problematiche proposte. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 15-30 minuti finalizzata ad accertare: il livello di conoscenza e di capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti del corso; la capacità di applicare e utilizzare quanto appreso nella risoluzione di nuovi problemi ed esercizi; nonché la capacità espositiva dello studente. MODULO DI INFORMATICA: la parte di esame riguardante l’informatica consiste di una prova pratica in cui lo studente deve scrivere un piccolo programma in Python, su un computer fornito dal docente, con possibili domande orali sugli argomenti del corso. Per informazioni sui servizi di supporto UNIPG agli studenti con disabilità e/o DSA visitare la pagina WEB http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Testi consigliati: Serway & Jewett, Principi di Fisica Vol. I, EdiSES editore In alternativa: James S. Walker, Fondamenti di Fisica Vol.I e II, Zanichelli

Fornire le basi del linguaggio matematico ed una padronanza adeguata dei concetti fondamentali dell'algebra lineare e del calcolo differenziale, in vista dell'utilizzo di tali strumenti nelle altre discipline. Fornire le conoscenze di base di statistica per una corretta comprensione ed applicazione alle scienze bio-mediche.

Teoria degli insiemi. Numeri reali e complessi. Funzioni, limiti, continuità, derivazione, integrazione. Serie numeriche. Spazi vettoriali, matrici, sistemi lineari. Elementi basilari di Statistica Descrittiva e Inferenziale.

Nessun prerequisito tranne le conoscenze elementari dell'aritmetica e dell'algebra.

Il corso è organizzato nel seguente modo: -lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso -esercitazioni in aula

Elementi di logica. Teoria degli insiemi. Insiemi numerici. Relazioni di equivalenza e partizioni. Classi di resto modulo n. Numeri complessi. Insiemi limitati, estremo superiore ed inferiore. Funzioni reali di variabile reale. Funzioni trigonometriche. Funzione esponenziale. Funzione logaritmo. Calcolo combinatorio (cenni). Limiti: teoremi di unicità del limite, della permanenza del segno, del confronto. Limiti notevoli. Continuità: teorema di Weierstrass, teorema di esistenza dei valori intermedi. Derivazione. Teorema di Rolle. Teorema di Lagrange. Applicazioni. Integrali definiti. Il teorema della media. Il teorema fondamentale del calcolo integrale. Integrali indefiniti. Integrazione per parti. Integrazione di alcune funzioni razionali. Serie numeriche. La serie geometrica. La serie armonica. Criteri per la convergenza delle serie a termini positivi. Spazi vettoriali, matrici, applicazioni lineari, determinanti, sistemi lineari. Teorema di Cramer. Teorema di Rouché-Capelli. Autovalori ed autovettori di una matrice. Vettori geometrici, prodotto scalare, prodotto vettoriale. Statistica Descrittiva: Medie. Moda, mediana. Varianza e deviazione standard. La distribuzione normale. Distribuzioni a due caratteri. Covarianza. Retta di regressione. Statistica Inferenziale: Probabilità dal punto di vista classico, frequentista e soggettivista. Probabilità condizionata e Teorema di Bayes. Il valore predittivo di un test diagnostico. Applicazioni alla genetica.

La modalità di verifica dei risultati di apprendimento è costituita da una prova orale consistente inizialmente nella impostazione e discussione di qualche esercizio che sia applicazione della teoria affrontata nell'insegnamento. Poi si passa a quesiti relativi ad aspetti teorici inerenti alle tematiche affrontate e volti ad accertare la loro conoscenza e comprensione da parte dello studente, nonché la capacità di esporne il contenuto. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Paolo Marcellini, Carlo Sbordone, CALCOLO. Ed. Liguori. Vinicio Villani, Graziano Gentili, MATEMATICA. Comprendere e interpretare fenomeni delle scienze della vita. Ed Mcgraw-hill.

La finalità dell'insegnamento consiste nell'acquisire le seguenti conoscenze: Organizzazione cellulare, metabolismo, genetica dei microrganismi Interazioni positive e negative tra microrganismo e uomo. Meccanismi patogenetici delle infezioni microbiche; Strategie di contenimento delle infezioni. Bersagli molecolari per farmaci antimicrobici Resistenza agli antibiotici: meccanismi e strategie di prevenzione

Organizzazione cellulare, metabolismo e genetica di batteri, miceti e virus I fattori di virulenza microbici e vie di trasmissione delle infezioni. Strategie di controllo delle infezioni (vaccini e antimicrobici). Disinfezione e sterilizzazione Principali microrganismi causa di infezioni nell'uomo.

Al fine della comprensione del corso lo studente deve possedere nozioni di base di biologia cellulare e molecolare, anatomia, fisiologia, biochimica.

Lezioni frontali

Storia della microbiologia. Microrganismi Procarioti ed Eucarioti, caratteri generali. Classificazione e nomenclatura dei microrganismi. Il microbiota umano. Le biotecnologie nel campo farmaceutico. Batteriologia generale: Strutture della cellula batterica. Classificazione e morfologia dei batteri, metabolismo batterico. Spore. Fisiologia e metabolismo batterico: nutrizione, respirazione, fermentazione. Accrescimento batterico: conta dei batteri, curva di crescita, terreni di coltura. Genetica batterica (trasduzione, coniugazione e trasformazione) e meccanismi di regolazione genica. Fattori di virulenza: adesine, capsula, esoenzimi, tossine batteriche (caratteristiche e meccanismo d’azione), formazione dei Biofilm. Farmaci antibatterici. Principali classi (inibitori sintesi parete e proteica, trascrizione, replicazione DNA, inibitori metabolismo batterico) e relativi meccanismi di resistenza batterica (potenziale ruolo dell'intelligenza artificiale). Antibiogramma. Principali batteri di interesse clinico (Clostridi, Stafilococchi, Streptococchi, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, etc). Virologia generale: Virus. Classificazione, struttura e replicazione dei virus. Patogenesi virale. Farmaci antivirali. Principi generali per la diagnosi di laboratorio: diagnosi sierologica e molecolare. Principali virus patogeni nell’uomo: orthomyxovirus, virus epatite, HIV, HPV, Arbovirus, Coronavirus, etc. Micologia generale: Miceti Generalità. Meccanismi di patogenicità. Micosi superficiali e micosi profonde. Farmaci antifungini. Protozoi: caratteristiche generali. Plasmodium e Toxoplasma Modalità di trasmissione delle malattie infettive Strategie di controllo delle infezioni: disinfezione, sterilizzazione. Vaccini e sieri immuni. Test di sterilità: principi, metodologie, requisiti normativi e interpretazione dei risultati (Bioburden: definizione, significato operativo, tecniche di quantificazione e impatto sui processi produttivi; utilizzo di ceppi di riferimento ATCC per la validazione dei metodi. Microbiologia industriale: controllo dei rischi di contaminazione nei processi produttivi; monitoraggio ambientale e dei materiali; metodologie di rilevazione e identificazione dei contaminanti. Principi operativi in condizioni di sterilità: tecniche asettiche; validazione dei processi di sterilizzazione; gestione delle non conformità microbiologiche.

La prova consiste in una discussione degli argomenti trattati a lezione. Verrà valutata la conoscenza della materia, del linguaggio specifico acquisito e la capacità espositiva. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Principi di Microbiologia Medica G. Antonelli, M. Clementi, G. Pozzi, G.M. Rossolini Casa Editrice Ambrosiana Terza Edizione (2017)

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative agli aspetti chimici, farmaco-tossicologici e analitici dei principali composti inorganici descritti nella Farmacopea Ufficiale vigente, con particolare attenzione alle reazioni impiegate per la loro identificazione qualitativa. Al termine del corso, lo studente avrà acquisito: - conoscenze teorico-pratiche riguardanti le corrette norme di comportamento e le buone pratiche da adottare in un laboratorio chimico-analitico; - conoscenze teoriche relative all’analisi qualitativa dei composti inorganici, con particolare riferimento alle sostanze riportate nella Farmacopea Ufficiale vigente; - conoscenze pratiche delle principali reazioni chimiche utilizzate per l’identificazione qualitativa dei composti studiati; - conoscenze relative alla struttura, all’organizzazione e alla consultazione della Farmacopea Ufficiale. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: - utilizzare in modo corretto e consapevole le attrezzature, la strumentazione e la vetreria di un laboratorio chimico-analitico; - applicare un approccio logico e sperimentale all’analisi e all’interpretazione del comportamento chimico delle sostanze; - identificare un composto inorganico incognito mediante l’applicazione del metodo analitico più appropriato; - redigere una relazione tecnico-scientifica relativa alle attività di laboratorio svolte; - consultare e interpretare correttamente le monografie e le informazioni contenute nella Farmacopea Ufficiale. Poiché rappresenta il primo insegnamento di laboratorio chimico del percorso formativo, il corso fornisce competenze operative e metodologiche fondamentali, che costituiranno la base indispensabile per affrontare con profitto i successivi laboratori didattici previsti dal corso di studio.

Il corso affronta gli aspetti chimici, farmaco-tossicologici e analitici dei principali composti inorganici descritti nella Farmacopea Ufficiale vigente. Particolare attenzione è dedicata alle reazioni impiegate per la loro identificazione qualitativa e ai principi teorici che ne regolano l’esecuzione e l’interpretazione. Le attività pratiche di laboratorio, svolte individualmente a posto singolo, prevedono l’esecuzione delle principali prove di riconoscimento qualitativo delle specie chimiche oggetto di studio.

Per accedere proficuamente all’insegnamento, lo studente deve possedere adeguate conoscenze di chimica generale e chimica inorganica, indispensabili per la comprensione dei contenuti teorici e per lo svolgimento delle attività pratiche di laboratorio previste dal corso. Costituisce pertanto requisito di accesso il superamento dell’esame di Chimica Generale e Inorganica.

Il corso si articola in lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche di laboratorio. Le lezioni frontali affrontano tutti gli argomenti previsti dal programma e si avvalgono di materiale didattico in formato elettronico (slide), reso disponibile agli studenti prima dello svolgimento delle lezioni. Le attività di laboratorio si svolgono presso il Laboratorio di Analisi dei Medicinali e prevedono 11 esercitazioni guidate a posto singolo, della durata di quattro ore ciascuna. Durante tali attività, gli studenti eseguono le principali reazioni analitico-qualitative relative alle specie chimiche oggetto di studio. Le esercitazioni sono strettamente integrate con le lezioni teoriche, nelle quali vengono illustrati i principi chimici e le procedure sperimentali alla base delle prove di identificazione. Ciascuna attività pratica è preceduta da una presentazione introduttiva finalizzata a richiamare obiettivi, metodologia e modalità operative dell’esperienza. Durante lo svolgimento delle esercitazioni è garantita una costante interazione tra docente e studenti, attraverso momenti di confronto, chiarimento e approfondimento dei contenuti teorico-pratici.

Parte teorica - Norme di sicurezza e principi di primo soccorso in laboratorio chimico. - Illustrazione della vetreria, della strumentazione e delle principali attrezzature di laboratorio. - Procedure e tecniche fondamentali dell’analisi chimica qualitativa. - Aspetti chimici, farmaco-tossicologici e analitici dei principali composti inorganici descritti nella Farmacopea Ufficiale Italiana ed Europea. - Studio delle reazioni di identificazione qualitativa dei principali anioni: carbonati e bicarbonati, solfati, solfiti e metabisolfiti, tiosolfati, fosfati, nitrati, alogenuri, iodati e borati. - Studio delle reazioni di identificazione qualitativa dei principali cationi: metalli alcalini e alcalino-terrosi, ione ammonio, alluminio, argento, zinco, bismuto e titanio. - Applicazione delle metodiche analitiche qualitative a sostanze pure, miscele e preparazioni farmaceutiche. Parte pratica - Esecuzione delle principali reazioni analitico-qualitative relative alle specie chimiche studiate. - Smistamento, separazione e identificazione di miscele cationiche e anioniche di interesse farmaceutico. - Applicazione della cromatografia su strato sottile (TLC) a fini analitici. - Identificazione di ioni inorganici presenti in formulazioni e preparazioni farmaceutiche. -Interpretazione dei risultati sperimentali e correlazione tra osservazioni di laboratorio e principi teorici dell’analisi qualitativa.

Durante il corso sono previste prove pratiche in itinere consistenti nell’identificazione qualitativa di composti incogniti, finalizzate a monitorare il progressivo raggiungimento delle competenze operative richieste. L’esame finale si articola in una prova pratica di laboratorio e in una prova orale. La prova pratica consiste nell’identificazione di composti incogniti mediante l’applicazione delle metodiche analitiche qualitative acquisite durante il corso. La prova orale prevede una discussione degli argomenti trattati e indicati nel programma dell’insegnamento. La verifica è finalizzata ad accertare la conoscenza e la comprensione degli aspetti teorici e pratici relativi all’analisi qualitativa di sostanze inorganiche e metallo-organiche, sia in forma pura sia all’interno di miscele complesse, nonché la capacità di identificare principi attivi inorganici presenti in specialità medicinali. Saranno inoltre valutate la conoscenza e la capacità di consultazione della Farmacopea Ufficiale vigente, la padronanza della terminologia scientifica e la chiarezza espositiva. La durata complessiva dell’esame varia in funzione dello svolgimento della prova, con una durata media della prova orale di circa 30 minuti. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA si rimanda alla pagina: http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa.

1.PDF delle lezioni e dei procedimenti di analisi (UNISTUDIUM) https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/login/index.php 2.Tuccari Parigi. Chimica analitica qualitativa (Ed. Atlas) 3.Barbetti-Quaglia. L'analisi qualitativa in chimica farmaceutica e tossicologia inorganica (Ed. Margiacchi Galeno ) 4. Araneo. Chimica analitica qualitativa (Casa Editrice Ambrosiana, Milano) 5. Crea. Principi di chimica analitica (Ed. Zanichelli)

Il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi base per la comprensione dell’organizzazione strutturale dei geni e dei meccanismi molecolari che regolano trascrizione e i processi post-trascrizionali sia in condizioni fisiologiche che patologiche. Il corso inoltre, offre agli studenti le conoscenze di base sugli strumenti metodologici sperimentali della biologia molecolare curando gli aspetti applicativi inerenti all’ingegneria genetica, alle biotecnologie e alla biomedicina

Le macromolecole biologiche: DNA, RNA e proteine. Funzioni degli acidi nucleici: espressione e utilizzo dell'informazione in essi contenuta. Gli RNA non codificanti e applicazioni nella ricerca sperimentale e biomedica. Lo studio delle patologie a livello molecolare e degli approcci terapeutici. Metodi per lo studio dell'espressione genica. Tecnologia del DNA ricombinante: applicazioni in biomedicina e nelle biotecnologie. Generazione di sistemi modello cellulari e animali.

Conoscenze di Biochimica e Biologia Generale

Lezioni frontali in aula con proiezioni di diapositive e filmati.

• Richiamo alla struttura delle proteine. - Il dogma centrale della biologia molecolare. Cellule eucariotiche e procariotiche. - Struttura del DNA. Strutture alternative del DNA (A, B, Z). Conformazioni del DNA e superstrutture: superavvolgimento, topoisomerasi. Cromosomi: cromatina, nucleosomi, istoni, l’organizzazione del genoma. Definizione del gene. Il genoma eucariotico. Transposoni. Il genoma batterico. Plasmidi. Batteriofagi - Replicazione del DNA. Sintesi del DNA negli eucarioti e nei procarioti. Le DNA polimerasi. Replicazione semiconservativa e semidiscontinua del DNA. Telomerasi e loro ruolo -Denaturazione del DNA e rinaturazione. Effetto ipercromico -Mutazioni del DNA e sistemi di riparazione a carico delle singole basi e del doppio filamento -Struttura dell’RNA. Tipi di RNA: RNA codificanti e non codificanti - Trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Macchinario e meccanismi della trascrizione: - Regolazione dell’espressione Regolazione Genica nei procarioti e negli eucarioti: -Regolazione della trascrizione nei procarioti: operoni Lattosio e Triptofano. -Regolazione della trascrizione negli eucarioti. Regolazione epigenetica dell’espressione. Modificazioni degli istoni, eucromatina e eterocromatina. -Fattori di trascrizione, coattivatori e corepressori. -Regolazione post-trascrizionale dei geni. La chimica dello splicing dell’RNA e splicing alternativo, capping e poliadenilazione dell’mRNA. Patologie associate con difetti nel processo di splicing e potenziali approcci terapeutici. Maturazione dell’mRNA degli Istoni. -Codice genetico e Traduzione nei procarioti e negli eucarioti: codice genetico e meccanismo della traduzione. Amminoacil-tRNA sintetasi. Regolazione della traduzione. -La regolazione dell’espressione genica post-trascrizionale negli eucarioti: Il controllo della stabilità degli RNA messaggeri e NMD .Gli RNA non codificanti con attività regolativa: microRNA (biogenesi e funzione) e i lunghi RNA non codificanti. Il fenomeno dell’RNA interferente e sue applicazioni nella ricerca sperimentale e biomedica. Patologie associate ad alterazioni dei processi di regolazione post-trascrizionale. Uso degli RNA come target terapeutici o come molecole terapeutiche. -Tecniche di biologia molecolare - Tecnologia del DNA ricombinante e clonaggio molecolare: endonucleasi di restrizione, vettori di clonaggio, ligasi. Trasformazione batterica. Purificazione DNA plasmidico e cromosomico. -Elettroforesi acidi nucleici. -Mappa di restrizione. -Southern blotting. Northern blotting. - Metodi marcatura DNA (radioattivi e non radioattivi). - Le sonde. Librerie genomiche e a cDNA. Lo screening delle librerie. Librerie Jumping e linking. -Clonaggio funzionale e posizionale. Sequenziamento del DNA. -Il polimorfismo di lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP). Microsatelliti. VNTR. -Studio del mappaggio e della struttura del gene. -Studio dell’espressione e della funzione del gene. Proteine di fusione - Studio interazione DNA- proteina- EMSA - Footprinting Immunoprecipitazione -Studio dei genomi. -Mutagenesi sito-specifica. SNP. -Two hybrid system. -Real time PCR. SAGE. -Microarray. -Analisi del promotore. -Ibridazione in situ.

Consiste in una prova orale per verificare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione degli argomenti trattati durante il corso

Biologia Molecolare Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani - terza edizione 2018 Biologia molecolare del gene Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick - edizione 2022 Per approfondimenti sulle metodologie: Biotecnologie Molecolari Brown - seconda edizione 2017 Materiale didattico fornito dal docente mediante la piattaforma Unistudium

Al termine dello studio lo studente che avrà superato l'esame sarà in grado di disporre delle conoscenze di base dei principi fondamentali della biochimica generale, applicata e clinica

Conoscenza delle principali macromolecole biologiche e del rapporto struttura-funzione. Metabolismi e relativi aspetti biochimico-clinici. Metodi biochimici per lo studio delle macromolecole.

L'insegnamento di biochimica generale, applicata e clinica si propone di affrontare tematiche che lo studente sarà in grado di apprendere se avrà acquisito le conoscenze di base della chimica inorganica e organica. Affinchè lo studente possa comprendere i contenuti trattati è' indispensabile che abbia acquisito le nozioni fondamentali sulla struttura delle principali macromolecole e dei legami chimici nonchè il loro comportamento durante le

L'insegnamento si effettuerà attraverso lezioni frontali in aula riguardanti tutti gli argomenti del programma.

• Introduzione alla Biochimica • Struttura e funzione delle principali biomolecole. • Acqua e interazioni deboli nei sistemi acquosi. Ionizzazione di acqua, acidi deboli e basi deboli. Tamponi biologici. • Principi fondamentali di termodinamica • Struttura e funzione delle principali biomolecole. • Acidi nucleici: Nucleotidi. Strutture e funzioni principali di DNA e RNA. • Membrane cellulari e trasporto transmembrana. Fosfolipidi di membrana. Proteine di membrana. Asimmetria del plasmalemma. La membrana eritrocitaria. Spettrina e glicoforina. Trasporto trasnmembrana: classificazione. Permeabilità selettiva. Trasporto passivo e trasporto attivo. Le ATPasi. Modello molecolare della Na+/K+ ATPasi. • Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, e polisaccaridi e le loro implicazioni nella biochimica umana. • Valutazione del metabolismo glicidico. Diabete. Emoglobina glicata. • Lipidi: le principali classi di lipidi e le loro implicazioni nella biochimica umana. le principali classi di lipidi e le loro implicazioni nella biochimica umana. Acidi grassi, acilgliceroli, fosfolipidi, sfingolipidi, glicolipidi e poliprenoidi. Colesterolo. Lipidi come segnali e cofattori. • Dislipidemie. Le lipoproteine plasmatiche. Classificazione delle lipoproteine in base alla densità e alla migrazione elettroforetica. Le apolipoproteine. Chilomicroni: struttura, funzione e destino. VLDL: struttura, funzione e destino. LDL struttura, funzione e destino. HDL: struttura e funzione. placche aterosclerotiche.. • Gli amminoacidi. Classificazione e descrizione dei venti alfa-L-amminoacidi che costituiscono le proteine. Amminoacidi essenziali. Altri amminoacidi di importanza metabolica. • Le proteine. Funzioni svolte dalle proteine nell’organismo umano. La struttura delle proteine. Il legame peptidico. Sequenza amminoacidica. Struttura secondaria e descrizione di alfa-elica, foglietto-beta e ripiegamenti-beta. Motivi strutturali. Struttura terziaria. Forze che stabilizzano la struttura tridimensionale delle proteine. Domini strutturali. Struttura quaternaria. Proteine globulari e proteine fibrose. Le alfa-cheratine e la fibroina della seta. Metodi di studio delle proteine. • Il folding delle proteine. Fattori che determinano la velocità di folding. Le chaperonine. Il misfolding delle proteine. Aggregazione proteica, formazione di fibrille. • Amiloidosi e basi molecolari di malattie degenerative umane. • Modificazioni post-traduzionali delle proteine: glicosilazione e fosforilazione. Àncore lipidiche. Peptidi segnale. Traffico intracellulare delle proteine. Degradazione delle proteine. Sistema di ubiquitinazione. Il proteasoma. • Alterazione del metabolismo dei composti azotati: azotemia, uremia, uricemia • Proteine del tessuto connettivo. Il collagene: tripla elica, prolina-idrossiprolina (ruolo della vitamina C). Malattie del collagene: rachitismo, scorbuto, L’elastina. I proteoglicani. • Il sangue: esame emocromocitometrico. Indici di Wintrobe, Ematocrito, Formula leucocitaria, VES, Ferro, anemie • Le globine. Struttura della mioglobina e dell’emoglobina; rapporti tra struttura e funzione. Emoglobinopatie. • Generalità sugli enzimi: Classificazione, attività catalitica e struttura; cofattori e gruppi prostetici; oloenzima ed apoenzima. Specificità di azione. Cinetica chimica e termodinamica. Formazione del complesso enzima-substrato. Caratteristiche del sito attivo. La cinetica enzimatica. Modello di Michaelis e Menten. Valori di Km e Vmax. • Unità di misura dell’attività enzimatica. Reazioni enzimatiche reversibili. Effetto del pH e della temperatura. Inibizione competitiva, non competitiva e irreversibile. Farmaci come inibitori enzimatici.Meccanismi della catalisi enzimatica. Catalisi acido-base. Catalisi covalente. Complessi multienzimatici: la piruvato deidrogenasi. • Regolazione enzimatica. Allosterismo e cooperatività. Cinetica degli enzimi allosterici. Cooperatività: modello concertato e modello sequenziale. Regolazione covalente: reversibile ed irreversibile. Amplificazione di segnale: la coagulazione del sangue. Compartimentazione. Controllo del livello intracellulare degli enzimi. • Enzimologia clinica. Indici di funzionalità epatica • Azione biochimica delle vitamine. Le vitamine utilizzate nelle vie metaboliche. Vitamine idrosolubili e liposolubili. Fabbisogno e carenze vitaminiche. I coenzimi: struttura e funzioni. Coenzimi flavinici e pirimidinici. Acido folico. Tiamina. Acido lipoico. Biotina. Coenzima A. I coenzimi della piridossina. I coenzimi della Vitamina B12. • Vie di trasduzione del segnale. Recettori G-protein accoppiati (proteine G stimolatorie e inibitorie). Recettori tirosin chinasici ( recettore dell’insulina) e segnalazione. La cascata delle MAP kinasi. Via del PI-3K, recettori con attività guanilato chinasisa. Biosegnalazione degli ormoni steroidei. • Metodi di isolamento e studio delle proteine. • Generalità sul metabolismo. Vie cataboliche, anaboliche e anfiboliche. • Metabolismo glucidico. • Ciclo dell'acido citrico • Trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa. • Metabolismo lipidico. • Metabolismo dei corpi chetonici. • Metabolismo aminoacidico. • Metabolismo dei nucleotidi.

La valutazione prevede una prova orale durante la quale lo studente dovrà rispondere a domande riguardanti gli argomenti trattati durante le lezioni. Durante il colloquio lo studente dovrà dimostrare coerenza con il quesito proposto, chiarezza espositiva e adeguata terminologia scientifica

• I principi di Biochimica di Lehninger Di Nelson and Cox- Zanichelli Editore - Biochimica Medica di Siliprandi e Tettamanti, Piccin editore.

Il corso intende introdurre gli studenti alla comprensione dei principi su cui si basa l'analisi chimica in soluzione e la loro utilizzazione nella analisi quantitativa volumetrica e gravimetrica, con lo scopo di fornire utili strumenti per i corsi di laboratorio degli anni successivi. Le principali conoscenze acquisite saranno: - Meccanismi di formazione dei precipitati - Proprietà dello stato colloidale - Trattamento approfondito dell'equilibrio acido-base - Funzionamento degli elettrodi per misure potenziometriche - Equilibri di ripartizione e distribuzione tra fasi immiscibili Le principali abilità (capacità di applicare le conoscenze acquisite): - Uso delle reazioni di precipitazione finalizzate all'analisi chimica - Uso delle reazioni acido-base finalizzate all'analisi chimica - Uso delle reazioni di complessazione finalizzate all'analisi chimica - Uso delle reazioni redox finalizzate all'analisi chimica. - Principi dell'analisi elementare mediante ICP. - Teoria cromatografica. - Cromatografia liquida ad elevate prestazioni (HPLC)

Introduzione alla chimica analitica. Reazioni di precipitazione. Stato colloidale. Titolazioni per precipitazione. Reazioni di trasferimento protonico. Curve di titolazione acido-base. Reazioni di trasferimento elettronico. Potenziometria. Titolazioni redox. Reazioni di complessazione. Titolazioni complessometriche. Separazioni analitiche. Introduzione al trattamento statistico dei dati.

Al fine di comprendere e raggiungere gli obiettivi di apprendimento previsti è importante che lo studente abbia la padronanza degli argomenti trattati nell'insegnamento di Chimica Generale e Chimica Inorganica, quindi abbia già superato tale esame. In particolare è indispensabile la conoscenza degli argomenti: - Struttura elettronica degli atomi e legame chimico - Polarità delle molecole e interazioni intermolecolari - Principi di termodinamica - Equilibrio chimico con particolare riferimento agli equilibri in soluzione acquosa (equilibri di solubilità ed equilibri acido-base) E' importante la conoscenza degli argomenti: - Composti di coordinazione - Concetti di base della cinetica chimica - Concetti di base di elettrochimica e delle celle galvaniche.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso. Le lezioni verranno svolte mediante l’ausilio della lavagna e mediante la proiezione di diapositive. - Esercitazioni numeriche in aula per la soluzione guidata di esercizi numerici mediante l’ausilio della lavagna. Il materiale didattico (diapositive, esercizi proposti durante le esercitazioni numeriche, testi di precedenti prove scritte, altro materiale) sono resi disponibili agli studenti sulla piattaforma e-studium previa registrazione.

Introduzione alla chimica analitica. Metodi classici e strumentali. Sensibilità, selettività. Standard primari e sostanze madri. Solidi ionici e reazioni di precipitazione. Analisi gravimetrica. . Fattori che influenzano la purezza dei precipitati. Meccanismo di formazione dei precipitati. Grado di saturazione e crescita dei cristalli. Lo stato colloidale. Proprietà dei colloidi. Colloidi liofili e colloidi liofobi. Precipitazione controllata e precipitazione omogenea. Titolazioni per precipitazione. Metodi per l'analisi volumetrica degli alogenuri. Reazioni di trasferimento protonico. Trattamento esatto degli equilibri acido-base. Equazioni di bilancio di carica e di massa. Condizione protonica. Rappresentazione grafica degli equilibri di trasferimento protonico. Curve di distribuzione degli acidi deboli. Diagrammi logaritmici di concentrazione. Curve di titolazione acido-base. Indicatori acido base. Errore di titolazione. Reazioni di trasferimento elettronico. Reattività redox dell'acqua. Rappresentazione grafica degli equilibri redox. Diagrammi di Pourbaix potenziale/pH di alcuni sistemi redox. Potenziometria. Elettrodi indicatori. Elettrodi di riferimento: l'elettrodo a calomelano e ad argento/cloruro di argento. Il potenziale di membrana e gli elettrodi iono-selettivi, alcuni esempi. Elettrodo a vetro per la misura del pH. I più comuni reagenti redox. Indicatori redox. Titolazioni redox. Reazioni di complessazione. Costante di formazione. Costanti consecutive e cumulative. Leganti monodentati e polidentati. Effetto chelante. L'EDTA. Effetto del pH sulle reazioni di complessazione con EDTA. Costante condizionale. Titolazioni complessometriche. Indicatori metallocromici. Cifre significative, arrotondamento, propagazione dell'imprecisione. Errori sistematici e casuali, rapporto S/N, LOD, LOQ. Note sui problemi di calibrazione, calibrazione a due e più punti (metodo dei minimi quadrati). Principi dell'analisi elementare mediante ICP. Cenni sulla teoria cromatografica con particolare riferimento alla cromatografia liquida ad elevate prestazioni.

La valutazione dell'effettiva acquisizione da parte degli studenti dei risultati di apprendimento attesi verrà effettuata tramite una prova scritta. La prova scritta consiste in quesiti relativi ad aspetti teorici e pratici inerenti alle tematiche affrontate nell’insegnamento e riportati nel programma dettagliato del corso. L’obiettivo della prova è quello di accertare la conoscenza, la comprensione, l'acquisizione del linguaggio proprio della disciplina, nonché verificare la capacità dello studente di applicare le competenze acquisite a sistemi più complessi comunque riconducibili al programma dell’insegnamento. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

D.C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli, Bologna 2005. Materiale didattico integrativo distribuito dal docente disponibile su sito web unistudium.unipg.it

L’obiettivo principale dell’insegnamento consiste nel fornire agli studenti le conoscenze di base di chimica fisica, con particolare riguardo agli ambiti della termodinamica, cinetica e spettroscopia. Le principali conoscenze acquisite saranno: -fondamenti di termodinamica e cinetica chimica; -fondamenti di spettroscopia atomica e molecolare; -conoscenze di base relative a diverse tecniche spettroscopiche ed alle loro applicazioni; Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: -capacità di interpretare le grandezze, le leggi e le equazioni introdotte in relazione ai fenomeni chimici e chimico-fisici considerati; -razionalizzare il comportamento dei sistemi esaminati, sulla base delle loro proprietà molecolari; -capacità di esporre con linguaggio appropriato i concetti considerati; -capacità di impiegare le conoscenze acquisite per comprendere argomenti che saranno oggetto di successivi insegnamenti.

Elementi di termodinamica chimica. Elementi di cinetica chimica. Spettroscopia atomica e molecolare.

Conoscenza dei concetti di base forniti dai corsi di Chimica Generale e di Matematica.

Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso.

Termodinamica chimica - Interazioni intermolecolari e stati di aggregazione. - Calore e lavoro. Energia interna. Primo principio della termodinamica. - Entalpia e termochimica. - Entropia e secondo principio della termodinamica. - Elementi di termodinamica statistica e terzo principio della termodinamica. - Energia libera. Diagrammi di fase ad un componente. - Potenziale chimico e proprietà delle miscele. - Proprietà colligative. - Soluzioni reali e attività. Diagrammi di fase a due componenti. - Equilibrio chimico e costante di equilibrio. - Soluzioni di elettroliti. Ioni in soluzione e teoria di Debye-Hückel. Cinetica chimica - La velocità di reazione. Leggi cinetiche integrate. - Costante di velocità e legge di Arrhenius. Reazioni elementari e teoria dello stato di transizione. - Formulazione delle leggi cinetiche. - Reazioni in soluzione. - Catalisi omogenea: catalisi acida e basica; catalisi enzimatica. Cinetica di Michaelis-Menten. - Catalisi eterogenea. Isoterme di adsorbimento. Spettroscopia atomica e molecolare - Fisica moderna e meccanica quantistica. - Spettroscopia atomica. - Gradi di libertà molecolari e tecniche di spettroscopia molecolare. - Strumentazioni per spettroscopie ottiche. - Spettroscopia rotazionale: spettri di assorbimento e Raman. - Spettroscopia vibrazionale IR e Raman. - Spettroscopia elettronica: spettri di assorbimento ed emissione. - Risonanza magnetica nucleare.

L'esame prevede una prova orale. Questa consiste in una discussione finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti indicati nel programma. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e di comunicare quanto acquisito con proprietà di linguaggio, organizzando in modo autonomo l’esposizione degli argomenti. La durata dell’esame varia a seconda dell’andamento della prova stessa. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

P. Atkins, J. De Paula, Elementi di chimica fisica, quarta edizione italiana, Zanichelli, Bologna, 2018. P. Atkins, J. De Paula, Chimica fisica, quarta edizione italiana, Zanichelli, Bologna, 2004. M. Compiani, C. La Rosa, P. Sassi, Chimica fisica, UTET Università, 2023

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze necessarie per comprendere e descrivere la struttura, le proprietà e la reattività delle principali classi di composti organici, mettendo in evidenza gli aspetti applicativi e le connessioni con i processi biologici. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di: -rappresentare le caratteristiche elettroniche, strutturali e stereochimiche delle molecole organiche e delle biomolecole, -assegnare nomi IUPAC alle principali classi di composti organici, -interpretare e prevedere la reattività delle molecole organiche sulla base della struttura e dei gruppi funzionali presenti, -conoscere ed illustrare le principali reazioni di trasformazione e inter-conversione dei gruppi funzionali, -utilizzare in modo autonomo e consapevole i concetti e le nozioni acquisite alla risoluzione di problemi ed esercizi, -elaborare semplici strategie sintetiche e proporre percorsi plausibili per la sintesi di composti organici semplici.

Struttura, nomenclatura IUPAC, sintesi e reattività tipica delle principali classi di composti organici. Stereochimica di base dei composti organici. Meccanismi delle più comuni reazioni per l’interconversione dei gruppi funzionali. Biomolecole.

Al fine di comprendere e saper applicare i contenuti del corso è necessario essere in possesso di nozioni di base di Chimica Generale ed Inorganica.

Il corso è articolato nelle seguenti attività didattiche: 1) lezioni frontali: 72 ore (9 CFU); 2) esercitazioni guidate durante le quali verranno proposti esercizi ed attività di problem-solving per un totale di 15 ore (1 LAB); 3) Lezioni/esercitazioni riepilogative su argomenti del corso (18 ore). Le esercitazioni guidate, svolte in parallelo alle lezioni, hanno lo scopo di (a) incoraggiare la partecipazione attiva degli studenti, (b) favorire e potenziare l’apprendimento e la memorizzazione, (c) sviluppare le capacità comunicative, di problem-solving e di lavoro in gruppo. Le attività di riepilogo svolte dal docente sono finalizzate al consolidamento delle conoscenze ed alla guida nella risoluzione di problemi ed esercizi.

Struttura elettronica e legame chimico. Gruppi funzionali e principali classi di composti organici. Nomenclatura IUPAC. Reazioni organiche. Diagrammi energia/coordinata di reazione. Intermedi di reazione. Alcani e cicloalcani: Alogenazione radicalica. Radicali: struttura e stabilità. Stereochimica ed arrangiamento degli atomi nello spazio. Conformazione: tensione torsionale e tensione angolare. Proiezioni di Newman. Chiralità. Carboni asimmetrici. Stereocentri. Configurazione assoluta. Descrittori di configurazione R/S, regole di Cahn-Ingold-Prelog. Attività ottica e potere rotatorio specifico. Eccesso enantiomerico. Miscele racemiche. Risoluzione di miscele racemiche. Correlazioni di configurazione. Composti con più stereocentri. Rappresentazione tridimensionale delle molecole. Proiezioni a tratti e cunei e di Fischer. Enantiomeri e diastereoisomeri. Composti meso. Configurazione relativa. Composti con stereocentri diversi dal carbonio. Atropisomeria: alleni e biarili. Prochiralità. Idrogeni enantiotopici e diastereotopici. Isomeria geometrica. Nomenclatura E,Z. Alcheni. Reazioni di addizione elettrofila agli alcheni. Addizione di acqua o di acidi alogenidrici agli alcheni. Carbocationi: formazione,struttura e stabilità. Trasposizioni. Regioselettività. Addizione di HBr: effetto dei perossidi. Addizione di alogeni. Formazione di aloidrine. Ossimercurazione/ riduzione. Addizione di idrogeno. Idroborazione-ossidazione. Addizione di per ossiacidi agli alcheni. Reazioni di idrossilazione con KMnO4 e OsO4. Stereochimica delle reazioni di addizione ad alcheni. Reazioni stereoselettive e stereospecifiche. Alogenazione allilica. Stabilità del radicale allilico. Delocalizzazione elettronica e risonanza. Dieni. Reattività dei dieni coniugati: addizioni 1,2 o 1,4. Controllo cinetico vs termodinamico. Alchini. Reazioni di addizione ad alchini. Addizione di acqua e tautomeria cheto-enolica. Riduzioni. Acidità degli alchini terminali e ioni acetiluro. Alogenuri alchilici. Sostituzione nucleofila alifatica. Meccanismi SN1 e SN2: cinetica e stereochimica. Competizione fra SN1 e SN2. Effetto del solvente: solventi polari aprotici. Deidroalogenazione. Reazioni di eliminazione 1,2 (beta-eliminazione). Meccanismi E2 ed E1. Competizione tra sostituzione ed eliminazione. Reagenti organometallici. Reattivi di Grignard nella formazione di alcoli ed acidi carbossilici. Alcoli ed eteri. Conversioni di alcoli in alogenuri alchilici: reazioni degli alcoli con acidi alogenidrici, alogenuri di fosforo e cloruro di tionile. SNi. Trasformazione di alcoli in esteri solfonici. Disidratazione. Formazioni di alcossidi ed eterificazione di Williamson. Ossidazione di alcoli primari e secondari. Epossidi. Composti aromatici. Benzene: struttura e stabilità. Concetto di aromaticità. Regola di Huckel. Idrocarburi policiclici aromatici. Composti eteroaromatici (pentatomici, esatomici e condensati). Ioni aromatici. Meccanismo generale della reazione di sostituzione elettrofila aromatica. Nitrazione, solfonazione, alogenazione, alchilazione ed acilazione di Friedel-Crafts. Effetto dei sostituenti su reattività ed orientamento. Effetto induttivo ed effetto di risonanza. Gruppi attivanti e disattivanti. Esempi di sostituzione elettrofila sul naftalene e sui principali composti eteroaromatici. Alogenazione radicalica della catena laterale di alchilbenzeni. Radicale benzilico. Ossidazione di alchilbenzeni. Fenoli. Alogenuri arilici: reazioni di sostituzione nucleofila aromatica. Acidi carbossilici. Acidità degli acidi carbossilici. Derivati funzionali degli acidi carbossilici: cloruri acilici, anidridi, esteri e ammidi e loro preparazione. Reazione di sostituzione nucleofila acilica: meccanismo generale. Scala di reattività dei composti acilici. Interconversione di derivati funzionali degli acidi carbossilici. Esterificazione. Reazione di idrolisi promossa da acidi. Saponificazione (idrolisi promossa da basi). Trans-esterificazione. Riduzione di acidi carbossilici e derivati. Trasposizione di Hofmann e di Curtius. Acidi dicarbossilici e derivati. Aldeidi e chetoni. Addizioni nucleofile al gruppo carbonilico: addizione di ioni idruro, alcoli (acetale come gruppo protettore), derivati dell'ammoniaca (formazione di immine), acido cianidrico. Reazione di Wittig. Reattività relative di composti carbonilici. Reattività di composti carbonilici al carbonio alfa. Acidità degli idrogeni alfa. Tautomeria cheto-enolica. Ioni enolato. Reazioni via enolo o ione enolato. Alogenazione di chetoni in ambiente basico (reazione aloformio) ed acido (alfa alogenazione). Reazione di Hell-Volhard-Zelinsky. Condensazione aldolica e condensazioni correlate. Reazione di Perkin e di Henry. Reazione di Reformatsky. Condensazione di Claisen. Condensazione di Dieckmann. Composti polifunzionali. Composti beta dicarbonilici e loro acidità. Tautomeria cheto-enolica nei composti beta-dicarbonilici. Sintesi malonica. Decarbossilazione di acidi 3-ossocarbossilici. Sintesi acetoacetica. Composti carbonilici alfa,beta-insaturi. Reazione di Michael. Ammine. Basicità. Preparazione di ammine alifatiche ed aromatiche. Sintesi di Gabriel. Reazioni delle ammine con acido nitroso: sali di diazonio. Reazioni di Sandmayer. Reazione di diazocopulazione e azocomposti. Struttura e chimismo di biomolecole. Approccio alla sintesi multistadio di composti organici semplici. problemi ed esercizi.

Esame scritto ed orale. Lo studente deve dimostrare di: (a) essere in possesso delle nozioni teoriche di base della chimica organica e di conoscerne la terminologia e i simbolismi, (b) comprendere il chimismo dei principali gruppi funzionali, (c) formulare meccanismi di reazione plausibili, (d) essere in grado di comunicare in modo efficace, ri-analizzare ed applicare i concetti e le nozioni studiati, (e) essere in grado di risolvere esercizi sulla reattività e le trasformazioni dei gruppi funzionali più comuni, (f) essere in grado di proporre metodologie di sintesi plausibili di molecole semplici, (g) possedere capacità comunicative ed un linguaggio scientificamente corretto. Per poter accedere alla prova orale verbalizzante è necessario aver sostenuto con esito positivo una prova scritta preliminare consistente in due quesiti a risposta aperta relativi alla sintesi multistadio di composti organici semplici attraverso le metodologie sintetiche discusse nel corso. La durata della prova scritta è di un'ora e mezzo. Per accedere alla prova scritta è necessario iscriversi on-line attraverso il portale SOL nelle date previste dal calendario ufficiale degli esami del Dipartimento di Scienze Farmaceutiche. Lo studente è tenuto obbligatoriamente a presentarsi alla prova orale dello stesso appello della prova scritta eseguita con successo. In caso di mancato superamento dell'esame orale, la validità delle prova scritta è al massimo di sei mesi. Durante lo svolgimento della prova non è consentito, di norma, l’utilizzo di libri e/o appunti, né di qualsivoglia materiale informatico. La prova orale, della durata approssimativa di 45 minuti, trarrà spunto dalla discussione della prova scritta e proseguirà sondando la conoscenza di argomenti quali la stereochimica, la reattività dei principali gruppi funzionali ed i meccanismi delle principali reazioni organiche. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa.

Sono forniti dal docente sulla piattaforma di Ateneo Unistudium: 1) slide delle lezioni, 2) esercizi svolti sugli argomenti affrontati, 3) elenco di alcuni esercizi assegnati ai compiti scritti degli anni precedenti. Si raccomanda di integrare il materiale didattico con la lettura di uno dei seguenti testi: P. Y. BRUICE, Chimica Organica, Ed. EdiSES, Napoli, III edizione. B. BOTTA, Chimica Organica, II edizione Edi-Ermes. T. W. G. SOLOMONS, C. B. FRYHLE Chimica Organica, Ed. Zanichelli, Bologna, II edizione sulla IX americana. W. H. BROWN, C. S. FOOTE, B. L. IVERSON, E. V. ANSLYN Chimica Organica; Ed. EdiSES, Napoli, V edizione. Per gli esercizi: M. V. D'Auria, O. Tagliatela Scafati, A. Zampella Guida ragionata allo svolgimento di esercizi di Chimica Organica, Loghia.

L’alterato funzionamento di organi o apparati per cause esogene e/o endogene oltre i limiti che il nostro organismo è in grado di controllare e correggere costituisce la condizione patologica, su cui interviene il trattamento farmacologico. La Fisiologia crea pertanto le premesse necessarie e fondamentali per la comprensione della Patologia e della Farmacologia

L'insegnamento di Patologia Generale rappresenta un insegnamento, del Corso di Laurea magistrale in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche, che studia le cause di malattia (eziologia) ed i fenomeni patologici, a livello molecolare e cellulare, riguardo la biologia e la fisiologia della cellula. Il Corso di Patologia Generale permette l’acquisizione delle conoscenze riguardo i meccanismi di base che sottendono le patologie più frequenti nell'uomo e la risposta della cellula ad alterazioni dell'ambiente esterno. L'obiettivo dell'insegnamento è l'acquisizione di conoscenze riguardo l’eziologia e la patogenesi di: patologie intrinseche molecolari da cause fisiche, chimiche e biologiche di malattia; meccanismi molecolari di morte cellulare; cancerogenesi, oncologia molecolare; processi cellulari e molecolari dell'infiammazione da cause fisiche, chimiche e biologiche (infezioni da patogeni); patologie genetiche; fisiopatologia generale di tessuti e organi nell’uomo. La prova finale orale ed i seminari facoltativi saranno strumenti per valutare il grado di apprendimento e la capacità di comunicare e spiegare, in maniera chiara e precisa, ma al tempo stesso rigorosa, immediata ed esaustiva, le conoscenze acquisite. Le capacità acquisite nello studio di tale disciplina consentono allo studente di raggiungere un'ampia visione d'insieme della correlazione tra il genoma umano, l'ambiente e lo sviluppo di patologie e permette, di ottenere gli strumenti per avere un chiaro quadro delle cause delle patologie ed il loro specifico meccanismo di insorgenza e di sviluppo e della fisiopatologia generale delle malattie più frequenti al fine di proporre comportamenti e trattamenti idonei in qualità di futuro professionista in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche.

La Fisiologia studia le funzioni vitali che consentono all’uomo di analizzare l’ambiente in cui vive, di muoversi, di comunicare, di riprodursi e sopravvivere. La Fisiologia indaga i meccanismi alla base del normale funzionamento dell’organismo, e ne spiega anche il controllo e la regolazione, integrando la funzione dal livello molecolare fino all’organismo intero. Perché l’uomo non è una somma di organi, nervi o muscoli, ma un tutto unico. Questa solidarietà funzionale è resa possibile dall’attività integrativa dei centri nervosi e dal concetto unificante di omeostasi del mezzo interno.

Cause intrinseche ed estrinseche di malattia. Processi regressivi e progressivi. Oncologia: Classificazione dei tumori. Cancerogenesi. Oncogeni ed oncosoppressori. Invasività e metastatizzazione. Infiammazione: acuta e cronica. Fisiopatologia degli apparati del corpo umano.

Per seguire efficacemente e comprendere gli argomenti trattati nel corso di Fisiologia è indispensabile per lo studente aver sostenuto gli esami di Biologia Animale e Vegetale ed Anatomia.

L'acquisizione delle conoscenze pertinenti all’insegnamento di Patologia Generale, necessita il conseguimento di nozioni pertinenti la Biologia e Genetica, la Biochimica e la Fisiologia. Le competenze ottenute nelle suddette discipline sono fondamentali affinché lo studente possa comprendere completamente i concetti di ezio-patogenesi della Patologia Cellulare e Molecolare e della Fisiopatologia degli organi. Lo studente dopo aver acquisito e fatte proprie le conoscenze, a livello didattico, trarrà dal Corso un notevole profitto per la sua futura competenza professionale.

Il corso è organizzato in lezioni frontali in aula sugli argomenti previsti dal programma.

Agli studenti sono somministrate lezioni frontali. Le lezioni affrontano l’intero programma del Corso di studio ed inoltre sono trattati argomenti riguardanti alcune tematiche di Patologie più frequenti che il futuro Professionista in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche si troverà ad affrontare nel corso della sua professione. Ogni lezione ha la durata di due/tre ore in cui è somministrato lo specifico argomento, correlandolo agli altri già esposti, per permettere allo studente di avere un’ampia visione degli argomenti trattati.

Fisiologia generale del neurone La membrana plasmatica. Leggi della diffusione. Potenziali di diffusione. Equilibrio di Gibbs-Donnan. Fisiologia delle membrane eccitabili. Capacità e conduttanza di membrana. Costante di tempo e di spazio. Potenziale di equilibrio. Equazione di Nernst. Potenziale di riposo e potenziale di azione. Basi ioniche del potenziale di azione. Canali di membrana. Sinapsi elettriche e chimiche. Prove della mediazione chimica nella trasmissione sinaptica. Giunzione neuromuscolare. Basi ioniche del potenziale di placca. Esperimenti sulla liberazione di Acetilcolina nella giunzione neuromuscolare. Meccanismi di liberazione del trasmettitore. Ruolo del Ca2+. EPSP e IPSP. Recettori. Proteine-G e secondi messaggeri. Vie di trasduzione del segnale. Fisiologia del tessuto muscolare Contrazione muscolare. Scossa e tetano muscolare. Accoppiamento elettromeccanico. Ruolo del Ca2+. Midollo spinale Proprietà generale dei riflessi. Tono posturale. Rigidità da decerebrazione. Fusi neuromuscolari. Organi tendinei. Riflesso miotatico. Organizzazione generale delle strutture nervose coinvolte nel controllo motorio. Movimento volontario. Cervelletto. Sistema sensoriale. Fisiologia generale della sensibilità. Somestesia. Dolore. Vista. Udito. Apparato vestibolare. Modelli elementari di apprendimento. Basi cellulari dell'apprendimento. Sistema Nervoso Autonomo. Distribuzione e organizzazione del Sistema Nervoso Vegetativo. Fisiologia della circolazione. Apparato cardiocircolatorio. Ciclo cardiaco. Elettrofisiologia generale del miocardio. Elettrocardiogramma: principali derivazioni. Legge di Starling. Innervazione estrinseca del cuore. Generalità sul circolo periferico. Emodinamica e sue applicazioni. Pressione arteriosa. Tono vasomotore. Regolazione riflessa della circolazione. Barocettori. Fisiologia della respirazione. Meccanica respiratoria. Leggi dei gas. Diffusione dei gas attraverso la superficie alveolare. Trasporto di O2 nel sangue. Trasporto di CO2 nel sangue. Centro respiratorio e modulazione del ritmo respiratorio. Fisiologia del rene Filtrazione glomerulare. Clearance renale. Meccanismi di riassorbimento e secrezione tubulare. Sistema renina-angiotensina. Bilancio di fluidi ed elettroliti. Equilibrio acido-basico e meccanismi di compenso. Meccanismo di moltiplicazione controcorrente. Fisiologia dell'apparato digerente Secrezione gastrica e pancreatica. Assorbimento intestinale. Motilità e peristalsi. Funzioni del fegato. Fisiologia delle ghiandole endocrine Ormoni di natura proteica. Ormoni steroidei. Ghiandole surrenali. Ipofisi posteriore e neurosecrezione. Adenoipofisi. Releasing factors. Tiroide e paratiroidi. Pancreas e diabete.

Cause intrinseche di malattia: Patologia Genetica -Malattie monogeniche autosomiche ed eterocromosomiche. Eterogeneità genetica, eterogeneità allelica, interazione tra i geni ed i loro prodotti, interazioni gene-ambiente, mutazioni dinamiche e somatiche, modificazioni epigenetiche. -Mutazioni del DNA e meccanismi di riparazione. -Mutazioni del DNA mitocondriale. -Suscettibilità genetica alle malattie nell'uomo. -Patologia del sangue da difetto genetico: Talassemie, Sferocitosi, Falcemia. -Distrofia muscolare. -Alterazioni cromosomiche. Alterazioni numeriche e strutturali dei cromosomi: Sindrome di Down, sindrome di Turner e sindrome di Klinefelter. Cause estrinseche di malattia: -Agenti fisici. Radiazioni non ionizzanti e ionizzanti. Basse e alte temperature: congelamenti ed ustioni: Energia elettrica ed elettromagnetica. -Agenti chimici e ambientali. Inquinamento ambientale. Sostanze stupefacenti. -Cause alimentari. Vitamine A, D, E, K, gruppo B e C. -Radicali liberi. Stress ossidativo. -Embriopatia e fetopatie di natura fisica, infettiva, endocrina e tossica. Patologia cellulare La cellula: cenni sulla struttura e principali funzioni. Ciclo cellulare, fasi e proteine regolatrici del ciclo. Recettori di membrana, pathways principali del segnale mitogenico. -Lesioni elementari della cellula. Patologia del nucleo, del mitocondrio, del reticolo endoplasmatico, del lisosoma, del citoscheletro, dei perossisomi, dell’apparato di Golgi e della membrana cellulare. Processi regressivi -Atrofie fisiologiche e patologiche. -Processi regressivi intracellulari. Degenerazione vacuolare, idropica e rigonfiamento torbido. Degenerazione ialina e mucosa. Steatosi. -Processi regressivi extracellulari. Amiloidosi. Degenerazione ialina, fibrinoide e mucosa. Patologia dei componenti della matrice extracellulare, fibrosi, cirrosi, sclerosi. -Morte cellulare. Necrosi. Vari tipi di necrosi. Gangrene. Gli esiti del processo necrotico. Apoptosi. Eventi molecolari della morte apoptotica. Concetti dell’invecchiamento. Teorie della senescenza. La senescenza in cellule intermitotiche e post-mitotiche. Analisi della senescenza a livello molecolare. Invecchiamento dell’organismo, cellulare e subcellulare. Patologia dell'invecchiamento. Concetto di Immunopatologia e malattia Autoimmune Processi progressivi Ipertrofia ed iperplasia fisiologiche e patologiche. Il processo rigenerativo delle cellule labili, stabili e perenni. La rigenerazione epatica. La ricostituzione. Oncologia -Classificazione dei tumori. Caratteristiche della cellula normale e trasformata. Metaplasia. Displasia. Anaplasia. Tumori benigni e maligni. Classificazione istogenica ed elementi di morfologia dei tumori umani benigni e maligni. Carcinoma in situ. -Elementi di epidemiologia dei tumori. Cancerogenesi: chimica, fisica (radiazioni ultraviolette, radiazioni ionizzanti), virale, da cause ambientali. -Co-cancerogenesi, meccanismi della trasformazione. -Basi molecolari della trasformazione cellulare. Meccanismi patogenetici. Concetto di oncogene ed oncosoppressore. Controllo della replicazione del DNA. Le mutazioni. Neoplasie a carattere familiare ereditario. Cariotipo ed alterazioni cromosomiche nei tumori. -Ruolo del controllo dell’apoptosi nei tumori. -Patologia molecolare della riparazione del DNA. Patologia del mismatch repair. Patologia dello excision repair. Xeroderma pigmentosum. -Patologia della trascrizione e traduzione. -Angiogenesi tumorale. -Concetto di invasività tumorale. Processo di metastatizzazione. Meccanismi molecolari alla base del fenomeno delle metastasi. Tumori primitivi e metastatici. Vie di metastatizzazione. Infiammazione -Caratteri generali. Definizione di infiammazione. Meccanismi di riconoscimento di un patogeno. Caratteri distintivi tra flogosi acute e croniche. Flogosi acuta essudativa (Angioflogosi). Le fasi. I mediatori plasmatici e tissutali dell’infiammazione. L'essudazione: i diversi tipi di essudato. Le proteine della fase acuta. Le cellule della infiammazione acuta. La diapedesi, la chemiotassi e la fagocitosi. I diversi tipi di infiammazione acuta: sierosa, siero-fibrinosa, fribinosa, catarrale, purulenta, emorragica, necrotico-emorragica e allergica. Flogosi cronica (Istoflogosi). Le cellule della infiammazione cronica. -Le infiammazioni croniche granulomatose e interstiziali. Struttura dei granulomi: tubercoloma, granuloma di origine virale, granuloma da corpo estraneo. -Esiti dei processi infiammatori. -I processi riparativi ed il tessuto di granulazione. Fisiopatologia Fisiopatologia del sangue - Alterazioni della massa sanguigna. Gli eritrociti: Policitemie ed eritremie. Emoglobinopatie. Anemie. - I tumori linfoemopoietici. Leucemie acute e croniche. Le piastrine, il processo dell’emostasi e della coagulazione. Emorragie. Processi trombotici ed embolici. Fisiopatologia del cuore e del circolo - Vizi congeniti ed acquisiti. Endocarditi e valvulopatie. - Cardiopatia ischemica, infarto miocardico. Miocardiopatie. Insufficienza cardiaca e scompenso. - Ipertensioni ed Ipotensioni. - Concetto e patogenesi dell’aterosclerosi e complicanze ad essa associate. - Shock: cause di shock, evoluzioni e fasi, meccanismi di compenso. Edema Fisiopatologia dell’apparato respiratorio - Alterazioni degli scambi gassosi e della perfusione polmonare. Patogenesi dell’insufficienza respiratoria. Processi infiammatori. - Asma bronchiale. Pneumopatie ostruttive, malattie interstiziali del polmone, atelettasie, enfisema polmonare, pneumotorace. - Edema polmonare acuto e cronico. - Ipossia Fisiopatologia del fegato - Patologie primitive del fegato. Processi infiammatori e degenerativi, epatiti, cirrosi. - Gli itteri. Insufficienza epatica. - Ipertensione portale. Fisiopatologia del rene - Alterazioni della filtrazione glomerulare e del riassorbimento tubulare. Proteinurie. Patologia tubulare ereditaria: diabete renale. - Nefropatie vascolari. Nefriti interstiziali, pielonefriti e cistiti. - Insufficienza renale. - Uremia acuta e cronica. Fisiopatologia del sistema endocrino - Gli ormoni, meccanismi d’azione, il sistema a feed-back, ipotalamo endocrino e ipofisi: (asse ipotalamo-ipofisario, ormoni dell’adenoipofisi, ipopituitarismo e iperpituitarismo, ipofisi posteriore: ossitocina e vasopressina, il diabete insipido.) Pancreas endocrino: effetti ed azione del glucagone e dell’insulina, il diabete mellito: aspetti eziopatogenetici, metabolici e complicanze. Alterazione della termoregolazione - Febbre. Ipotermie ed ipertermie.

L'esame prevede una prova orale. Questa consiste in una discussione della durata di 30-40 minuti circa finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunti dallo studente. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione con proprietà di linguaggio, acquisizione di terminologia medica ed organizzazione e integrazione sui vari argomenti.

La valutazione dello studente si articola in una prova orale al termine del Corso di lezioni. La verifica della preparazione dello studente ha una durata media di trenta minuti dipendente dal grado di conoscenza degli argomenti trattati e dalle capacità di esposizione dello studente. La prova consta dell’esposizione di tre argomenti riguardanti la disciplina studiata inerenti alla: patologia cellulare e molecolare, cause intrinseche ed estrinseche di malattia; patologia oncologica ed infiammatoria, fisiopatologia generale d’organo. La prova orale è fondamentale per la verifica delle conoscenze acquisite dallo studente, della sua abilità espositiva e della padronanza della materia studiata con particolare riferimento alla capacità di collegamento tra i diversi argomenti trattati.

Aicardi, Carabelli, Carbone, Maggi - Fisiologia: dalle molecole ai sistemi integrati. Edises, Ed. 2025. Fisiologia Umana- Fondamenti. Edi.Ermes Ed. 2018. Netter's Fisiologia L'essenziale PICCIN, Ed. 2021 Fisiologia, a cura di GL. Monticelli, CEA-Zanichelli, Ed. 2014 Cavallari- Neurofisiologia, Eccitabilità cellulare, PICCIN, 2019.

-MAINIERO F. – MISASI R. – SORICE M. - Volumi 1 e 2- Patologia Generale e Fisiopatologia Generale Ed. PICCIN - VI edizione -DIANZANI : Istituzioni di Patologia Generale Ed. UTET

Insegnamento integrato composto dai moduli: DRUG DELIVERY AND TARGETING; PREFORMULAZIONE E SISTEMI A RILASCIO MODIFICATO.

Insegnamento integrato composto dai moduli: PREFORMULAZIONE E SISTEMI A RILASCIO MODIFICATO; VEICOLAZIONE E DIREZIONAMENTO DEI FARMACI.

Insegnamento integrato composto dai moduli: DISCUSSIONE TESI SPERIMENTALE; ELABORAZIONE TESI SPERIMENTALE.