Scienze biologiche

L’insegnamento di Botanica fa parte delle attività formative di base del corso di laurea in Scienze Biologiche ed ha l’obiettivo principale di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali sull’organizzazione strutturale e il funzionamento degli organismi vegetali in senso lato, e delle piante in particolare; sulle modalità di accrescimento e riproduzione; sulla loro evoluzione. Lo studente che avrà superato l'esame di profitto dovrà avere compreso il fondamentale ruolo che gli organismi vegetali svolgono nel garantire la continuità della vita sulla Terra.

Caratteristiche generali degli organismi vegetali. Citologia vegetale. Meristemi; differenziamento cellulare; tessuti adulti. Morfologia e anatomia del cormo. Adattamenti delle piante a diverse condizioni di vita. Modalità di riproduzione, cicli biologici. Sistematica e Tassonomia. Caratteristiche dei principali gruppi di vegetali: Alghe, Briofite, Pteridofite, Spermatofite.

Al fine di comprendere al meglio gli argomenti di citologia e istologia vegetale trattati nel corso, è utile e importante che lo studente abbia sostenuto l'esame di Citologia e Istologia.

Il corso è organizzato in lezioni frontali che saranno tenute esclusivamente in aula. La frequenza è facoltativa ma fortemente raccomandata.

Introduzione allo studio della Botanica. Caratteristiche generali degli organismi vegetali. Morfologia del corpo dei vegetali: organizzazione unicellulare, coloniale, tallosa e a cormo. Citologia vegetale. La parete cellulare: formazione, struttura, composizione chimica della parete nei vegetali superiori; accrescimento della parete primaria; modificazioni idrofobiche della parete. Il vacuolo: struttura e formazione; composizione chimica del succo vacuolare; funzioni vacuolari. I plastidi: morfologia, struttura, composizione chimica, funzione di cloroplasti, leucoplasti e cromoplasti. Cenni sulla fotosintesi clorofilliana. Il nucleo: specificità del nucleo delle cellule vegetali; composizione del genoma nucleare; caratteristiche della mitosi nelle cellule delle piante superiori; la totipotenza. Istologia. I meristemi. Il differenziamento cellulare. I tessuti adulti o definitivi: tessuti tegumentali, parenchimatici, meccanici, secretori, conduttori. Morfologia e anatomia. Morfologia e funzione dei diversi organi del cormo. Il fusto: organizzazione dell’apice caulinare, la gemma, formazione delle foglie e dei rami; anatomia della struttura primaria; accrescimento secondario. La foglia: fillotassi; morfologia ed anatomia dei principali tipi di foglia. La radice: organizzazione dell’apice radicale, anatomia della struttura primaria, formazione delle radici laterali, radici avventizie, vari tipi di apparati radicali, accrescimento secondario. Le modificazioni del cormo. Adattamenti morfologici delle piante a differenti condizioni di vita. La riproduzione. La riproduzione vegetativa: finalità e modalità. La riproduzione sessuale. I cicli biologici: aplonte, diplonte, aplodiplonte. La diversità degli organismi vegetali. L’evoluzione. Il concetto di specie. Criteri di classificazione. Le categorie sistematiche. I principali gruppi di organismi vegetali: Alghe, Briofite, Pteridofite, Spermatofite, con particolare riferimento all’evoluzione delle modalità di riproduzione sessuale nelle piante terrestri. Il successo evolutivo delle Spermatofite: il seme. Il fiore e il frutto nelle Angiosperme.

L'esame prevede una prova orale di circa 30 minuti, in cui verranno formulate domande a risposta aperta. La prova è finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunti dallo studente in relazione ai contenuti teorici indicati nel programma. La prova orale consentirà anche di verificare la capacità di comunicazione dello studente, la proprietà di linguaggio e l'autonomia di organizzazione nell'esposizione degli argomenti. La verbalizzazione sarà on line. Gli studenti con DSA sosterranno l’esame usufruendo delle misure compensative previste dalla normativa vigente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).

1- G. Pasqua, G. Abbate, C. Forni, Botanica generale e diversità vegetale. Piccin, V ed., 2025 2- S. Pancaldi, C. Baldisserotto, L. Ferroni, L. Pantaloni, Fondamenti di Botanica generale. Teoria e pratica in laboratorio, McGraw Hill,II ed., 2019

Il corso di Chimica si prefigge come obbiettivo formativo quello di fornire allo studente un'adeguata conoscenza di base dei seguenti contenuti della chimica: -conoscenza di base della struttura atomica, delle proprietà elettroniche e delle principali caratteristiche del legame chimico -bilanciamento delle reazioni chimiche e utilizzo del concetto di mole -conoscenza delle proprietà e della reattività degli elementi della tavola periodica. -conoscenza di base della struttura atomica, delle proprietà elettroniche e delle principali caratteristiche del legame chimico. -saper fare calcoli stechiometrici sulle soluzioni. -saper calcolare il pH delle soluzioni acide e basiche. -conoscere il comportamento delle specie chimiche in reazioni di ossidoriduzione.

Concetti di materia ed energia. Le unità di misura. la struttura dell' atomo e delle molecole. Reattività degli elementi e tavola periodica. La nomenclatura chimica e le reazioni chimiche. il legame chimico. Gli stati della materia (liquido, solido, gassoso). La termodinamica in chimica. La cinetica chimica e la velocità delle reazioni. Le soluzioni. L'equilibrio chimico. Gli equilibri di solubilità in soluzione acquosa ed equilibri acido-base. Reazioni redox.

L'esame di Chimica Generale rappresenta una delle materie fondamentali del primo anno del corso di studi. I prerequisiti per affrontare in maniera soddisfacente lo studio della chimica sono: -una conoscenza appropriata dell'aritmetica, delle regole algebriche e dei calcoli logaritmici. -una conoscenza appropriata dell'uso delle grandezze fisiche e dei fattori di conversione. -adeguata capacità di analisi e di sintesi dei contenuti forniti dal docente. -autonomia nell'approfondimento personale dei contenuti formativi.

Lezioni frontali teoriche con l'ausilio di slides ed esercitazioni numeriche alla lavagna.

Introduzione alla materia e all'energia: Sistemi omogenei ed eterogenei. Soluzioni, sostanze semplici e sostanze composte. Costituzione dell'atomo, numero atomico, numero di massa, nuclei, isotopi, elementi. Masse atomiche. Scala dei pesi atomici. Abbondanza isotopica. Difetto di massa. Peso atomico medio. La costante di Avogadro e concetto di mole. Formule chimiche: formule minime e formule molecolari. Rapporti di combinazione. Composizione percentuale in peso. Cenni sull'analisi elementare. Reazioni chimiche. Bilanciamento. Principio di conservazione degli atomi. Reazioni complete e con reagente limitante. Energia, calore e lavoro. Sistemi isolati, chiusi e aperti. Lo spettro elettromagnetico. Energia interna. Il primo principio della Termodinamica. Entalpia ed entalpia standard. Calore ed entalpia. Processi esotermici ed endotermici. Funzioni di stato. Energetica delle trasformazioni fisiche dell'acqua. Fondamenti sulla teoria atomica: gli spettri atomici. L'atomo di idrogeno secondo Bohr. Cenni di meccanica quantistica. Natura ondulatoria dell'elettrone. La funzione d'onda. I numeri quantici e lo spin. Orbitali e livelli energetici. Il principio dell'Aufbau, la regola di Hund, Il principio di esclusione di Pauli. Struttura elettronica degli elementi. Configurazioni elettroniche. La tavola periodica. Proprietà periodiche. Effetto di schermatura e carica nucleare efficace. Raggio e volume atomico e ionico. Energia di ionizzazione. Affinità elettronica. Valenza, elettronegatività e numero di ossidazione. Metodi semplici per determinare il numero di ossidazione. Numero di ossidazione medio. Reattività di base degli elementi. Carattere metallico, semimetallico e non metallico. Idruri e ossidi. Ossidi basici e idrossidi. Ossidi acidi (anidridi), ossiacidi e ossianioni. Nomenclatura. Formazione di sali. Cenni al comportamento acido e basico delle sostanze. Classificazione delle reazioni chimiche. Reazioni redox e non redox. Reazioni di formazione, decomposizione, combustione, spostamento, scambio. Bilanciamento delle reazioni redox con il metodo ionico-elettronico in ambiente acquoso acido e basico. Reazione ionica e molecolare. Disproporzioni. Struttura molecolare e legami chimici: cenni sul legame ionico. Descrizione del legame covalente con il metodo del legame di valenza. Legami sigma e legami pi greco. Regola dell'ottetto. Legame semplice, doppio e triplo. Legame dativo. Molecole elettrondeficienti. Espansione della sfera di valenza e violazione alla regola dell'ottetto. Metodo V.S.E.P.R. e geometria molecolare. Ibridazione. Formule di struttura delle comuni molecole e dei più comuni ioni molecolari. Risonanza. Polarità dei legami covalenti. Momento di dipolo. Definizione ed unità di misura. Legame covalente polare e omeopolare. Interazioni intermolecolari: ioneione, ione-dipolo (dissociazione e solvatazione dei solidi ionici), dipolo permanente-dipolo permanente, dipolo permanente-dipolo indotto, dipolo istantaneo-dipolo indotto (forze di Van der Waals e forze di dispersione di London). Legame a ponte di idrogeno. Esempi molecolari di legame a ponte idrogeno intermolecolare e intramolecolare. Il legame a ponte idrogeno nell'acqua e suoi effetti chimico-fisici. Il legame a ponte idrogeno nelle proteine e negli acidi nucleici. Gli stati della materia: I solidi. Generalità sui tipi di solidi classificati secondo la natura del legame chimico: Solidi metallici (proprietà fondamentali, modello del mare di elettroni), ionici (proprietà fondamentali, dissociazione, solvatazione), covalenti (proprietà fondamentali, dimensionalità dei solidi covalenti a seconda delle direzioni di propagazione nello spazio dei legami covalenti), molecolari (proprietà fondamentali, interazioni intermolecolari). I gas: natura e definizione della pressione. Unità di misura. La pressione atmosferica. Il modello dei gas perfetti. Energia dei gas perfetti. Legge di Maxwell-Boltzmann sulla distribuzione delle energie molecolari. Dipendenza dalla temperatura delle curve di distribuzione delle energie molecolari secondo la Legge di Maxwell-Boltzmann. Leggi dei gas perfetti. Equazione di stato dei gas perfetti. Miscele di gas perfetti. Pressione parziale. Legge di Dalton. Frazione molare. Volume parziale. I liquidi. Pressione di vapore di un liquido. Equilibrio liquido-vapore. Definizione di stato di equilibrio. Dipendenza della pressione di vapore dalla temperatura. Equazione di Clausius-Clapeyron. Equilibrio solido-vapore. Equilibri di fase per sistemi a un componente. Diagrammi di fase. Punto triplo. Temperature normali di fusione e di ebollizione. Il diagramma di fase dell'acqua e dell'anidride carbonica. Concetto di varianza. Perturbazioni dell'equilibrio. Principio dell'equilibrio mobile di Le Chatelier. Applicazioni agli equilibri di fase. Soluzioni. Concentrazione. Unità di misura: % in peso, % in volume, frazione molare, molarità, molalità. Soluzioni ideali. Definizione di soluzione ideale. Entalpia di mescolamento. Deviazioni dall'idealità. Dissociazione dei soluti. Tipi di soluti: elettroliti forti, elettroliti deboli, non elettroliti. Grado di dissociazione. Binomio di Van t'Hoff. Proprietà colligative: Legge di Raoult sulle tensioni di vapore delle soluzioni; caso di due componenti entrambi volatili e caso di due componenti di cui uno è non volatile: abbassamento realtivo della tensione di vapore del solvente. Abbassamento crioscopico della temperatura di fusione e innalzamento ebullioscopico della temperatura di ebollizione del solvente. Pressione osmotica. Definizione operativa. Membrane semipermeabili. Soluzioni isotoniche. Osmosi inversa. Equilibrio chimico. Caratteristiche dell'equilibrio chimico. Costante di equilibrio e sue proprietà. Previsione di reattività sulla base del principio dell'equilibrio mobile di Le Chatelier. Effetti delle perturbazioni sull'equilibrio: variazione di concentrazione, pressione, volume e temperatura. Costante di equilibrio e quoziente di reazione. Previsioni di reattività. Reazioni reversibili e reazioni spontanee. Entropia. Definizione. Secondo principio della termodinamica. Variazione di entropia per il sistema e per l'ambiente. Criterio di spontaneità e di reversibilità basato sulla variazione di entropia. Entropia e concetto di ordine-disordine. Interpretazione microscopica dell'entropia. Equazione di Boltzmann. Concetto di microstato. Valutazione qualitativa della variazione di entropia per alcune reazioni chimiche. Terzo principio della termodinamica e scala delle entropie assolute delle sostanze. Energia libera G. Definizione. Criterio di spontaneità e di reversibilità basato sulla variazione di energia libera a temperatura e pressione costanti. Energie libere di formazione standard ed entalpie di formazione standard. Tabelle termodinamiche e loro uso. Relazione tra variazione di energia libera standard e costante di equilibrio. Equazione di van t'Hoff. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura. Cinetica chimica. Equazione cinetica. Costante di velocità. Ordine delle reazioni. Equilibri di solubilità in soluzione acquosa. Concetto di solubilità. Prodotto di solubilità. Calcolo delle concentrazioni ioniche di equilibrio. Effetto della stechiometria del sale. Effetto dello ione in comune. Equilibri acido-base. Definizione di acido e base secondo Lowry-Bronsted. Reazioni acido-base. Anfoliti. Reazioni di autoprotolisi. Titolazioni acido base. Idrolisi salina. calcolo del pH di acidi forti, deboli e poliprotici. Proprietà delle soluzioni tampone e meccanismo dell'effetto di tamponamento. Calcoli per la determinazione delle concentrazioni di equilibrio nelle soluzioni tampone Elettrochimica. celle galvaniche ed elettrolitiche. Pila Daniell. Pile a circuito chiuso ed aperto. Elettrodi di prima e seconda specie. Potenziali redox. Equazione di Nernst. Pile a concentrazione.

L'esame consiste nel superamento di una prova scritta alla fine del corso. Successivamente, per coloro che hanno superato il test scritto con un voto pari o superiore a 16/30 è prevista una verifica orale sugli argomenti del corso al fine di confermare o migliorare il voto della prova scritta. Per chi supera tale prova con votazione uguale o superiore a 16/30 è prevista un'integrazione orale al fine di confermare o migliorare il voto della prova scritta. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

-Schiavello, Palmisano. Fondamenti di Chimica Edises VI Edizione -Nivaldo J. Tro Chimica Un approccio molecolare. Edises, III edizione. -Chimica J. C. Kotz, P. M. Treichel, J. R. Townsend e D. A. Treichel Edises, VII edizione.

Dovranno essere appresi i concetti fondamentali della Chimica organica e le connessioni con i processi biologici, in modo da affrontare senza difficoltà gli altri corsi, quali in particolare la biochimica. In particolare gli studenti dovranno acquisire la logica che è alla base della chimica organica, al fine di evitare un apprendimento mnemonico. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di: applicare le conoscenze relative all'ibridazione del C alle proncipali categorie di composti organici; definire ed applicare il concetto di isomeria; comprendere il significato della delocalizzazione elettronica nel benzene e descrivere alcune caratteristiche dell'anello aromatico; riconoscere i composti appartenenti agli idrocarburi alifatici ed aromatici, ed attribuire loro un nome; riconoscere i gruppi funzionali caratteristici di alcune classi di composti ed attribuire ad ogni composto un nome; conoscere le principali proprietà chimiche e fisiche delle principali classi di composti organici; per ogni classe funzionale, conoscere i metodi di preparazione, le reazioni caratteristiche ed alcuni meccanismi.

Struttura e legame, acidi e basi. Alcani e cicloalcani. Principali reazioni organiche. Gli alcheni, alchini. Stereochimica. Alogenuri alchilici, composti aromatici, alcoli, fenoli, eteri, epossidi, tioli, solfuri, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici e derivati, ammine, carboidrati, amminoacidi.

Al fine di comprendere gli argomenti trattati è necessario avere delle buone conoscenze di concetti base della chimica generale riguardanti la struttura atomica, il legame chimico, acidità e basicità, costanti di equilibrio. Tali concetti saranno comunque ripresi nelle prime lezioni del corso anche per chi non avesse ancora sostenuto l'esame di Chimica Generale.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso - Esercitazioni in aula durante le quali saranno proposti e discussi quesiti ed esercizi

Struttura elettronica, ibridizzazione e legame chimico. Rappresentazioni formule di struttura. Polarità dei legami. Carica formale e risonanza. Acidi e basi. Gruppi funzionali. Alcani. Nomenclatura IUPAC. Isomeria. Analisi conformazionale. Proiezioni di Newman. Cicloalcani: stabilità, conformazione e isomeria cis-trans. Conformazioni del cicloesano, legami assiali ed equatoriali. Stereochimica: Chiralità. Stereocentri. Enantiomeri. Configurazione assoluta. Determinazione configurazione assoluta R/S, regole di sequenza di Cahn-Ingold-Prelog. Attività ottica e potere rotatorio specifico. Miscele racemiche. Risoluzione di miscele racemiche. Proiezioni di Fischer. Composti con più centri chirali: Enantiomeri e diastereoisomeri. Composti meso. Tipi di reazioni organiche. Siti elettrofili e nucleofili. Diagrammi energia/coordinata di reazione. Stato di transizione. Intermedi di reazione: carbocationi, carboanioni e radicali. Alcheni: struttura e preparazione. Isomeria geometrica. Nomenclatura E,Z. Regole di sequenza. Reazioni di addizione elettrofila agli alcheni. Addizione di acidi alogenidrici e di acqua. Carbocationi: formazione, struttura e stabilità. Regola di Markovnikov e regiochimica. Addizione di Alogeni. Addizione di idrogeno. Idroborazione-ossidazione. Reazioni di idrossilazione. Stereochimica delle reazioni di addizione ad alcheni. Dieni: stabilità. Reattività dei dieni coniugati: addizioni 1,2 o 1,4. Alchini: struttura e preparazione. Reazioni di addizione elettrofila agli alchini. Riduzione degli alchini. Acidità degli alchini terminali e ioni acetiluro. Composti aromatici: nomenclatura Struttura e stabilità del benzene, aromaticità e regola di Hückel, eterociclici aromatici. Meccanismo della reazione di sostituzione elettrofila aromatica. Reazioni di nitrazione, solfonazione, alogenazione, alchilazione e acilazione di Friedel-Crafts. Effetto dei sostituenti su reattività e orientamento. Effetto induttivo ed effetto di risonanza. Gruppi attivanti e disattivanti. Benzeni polisostituiti. Alogenuri alchilici. Nomenclatura e Preparazioni. Reazioni di Sostituzione nucleofila alifatica. Meccanismi SN1 e SN2: cinetica e stereochimica. Competizione fra SN1 e SN2. Effetto del solvente: solventi polari aprotici. Reazioni di beta-eliminazione. Meccanismi E2 ed E1. Competizione tra sostituzione ed eliminazione. Alcoli: nomenclatura e proprietà fisiche. Acidità alcoli. Preparazione e reattività. Conversione alcoli in alogenuri alchilici. Reazioni di disidratazione e di ossidazione. Fenoli: proprietà acide, e confronto con gli alcoli. Eteri, epossidi, tioli e solfuri: nomenclatura, proprietà, preparazione, reazioni. Aldeidi e chetoni: nomenclatura, preparazione e reattività. Ossidazione. Reazione di addizione nucleofila. Addizione di acqua, alcoli, derivati azotati, ioni idruro e reattivi di Grignard. Reattività di composti carbonilici al carbonio alfa. Acidità degli idrogeni alfa. Tautomeria cheto-enolica. Ioni enolato. Reazioni via enolo o ione enolato. Alogenazione dei chetoni. Condensazione aldolica. Acidi carbossilici: nomenclatura, struttura e proprietà. Acidità ed effetto dei sostituenti. Derivati degli acidi carbossilici: nomenclatura e reattività. La reazione di sostituzione nucleofila acilica: meccanismo generale. Reattività degli acidi carbossilici e preparazione dei rispettivi derivati. Reattività relative dei derivati acilici. Idrolisi, alcolisi, amminolisi e riduzione. Ammine: struttura e proprietà. Basicità. Confronto con ammidi. Sintesi delle ammine alifatiche e aromatiche. Reattività. Ammine eterocicliche: pirrolo e piridina. Biomolecole. Proteine: struttura amminoacidi, punto isoelettrico, struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Carboidrati: classificazione e struttura. Formazione emiacetali ciclici. Fenomeno della mutarotazione. Disaccaridi e polisaccaridi.

Una prova orale finalizzata ad accertare il livello di conoscenza riguardo i concetti e i processi fondamentali della chimica organica. Vengono formulate 3-4 domande a stimolo chiuso con risposta aperta. Durata della prova 40 minuti. La prova consentirà di verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi attesi in relazione alla formazione professionale della figura di biologo. Gli studenti e le studentesse con disabilità e/o con DSA sono invitati/e a visitare la pagina dedicata agli strumenti compensativi e alle misure dispensative previste e a concordare preventivamente quanto necessario con il/la docente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).

1. John McMurry- “Chimica Organica-Un approccio biologico”- Zanichelli; 2. J. G. Smith – Fondamenti di Chimica organica”- Mc Graw Hill Educational; 3. K. Peter, C.Vollhardt, N. E. Schore- “Chimica Organica” – Zanichelli; 4. D. Klein- “Fondamenti di Chimica Organica” – Person; 5. Dispense del Docente.

Conoscenza della struttura e fisiologia della cellula eucariotica. Identificazione dei principali tipi di tessuti animali.

Caratteristiche generali della cellula. Breve introduzione a virus e batteri. Procarioti ed eucarioti. Cellule animali e vegetali. Costituenti cellulari: acqua; aminoacidi e proteine; acidi nucleici; lipidi semplici e complessi; carboidrati. Codice genetico. Sintesi delle proteine. Adesione e comunicazione cellulare. Organismi autotrofi ed eterotrofi. Mitosi. Meiosi. Struttura, ultrastruttura e funzione dei tessuti: Epiteliali, Connettivi, Muscolari e Nervoso

Nd

lezioni frontali

Caratteristiche generali della cellula. Morfologia della cellula al microscopio ottico ed elettronico. Virus e batteri. Procarioti ed eucarioti. Cellule animali e vegetali. Costituenti cellulari: acqua; aminoacidi e proteine; acidi nucleici; lipidi semplici e complessi; carboidrati. Codice genetico. Trascrizione degli RNA. Sintesi delle proteine. Membrana cellulare: ultrastruttura, composizione chimica e funzioni. Citoplasma fondamentale e sistema vacuolare: morfologia, ultrastruttura e funzioni. Citoscheletro: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Ultrastruttura delle ciglia e dei flagelli. Centrioli e centrosoma. Compartimenti del citoplasma. Ribosomi. Reticolo endoplasmatico granulare e agranulare. Biosintesi delle glicoproteine. Apparato di Golgi e smistamento delle proteine. Il traffico vescicolare. Lisosomi, endocitosi, esocitosi. Adesione e comunicazione cellulare. Organismi autotrofi ed eterotrofi. ATP. Mitocondri: caratteristiche generali e ultrastruttura. Glicolisi. Respirazione.Nucleo interfasico. Involucro nucleare. Struttura del nucleo interfasico. Nucleolo. I comosomi. Ciclo cellulare. Ciclo di spiralizzazione dei cromosomi. Cariotipo. Cellule aploidi e diploidi. Mitosi. Meiosi. Struttura, ultrastruttura e funzione dei seguenti tessuti: Epiteliale (di rivestimento e ghiandolare) Connettivo (propriamente detto, di sostegno, sangue) Muscolare (liscio e striato) Nervoso Uso del microscopio. Allestimento dei preparati istologici. Esame al microscopio dei principali tessuti.

Le conoscenze verranno valutate mediante un test scritto effettuato con la piattaforma Libreol integrato dalla prova orale. Il test scritto consta in 33 domande a risposta chiusa/aperta/analisi di immagini. Le modalità d'esame sono illustrate in dettaglio in un file presente in Unistudium e caricato annualmente circa un mese prima dell'inizio delle lezioni. Il file viene proiettato a lezione (prima lezione) e illustrato in dettaglio. Nel file sono descritte e dettagliate le modalità della prova scritta e le condizioni di svolgimento della 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

Elementi di Biologia, Sadava et al Zanichelli editore Atlante di Istologia e Anatomia microscopica di Ross - Pawlina - Barnash

L'obiettivo principale del corso 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.

Elementi di Meccanica del punto materiale; introduzione alla fisica; calcolo vettoriale; cinematica in una e due dimensioni; forze e principi della dinamica; lavoro, energia, oscillazioni; quantità di moto e urti; cenni di Dinamica rotazionale; elementi di Fluidodinamica; elementi di Elettromagnetismo: elettrostatica; correnti continue; campo magnetico. Elementi di Ottica

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.

didattica frontale con lezioni teoriche ed esercitazioni

LE GRANDEZZE FISICHE E LA LORO MISURA: Le grandezze fisiche. Dimensioni di una grandezza. Valori approssimati di lunghezza, massa, tempo. Sistemi di unità di misura e conversioni. Quantità scalari e quantità vettoriali. Operazioni sulle quantità vettoriali. Calcoli e cifre significative. CINEMATICA: Posizione, velocità e accelerazione. Moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. Moto circolare uniforme e non uniforme. Moto armonico. DINAMICA: Le forze. Le leggi della dinamica. La forza di gravità. La forza di attrito. Massa, peso e densità. La forza di attrito viscoso e la sedimentazione. La forza centrifuga e la centrifugazione. Cenni di dinamica del corpo rigido. STATICA: Le forze. Il momento di una forza. Condizioni di equilibrio traslazionale e rotazionale. Il baricentro. LAVORO, ENERGIA E POTENZA: Forze e campi di forze. Lavoro ed energia. Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale e forze conservative. Conservazione dell’energia meccanica. Energia potenziale e forze: condizioni di equilibrio di un sistema meccanico. Potenza e rendimento. Lavoro e potenza muscolare. STATICA E DINAMICA DEI FLUIDI: Equilibrio di un fluido. Misura della pressione. Tensione superficiale. Fenomeni di capillarità. Dinamica dei fluidi perfetti. Regime laminare e regime turbolento. Idrodinamica della circolazione del sangue. Lavoro e potenza cardiaca. Viscosità del sangue. Formula di Laplace ed equilibrio dei vasi sanguigni. I GAS E LE SOLUZIONI: Leggi dei gas perfetti. Leggi dei gas reali. Pressione parziale. Le soluzioni. Diffusione. Osmosi e pressione osmotica. Lavoro osmotico e potenziale chimico in soluzioni diluite. Potenziale elettrochimico ed equilibrio di Donnan-Gibbs. Fenomeni osmotici e diffusione di gas nell’organismo umano. Meccanica della respirazione. ONDE MECCANICHE E ACUSTICA. Perturbazioni e modello ondulatorio. Legge di propagazione delle onde. Interferenza delle onde. Onde stazionarie. Il suono. I caratteri del suono. OTTICA. Natura della luce. Principio di Huygens. Leggi della riflessione e rifrazione. La dispersione della luce e il prisma. Il diottro. Le lenti sottili. L’interferenza della luce. La diffrazione della luce. Funzionamento dell’occhio come sistema ottico centrato. Acuità visiva. Difetti di convergenza e lenti correttive. Visione cromatica. STRUMENTI OTTICI. Microscopio semplice e composto e relativo ingrandimento. Il potere risolutivo del microscopio. Microscopio a contrasto di fase e microscopio polarizzatore. ELETTROMAGNETISMO. La carica elettrica. La legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione. Il campo elettrico. Linee di campo. Flusso di campo elettrico. Teorema di Gauss. Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico. Potenziale di dipolo elettrico. Conduttori e isolanti. I condensatori. La corrente elettrica continua. Resistenza elettrica e legge di Ohm. Forza elettromotrice e circuiti in corrente continua. Effetto termico della corrente. Conduttori elettrolitici. Elettrolisi. Elettroforesi. Il campo magnetico. La forza di Lorentz e il moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme. Campo magnetico generato da un solenoide. Teorema di Ampère. Induzione elettromagnetica. Coefficiente di autoinduzione. Circuito R-L. Carica e scarica di un condensatore. Circuito R-C

L'esame prevede una prova scritta con somministrazione di quesiti a risposta multipla tramite piattaforma LibreEOL e si svolge in presenza in aula. Oltre allo svolgimento su computer individuale, è richiesta la consegna dell'elaborato contenente i calcoli e i diagrammi utilizzati per la determinazione delle risposte corrette. La prova ha una durata di 2 ore ed è finalizzata a verificare la conoscenza e la comprensione dei contenuti teorici e la capacità di applicarli per risolvere semplici problemi. In seguito alla prova scritta è possibile sostenere anche una prova orale facoltativa.

Titolo: Principi di Fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico Autori: A. Lascialfari, F. Borsa, A. M. Gueli Casa Editrice: Edises Titolo: Elementi di Fisica Biomedica Autori: D. Scannicchio, E. Giroletti Casa Editrice: Edises Presentazioni fornite dal docente.

Al termine del corso lo studente conoscerà i fondamenti dell'informatica in merito all'architettura del computer, le memorie, i dispositivi di input e output. Saprà usare il computer nelle sue funzionalità principali, dovrà saper creare e cancellare cartelle, navigare nel file system, gestire i dispositivi collegati. Saprà usare le funzionalità base dei programmi di videoscrittura, ovvero creare e modificare un documento con formattazioni base, che comprenda anche elementi diversi come immagini e tabelle. Saprà usare le funzionalità base dei fogli elettronici, ovvero importare e organizzare dati, gestire grafici e semplici statistiche.

Architettura del computer. Il microprocessore e la memoria principale. Memorie secondarie. Dispositivi di input. Dispositivi di output. Il sistema operativo. I programmi di videoscrittura. Il foglio di calcolo. World Wide Web. Internet e reti di calcolatori

Nessuno

Lezioni frontali in aula e pratiche in laboratorio

Concetti di base: elaboratore Hardware: CPU, RAM, Rappresentazione dell’informazione binaria, Memorie di massa, dispositivi di Input/Output. System utilities and applications. Il sistema operativo funzioni e caratteristiche generali: concetti ed operazioni principali del sistema operativo Windows, task, memoria virtuale, algoritmo/programma. Elaboratori di Testi: caratteristiche generali di Word; concetti e proprietà di caratteri, paragrafi, sezioni (stili, tipi caratteri, allineamenti, intestazioni/piè di pagina, note, sommari, immagini, tabelle, simboli etc.). Il foglio di calcolo-concetti di base: celle (stringhe, costanti, formule), riferimenti assoluti/relativi, riferimenti ad aree rettangolari, funzioni, formati standard (tipo carattere, dimensione, etc.) e speciali (valuta, numerici, data etc.). I grafici: tipologie (istogramma, barre, linee, torta etc.) e caratteristiche, singola serie di dati, serie di dati multiple, etichette, titoli e formattazione dei grafici. Elementi di comunicazione su rete: Reti Informatiche, classificazione delle reti, modalità di comunicazione, dispositivi di comunicazioni. Internet: principi di funzionamento e servizi: i servizi TCP/IP, Indirizzi IP e DNS, Email, FTP. Il World Wide Web: Client e server Web, i browser e le principali funzioni, URL, Ricerca di Informazioni su Internet: Motori di ricerca. Logica booleana: espressioni logiche con gli operatori and, or, not.

Test a risposta multipla

Materiale fornito dal docente.

Lo scopo del corso è di presentare le nozioni principali dell'analisi matematica di base ed alcuni elementi di probabilità e statistica, così da fornire agli studenti gli strumenti matematici essenziali per poter affrontare ed analizzare problemi applicativi legati alle scienze biologiche. Le principali conoscenze acquisite (Descrittore di Dublino 1) saranno: •conoscenza del concetto di funzione, delle principali funzioni elementari e del calcolo dei limiti di funzioni; •conoscenza della derivabilità delle funzioni di una variabile e di tutte quelle nozioni che consentano allo studente di effettuare uno studio di funzione; •conoscenza della nozione di integrale di Riemann, dei risultati principali e di alcuni metodi di calcolo degli integrali; •conoscenza delle nozioni di base di Probabilità e di Statistica. Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l’opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno: •capacità di risolvere equazioni, disequazioni, limiti, derivate, integrali e di affrontare alcuni semplici problemi di Statistica; •capacità di elaborare un ragionamento che porti lo studente ad individuare i metodi di soluzione del problema posto.

Il corso intende presentare i principali argomenti di analisi matematica di base e cenni di calcolo delle probabilità con applicazioni alla statistica.

Elementi di base di Matematica: insiemi, operazioni elementari, equazioni e disequazioni, funzioni elementari, concetti base di geometria euclidea.

Lezioni frontali. Si prevedono anche esercitazioni pomeridiane da concordare con gli studenti.

1) Matematica Richiami di matematica di base: insiemi, insiemi numerici, equazioni e disequazioni, funzioni trigonometriche e principali funzioni elementari. Funzioni: definizioni principali, funzioni iniettive, suriettive e biiettive, composizione di funzioni, funzioni inverse, grafici e principali funzioni della dinamica di popolazioni (funzioni esponenziali, logaritmiche, periodiche, trigonometriche). Limiti e continuità: definizione di limite di funzioni, algebra dei limiti e limiti notevoli, successioni e limiti di successioni, definizione di continuità e punti di discontinuità, proprietà delle funzioni continue. Derivate: definizione, significato geometrico, calcolo e risultati principali sulle funzioni derivabili, studio del grafico di una funzione di una variabile reale. Integrali: definizione, significato geometrico, regole di calcolo e risultati principali. 2) Statistica Cenni di Calcolo delle Probabilità: eventi aleatori, definizione di probabilità, probabilità condizionata, indipendenza; variabili aleatorie, distribuzione gaussiana e principali proprietà. Elementi di Statistica descrittiva ed inferenziale: popolazioni e campioni, frequenze assolute e relative, rappresentazione grafica dei fenomeni statistici, medie e indici di variabilità, intervalli di confidenza per la media, verifica di ipotesi sulla media, regressione e correlazione.

Prova scritta con esercizi e domande di teoria. La prova scritta avrà una durata di 120 minuti. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA si visiti la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa.

1) C. Vinti, Lezioni di Analisi Matematica - Volume 1. Com Publishing. 2) S. M. Ross, Probabilità e Statistica per l'ingegneria e le scienze. Apogeo. 3) A. Languasco, Analisi Matematica 1, Hoepli. Materiale didattico aggiuntivo (come il pdf delle lezioni) sarà caricato sulla piattaforma unistudium.

Questo corso si propone di: 1) chiarire il piano di organizzazione (bauplan) degli animali, l'evoluzione del regno animale dall'ipotesi sull'origine della vita, l'inizio della multicellularità e la discussione delle teorie dell'evoluzione. 2) le funzioni vitali degli animali 3) fornire la sistematica animale di base.

La Zoologia e il metodo scientifico. Carattistiche dei viventi. Origine della vita. Origine degli eucarioti. Cenni sui Protozoi. Evoluzione. Omologia e Analogia. Concetto di Specie. Speciazione. Struttura degli apparati e sistemi organici che svolgono le funzioni vitali negli animali: protezione, sostegno, movimento, escrezione, osmoregolazione, termoregolazione, circolazione, respirazione, nutrizione, coordinazione nervosa e chimica, riproduzione. Piano organizzativo del corpo animale: caratteri embrionali e di sviluppo, simmetria, cavità del corpo, metameria. Radiati e Bilateri. Protostomi e Deuterostomi. Classificazione e filogenesi. Le categorie sistematiche: dalla Specie al Phylum. I principali phyla animali: Poriferi, Cnidari, Platelminti, Nematodi, Molluschi, Anellidi, Artropodi, Echinodermi e Cordati.

nessuno

Lezioni teoriche.

• Introduzione alla Zoologia. La Zoologia come scienza. Il metodo scientifico. - Proprietà fondamentali della vita: caratteristiche dei sistemi viventi. - Origine della vita: evoluzione chimica; origine dei sistemi viventi. I procarioti. L’era dei cianobatteri. Origine degli eucarioti. Cenni sui Protozoi. - L’evoluzione: idee evolutive pre-darwiniane; teoria di Darwin; prove a favore della visione darwiniana; neo-darwinismo; la teoria sintetica dell’evoluzione; microevoluzione; equilibrio genetico (principio di Hardy-Weinberg); la selezione naturale e le forze non adattative (stocastiche); omologia e analogia; concetto di Specie; speciazione e sue modalità; radiazione adattativa; teoria gradualista e teoria degli equilibri punteggiati; macroevoluzione. - Organizzazione morfo-funzionale negli animali. Livello organizzativo in tessuti, organi e sistemi. Le funzioni vitali: protezione, sostegno e movimento (sistema tegumentale; sistema scheletrico,sistema muscolare, movimento animale); escrezione (apparato escretore) e osmoregolazione; termoregolazione; circolazione (sistema circolatorio); respirazione (sistema respiratorio); modalità di nutrizione (apparato digerente); coordinazione (sistema nervoso e organi di senso); riproduzione (apparato riproduttore). - Parametri che determinano il piano strutturale degli animali: caratteristiche embrionali e di sviluppo; simmetria animale; cavità del corpo; modalita’ di formazione del celoma; significato funzionale ed evolutivo della presenza della cavita’ del corpo; metameria. - Il regno animale. Radiati e Bilateri. Protostomi e Deuterostomi. Diversità animale: classificazione e filogenesi. Le categorie sistematiche: dalla specie al phylum. I principali phyla animali: Poriferi, Cnidari, Platelminti, Nematodi, Molluschi, Anellidi, Artropodi (Chelicerati-Aracnidi; Mandibolati-Crostacei e Insetti), Echinodermi e Cordati.

Prove in itinere. Esame finale orale

• 2 volumi FONDAMENTI DI ZOOLOGIA 18a edizione + DIVERSITA’ ANIMALE 18a edizione Hickman C.P. et al. - Editore: McGraw-Hill. - volume unico (stessi capitoli e contenuto dei due volumi): ZOOLOGIA 18a edizione Hickman C.P. et al. - Editore: McGraw-Hill.

Basi anatomiche, funzionali e molecolari per comprendere la biologia e l'evoluzione dei vertebrati. Le principali conoscenze acquisite saranno: - tappe fondamentali dello sviluppo dei vertebrati: principali fasi dell’embriologia e ambiente protetto in cui avvengono; - panoramica completa della storia evolutiva dei vertebrati, con descrizione delle principali caratteristiche anatomiche dei vari taxa di vertebrati; - tratti comuni o divergenti delle strutture anatomiche (forme e funzioni) dei diversi gruppi di vertebrati. Le principali abilità saranno: - capacità di comprendere le modalità attraverso cui lo sviluppo embrionale getta le basi essenziali per la struttura dell’organismo adulto; - capacità di comprendere il ruolo della variazione morfofunzionale nell’evoluzione dei viventi; - capacità di comprendere le relazioni tra forma e funzione e tra forma e evoluzione dei vertebrati.

Filogenesi e sistematica dei vertebrati. Studio comparato delle caratteristiche dei vertebrati relative a 1) organi di senso e sistema nervoso; 2) sistemi tegumentario e scheletrico; 3) metabolismo: sistema digerente e meccanismi per l'assunzione del cibo, sistema respiratorio, sistema circolatorio;

Corsi propedeutici: Citologia ed Istologia e Zoologia.

lezioni frontali inerenti gli argomenti indicati nel programma.

Principi di base di base dell'Anatomia comparata: forma, funzione, evoluzione. Caratteristiche dei cordati. Origine, filogenesi e sistematica dei vertebrati. Embriologia comparata dei vertebrati. Apparato tegumentario: organizzazione generale, derivazione embrionale, interazione derma-epidermide, epidermide e suoi derivati, derma e suoi derivati, recettori sensoriali, cellule pigmentate. Apparato scheletrico: tipi di tessuti scheletrici, ossificazione diretta e indiretta. a) Scheletro assile. Cranio: aspetti ontogenetici, schema generale, interazioni ed evoluzione del neurocranio, splancnocranio e dermatocranio. Notocorda, colonna vertebrale: aspetti ontogenetici ed evolutivi. Regionalizzazione della colonna vertebrale in pesci e tetrapodi: aspetti strutturali e funzionali. Coste e sterno: aspetti strutturali e funzionali. b) Scheletro appendicolare. Cinto pettorale e cinto pelvico: struttura e aspetti evolutivi, relazione con le appendici. Pinne pari dei pesci. Arti dei tetrapodi: filogenesi e aspetti generali dell'arto chiridio. Apparato respiratorio: ontogenesi degli organi e delle vie respiratorie. Aspetti strutturali delle branchie e dei polmoni nelle diverse classi di vertebrati. Rapporti filogenetici tra vescica natatoria e polmoni. Apparato circolatorio: circolazione semplice e doppia, incompleta e completa. Emopoiesi: sangue; morfologia degli organi linfoidi e mieloidi nelle diverse classi di vertebrati. Morfogenesi, aspetti strutturali ed evolutivi del cuore e degli archi aortici. Sistema linfatico. Apparato digerente: ontogenesi. Cavità orale e meccanismi per l'assunzione del cibo. Filogenesi, anatomia microscopica e significato funzionale dei diversi tratti del tubo digerente. Apparato nervoso: ontogenesi e piano generale di organizzazione del sistema nervoso centrale e periferico. Morfologia, connessioni e significato funzionale delle diversi parti del sistema nervoso centrale nelle varie classi di vertebrati. Sistema nervoso periferico: nervi cranici e spinali. Sistema nervoso autonomo. Organi di senso: sensibilita' olfattoria, gustativa, stato-acustica e laterale, fotosensibilita'.

Le conoscenze verranno valutate mediante un test scritto effettuato con la piattaforma Libreol integrato dalla prova orale. Il test scritto consta in 33 domande a risposta chiusa/aperta/analisi di immagini. Le modalità d'esame sono illustrate in dettaglio in un file presente in Unistudium e caricato annualmente circa un mese prima dell'inizio delle lezioni. Il file viene proiettato a lezione (prima lezione) e illustrato in dettaglio. Nel file sono descritte e dettagliate le modalità della prova scritta e le condizioni di svolgimento della 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

TESTO: MENEGOLA et al Manuale di ANATOMIA COMPARATA (riedizione del GIAVINI, MENEGOLA Manuale di ANATOMIA COMPARATA) *altri testi a discrezione dello studente*: STINGO V. et al. - ANATOMIA COMPARATA - edi-ermes LIEM et al - ANATOMIA COMPARATA DEI VERTEBRATI - EdiSes

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. 3) 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. 4) 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, interazioni studente docente organizzate per l'anatomia comprensiva di modelli e materiale osseo Tutto il materiale didattico (slide lezioni, filmati dissezioni) è disponibile nel sito di Unistudium prima dell'inizio delle lezioni in modo che lo studente possa venire in aula con le slide che verranno utilizzate dal docente già nel proprio device.

• PRINCIPALI ELEMENTI DI TERMINOLOGIA ANATOMICA (posizioni, piani, assi, etc.) Sui principali sistemi del corpo umano verranno dati elementi di anatomia topografica e funzionale. In particolare: - TORACE: GABBIA TORACICA (Strutture ossee e muscolatura; ghiandola mammaria); MEDIASTINO E CUORE (Principali nozioni di anatomia macroscopica; arterie coronarie; anatomia microscopica e funzionale del sistema vascolare); CAVITÀ PLEURICHE E POLMONI (Principali nozioni di anatomia macroscopica) - PARETE ADDOMINALE: principali nozioni di anatomia macroscopica. - SISTEMA DIGERENTE: Principali nozioni di anatomia macroscopica dell'esofago, stomaco, duodeno, intestino tenue, intestino crasso. Principali nozioni di anatomia macroscopica e microscopica delle ghiandole annesse (Ghiandole Salivari, Fegato e Pancreas). - SISTEMA URINARIO: Principali nozioni di anatomia macroscopica e microscopica del rene, ureteri, vescica e uretra. - ARTO SUPERIORE ED INFERIORE: strutture ossee, principali movimenti possibili e corrispondenti gruppi muscolari. Nozioni e localizzazione topografica dei principali vasi arteriosi e venosi e dei nervi periferici. - SISTEMA ENDOCRINO: anatomia microscopica e funzionale (Ipofisi, Tiroide, Paratiroide, Surrene, Pancreas endocrino, Ovaio, Testicolo). - PELVI E PERINEO: Principali nozioni di anatomia topografica e funzionale del pavimento pelvico; apparato genitale maschile: testicolo, deferente, vescichette seminali, prostata, uretra, ghiandole bulbouretrali, pene. Apparato genitale femminile: ovaio, utero, tube uterine, vagina e vulva; retto e canale anale. Vascolarizzazione degli organi pelvici e perineali. - SISTEMA NERVOSO: Generalità funzionali; anatomia funzionale e microscopica del midollo spinale, tronco, cervelletto ed encefalo.

Prima dell'inizio del corso lo studente ha per iscritto tutte le informazioni relative al metodo di valutazione e le regole dell'esame. La valutazione di basa su 1 prova scritta con domande a risposta multipla e figure da identificare. ll voto viene calcolato matematicamente sulla base di una proporzione tra il totale delle domande e gli errori fatti.

. Prometheus. Atlante di Anatomia Umana Edises . Anatomia del Gray. I fondamenti di Richard L. Drake EDRA

Acquisizione delle nozioni biologiche ecologiche e morfologiche utili a descrivere e collocare filogeneticamente i rappresentanti dei principali taxa zoologici di alto rango nell'ambito dei Cordati, con particolare riferimento ai Cranioti. Acquisizione di una nozione complessa ed articolata del concetto di biodiversità animale, anche supportata da esempi concreti e relazionata alla conoscenza della radiazione adattativa dei Cordati e dei loro rapporti con l'ambiente.

Concetti base della biodiversità animale: definizione di biodiversità, livelli della biodiversità, diversità genetica e specifica, diversità ecosistemica e concetto di paesaggio, il valore della biodiversità, valori d'uso diretto e indiretto, valori di non uso. Principali minacce alla Biodiversità. Il corso si propone inoltre di fornire conoscenze sulla diversificazione dei Cordati, considerando la radiazione adattativa di ogni gruppo in relazione alle interazioni organismo/ambiente. In dettaglio si forniranno elementi della tassonomia, della biologia e dell'ecologia dei seguenti gruppi: Cefalocordati Urcordati: Ascidiacei, Taliacei e Appendicularie Agnati, Mixinoidei e Petromizonti Gnatostomi Condroitti, Olocefali e Neoselaci Osteognatostomi, Attinopterigi, Condrostei Teleostei. Cladisti, Olostei, Sarcopterigi, Dipnoi, Attinisti, Lissanfibi, Anuri, Urodeli e Gimnofioni, Amnioti, Sauropsidi, Testudinati e Lepidosauromorfi: Squamati e Rincocefali. Arcosauri, Loricati e Uccelli, cenno ai Dinosauri, Sinapsidi, rettili mammalomorfi e Mammiferi

Gli studenti necessitano di una preparazione di base relativa alla zoologia ed alla tassonomia filogenetica per poter seguire il corso con profitto.

Il corso prevede lezioni frontali in aula. Il Docente potrà proporre incontri di approfondimento ed arricchimento fuori dall'orario delle lezioni dedicati ad attività pratiche.

Concetti base della biodiversità animale, definizione di biodiversità, livelli della biodiversità: - Diversità genetica, pool genico di una specie, inquinamento genetico e speciazione. - Diversità specifica, concetto di specie, indici di diversità e stima della diversità specifica del Pianeta. - Biodiversità ecosistemica, ecologia del paesaggio e valore della biodiversità. - Valore economico della biodiversità e principali minacce alla sua conservazione. - Tassonomia filogenetica e linneiana, filogenesi morfologica e molecolare, con particolare riferimento ai Cordati. Diversità dei Cordati e loro filogenesi: - Cefalocordati; - Urcordati: Ascidiacei, Appendicularie e Taliacei; - Cranioti Generalità filogenesi; - Agnati, Mixinoidei e Petromizonti; - Gnatostomi generalità e filogenesi; - Condroitti, Olocefali e Neoselaci; - Osteognatostomi, Attinopterigi, Condrostei e generalità sui Teleostei. Diversità dei Teleostei, alcuni ordini; - Cladisti, Olostei, Sarcopterigi, Dipnoi; - Attinisti, comparsa ed evoluzione dei Tetrapodi, colonizzazione delle terre emerse; - Anfibi: Lissanfibi, Anuri, Urodeli e Gimnofioni, generalità ed alcuni Ordini principali; - Amnioti, Sauropsidi, Testudinati e Lepidosauromorfi: Squamati e Ricocefali. Generalità delle Classi e alcuni Ordini; - Arcosauri, Loricati e Uccelli, cenno ai Dinosauri; - Sinapsidi, rettili mammalomorfi e Mammiferi. Generalità delle Classi e alcuni Ordini.

Le verifiche dell'apprendimento sono volte a verificare il possesso di una sufficiente consapevolezza dei concetti di Biodiversità e filogenesi esposti nel corso, con particolare riferimento alla radiazione adattativa ed alla classificazione dei Cordati. A questo scopo e con il preciso obiettivo di verificare quanto i concetti appresi siano stati rielaborati e fatti propri dallo studente, tutte le verifiche di apprendimento verranno realizzate con prove orali della durata di circa mezz'ora nelle quali allo studente sarà richiesto di sviluppare discorsi che colleghino in maniera autonoma e consapevole i concetti appresi (mediamente 2-4 domande piuttosto ampie). Il Docente valuterà la conoscenza dei concetti proposti durante il corso, anche chiedendo allo studente di sviluppare ragionamenti autonomi e collegamenti tra i concetti, che dimostrino una loro piena acquisizione e comprensione. E' prevista almeno una prova in itinere facoltativa durante il corso, rivolta preferenzialmente agli studenti frequentanti. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Zoologia dei Vertebrati Harvey Pough F., Janis C.M., Heiser J.B. Ed. Pearson Biologia della Conservazione Primack R.B., Boitani L. Ed. Zanichelli Biodiversità, dal genoma al paesaggio Ferrari C. Ed. Zanichelli Zoologia sistematica Westheide W., Rieger R. Ed. Zanichelli

L'obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti per il riconoscimento dei principali gruppi di organismi vegetali (alghe, muschi, felci, gimnosperme, angiosperme e funghi). Tale studio è Fnalizzato alla comprensione della biodiversità, sistematica e Flogenesi dei vegetali. L'insegnamento prevede anche delle lezioni teorico-pratiche volte al riconoscimento e all’identiFcazione, mediante l’utilizzo delle chiavi analitiche, dei principali taxa di importanza sistematica, ambientale ed economica.

Conoscere la biodiversità vegetale: il regno delle piante. Sistematica e Tassonomia delle piante. Nomenclatura botanica. Regnum Plantae: Alghe: biologia e sistematica l’emersione dall’acqua e le prime piante terrestri: le Briofite; piante vascolari senza seme: Pteridofite o felci; Gimnosperme: caratteri generali, riproduzione, sistematica; Angiosperme: diversità e cenni sull’evoluzione. Le principali famiglie della aora italiana: eudicotiledoni e monocotiledoni. I Funghi: caratteri generali, modalità di riproduzione e sistematica.

Conoscenze di Botanica Generale

Il corso si articola in 42 ore di didattica frontale condotte in aula sugli argomenti riportati nel programma e in 10 ore di lezioni pratiche, finalizzate all’apprendimento dell’uso delle chiavi analitiche per la determinazione delle specie vegetali.

Scopi della Botanica sistematica. Categorie tassonomiche. Sistemi di classiFcazione. Principi e regole del Codice Internazionale di Nomenclatura Botanica. Concetto di Specie come Rango di Base: la Specie Tassonomica e la Specie Biologica. Variabilità fenotipica e variabilità genotipica. Entità tassonomiche intraspeciFche. Genesi di nuove specie (Speciazione o Microevoluzione). Meccanismi per la formazione di nuovi genotipi: mutazioni, ricombinazioni geniche, ibridazione seguita da poliploidia. Selezione ed isolamento. Procarioti: Cyanophyta (cianobatteri); Prochlorophyta; Eubatteri. Endocitobiosi. Eucarioti tallosi: Rhodophyta (alghe rosse), Pyrrophyta, Bacillariophyta (diatomee), Phaeophyta (alghe brune) e Chlorophyta (alghe verdi). Affrancamento dall'ambiente acquatico e principali adattamenti della Generazione sporoFtica. Piante subaeree: caratterizzazione e adattamenti evolutivi delle Bryophyta, Pteridophyta (isosporee ed eterosporee), Progymnospermophyta e Spermatophyta (Gymnospermae e Angiospermae) con particolare attenzione al destino della macrospora nelle piante eterosporee e alla evoluzione della relativa generazione gametoFtica. Gymnospermae: caratteri comuni e distintivi delle Cycadopsida, Ginkgopsida, Coniferopsida, Taxopsida e Gnetophyta. Angiospermae: caratteri generali. Tipi di Fori e di inForescenze. Polline, impollinazione e fecondazione. Frutti e disseminazione. Uso della Guida Botanica o chiave analitica, metodiche per l'allestimento di un erbario e determinazione di specie delle seguenti famiglie: Apiaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Corylaceae, Fabaceae, Fagaceae, Lamiaceae, Liliaceae, Oleaceae, Poaceae, Ranunculaceae, Rosaceaea, Salicaceae. Fungi: caratteri generali strutturali, riproduzione, ecologia. Interazione funghi-alghe (licheni), interazioni funghi-piante (micorrize). Principali Phyla: Ascomycota e Basidiomycota.

Esame orale e/o prove scritte sia in itinere che finali e allestimento di un erbario da presentare all'esame modalità che saranno comunicate all'inizio del corso.

1) Pasqua G., Abbate G., Forni C., 2019. Botanica generale e diversità vegetale. Piccin Nuova Libraria S.p.A. Padova 2) Judd W.S., Campbell C.S., Kellog E.A., Steven P.F., 2007. Botanica sistematica. Un approccio Flogenetico. PICCIN 3) Solomon E.P., Martin C.E., Martin D.W., Berg L.R., 2017. Evoluzione e biodiversità. EdiSES S.r.l.

Il corso permetterà agli studenti di comprendere la relazione tra la struttura e la funzione per le principali macromolecole biologiche (proteine, carboidrati, lipidi), ed in maggiore dettaglio la relazione struttura/funzione nelle proteine con alcuni esempi dettagliati costituiti da enzimi e proteine di trasporto. Inoltre, gli studenti acquisiranno competenze relative al metabolismo energetico della cellula e alle principali caratteristiche del catabolismo delle molecole energetiche (carboidrati, lipidi, proteine), per raggiungendo una comprensione delle relazioni esistenti tra le diverse vie del metabolismo energetico. L’obiettivo è la comprensione delle principali caratteristiche strutturali e funzionali dei costituenti chimici della cellula e le principali modalità che consentono l’utilizzo energetico della materia biologica.

Il corso si propone di fornire alle studentesse e agli studenti conoscenze riguardanti il rapporto struttura/funzione delle principali macromolecole biologiche (proteine, carboidrati e lipidi), con particolare riguardo per le proteine e la loro funzione enzimatica e di trasporto. Il corso si propone inoltre di illustrare i principi del metabolismo energetico cellulare, fornendo gli elementi essenziali delle principali vie cataboliche per l’utilizzo energetico di carboidrati, lipidi e aminoacidi

Il corso prevede come prerequisiti nozioni di base Biologia generale sull’organizzazione della cellula eucariotica e procariotica, di Chimica generale (legami chimici, pH e soluzioni, reazioni di ossidoriduzione) e di Chimica organica (proprietà dei principali gruppi funzionali che caratterizzano la chimica del carbonio.

Il corso prevede i) lezioni frontali con diapositive, ii) proiezione di video riguardanti specifici argomenti di lezione, iii) esercitazioni in aula con test a risposta multipla e aperti sugli argomenti affrontati a lezione, iv) simulazione dell'esame scritto.

Caratteristiche e classificazione degli aminoacidi. Proprietà acido-base. Aminoacidi modificati e derivati degli aminoacidi. Il legame peptidico. Il punto isolettrico dei peptidi Le proteine e i loro livelli strutturali (struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria). La struttura secondaria delle proteine: alfa-eliche, foglietti beta, ripiegamenti beta. La struttura terziaria e le interazioni deboli: legami idrogeno, interazioni elettrostatiche, interazioni idrofobiche e forze di van der Waals. Ripiegamento e denaturazione delle proteine. Proteine fibrose: cheratina, collagene, fibroina. La mioglobina: struttura, gruppo eme, curva di legame dell'ossigeno. L'emoglobina: curva di legame dell'ossigeno, transizione stato T-R. Effetto Bohr e trasporto della CO2. Gli enzimi. Cinetica e coordinata di reazione delle reazioni catalizzate e non catalizzate. Il concetto di stato di transizione. Interazione enzima-substrato. La cinetica di Michaelis e Menten: concetto di velocità iniziale e stato stazionario. La linearizzazione dell'equazione di Michaelis e Menten. Inibitori reversibili e irreversibili. Gli inibitori reversibili: aspetti cinetici. Regolazione dell'attività enzimatica: meccanismi reversibili e irreversibili. I lipidi: caratteristiche chimico-fisiche. Gli acidi grassi: lunghezza, saturazione e nomenclatura. Trigliceridi e fosfogliceridi. Gli sfingolipidi. Il colesterolo: caratteristiche e ruolo nelle membrane biologiche. I carboidrati: i monosaccaridi aldosi e chetosi. Gli epimeri. La ciclizzazione. I disaccaridi: il legame glicosidico. I polisaccaridi: funzioni di riserva e strutturali. Il metabolismo: reazione endoergoniche ed esoergoniche. Le reazioni accoppiate: il ruolo e la struttura dell'ATP. Il coenzima A, i coenzimi piridinici, i coenzimi flavinici. La glicolisi: fase di investimento e la fase di recupero energetico. Fermentazione lattica e alcolica. La gluconeogenesi: le tappe differenti rispetto alla glicolisi. La via del pentoso fosfato: fase ossidativa e fase non ossidativa. La piruvato deidrogenasi. Il ciclo di Krebs. Le reazioni anaplerotiche. La catena di trasporto degli elettroni. La formazione del gradiente chemiosmotico. La ATP sintasi: subunità F0 ed F1. La catalisi rotazionale dell'ATP. La beta-ossidazione degli acidi grassi. I corpi chetonici. Il ciclo dell’urea: la sintesi del carbamil-fosfato. La fase mitocondriale e la fase citosolica.

L’esame finale consisterà in un test scritto su tutti gli argomenti (40 minuti, 30 domande a scelta multipla) per determinare la comprensione di base degli argomenti del corso, e in un esame orale, per gli studenti che hanno raggiunto una valutazione sufficiente (18/30) per discutere le criticità emerse durante la prova scritta Gli studenti che non raggiungeranno una valutazione sufficiente (18/30) nella parte scritta possono discutere i punti critici durante la parte orale o previo appuntamento con il docente In caso di impossibilità di prove di esame in presenza, l’esame sarà svolto mediante l’utilizzo di una piattaforma online come da Regolamento di Ateneo Gli studenti con disabilità o DSA possono consultare la pagina web www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Nelson, M.M.Cox, Principi di Biochimica di Lehninger, Ed. Zanichelli

Il corso si propone di fornire le conoscenze di base della ecologia teorica per la comprensione del funzionamento degli ecosistemi e dei processi del cambiamento ambientale e gli impatti antropici sulla biosfera. Obiettivo è quello di fornire allo studente gli strumenti di base per sviluppare un'analisi critica dell'interazione tra attività antropiche e ambiente.

Autoecologia e sinecologia- Sistemi ecologici- Fattori limitanti - Adattamenti - Nicchia Ecologica - Popolazione -Interazioni R/K Selezione - Speciazione -Comunità - Successioni-Energia - Produzione e produttività - Ciclizzazione della materia- Paesaggio-Biomi

Al fine della comprensione dei concetti trattati nel corso di Ecologia lo studente dovrà avere sostenuto con successo gli esami di matematica, zoologia, botanica e chimica inorganica. Tali conoscenze sono un prerequisito indispensabile per gli studenti frequentanti e per i non frequentanti. Inoltre la comprensione di alcuni aspetti del corso è ulteriormente agevolata con utili conoscenze di base di matematica e statistica.

Il corso di ecologia è tenuto con lezioni frontali sugli argomenti del corso. Le nozioni fornite verranno integrate, ove possibile, con esempi e/o esercizi per agevolare la comprensione. Eventuali prove intermedie saranno utili strumenti per valutare il grado di comprensione dei contenuti sviluppati durante il corso.

Introduzione all’Ecologia; Livelli di organizzazione; Autoecologia e sinecologia; Storia dell’ecologia; Studi sistemici; Teoria gerarchica e di appartenenza; Approcci di studio nella ricerca ecologica; considerazioni statistiche in ecologia; Evidenza e verifica delle ipotesi; Classificazione dei dati ecologici; Sistema ambientale; Proprietà emergenti, collettive e trascendenti; Fattori ecologici: luce, ossigeno, temperatura, acqua, clima, micro e macroelementi, nutrienti, suolo, fuoco, anidride carbonica, pH, salinità; Risorse e condizioni; Concetto di ambiente; Ambiente sistemici e non sistemici; Classi di naturalità; Organismi unitari e modulari; Cicli biologici; Fattori limitanti; Valenza ecologica; Legge della tolleranza e di Liebig; Risposta ottimale e di saturazione; Norma di reazione; Spazio ecologico; Habitat; Equivalenti ecologici; Popolazione: attributi biologici e di gruppo; Natalità, Mortalità, Densità, Dispersione e distribuzione delle popolazioni, Aggregazione, rifugi, territorio, Principio di Alee, Isolamento; Distribuzione per classi di età, diagrammi età tempo; Life tables e Curve di sopravvivenza; Dinamica di popolazione; Capacità portante dell’ambiente; Resistenza ambientale; Potenziale biotico; Curve di crescita; Specie r e K strateghe; Interazioni positive e negative: Commensalismo-Protocooperazione, Mutualismi e simbiosi, Competizione intraspecifica, Nicchia ecologica; Competizione interspecifica-Modelli di previsione di Lotka e Volterra, Principio dell’esclusione competitiva (Gausse); Predazione-modelli di previsione di Lotka e Volterra, Risposta funzionale del predatore, Parassitismo, Detritivoria, Genetica ecologica, Adattamento, Criptismo, Mimetismo, Selezione naturale, micro e macroevoluzione, Speciazione allopatrica e simpatrica, coevoluzione, comunità e sue caratteristiche, Diversità di specie, Struttura di comunità, Diagramma rango-abbondanza, Successione, Teoria del disturbo intermedio, Teoria della biogeografia delle isole, Ecosistema, Flusso di energia; produttività primaria e secondaria, Fotosintesi e assimilazione, Catene trofiche, Efficienza ecologica e rendimento trofico, Piramidi ecologiche, reti trofiche, Predatori chiave ed effetti a cascata, Successione ecosistema, Successione autotrofa e eterotrofa, Stabilità e resilienza; Cicli biogeochimici: Cicli gassosi e sedimentari- acqua, azoto, fosforo, zolfo, carbonio; Concetti generali di Ecologia del paesaggio, Biomi terrestri e acquatici.

L’esame finale è previsto mediante una prova orale. Verrà valutato: livello di preparazione sul programma svolto, livello di approfondimento degli argomenti trattati, capacità al ragionamento, nonché linguaggio e terminologia più appropriati all’ecologia. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Smith TM, Smith RL. 2017. Elementi di Ecologia. Pearson. Benjamin Cummings. Ediz. economica. IX edizione

Conoscenza della struttura e funzione delle membrane biologiche e dei trasportatori asnnessi; Conoscenza della fisiologia muscolare. Conoscenza del sistema nervoso centrale e periferico

L'obbiettivo del corso di Fisiologia Generale è quello di fornire conoscenze ed informazioni allo studente in modo da raggiungere un livello di preparazione della materia adeguato alla Laurea triennale in Scienze Biologiche. Gli argomenti affrontati saranno uno strumento utile e propedeutico per gli insegnamenti successivi.

Al fine di poter comprendere i contenuti trattati e' necessario che lo studente possieda le seguenti conoscenze:1) Principi di Anatomia, 2) Principi di Biochimica, con particolare riferimento alla struttura di proteine, lipidi di membrana, e metabolismo energetico3) Chimica degli equilibri, reazioni acido-base, diffusione

L'attività didattica sarà svolta mediante lezioni frontali.

Struttura e funzione della membrana plasmatica Principali componenti chimici della membrana plasmatica Il modello a mosaico fluido Varie tipologie di trasporto di soluti attraverso la membrana plasmatica Proprieta’ della diffusione semplice Proprieta’ della diffuzione facilitata da trasportatori Proprieta’ della diffuzione facilitata da canali ionici Il trasporto attivo primario e secondario La pompa Na/K: proprieta’ e meccanismi di funzionamento La pompa Ca ATPasi Esempi di trasporto attivo secondario Trasporto vescicolare Trasporto transepiteliale Osmosi e cambiamenti di volume cellulare Concetto di tonicita’ Meccanismi di regolazione del volume cellulare: RVD (regolazione del volume in decremento) Meccanismi di regolazione del volume cellulare: RVI (regolazione del volume in incremento) Ipotesi sui sensori dei cambiamenti di volume cellulare Il potenziale di membrana e la sua origine L’equazione di Nernst L’equazione di Goldman-Hodgkin-Katz Cambiamenti del potenziale di membrana causati da variazioni della permeabilita’ ionica La membrana come circuito elettrico Il potenziale graduato La costante di spazio Il potenziale d’azione Tecnica del patch Clamp per la registrazione dei canali ionici Tecniche del current clamo e del voltage clamp I canali K voltaggio dipendenti I canali Na voltaggio dipendenti Basi ioniche del potenziale d’azione Il ciclo di Hodgkin La refrattarieta’ Propagazione del potenziale d’azione lungo una membrana plasmatica Propagazione del potenziale d’azione in fibre mieliniche e amieliniche Principali tipi di comunicazione tra cellule Fasi principali della comunicazione chimica tra cellule I recettori per la comunicazione chimica: proprieta’ e tipologie Principali tipi di secondi messaggeri intracellulari Le proteine G Trasduzione tirosin-chinasica Trasduzione mediata da cAMP Trasduzione mediata da PLC Sinapsi chimiche ed elettriche Struttura di una sinapsi chimica Principali fasi della trasmissione sinaptica Le proteine SNARE Il processo del priming La sinaptotagmina e la fusione vescicolare Rilascio quantale di neurotrasmettitore da una sinapsi chimica I potenziali postsinaptici Principali tipi di neurotrasmettitori Principali tipi di recettori postsinaptici I recettori per l’acetilcolina Irecettori per il GABA I recettori per il glutammato I recettori per la noradrenalina Integrazione sinaptica: convergenza e divergenza Integrazione sinaptica: sommazione spaziale e temporale Inibizione presinaptica Principali tipi di muscolo Struttura del muscolo scheletrico Struttura dei filamenti spessi e sottili Il sarcomero Il ciclo dei ponti trasversi Calcio-dipendenza del meccanismo contrattile nel muscolo scheletrico Contrazione isometrica e isotonica Scosse semplici e tetaniche Relazione tensione-lunghezza nel muscolo scheletrico Relazione tensione-velocita’ nel muscolo scheletrico Componenti elastiche in serie ed in parallelo nel muscolo scheletrico Accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo scheletrico Fibre muscolari lente e veloci Metabolismo del muscolo scheletrico: principali fonti di dispendio energetico Metabolismo del muscolo scheletrico: fonti di energia per la contrazione Principalidifferenze tra muscolo scheletrico e muscolo liscio Modulazione della contrazione nel muscolo liscio Calcio-dipendenza della contrazione del muscolo liscio modalita' sensoriali e legge delle energie nervose specifiche; curve stimolo-risposta nella percezione sensoriale; principali fasi della funzione sensoriale; i recettori sensoriali ed il potenziale di recettore funzione e tipi di sensibilita’ somatica; tipi di neuroni sensoriali sulla base della velocita’di conduzione sensibilita’ tattile: tipi di recettori sulla base della localizzazione e della risposta; sensibilita’ prorpiocettiva: recettori articolari, fusi neuromuscolari, i recettori tendinei di Golgi; corteccia somatosensoriale e somatotopia; integrazione dei segnali somestesici: l’inibizione laterale; il dolore: tipi di nocicettori e stimoli nocicettivi; dolore rapido e dolore lento; l’iperalgesia primaria e secondaria; il dolore riferito; modulazione spinale della nocicezione; endolinfa e perilinfanell’orecchio interno e loro produzione; le cellule ciliate e i canali di meccano trasduzione; struttura e funzione dei canali semicircolari e degli organi otolitici; la coclea e il cammino delle onde sonore al suo interno; l'organo del corti e la meccano trasduzione delle onde sonore; cellule ciliate interne e esterne dell’organo del Corti; amplificazione del segnale uditivo; discriminazione della frequenza sonora; corteccia uditiva primaria e tonotopia; endolinfa e perilinfa e loro produzione; le cellule ciliate e i canali di meccano trasduzione; sinapsi glutammatergiche e colinergiche nelle cellule ciliate struttura e funzione dei canali semicircolari e degli organi otolitici; la coclea e il cammino delle onde sonore al suo interno; l'organo del corti e la meccano trasduzione delle onde sonore; cellule ciliate interne e esterne; amplificazione del segnale uditivo; discriminazione della frequenza; corteccia uditiva primaria e tonotopia; struttura dell’occhio; funzione di lente da parte della cornea e del cristallino; circuito retinico; i fotorecettori (coni e bastoncelli); differenze nella densita’ dei fotorecettori in diverse zone della retina; fototrasduzione e potenziale di recettore; le conopsine e la discriminazione dei colori; elaborazione retinica; opposizione centro-periferia e le cellule orizzontali; corteccia visiva primaria e secondaria; visione stereoscopica; ordine retinotopico; i bottoni gustativi e l’epitelio olfattivo; modalita’ di trasduzione delle qualita’ gustative; modalita’ di trasduzione delle qualita’ olfattive; ipotesi della linea dedicata e dello schema di attivita’. aree motorie primaria e secondaria; motoneuroni e unita’ motoria; tipi di motoneuroni e loro reclutamento; i riflessi spinali: miotatico, miotatico inverso, cutaneo; i riflessi posturali e nuclei troncoencefalici; Il controllo della postura; i riflessi oculari; i movimenti ritmici ed i central pattern generators; controllo corticale del movimento volontario; aree della corteccia motoria e loro funzione; i gangli della base; il cervelletto Cosa sono e qual’e’ la funzione delle aree associative della corteccia; cosa si intende per stato di coscienza; descrivere l’interpretazione delle registrazioni elettroenfefalografiche; descrivere il ciclo sonno-veglia; quali sono i circuiti neuronali alla base delle onde tipiche del sonno lento; quali nuclei cerebrali regolano il sonno non-REM; quali nuclei cerebrali regolano il sonno il sonno REM; quali nuclei cerebrali regolano la veglia; descrivere i meccanismi omeostatici deputali al controllo del ciclo sonno-veglia; descrivere i meccanismi circadiani deputali al controllo del ciclo sonno-veglia; quali ipotesi sono state avanzate sulle possibili funzioni fisiologiche svolte dal sonno; definizione di apprendimento e sue forme; forme di memoria: a breve termine e a lungo termine; zone cerebrali importanti nella memoria dichiarativa; cos’e’ il potenziamento a lungo termine osservato nell’ippocampo; zone cerebrali importanti nella memoria non-dichiarativa; Quali sono le strutture cerebrali coinvolte nell’attenzione selettiva e in quella generalizzata; descrivere i sistemi di motivazione e ricompensa cosa sono le funzioni centrali omeostatiche; meccanismi di controllo della massa corporea e dell’alimentazione; meccanismi di controllo della temperatura; Il sistema simpatico: struttura e funzione Il sistema parasimpatico: : struttura e funzione Il sistema limbico e l’emozione La paura e strutture cerebrali in essa coinvolte L’aggressivita’ e strutture cerebrali in essa coinvolte Funzioni Cognitive: il pensiero Funzioni Cognitive: il linguaggio

Esame orale e verifiche scritte Durante l'anno verranno effettuate due prove in itinere a risposta multipla. L'esame consiste di una prova orale di 1/2 domande per gli studenti che hanno superato le due prove in itinere, e di 20 domande a risposta multipla piu' 1/2 domande orali per gli studenti che non hanno superato/sostenuto le prove in itinere. Il voto finale sara' dato dalla somma dei voti riportati alle domande a risposta multipla (in decimi) piu' il voto riportato alla prova orale (in decimi). Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Titolo: Fisiologia: molecole, cellule e sistemi Autori: D'Angelo e Peres Editore:Ediermes

Al termine del corso gli studenti dovranno possedere una buona conoscenza: dei meccanismi biologici fondamentali di difesa del sistema immunitario; della biologia complessiva dei virus (struttura e strategie replicative); dell’interazione con l’ospite (patogenesi e risposta immune dell’ospite); dei metodi di coltivazione e quantificazione dei virus; dei principi di diagnostica virologica.

Caratteristiche del sistema immune innato e adattativo. Organi linfoidi, cellule del sistema immune. Differenziazione e attivazione dei linfociti B e T. Anticorpi: struttura, sintesi e funzioni effettrici. Processazione e presentazione degli antigeni proteici e non. Molecole MHC. Immunoevasione da parte dei virus. Struttura e composizione dei virus. Ciclo replicativo dei diversi tipi virali. Metodi di laboratorio nella diagnosi delle infezioni virali. Tecniche per la valutazione dell’avvenuta risposta immune.

Al fine di affrontare lo studio dei virus e del sistema immunitario è necessario aver sostenuto l'esame di Microbiologia. Inoltre è richiesta la conoscenza della biologia della cellula e dei meccanismi molecolari alla base dei processi di duplicazione, trascrizione e traduzione.

Il corso è organizzato in 21 lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso, nella prima parte sarà affrontata la virologia, mentre nella seconda parte saranno presi in esame i principali argomenti dell'immunologia.

IMMUNOLOGIA Immunità innata e acquisita. Emopoiesi. Cellule del Sistema Immune: Granulociti, Macrofagi, Cellule Natural Killer (NK), Cellule NKT, Mastociti, Linfociti B, Linfociti T. Organi linfoidi primari: midollo osseo e timo. Differenziazione Linfociti B e Linfociti T. Selezione positiva e negativa dei linfociti T. Organi linfoidi secondari: milza, linfonodi, MALT. Ricircolazione dei linfociti vergini e memoria. Immunoglobuline (Ig): struttura, iso-allo-idiotipi. Il recettore BCR. Coespressione di IgM e IgD. Sintesi di Ig di membrana e solubili (Abs, anticorpi). Riarrangiamenti della regione variabile delle catene pesanti e leggere. Meccanismi di variabilità. Regolazione geni. Commutazione di classe. Regolazione trascrizione. Funzione degli anticorpi. Anticorpi monoclonali. Cinetica della risposta anticorpale. Recettori Fc. HLA: geni classe I, II e III. Antigeni (Ags) HLA I e II: struttura, funzione ed espressione. Processazione degli antigeni proteici: via citosolica e via endocitica. Processazione antigeni non proteici. Le citochine. Il recettore TCR. Linfociti T gamma/delta. Linfociti T CD4+: TH1, TH2 e TH17. Linfociti T CD8+ citotossici. Apoptosi. Immuno evasione dei virus. Vaccini VIROLOGIA Metodi per lo studio dei virus. Microscopia elettronica. Struttura e composizione dei virus. Fasi del ciclo replicativo virale. Strategie di replicazione. Coltivazione dei virus animali in laboratorio: modelli animale, uova embrionate e colture cellulari. Classificazione e nomenclatura dei virus. Principali virus patogeni dell'uomo.

La prova orale avrà una durata di circa 20 minuti, lo scopo dell'esame è quello di valutare la capacità dello studente di utilizzare la terminologia specifica nonché la capacità di collegare i diversi argomenti trattati. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Abbas AK, Lichtman AH. Le basi dell'Immunologia - Fisiopatologia del sistema immunitario. Elsevier Antonelli G, Clementi M, Principi di virologia medica. Casa Editrice Ambrosiana

Dovranno essere apprese le tecniche principali per la purificazione e la separazione dei composti organici e i principi che sono alla base di queste tecniche, come anche la determinazione della concentrazione di soluzioni a titolo incognito mediante l’analisi volumetrica. Al termine del corso lo studente deve essere in grado di preparare soluzioni a titolo noto, determinare la concentrazione di soluzioni a titolo incognito, eseguire una filtrazione, una cromatografia su strato sottile e su colonna.

Prevenzione e sicurezza nel laboratorio di chimica. Tecniche base per la separazione e purificazione dei composti chimici: filtrazione, estrazione, ricristallizzazione, distillazione e cromatografia. Determinazione delle costanti di acidità/basicità tramite titolazione acido-base. Sono previste esercitazioni pratiche di laboratorio.

Al fine di comprendere gli argomenti trattati è necessario avere delle buone conoscenze di concetti base della chimica generale riguardanti il legame chimico, acidità e basicità, e costanti di equilibrio, come anche della chimica organica.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - Lezioni in aula sugli argomenti del corso - Esercitazioni pratiche in laboratorio. In particolare, verranno eseguite quattro esperienze: 1) preparazione soluzioni a titolo definito; 2) determinazione titolo soluzione acido acetico mediante analisi volumetrica; 3) Sintesi del benzoato di fenile: separazione, analisi TLC e caratterizzazione del prodotto mediante punto di fusione; 4) Separazione orto- e para-nitrofenolo mediante cromatografia su colonna.

Prevenzione e sicurezza nel laboratorio di chimica. Tecniche base per la separazione e purificazione dei composti chimici. Filtrazione: semplice e sotto vuoto, pompe da vuoto. Estrazione: coefficiente di ripartizione, estrazione selettiva, estrazione discontinua e in continuo. Ricristallizzazione e punto di fusione. Distillazione: semplice e frazionata. Cromatografia: principi teorici, cromatografia su strato sottile, cromatografia su colonna, gas-cromatografia e HPLC. Determinazione delle costanti di acidità/basicità tramite titolazione acido-base. Analisi volumetrica. Indicatori di pH. Sono previste esercitazioni pratiche di laboratorio riguardanti la preparazione di soluzioni a titolo definito, la titolazione acido-base, e la cromatografia su strato sottile.

Non è previsto un esame finale ma ad in seguito a ciascuna esercitazione di laboratorio sarà richiesta la compilazione di una relazione di laboratorio. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

1. Royston M. Roberts, John C. Gilbert, Stephen F. Martin, Chimica Organica Sperimentale, Zanichelli 2. Dispense del docente

Conoscenza della microbiologia generale con particolare riferimento alle caratteristiche strutturali e funzionali. dei batteri e alle competenze metodologiche per lo studio dei microrganismi in laboratorio

Il corso è diviso in 3 parti integrate e funzionali tra loro: Parte A: le strutture della cellula batterica. Parte B: le proprietà funzionali dei batteri. Parte C: Metodi per lo studio dei batteri in laboratorio.

Per la comprensione degli argomenti trattati sono importanti conoscenze già acquisite in Citologia

Lezioni

Introduzione al corso: il mondo microbico e la diversità microbica.; Storia della microbiologia; Parte A: le strutture della cellula batterica. Basi fondamentali della biologia dei microrganismi. Cellula procariotica (forma, dimensioni e aggregazione); il citoplasma, il genoma, la membrana; la parete batterica dei Gram positivi e negativi, le endospore, le strutture esterne. Parte B: le proprietà funzionali dei batteri. La diversità metabolica e i principi di base del metabolismo; Respirazione aerobica e anaerobica; Fermentazione; Chemiolitotrofia e autotrofia. La crescita batterica: scissione binaria; curva di crescita; influenza di fattori nutrizionali e ambientali. Informazione genetica dei procarioti. Fenomeni di variabilità e di ricombinazione (coniugazione, trasformazione, trasduzione) Parte C: Metodi per lo studio dei batteri in laboratorio. Terreni di coltura e metodi colturali. Coltivazione, isolamento e conteggio. Inattivazione microbica mediante agenti fisici e chimici. Sterilizzazione con calore (autoclave e stufa)

Esame orale

Madigan e Martinko - "Brock, Biologia dei microrganismi" Willey, Sherwood e Woolverton - "Prescott, Microbiologia generale"

Insegnamento integrato composto dai moduli: MODULO 1; MODULO 2; MODULO 3.