Scienze e tecnologie agro-alimentari

L'obiettivo dell'insegnamento è l' approfondimento e ampliamento delle conoscenze matematiche di base in modo da raggiungere l'acquisizione di un linguaggio matematico da utilizzare nelle applicazioni. In particolare si intende trasmettere la capacità di interpretazione di semplici problemi in termini matematici, formulazione e risoluzione di modelli matematici elementari e applicazione degli strumenti sviluppati per trarre delle conclusioni matematiche da interpretare e discutere. Conoscenze: 1. Integrali e applicazioni. 2. Il concetto di Equazione Differenziale. Esempi e principali proprietà del Problema di Cauchy. 3. Modelli di Malthus, Verhulst and Gompertz. 4. Matrici sistemi lineari. Il Teorema di Rouche-Capelli. 5. Trasformazioni geometriche. Autovalori e autovettori di matrici. 6. Funzioni di due variabili. Gradiente, derivate direzionali. Abilità: 1. Impostare e analizzare semplice modelli matematici risolvibili per mezzo di integrali e equazioni differenziali. 2. Calcolare integrali immediati. 3. Risolvere Equazioni differenziali con il metodo delle variabili separabili. Risolvere equazioni differenziali lineari e di Bernoulli. 4. Discutere sistemi lineari con parametro. 5. Calcolare gli autovalori e autovettori di una matrice con applicazione alla risoluzione di sistemi di equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti. 6. Individuare le prime proprietà delle funzioni di due variabili: dominio, curve di livello, gradiente, piano tangente. Applicare il differenziale per l’approssimazione lineare.

Integrali. Equazioni e sistemi differenziali del primo ordine. Modelli matematici in dinamica delle popolazioni. Vettori, matrici, sistemi lineari, trasformazioni lineari. Autovalori ed autovettori di una matrice. Funzioni di più variabili reali. Gradiente e derivate direzionali. Piano tangente, approssimazione lineare.

Per comprendere i contenuti e raggiungere gli obiettivi relativi all'insegnamento di Analisi Matematica è indispensabile che lo studente abbia acquisito tutte le conoscenze e le abilità relative agli argomenti del programma del corso di Matematica.

Il corso è così organizzato: lezioni in aula su tutti gli argomenti, esercitazioni in aula con svolgimento di problemi della stessa tipologia di quelli proposti nelle prove di esame. Lo studente potrà usufruire anche di un'attività tutoriale di supporto che si svolgerà settimanalmente con calendario prestabilito

ARGOMENTI DELLE LEZIONI: Integrali ed equazioni differenziali. Primitive di una funzione. Integrale indefinito. Integrali immediati. Metodo di integrazione per parti e per sostituzione. Alcuni elementi di integrazione numerica. Concetto di equazione differenziale, soluzioni, ordine e grado. Problema di Cauchy. Equazioni differenziali del primo ordine a variabili separabili. Modello di Malthus. Crescita esponenziale. Equazioni differenziali lineari del primo Teorema di esistenza e unicità della soluzione. Equazioni differenziali di Bernoulli. Modello di Verhulst. Crescita logistica. Modello di Gompertz. Sistemi differenziali lineari del primo ordine. Elementi di Algebra Lineare. Matrici, operazioni e proprietà, determinante, inversa di una matrice. Rango di una matrice. Sistemi lineari. Teorema di Cramer e Teorema di Rouché-Capelli. Sistemi lineari omogenei. Spazio a tre dimensioni, ottanti. Equazioni degli assi e dei piani cartesiani. Distanza tra due punti nello spazio. Equazione cartesiana di piani e di rette nello spazio. Vettori. Lineare indipendenza. Trasformazioni geometriche. Autovalori ed autovettori di una matrice. Funzioni di più variabili reali: Funzioni di due variabili: campo di esistenza, codominio, grafico. Sezioni verticali ed orizzontali, curve di livello. Superfici quadratiche. Derivate parziali, gradiente. Derivate direzionali. Significato geometrico. Derivate parziali seconde. Piano tangente e approssimazione lineare. ARGOMENTI DELLE ESERCITAZIONI: Applicazione del concetto di integrale quale strumento per ottenere la variazione totale. Modelli matematici in dinamica delle popolazioni; crescita di popolazioni isolate, modello di Malthus, di Verhulst. Interazioni tra più popolazioni. Diffusione di notizie o di epidemie. Problemi di saturazione del mercato. Applicazioni della legge di raffreddamento di Newton e della legge di Bigelow per l'abbattimento microbico in processi di sterilizzazione. Applicazioni delle matrici alla teoria dei grafi, alla ecologia, alla genetica. Metodo di eliminazione di Gauss. Sistemi lineari nel bilanciamento di diete alimentari e di reazioni chimiche. Sistemi lineari con parametro: discussione. Interpretazione geometrica di sistemi lineari nel piano e nello spazio. Significato geometrico di autovettori nel piano e nello spazio. Visualizzazione delle superfici tramite Computer Algebra Systems e interpretazione geometrica delle sezioni verticali e curve di livello.

L'esame prevede una prova scritta e una prova orale.La prova scritta consiste nella soluzione di quattro problemi aperti ed ha una durata non superiore a 3 ore. E' finalizzata a verificare le capacità di: - comprensione dei problemi proposti; - applicazione corretta e gestione delle conoscenze acquisite; - interpretazione dei risultati ottenuti. La prova orale consiste in un colloquio della durata di circa 30 minuti ed è finalizzata ad accertare il livello di comprensione raggiunto dallo studente e la sua capacità di collegamento degli argomenti introdotti. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

1. JAMES STEWART "CALCOLO Funzioni di una variabile", Maggioli Editore 2013. 2. JAMES STEWART "CALCOLO - Funzioni di più variabili", Maggioli Editore 2013. (Titolo originale: Calculus-Concepts and Contexts, 2nd edition.) 3. Dispense integrative con esercizi svolti e proposti disponibili online.

Il corso di Chimica fornisce allo studente le conoscenze di base necessarie per interpretare i fenomeni chimici e biologici a livello molecolare e per affrontare in modo consapevole i successivi insegnamenti delle aree biologica, biochimica e agroalimentare. Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze relative alla struttura della materia, ai legami chimici, agli equilibri in soluzione, alle principali classi di composti organici e alle biomolecole di interesse biologico. Lo studente sarà inoltre in grado di comprendere e applicare tali conoscenze nell’interpretazione di problemi chimici, stechiometrici e di reattività.

Il corso di Chimica fornirà allo studente i concetti fondamentali della Chimica generale, affrontati nella prima parte, mentre nella seconda parte saranno approfondite le proprietà generali dei composti organici, nonché le reazioni chimiche caratteristiche dei vari gruppi funzionali. Infine, il corso riguarderà anche alcune proprietà chimiche e chimico-fisiche delle classi di molecole biologiche più importanti, quali i carboidrati, i lipidi, le proteine e gli acidi nucleici.

Sono richieste conoscenze di base di matematica, delle grandezze fisiche e dei fattori di conversione, nonché di chimica generale e della struttura della materia.

Lezioni frontali sugli argomenti previsti dal programma, accompagnate da esercitazioni sulla stechiometria, sulla proprietà colligative e sul pH delle soluzioni. Esercitazioni in laboratorio ed in aula. Attività tutoriale di supporto, oltre alle ore di lezione programmate.

Atomo - La struttura atomica. Gli orbitali Atomici. Costruzione ideale degli atomi. Sistema periodico e struttura elettronica degli elementi. Periodicità delle proprietà chimiche degli elementi. Energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Peso atomico e peso molecolare. Legami chimici - Natura del legame chimico. Tipi di legami. Ibridazione degli orbitali. Legami elettrostatici (ionico, dipolare, idrogeno). Reazioni chimiche - Ossidi, anidridi, idrossidi, idruri, perossidi, acidi, idracidi e sali. Numero di ossidazione. Generalità sulle reazioni chimiche. Reazioni redox. Termodinamica chimica - Generalità . Stato gassoso - Gas ideali: Legge di Boyle, Charles e Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton. Passaggi di stato e diagrammi di stato - Fusione, evaporazione, solidificazione, condensazione, liquefazione, sublimazione, brinamento. Diagramma di stato dell'acqua. Soluzioni - Generalità. Passaggio in soluzione di solidi ionici e di solidi molecolari. Solubilità di una specie chimica. Concentrazione delle soluzioni. Proprietà colligative delle soluzioni - Legge di Raoult. Tensione di vapore. Crioscopia ed ebullioscopia. Pressione osmotica. Equilibri chimici - Considerazioni generali. Legge d'azione di massa. Costante di equilibrio e grado di dissociazione. Equilibri omogenei ed equilibri eterogenei. Equilibri ionici in soluzione - Definizione di acidi e di basi. Forza degli acidi e delle basi. Prodotto ionico dell'acqua. Concetto di pH. Calcolo del pH di soluzioni di acidi o basi forti e di acidi o basi deboli. Dissociazione graduale. Idrolisi salina acida e basica. Soluzioni tampone: generalità e funzionamento. Prodotto di solubilità e sue applicazioni. Struttura delle molecole organiche - Proprietà fisiche. Idrocarburi - Alcani: generalità. Struttura. Isomeria conformazionale. Meccanismo di sostituzione radicalica. Cicloalcani - Generalità. Alcheni - Generalità. Isomeria cis-trans. Meccanismo di addizione elettrofila. Alchini - Generalità. Reattività. Dieni - Generalità. Stabilità e struttura dei dieni coniugati. Sistemi coniugati insaturi - Benzene e areni: generalità, stabilità, teoria della risonanza. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica. Isomeria - Generalità. Isomeria strutturale. Stereoisomeria. Isomeria ottica. Alogenuri alchilici - Generalità. Sostituzione nucleofila alifatica. Reazioni di eliminazione. Alcoli - Generalità. Reazioni principali. Eteri ed epossidi - Generalità. Reazioni principali. Aldeidi e chetoni - Generalità. Meccanismo di addizione nucleofila. Reazioni principali. Acidi carbossilici e derivati - Generalità. Sostituzione nucleofila acilica. Alogenuri acilici. Ammidi. Esteri. Anidridi. Ammine - Generalità. Basicità. Fenoli - Generalità: Reazioni acido-base. Eterocicli - Generalità. Pirrolo, Furano, Tiofene, Pirano, Piridina: struttura, aromaticità, basicità. Basi puriniche e pirimidiche - Generalità e basicità. Carboidrati - Generalità. Monosaccaridi: struttura ciclica emiacetalica. Mutarotazione. Disaccaridi: Saccarosio, Maltosio, Cellobioso, Lattosio. Polisaccaridi: Amido, Glicogeno, Cellulosa. Proteine - Generalità. Amminoacidi: caratteristiche principali. Acidi nucleici - Generalità. Lipidi - Acidi grassi e trigliceridi. Fosfolipidi.

L'esame prevede una prova finale della durata di circa 50 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunti dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La discussione verterà su 5 argomenti dell'insegnamento. Griglia di valutazione 18-21: conoscenza sufficiente degli argomenti di base del corso; comprensione sufficiente dei concetti. 22-24: conoscenza buona degli argomenti del corso; comprensione buona dei concetti. 25-27: conoscenza molto buona degli argomenti del corso; comprensione molto buona dei concetti, 28-30: conoscenza ottima degli argomenti del corso; comprensione ottima dei concetti. La prova d'esame consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dello studente e di organizzazione dell'esposizione degli argomenti trattati. Infine, la prova consentirà di accertare le abilità dello studente nell'applicare le conoscenze acquisite alla soluzione di casi pratici elaborando soluzioni in autonomia di giudizio. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

CHIMICA GENERALE: Viaggio nella Chimica. Credi, Del Zotto, Gasparotto, Menichetti, Zuccaccia - Casa Editrice EdiSES CHIMICA ORGANICA: Elementi di Chimica Organica. Brown, Campbell, Farrell - Casa Editrice EdiSES DISPENSE - DANIELE DEL BUONO - Chimica generale e chimica organica.

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l corso mira a sviluppare la capacità degli studenti di accedere, comprendere e valutare criticamente l’informazione scientifica in lingua inglese. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: - identificare e distinguere le diverse tipologie di fonti scientifiche - effettuare ricerche bibliografiche di base utilizzando database accademici - valutare l’affidabilità e l’impatto delle pubblicazioni scientifiche - utilizzare strumenti di IA a supporto della ricerca bibliografica e della sintesi delle informazioni - valutare criticamente i contenuti generati dall’IA - comprendere e utilizzare la terminologia scientifica di base.

ND. Confrontare CLA - Centro Linguistico di Ateneo

ll corso introduce gli studenti ai fondamenti della comunicazione scientifica in lingua inglese, con particolare attenzione all’accesso, alla comprensione e alla valutazione della letteratura scientifica, nonché all’uso responsabile degli strumenti di intelligenza artificiale (IA) in ambito accademico.

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Conoscenza di base della lingua inglese (livello consigliato A2–B1).

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• Lezioni frontali in lingua inglese - Dimostrazioni guidate di strumenti e database accademici - Esempi pratici di ricerca e valutazione della letteratura - Discussione critica di contenuti generati da strumenti di IA - Lettura e discussione di articoli scientifici in aula.

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Introduzione e presentazione del corso. Che cosa si intende per ricerca scientifica? Qual è la differenza tra un articolo scientifico e un articolo divulgativo? Come è strutturato un articolo scientifico? Letteratura scientifica: metodi di ricerca bibliografica e applicazioni dell’intelligenza artificiale. Lavori di gruppo su articoli scientifici.

Test B1 da sostenere presso il CLA - Centro Linguistico di Ateneo, oppure presentare certificato internazionale di Lingua Inglese al CLA.

Esame orale finale: discussione di un articolo scientifico scelto dallo studente in accordo con i docenti. La verifica è finalizzata ad accertare la capacità di: - individuare fonti scientifiche affidabili - comprendere i principali contenuti - utilizzare correttamente la terminologia scientifica.

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Slide e materiali didattici forniti dai docenti. Un articolo scientifico per la discussione finale (esame).

Fornire le conoscenze su principi e leggi di base della fisica finalizzate alla comprensione dei processi naturali, produttivi e tecnologici: grandezze fisiche e unità di misura; cenni di calcolo vettoriale, cinematica e dinamica del punto materiale; lavoro ed energia; fluidi in equilibrio e in movimento; calorimetria e termodinamica. Discutere le conseguenze di tali principi in semplici problemi e applicazioni pratiche.

Il corso è organizzato in due moduli tematici. Parte I: Grandezze fisiche e unità di misura. Elementi di meccanica: cinematica e dinamica del punto materiale, lavoro ed energia. Parte II: Statica e dinamica dei fluidi. Elementi di calorimetria e termodinamica.

Nozioni di algebra (potenze, radici, soluzioni di equazioni di primo e secondo grado, disequazioni, sistemi di equazioni), geometria (angoli, proprietà dei triangoli, sistemi cartesiani, area e volume di comuni figure piane e solide), analisi matematica (funzioni elementari quali polinomi, funzioni trigonometriche, logaritmi, derivate e loro interpretazione grafica, integrali di funzioni semplici).

l corso prevede un totale di 54 ore di lezione. La modalità didattica è la lezione frontale, con dimostrazioni alla lavagna ed esempi pratici. Ogni lezione è organizzata per prevedere una parte di spiegazione e una parte di esercitazione, in cui sono proposti quesiti e problemi la cui risoluzione è guidata dal docente.

Parte I Grandezze fisiche, unità di misura, misura, ordini di grandezza e stime, analisi dimensionale. Cinematica: sistemi di riferimento, approssimazioni. Moto in una dimensione: posizione, spostamento, velocità media e istantanea, accelerazione. Moto con velocità costante. Moto con accelerazione costante. Caduta libera. Vettori e loro componenti, elementari operazioni tra vettori. Moto in due e tre dimensioni: posizione, spostamento, velocità media e istantanea, accelerazione. Moto di un proiettile. Moto circolare uniforme. Forze: moto ed equilibrio. Massa. Prima, seconda e terza legge di Newton. Tipi di forze: peso, reazione normale del vincolo, tensione, attrito, forza elastica. Lavoro: calcolo del lavoro in casi elementari. Energia cinetica. Teorema lavoro-energia. Forze conservative ed energia potenziale. Calcolo dell’energia potenziale in casi elementari (energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica). Conservazione dell’energia meccanica. Forze non conservative e dissipazione. Parte II Proprietà dei fluidi: densità, pressione. Statica dei fluidi: legge di Stevino, principio di Pascal, principio di Archimede. Dinamica dei fluidi ideali: flusso e linee di flusso, moto laminare, equazione di continuità, equazione di Bernoulli. Temperatura: equilibrio termico e principio zero della termodinamica, scala Celsius, scala Kelvin. Dilatazione termica (lineare, di superficie, di volume). Calore. Capacità termica e calore specifico. Calore latente e transizioni di fase. Meccanismi di trasferimento del calore. Sistemi termodinamici e proprietà. Trasformazioni termodinamiche. Equazioni di stato. Gas perfetti e loro equazione di stato. Teoria cinetica del gas perfetto. Lavoro in termodinamica. Primo principio della termodinamica. Energia interna e temperatura. Trasformazioni termodinamiche di gas perfetti e primo principio. Cicli termodinamici. Macchine termiche e macchine frigorifere, macchine ideali e rendimento. Secondo principio della termodinamica (enunciati di Kelvin, Clausius ed equivalenza). Entropia.

La valutazione avviene tramite una prova scritta. La prova, della durata di 120 minuti, consta di 3-4 problemi e 2 quesiti a risposta aperta riguardanti la teoria. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Si adotta il seguente testo: Giancoli, Fisica - Principi e Applicazioni. In alternativa: - Young, Freedman, Ford, Principi di Fisica, Vol. 1, PEARSON; - Jewett, Serway, Principi di Fisica, Vol. 1, EdiSES.

L'obiettivo dell'insegnamento è di trasmettere adeguate conoscenze di base per la comprensione delle dinamiche biologiche, del ruolo e delle potenziali funzioni che le varie forme di organismi vegetali sono in grado di esplicare nelle attività connesse con le tecnologie agro-alimentari.

Origine, evoluzione ed organizzazione morfologica degli organismi vegetali. Adattamenti delle Cormofite all’ambiente e a funzioni di riserva alimentare. Cellula, differenziamento, meristemi e tessuti. Elementi di cito-istologia vegetale, con particolare riferimento agli organuli di interesse alimentare (Leucoplasti, Vacuolo, Parete cellulare). Esercitazioni. Cenni di Anatomia delle Spermatofite. La riproduzione nelle Spermatofite. Organizzazione di semi e frutti. Esercitazioni. Tassonomia e Sistematica delle Piante di interesse agro-alimentare. I principali prodotti di origine vegetale descritti a seconda dell'organo utilizzato in alimentazione e nell'agro-industria. Piante da foglia, fiore, frutto e seme.

Sono richieste l'attitudine al metodo scientifico anche di laboratorio, inoltre è richiesta la conoscenza della biologia di base, delle basi della chimica, fisica e matematica.

Il Corso è organizzato in lezioni frontali in aula sugli argomenti riportati nel programma, esercizi sugli argomenti svolti con la risoluzioni di semplici quesiti e tests che prevedono risposte chiuse, aperte e multiple, esercitazioni in laboratorio, visite all'orto botanico ed altre strutture esterne.

Origine ed evoluzione del regno vegetale. Cenni sull’evoluzione biologica e cellulare: procarioti ed eucarioti. Principali gradi dell'organizzazione morfologica dei vegetali. Emersione dall'acqua, vita terrestre, organizzazione a cormo. Adattamenti del cormo ai diversi ambienti (xerofite, idrofite) e a funzioni di riserva (bulbi, tuberi e rizomi). Rapporti clima-vegetazione. La cellula vegetale eucariotica e i suoi organuli. Crescita e differenziamento delle cellule vegetali. Caratteristiche biologiche di distretti cellulari, tessuti e organi vegetali in relazione al loro utilizzo per l’alimentazione. Anatomia della radice, del caule e della foglia: apice meristematico, zona di differenziazione, zona a struttura primaria, zona a struttura secondaria. La riproduzione e le strutture riproduttive nelle Spermatofite. Il fiore (antofilli e sporofilli); sporogenesi e gametogenesi. Impollinazione e fecondazione. Il seme e il frutto; crescita e maturazione del frutto. Aspetti morfologici della germinazione: embrione, organogenesi, formazione della plantula nelle Spermatofite. Comprensione dei processi biologici di sviluppo di semi e frutti nelle principali piante di interesse alimentare. Conoscenza dei principali prodotti di origine vegetale, con particolare riguardo alle caratteristiche nutritive più attuali e ai fattori che condizionano tali produzioni. Sistematica delle principali famiglie vegetali che rientrano nella catena alimentare umana come tali o attraverso la loro trasformazione. Conoscenza della struttura, localizzazione e funzione delle diverse molecole presenti nei vegetali, particolare attenzione è dedicata agli aspetti di interesse nutrizionale e gastronomico. Le piante di interesse alimentare vengono descritte a seconda dell'organo utilizzato in alimentazione e nell'agro-industria. Piante da foglia, fiore, frutto e seme. Osservazione di materiale vegetale in vivo ai fini dell’inquadramento sistematico della specie; principali metodi per l'osservazione e lo studio di campioni vegetali; osservazione delle cellule, tessuti e strutture morfo-anatomiche con le principali metodiche di microscopia ottica.

Esame orale preceduto da un esonero scritto.

1. MAUSETH, J.D. Botanica. Fondamenti di biologia delle piante, Idelson-Gnocchi, Napoli, 2014, ISBN 8879475827. 2. PASQUA G., ABBATE G., FORNI C., Botanica generale e Biodiversità vegetale, Piccin-Nuova Libraria, Padova, 2015. ISBN: 882992718X. 3. C. Rinallo 2018. Piante Alimentari. Biologia, Composizione Chimica, utilizzo. PICCIN. ISBN: 978-88-299-2888-0 4. Articoli scientifici e dispense fornite dal docente riguardanti l’utilizzo alimentare delle piante.

La prima parte del corso tratta dei concetti di genetica di base, con particolare riferimento alle piante: struttura e funzioni del materiale ereditario, come viene trasmesso, come cambia. Nella seconda parte lo studente apprenderà l’importanza della conoscenza del genoma, della funzione dei geni e dei progressi avvenuti in vite nel campo biotecnologico negli ultimi anni. Particolare enfasi verrà data alle possibili applicazioni di queste nuove tecnologie per lo sviluppo di una viticoltura moderna in grado di rispondere più velocemente ed efficacemente agli stress a cui la pianta è sottoposta.

Il materiale ereditario. Struttura degli acidi nucleici. Replicazione del DNA. Trascrizione e tipi di RNA. Sintesi proteica e codice genetico. Mitosi e ciclo cellulare. Meiosi e ricombinazione. La genetica mendeliana. Geni associati e geni indipendenti. Concetti di clone, varietà ibrida e linea pura. Le Mutazioni. Metodi di base per lo studio delle differenze genetiche tra individui (PCR e Marcatori Molecolari). Anatomia dei genomi con particolare attenzione rivolta al genoma di vite. Cenni storici del miglioramento genetico della vite. Caratterizzazione genetica di vitigni attraverso l'uso di marcatori molecolari. Modelli genetici per spiegare i diversi fenotipi in viticoltura. Il miglioramento genetico e applicazioni biotecnologiche nella viticoltura moderna.

Conoscenze di Botanica generale e Chimica organica.

Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche.

L'organizzazione del materiale ereditario negli eucarioti. Stuttura e funzioni degli acidi nucleici. Il genoma eucariotico, replicazione del DNA, trascrizione, sintesi delle proteine. I cromosomi. Ciclo cellulare, mitosi e meiosi. La riproduzione sessuale e la propagazione vegetativa. Il caso della vite. Genetica mendeliana. Struttura genetica delle varietà moderne: linea pura, varietà ibride, cloni. Le mutazioni. Reazione a catena della polimerasi (PCR), Marcatori Molecolari e caratterizzazione genetica dei vitigni mediante marcatori molecolari. Il miglioramento genetico della vite e applicazioni biotecnologiche nella viticoltura moderna (MAS). Anatomia dei genomi con particolare attenzione rivolta al genoma di vite. Modelli genetici per spiegare i diversi fenotipi in viticoltura.

L'esame consiste in una prova orale finale. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

1. Lorenzetti F, Ceccarelli S, Rosellini D, Veronesi F, Albertini E. Genetica agraria, Quinta edizione. 2023 - Patron Editore. 2. Appunti delle lezioni e materiale didattico fornito dal docente durante il corso e inserito nella pagina di Unistudium.

L'obiettivo principale del corso è quello di fornire agli studenti le basi per l'elaborazione statistica di dati rilevati in occasione di indagini campionarie. In particolare le principali conoscenze acquisite saranno:•concetti di base della statistica (metodo sperimentale e concetto di campione e popolazione) e obiettivi di un'indagine statistica,•sintetizzare e descrivere i dati rilevati (con gli indicatori opportuni e graficamente) •differenza tra statistica descrittiva ed inferenziale •concetti di frequenza relativa e assoluta campionarie •misure di tendenza centrale e di dispersione campionaria •analisi di correlazione e regressione •distribuzioni di probabilità discrete e continue•stima dei parametri di una distribuzione normale • verifica delle ipotesi statistiche • funzionalità dei programmi utili nell'analisi e nella gestione dei dati. Tali conoscenze permetteranno di sviluppare le seguenti abilità:1-effettuare un campionamento (numerosità, metodo di campionamento); 2-rappresentazioni grafiche della frequenza campionaria per dati qualitativi e quantitativi; 3-calcolare le principali misure di tendenza centrale e di dispersione di un campione; 4-individuare la retta di regressione in una dispersione di dati; 5-calcolare la probabilità di eventi di cui si conosce la distribuzione di probabilità; 6-verificare le ipotesi statistiche; 7-utilizzare il foglio elettronico e altri programmi specifici per l'analisi statistica dei dati; 8-utilizzare applicazioni informatiche per gestione e la visualizzazione dei dati dati; 9-saper individuare le tecniche più idonee alla soluzione dei problemi posti.

•Statistica descrittiva. Il procedimento scientifico, la misurazione dei fenomeni naturali e la variabilità dei dati sperimentali. Distribuzioni di frequenza assolute, relative e cumulate. Indicatori di tendenza centrale campionaria: media, moda e mediana. Indicatori di variabilità campionaria: intervallo di variazione, devianza, varianza, deviazione standard, coefficiente di variazione. Percentili. Tabelle di contingenza, codevianza, correlazione tra variabili, analisi di regressione lineare semplice. •Probabilità. Concetti di popolazione e campione. Elementi di teoria della probabilità. Distribuzioni di probabilità discrete e continue: la distribuzione binomiale e la distribuzione normale.•Statistica inferenziale. Campionamento da una distribuzione normale. Parametri e stimatori. Metodi e criteri di stima: considerazioni generali. Campionamento da una popolazione normale: media e deviazione standard. Intervalli di confidenza di una media.•Test d'ipotesi. Introduzione al test d'ipotesi: test per la media e la varianza di una popolazione, confronto fra due medie.•Informatica: funzioni di base e avanzate del foglio elettronico per l'analisi dei dati (filtri, ordinamenti, tabelle pivot, funzioni statistiche) e per la soluzione di problemi logico-matematici e di ottimizzazione (funzioni logico-matematiche, risolutore).

Conoscenza di nozioni base di matematica e informatica

Il corso è organizzato nel seguente modo:-lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;-esercitazioni in aula informatica o con il proprio pc per l'utilizzo del foglio elettronico per l'analisi, la rappresentazione e l'interpretazione di dati sperimentali.

Definizione di Statistica. Popolazione, campione e variabile. Differenza tra parametro e statistica. Fattori che influenzano la dimensione del campione. Scelta del campione: il campione casuale semplice. Tipi di dati: qualitativi (nominali e ordinali); quantitativi (discreti e continui). Differenza tra statistica descrittiva e statistica inferenziale. La distribuzione di frequenza: frequenze assolute, frequenze relative, frequenze relative cumulate. Rappresentazioni grafiche: diagramma a torta e a barre; istogramma di frequenza. Misure di tendenza centrale. La moda. La mediana. La media aritmetica. Misure di variabilità: range, varianza, deviazione standard, coefficiente di variazione. Le misure di tendenza relativa: percentili e quartili (per dati grezzi e distribuzioni di frequenza). Scarto interquartilico. Analisi bivariata. Analisi dati qualitativi bivariati: tabella di contingenza; frequenze congiunte assolute e relative. Analisi dati quantitativi bivariati: diagramma di dispersione; tipi di relazione tra due variabili; coefficiente di correlazione lineare; retta di regressione o dei minimi quadrati: calcolo dei parametri e loro interpretazione; interpolazione ed estrapolazione di valori. Esperimento casuale. Spazio campionario. Evento casuale. Probabilità: definizione classica. Evento complementare. Intersezione e unione di eventi. Eventi incompatibili. Regola generale per il calcolo della probabilità dell'unione di due eventi. Probabilità condizionata. Eventi indipendenti. Definizione di variabile casuale. Variabili casuali discrete. Distribuzione di probabilità e rappresentazione grafica. Valore atteso e varianza. Variabile casuale binomiale. Variabili casuali continue. Funzione di densità di probabilità. Variabile casuale normale e significato dei suoi parametri. Standardizzazione di variabili casuali e variabile casuale normale standard. Tavole della Z. Calcolo delle probabilità di intervalli per una variabile casuale normale. Calcolo dei quantili di una variabile casuale normale. Distribuzioni campionarie. Distribuzione della media e della deviazione standard campionarie: stimatori puntuali e stimatori intervallari. Intervalli di confidenza per media, varianza, coefficienti della retta di regressione. Test d' ipotesi. Principi generali. Fasi della verifica di ipotesi. Statistica test, valori critici e regione di rifiuto di un test. Errore di I e II specie. Vari esempi di test di ipotesi per campioni singoli e per due campioni. Confronto tra medie, varianze e proporzioni campionarie. Test per la significatività della regressione. Esercitazioni in aula informatica: utilizzo del software Excel nell'analisi dei dati (funzioni matematiche e logiche, funzioni per le statistiche descrittive, tipologie di grafici, analisi di regressione, probabilità, statistica inferenziale, test d'ipotesi).

L'esame finale è di tipo scritto e viene svolto al computer in aula informatica al fine di valutare sia l’apprendimento delle nozioni teoriche di statistica, sia del funzionamento dei software utili all'elaborazione e alla rappresentazione dei dati sperimentali. Le prove consistono nella risoluzione di esercizi e problemi e il tempo a disposizione è circa 2 ore. Le prove di esame delle precedenti sessioni sono fornite agli studenti nel materiale didattico sulla pagina del corso disponibile su Unistudium.

Pelosi M. K., Sandifer T. M., Cerchiello P., Giudici P. (2009). Introduzione alla Statistica, McGraw-Hill. Introductory statistics : an individualized approach (2nd ed. ) Steven M. Ross, Ginn Press, 1993 Materiale didattico fornito dal docente

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti la conoscenza dei concetti di base della matematica, necessari per acquisire un linguaggio matematico da utilizzare nelle applicazioni. In particolare si intende sviluppare la capacità di interpretare semplici problemi in termini matematici, di formulare modelli matematici elementari e di applicare gli strumenti sviluppati per ricavarne la soluzione, interpretando e discutendo i risultati ottenuti. Conoscenze: funzioni elementari, esponenziali e logaritmiche; equazioni e disequazioni lineari, di secondo grado, razionali, irrazionali e in valore assoluto; successioni e progressioni; limiti e continuità delle funzioni; derivata e sue applicazioni. Abilità: formulare e analizzare semplici modelli matematici; risolvere equazioni e disequazioni di vario tipo; tracciare, interpretare e studiare grafici di funzioni; calcolare limiti e derivate e utilizzarli nello studio di funzioni e nella risoluzione di semplici problemi di ottimizzazione.

Funzioni, equazioni e disequazioni. Trasformazioni geometriche. Processi iterativi: successioni e progressioni. Funzioni esponenziali e logaritmiche. Limiti e continuità delle funzioni. Derivata e sue applicazioni.

Per comprendere i contenuti e raggiungere gli obiettivi dell'insegnamento di Matematica è indispensabile che lo studente possieda le seguenti conoscenze di base: insiemi numerici (numeri naturali, interi, razionali e reali) e loro proprietà algebriche; proprietà fondamentali delle operazioni numeriche; retta orientata, proporzioni e percentuali; elementi di geometria euclidea del piano (punti, segmenti, semirette, angoli, teorema di Talete, triangoli, teoremi di Pitagora ed Euclide); potenze e loro proprietà, radici, logaritmi e loro proprietà; calcolo polinomiale (scomposizione, prodotti notevoli, M.C.D. e m.c.m., divisioni), semplificazione di espressioni razionali fratte; elementi di geometria analitica del piano (sistema di riferimento cartesiano, punto medio, distanza tra due punti, equazione della retta); equazioni di primo grado.

L'insegnamento è organizzato in lezioni frontali su tutti gli argomenti del corso ed esercitazioni in aula finalizzate a preparare gli studenti alle prove scritte.

1. Funzioni, equazioni e disequazioni: concetto di funzione, funzioni monotone, biiettive e invertibili; composizione di funzioni; funzioni elementari; equazioni e disequazioni lineari, di secondo grado, razionali, irrazionali e in valore assoluto; trasformazioni geometriche; applicazioni. 2. Processi iterativi e funzioni esponenziali: successioni, legge ricorsiva ed esplicita; progressioni aritmetiche e geometriche; funzione esponenziale e logaritmo; equazioni esponenziali e logaritmiche; applicazioni. 3. Limiti e continuità: concetto di limite, definizione e visualizzazione grafica; teorema di unicità del limite; asintoti, continuità, infiniti e infinitesimi; limiti notevoli. 4. Derivata: rapporto incrementale e derivata, significato geometrico, equazione della retta tangente; derivata delle funzioni elementari, operazioni con le derivate, derivata delle funzioni composte e inverse; teorema di Rolle e teorema di Lagrange; punti di massimo e minimo locale e globale; cenni su concavità, convessità e flessi; semplici problemi di ottimizzazione.

La verifica dell'apprendimento avviene mediante una prova scritta, articolata in esercizi e quesiti relativi a tutti gli argomenti del programma, volta ad accertare le conoscenze acquisite e la capacità di applicarle alla risoluzione di problemi. Sono previste due prove in itinere che consentono l'esonero parziale dalla prova scritta finale.

James STEWART, "CALCOLO - Funzioni di una variabile", Maggioli Editore, 2013 (titolo originale: Calculus - Concepts and Contexts, 2nd edition). Materiale didattico ed esercizi svolti e proposti disponibili online sulla piattaforma del corso.

Fornire agli studenti conoscenze sulle caratteristiche botaniche, biologiche e fisiologiche delle piante arboree da frutto, sui loro rapporti con l'ambiente pedologico e climatico e sulle tecniche colturali applicabili per la loro coltivazione. Particolare rilevanza sarà data alla valutazione delle caratteristiche qualitative dei frutti, in relazione al loro uso sia per il consumo diretto sia per la trasformazione industriale, ed ai fattori che le influenzano.

L'obiettivo del corso è di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali di Ecologia ed Agronomia generale. In particolare: Conoscenze (sapere) 1. Componenti degli agro-ecosistemi 2. Fattori climatici e microclimatici alla base della produzione delle colture 3. Relazioni tra fertilità agronomica e proprietà chimiche, fisiche, idrologiche e biologiche del terreno agrario 4. Sistemi di coltivazione 5. Tecniche agronomiche e gestione sostenibile degli agroecosistemi Abilità (saper fare) 1. misurare ed interpretare i parametri climatici e microclimatici 2. Utilizzare le metodiche per la determinazione delle caratteristiche agronomiche e dello stato idrico del terreno ed interpretare i risultati analitici 3. Gestire le tecniche agronomiche nel rispetto dei vincoli qualitativi, economici e ambientali e saperne prevedere gli affetti sull'ambiente 4. Adattare le tecniche agronomiche alle condizioni pedoclimatiche ed ambientali di specifiche aree agricole 5. Applicare le principali procedure di misura della qualità delle sementi 6. Progettare interventi agronomici finalizzati alla salvaguardia della fertilità dei terreni, dell'ambiente e della qualità delle produzioni agricole 7. Capacità di analisi e sintesi 8. Capacità di organizzazione e pianificazione Comportamenti (saper essere) 1. Essere in grado di lavorare in gruppi multidisciplinari 2. Essere consapevole del ruolo ecologico delle tecniche di produzione agricola

Descrizione dell'apparato radicale e degli organi epigei. Ciclo vitale. Attività vegetativa. Ciclo di fruttificazione. Rapporti tra piante ed ambiente pedo-climatico. Propagazione. Impianto di un frutteto. Tecniche colturali. Utilizzazione delle produzioni e conservazione dei frutti.

Il corso tratta argomenti relativi agli elementi di base dell'Ecologia ed all'Agronomia generale. Lezioni frontali: Elementi di ecologia; Ecosistemi e agroecosistemi; Ambiente climatico; Ambiente pedologico; Tecniche agronomiche e di gestione degli agroecosistemi (sistemazioni idraulico-agrarie, lavorazioni, aridocoltura, irrigazione, fertilizzazione, avvicendamento e consociazione, impianto delle colture, la semente, il controllo delle malerbe). Lezioni teorico-pratiche: Esercitazioni in aula e laboratorio; Risoluzione di casi pratico-applicativi; Visite tecniche in campo.

Al fine di comprendere gli argomenti trattati nell'insegnamento di Agronomia e Arboricoltura è necessario che lo studente, all'inizio delle lezioni o all'inizio dello studio, abbia buone conoscenze sui fondamenti della biologia.

Nessuno

Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso. Esercitazioni in aula/laboratorio/campo su: riconoscimento delle specie legnose da frutto; indici di maturazione e valutazione delle caratteristiche qualitative dei frutti; propagazione delle piante arboree; modelli colturali e interventi di tecnica colturale.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso; - Lezioni teorico-pratiche in aula e laboratorio sotto forma di esercitazioni guidate; - Lezioni teorico-pratiche sotto forma di escursioni/esercitazioni in campo presso il Fieldlab del DSA3, Papiano, PG ed eventuali aziende agricole inerenti gli argomenti del corso (lavorazioni del terreno, concimazioni, irrigazioni, strumenti, attrezzi agricoli, ecc.).

Lezioni frontali Descrizione, sviluppo e funzioni dell'apparato radicale e degli organi epigei (gemme, foglie, germogli, rami, branche, tronco, fiori, formazioni a frutto, frutti e semi). Ciclo vitale. Attività vegetativa (attività cambiale, germogliamento, sviluppo dei germogli, dominanza apicale, filloptosi, riposo). Ciclo di fruttificazione (induzione antogena e differenziazione delle gemme, sporogenesi, fioritura, impollinazione, fecondazione, sterilità, allegagione e cascola, partenocarpia, accrescimento e maturazione dei frutti). Parametri ed indici connessi alla maturazione dei frutti ed alle loro caratteristiche qualitative. Fasi fenologiche. Relazioni tra attività vegetativa e produttiva. Rapporti tra piante ed ambiente pedo-climatico. Concetto di vocazionalità ambientale e riflessi sulla attività vegeto-produttiva e sulla gestione delle piante da frutto. Propagazione delle piante arboree da frutto. Scelta della cultivar, della forma di allevamento e del sesto d'impianto. Operazioni d'impianto (preparazione superficiale terreno, sistemazioni idraulico-agrarie, fertilizzazione di fondo, scasso, lavorazioni per la rifinitura del terreno, squadro, piantagione). Modalità ed epoche di esecuzione delle tecniche colturali: gestione del suolo, fertilizzazione, irrigazione, potatura, raccolta. Influenza della tecnica colturale sulle caratteristiche qualitative dei frutti. Utilizzazione delle produzioni e conservazione dei frutti. Norme, principi e tecniche per la gestione integrata e biologica dei frutteti. Inquadramento botanico e cenni sulla coltivazione delle principali specie arboree i cui frutti sono utilizzati per la trasformazione industriale. Esercitazioni in aula/laboratorio/campo Riconoscimento delle specie legnose da frutto. Indici di maturazione e valutazione delle caratteristiche qualitative dei frutti. Propagazione delle piante arboree. Scelta dei modelli di impianto. Applicazione delle diverse tecniche colturali.

L'obiettivo del corso è di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali di Ecologia ed Agronomia generale. Lezioni frontali: Elementi di ecologia Ecosistemi e agroecosistemi Ambiente climatico: Radiazione; Atmosfera (composizione e proprietà fisiche, interazione tra atmosfera e radiazione solare, vento); Temperatura (temperatura dell'aria e del suolo, temperatura e vegetazione); Acqua (ciclo dell'acqua, umidità atmosferica, idrometeore, evapotraspirazione); Clima (elementi e fattori climatici, classificazioni climatiche). Ambiente pedologico: Terreno agrario (costituenti e proprietà chimiche e biologiche); Fisica del terreno (caratteristiche fisico-meccaniche, idrologia, l'aria del terreno). Tecniche agronomiche e di gestione degli agroecosistemi: - Sistemazioni idraulico-agrarie; - Lavorazioni (scopi, strumenti, tipi); - Aridocoltura (principi e applicazioni); - Irrigazione (scopi, tipi, elementi tecnici, tecniche irrigue, sistemi e metodi irrigui); - Fertilizzazione (azoto, fosforo e potassio nella pianta e nel terreno, leggi della concimazione, tecnica della concimazione, concimi minerali e concimi organici); - Avvicendamento e consociazione (principi e tipi) - Impianto delle colture (fittezza, epoche, modalità, tecniche); - La semente (caratteristiche agronomiche e genetiche); - Il controllo delle malerbe (generalità, classificazione delle malerbe, metodi indiretti, diretti, non chimici e chimici di controllo). Lezioni teorico-pratiche: - Esercitazioni in aula e laboratorio su argomenti del corso (determinazione caratteristiche fisiche del terreno; determinazione caratteristiche della semente, ecc.) - Risoluzione di casi pratico-applicativi relativi alle conoscenze acquisite in campo agronomico - Approfondimento in maniera diretta e visiva degli argomenti del corso mediante visite tecniche in campo

La valutazione dell'apprendimento delle conoscenze relative all'insegnamento è effettuata mediante una prova orale. La prova orale consiste nella risposta e discussione, della durata di circa 1 ora, di quesiti riguardanti gli argomenti trattati nel corso ed è finalizzata ad accertare le conoscenze acquisite e la capacità dello studente di utilizzare le stesse. La prova orale permetterà anche di valutare la capacità di comunicazione, la proprietà di linguaggio, l'uso di un'appropritata terminologia e l'organizzazione autonoma dell'esposizione dello studente. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

La verifica dell'apprendimento verrà effettuato in sede di esame (secondo le date di appello previste) mediante prova orale finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici, metodologici e pratici indicati nel programma. La prova orale consentirà inoltre di verificare sia la capacità di applicare le competenze acquisite sia la capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico e pratico. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Materiale didattico fornito dal docente AA.VV. Arboricoltura generale. Pàtron Editore, Bologna (da consultare in parte). E. Baldini Arboricoltura generale. Editrice CLUEB, Bologna (da consultare in parte). AA.VV. - Frutticoltura generale. Edizioni REDA, Roma (da consultare in parte). R. Valli - Arboricoltura generale e speciale. EDAGRICOLE, Bologna (da consultare in parte). AA.VV - Arboricoltura Speciale. Edagricole, Bologna (da consultare in parte). AA.VV. - Frutticoltura speciale. Edizioni REDA, Roma (da consultare in parte). AA.VV. - Linee guida per l'agricoltura biologica - fruttiferi e fragola. EDAGRICOLE, Bologna (da consultare in parte). D.I. Jackson, N.E. Looney - Temperate and Subtropical Fruit Production - 2nd Edition, CABI Publishing, UK (da consultare in parte). K. Lind, G. Lafer, K. Schloffer, G. Innerhofer, H. Meister - Organic Fruit Growing. CABI Publishing, UK (da consultare in parte).

1. P. Ceccon, M. Fagnano, C. Grignani, M. Monti, S. Orlandini. Agronomia, Edisen, 2017. 2. F. Bonciarelli e U. Bonciarelli, agronomia, Edagricole scolastico, Bologna. 2003. 3. Materiale didattico fornito dal docente (slides, articoli, dispense).

L’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di far acquisire agli studenti le conoscenze di base riguardanti la Chimica Agraria, una disciplina che ha per oggetto sia il suolo che la pianta considerati come facenti parte di un sistema unitario, e che mira ad ottimizzare le caratteristiche dell'uno in funzione delle esigenze dell'altra. Le principali conoscenze acquisite riguarderanno: 1. il contesto biologico e biochimico in cui si colloca ciascuna molecola, reazione o via metabolica. 2. il ruolo degli enzimi come catalizzatori delle reazioni negli organismi viventi. 3. gli aspetti chimici della fissazione fotosintetica del C nelle diverse specie di piante. 4. gli aspetti chimici dei principali processi anabolici e catabolici di carboidrati, lipidi e proteine. 5. il ruolo dell'ATP come fonte di energia per i processi metabolici 6. l'importanza delle reazioni accoppiate per lo svolgimento di processi endoergonici negli organismi viventi. 7. meccanismi di assimilazione dal suolo di elementi chimici necessari allo sviluppo e metabolismo della pianta. 8. il suolo come substrato per la crescita dei vegetali. 9. l'importanza dei colloidi quali fattori di fertilità. 10. il potere di ritenzione del suolo per gli elementi nutritivi. 11. la capacità del suolo di trattenere gli inquinanti evitando la contaminazione delle falde. 12. il controllo della risorsa suolo in campo agronomico ed ambientale. 13. le relazioni che intercorrono tra suolo e pianta. 14. l'importanza del pH del suolo nel condizionarne le caratteristiche nutrizionali. 15. l'importanza del potere tampone del suolo. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: 1.la capacità di effettuare bilanci energetici relativi ai vari processi metabolici. 2. la capacità di utilizzare apparecchiature di laboratorio. 3. la capacità di effettuare saggi di attività enzimatiche. 4. la capacità di interpretare i dati analitici ottenuti. 5. la capacità di operare autonomamente in laboratorio. 6. la capacità di individuare quali apparecchiature scientifiche sono indispensabili per una ricerca. 7. la capacità di individuare la procedura analitica più idonea per l'esecuzione di analisi biochimiche. 8. l’acquisizione delle metodiche per la determinazione delle proprietà chimiche del suolo. 9. l’acquisizione delle metodiche per la determinazione della fertilità del suolo. 10. l’acquisizione della capacità di interpretare i risultati delle analisi del suolo. 11. l’acquisizione della capacità di valutare nel suo complesso l'idoneità agronomica di un suolo. 12. l’acquisizione della capacità di valutare la vulnerabilità del suolo all'inquinamento. Comportamenti (saper essere) : 1. in grado di sviluppare quelle capacità di apprendimento che sono necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia e per intraprendere l'ingresso nel mondo del lavoro. 2. capaci di utilizzare il metodo scientifico di indagine, anche in relazione a problemi applicativi. 3. capaci e convincenti nell'esporre le proprie valutazioni professionali. 4. capaci di effettuare consulenze professionali inerenti la fertilità e la vulnerabilità del suolo agli inquinanti.

Gli argomenti del corso riguarderanno la materia vivente, dai più semplici eventi chimici che avvengono nelle cellule fino alle tecnologie più recenti. Il corso sarà articolato in modo da affrontare il ruolo che le principali classi di molecole svolgono nel metabolismo, gli aspetti cinetici ed enzimologici, la termodinamica e la bioenergetica. Saranno inoltre trattati i principali processi metabolici, ovvero la fotosintesi, il metabolismo di carboidrati, lipidi e amminoacidi, il metabolismo proteico e l'informazione genica.

Al fine di comprendere la Biochimica è necessario aver sostenuto l'esame di Chimica del primo anno. In particolare, agli studenti è richiesta la capacità di applicare i concetti di base della chimica inorganica e di riconoscere i gruppi funzionali caratteristici delle molecole organiche, così da comprendere meglio le loro reazioni in un contesto cellulare.

Il corso è organizzato in: - lezioni frontali che tratteranno gli argomenti riportati nel programma; - esercitazioni in aula che riguarderanno il calcolo della variazione di energia libera associata a reazioni del metabolismo cellulare, nonché la stima dei bilanci energetici relativi al metabolismo di carboidrati e di lipidi; - esercitazioni di laboratorio durante le quali sarà determinato in estratti vegetali il contenuto di pigmenti, di proteine nei vegetali e saggiata l’attività di alcuni enzimi.

Chimica Agraria: Pianta Bioenergetica Elementi di cinetica chimica: velocità di reazione, stato di equilibrio, catalisi. Compatibilità energetiche e cinetiche con i sistemi viventi. Elementi di termodinamica con particolare riferimento al 1° ed al 2° principio, alle funzioni di stato entalpia, entropia ed energia libera. Reazioni esoergoniche ed endoergoniche. Accoppiamento di reazioni. Composti ad alta e bassa energia di legame. Concetto generale di metabolismo e natura dei flussi di energia nelle fasi cataboliche ed anaboliche. Il ruolo del sistema adenilico nel biochimismo cellulare. Catalisi enzimatica Natura della catalisi enzimatica. Struttura e caratteristiche degli enzimi. Meccanismo dell'azione enzimatica. Teoria di Michaelis-Menten. Definizione dei parametri cinetici di un enzima. Inibizione enzimatica reversibile ed irreversibile. Meccanismi di regolazione enzimatica. Enzimi allosterici. Zimogeni. Isoenzimi. Nomenclatura e criterio di classificazione degli enzimi. Ruolo biochimico e meccanismo d'azione di: idrolasi, ossidoriduttasi, transferasi, liasi, isomerasi e ligasi. Descrizione dei coenzimi e dei gruppi prostetici implicati. Fotosintesi e metabolismo fotosintetico del carbonio Il ruolo della luce e la reazione di Hill. Struttura chimica, biogenesi e funzioni biochimiche delle clorofille, delle ficobiline e dei carotenoidi. Aspetti biochimici ed energetici dei principali processi fotosintetici. Il metabolismo Glicolisi. Catabolismo anaerobico del piruvato. La via della gluconeogenesi. La via del fosfogluconato. Catabolismo aerobico del piruvato. Il ciclo dell'acido citrico. La via del gliossilato. La catena respiratoria ed il trasporto mitocondriale degli elettroni. La fosforilazione ossidativa. Bilancio energetico del catabolismo del glucosio. Il metabolismo delle sostanze grasse Anabolismo e catabolismo degli acidi grassi saturi ed insaturi, dei triacilgliceroli, dei fosfolipidi, degli sfingolipidi e degli steroli. Il metabolismo dei composti azotati Il ciclo dell'azoto in natura. Biochimismo della fissazione dell'azoto elementare, della riduzione dei nitrati e dell'organicazione dell'azoto ammoniacale. Biosintesi degli amminoacidi. Proteolisi. Degradazione ossidativa degli amminoacidi. Mineralizzazione dell'azoto proteico. Denitrificazione. SUOLO Aspetti chimici della pedogenesi Ambiente della pedogenesi: idrosfera ed atmosfera, loro composizione e proprietà. Litosfera. Proprietà dello stato solido. Cristalli ionici. Numero e classi di coordinazione. I minerali: struttura e proprietà dei carbonati, solfati, fosfati e silicati. Ossidi ed idrossidi di silicio, ferro e alluminio. Aspetti chimici della pedogenesi. Genesi della frazione inorganica del suolo. Processi fisici: disgregazione delle rocce, processi endocinetici ed esocinetici. Processi chimici: decomposizione delle rocce, idrolisi dei silicati. Fattori di pedogenesi. Genesi della frazione organica. Anomalie dei suoli in base a fattori fisici. Tecniche corrette di campionamento dei suoli. I colloidi Frazione colloidale del suolo: proprietà dello stato colloidale. Fattori che influenzano la flocculazione e dispersione dei colloidi. Ossidi ed idrossidi di ferro, alluminio e silicio: composizione chimica e carica elettrica. Argille: generalità, composizione chimica e classificazione. Genesi delle argille. Proprietà e carica elettrica delle argille. Humus: genesi e carica elettrica. Estrazione e frazionamento dell'humus. Attività complessante dell'humus. Proprietà chimiche del suolo e principi di nutrizione delle piante Potere di ritenzione del suolo: assorbimento meccanico, biologico e chimico. Assorbimento chimico dei fosfati. Adsorbimento di scambio cationico e sua determinazione (CSC). Acidità di scambio e percentuale di saturazione in basi (PSB). Adsorbimento anionico. Fissazione fosfatica. Il pH ed il potere tampone del suolo. Determinazione del pH di un suolo. Fattori che influenzano il pH: concentrazione e qualità degli ioni solubili e natura dei costituenti del suolo (calcare). pH ed assimilabilità degli elementi nutritivi per le piante: dotazione, carenza ed eventuale ripristino. Esercitazioni Calcolo della variazione di energia libera associata a reazioni del metabolismo. Principi chimico-fisici dell'analisi spettrofotometrica. Saggi di attività enzimatiche e determinazioni spettrofotometriche del contenuto di proteine, clorofille e caroteni nei vegetali. Utilizzo di modelli molecolari per la comprensione della struttura dei silicati. Utilizzo di calcimetri per la determinazione del calcare totale del suolo. Determinazione del contenuto di sostanza organica del suolo. Determinazione della capacità di scambio cationico (CSC). Determinazione del pH di un suolo con il metodo potenziometrico (pHmetro). Esame, interpretazione dei dati e valutazione critica del certificato di analisi di un suolo.

L’esame si basa su una prova orale individuale, in cui lo studente viene fornito di una penna e di fogli di carta, necessari per scrivere strutture chimiche e formule dei composti, reazioni chimiche, rappresentazioni grafiche, equazioni, calcoli e tutto ciò che serve per esporre l’argomento oggetto della domanda. La prova consiste in una discussione, la cui durata dipende dal livello di preparazione dello studente e varia tra i 20 ed i 40 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici ed applicativi indicati nel programma (enzimologia, fotosintesi, metabolismo, lipidi, ciclo dell’azoto, pedogenesi, colloidi, potere di ritenzione del suolo, pH e capacità tampone del suolo). Lo studente può anche scegliere di sostenere soltanto una delle due parti (solo pianta o solo suolo), completando la prova nelle date di appello successive. La prova parziale superata non ha termine di scadenza. La prova consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio, la capacità di organizzazione autonoma dell’esposizione, nonché la capacità di effettuare collegamenti logici tra i diversi argomenti trattati, dimostrando di avere acquisito una visione d’insieme relativa ai processi chimici e biochimici del sistema suolo-pianta. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

D. DEL BUONO, Dispense dalle lezioni. PINTON R., COCUCCI M., NANNIPIERI P., TREVISAN M., Fondamenti di Biochimica Agraria. Pàtron Editore, Bologna DAVID L. NELSON, MICHAEL M. COX, I Principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali della biochimica applicata all’ambito alimentare e nutrizionale, con particolare riferimento alla struttura e alla funzione delle principali biomolecole, ai meccanismi biochimici che regolano i processi cellulari e alle principali vie del metabolismo intermedio. Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di comprendere le relazioni tra composizione degli alimenti, metabolismo dei nutrienti e stato funzionale dell’organismo, nonché di interpretare i principali fenomeni nutrizionali in chiave molecolare e metabolica. Il corso mira, inoltre, a far acquisire un linguaggio scientifico appropriato e gli strumenti concettuali necessari per collegare i processi biochimici ai temi della nutrizione, della qualità nutrizionale degli alimenti e delle principali alterazioni metaboliche associate a condizioni patologiche.

Pedogenesi. Tessitura e struttura. Proprietà dei colloidi: ossidi ed idrossidi, argille e humus. Potere di ritenzione del suolo. pH e potere tampone. Suoli anomali: anomalie fisiche, chimiche e nutrizionali. Qualità delle acque di irrigazione. Fertilizzanti. Prove pratiche in laboratorio.

Al fine di comprendere, interpretare e saper applicare i principi teorici e le tecniche analitiche oggetto di questo corso è necessario avere sostenuto con successo l’esame di Chimica. La conoscenza dei principi di base della chimica generale ed organica rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto; tali conoscenze preliminari sono necessarie anche agli studenti non frequentanti per poter intraprendere con successo lo studio della materia utilizzando il materiale didattico a disposizione (UNISTUDIUM UNIPG Chimica del Suolo).

Il corso è organizzato nel modo seguente: - Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso; - Esercitazioni nel laboratorio di Chimica del Suolo riguardanti: Utilizzo di modelli molecolari per la comprensione della struttura dei silicati. Utilizzo di calcimetri e levigatori per la determinazione del calcare e della tessitura del suolo. Determinazione del contenuto di sostanza organica del suolo. Determinazione della capacità di scambio cationico (CSC). Determinazione del pH del suolo. Determinazione del contenuto di calcare attivo di un suolo. Determinazione della conducibilità elettrica specifica del suolo e delle acque di irrigazione. Valutazione critica ed interpretazione di un certificato di analisi di un suolo. Le esercitazioni vengono effettuate a turno unico (un solo gruppo), gli studenti seguiranno esercitazioni guidate precedute da una lezione di presentazione in aula. Al termine di ogni esercitazione pratica in laboratorio, lo studente dovrà individualmente compilare una scheda riportante nome, dati, calcoli e risultati ottenuti: tale scheda, che verrà consegnata alla docente al termine della lezione, consentirà la verifica della partecipazione dello studente

Biochimica strutturale Inquadramento della Biochimica come disciplina ponte tra chimica e biologia. Organizzazione della cellula procariotica ed eucariotica, compartimentazione cellulare e funzione dei principali organuli. Richiami di chimica bio-organica e bioenergetica: gruppi funzionali delle biomolecole, stereochimica e chiralità, interazioni deboli, principi di termodinamica biologica, energia libera di Gibbs, accoppiamento energetico, ATP e composti fosforilati. Struttura e funzione degli acidi nucleici. Nucleosidi e nucleotidi; differenze tra DNA e RNA; legame fosfodiesterico, polarità dei polinucleotidi, proprietà chimico-fisiche degli acidi nucleici, struttura del DNA, denaturazione e riassociazione. Struttura e proprietà degli aminoacidi: gruppi ionizzabili, pKa, punto isoelettrico, polarità e curve di titolazione. Il legame peptidico e i vincoli conformazionali. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Folding, denaturazione e rinaturazione delle proteine. Proteine globulari e fibrose. Trasporto dell’ossigeno: mioglobina ed emoglobina, cooperatività, effetto Bohr e cenni alla regolazione allosterica. Enzimi: classificazione, catalisi enzimatica, cofattori, coenzimi e vitamine. Regolazione dell’attività enzimatica, enzimi allosterici, inibitori enzimatici, principi di cinetica enzimatica. Struttura e ruolo biologico dei carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi, legami glicosidici, relazione tra struttura e funzione. Gli acidi grassi: nomenclatura, proprietà e funzione. Lipidi complessi e membrane biologiche: organizzazione strutturale, modello a mosaico fluido e principali funzioni biologiche. Metodologie di base per studi e applicazioni biochimiche: principi di quantificazione e analisi di biomolecole, cromatografia, elettroforesi e principali tecniche biochimiche e biomolecolari. Biochimica metabolica Introduzione al metabolismo e principi generali della regolazione metabolica. Digestione e assorbimento dei carboidrati. Glicolisi, destino del piruvato, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno e via dei pentoso fosfati. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Digestione e assorbimento dei lipidi. Mobilizzazione dei trigliceridi. Attivazione, trasporto mitocondriale e ß-ossidazione degli acidi grassi. Corpi chetonici: formazione e utilizzazione in differenti condizioni fisiologiche. Catabolismo degli aminoacidi: transaminazione, deaminazione ossidativa, destino dello scheletro carbonioso. Ciclo dell’urea e gestione metabolica dell’azoto. Integrazione metabolica tra i principali organi e tessuti nel mantenimento dell’omeostasi energetica. Biochimica vegetale Principi di biochimica vegetale. Fotosintesi: fase luminosa e fase di fissazione del carbonio. Biosintesi degli zuccheri e significato metabolico della fotosintesi nel bilancio energetico della cellula vegetale. Assimilazione dell’azoto nei vegetali. Ciclo del gliossilato e suo ruolo metabolico nei tessuti vegetali, con particolare riferimento ai processi di conversione dei lipidi in carboidrati.

L’esame si basa su una prova orale individuale, in cui lo studente viene fornito di una penna e di fogli di carta, necessari per scrivere strutture chimiche e formule dei composti, reazioni chimiche, rappresentazioni grafiche, equazioni, calcoli e tutto ciò che serve per esporre l’argomento oggetto della domanda. La prova consiste in una discussione, la cui durata dipende dal livello di preparazione dello studente e varia tra i 20 ed i 40 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici ed applicativi indicati nel programma (pedogenesi, colloidi, potere di ritenzione, pH, potere tampone, anomalie fisiche, chimiche e nutrizionali dei suoli, valutazione della qualità delle acque irrigue). Lo studente può anche scegliere di sostenere soltanto una delle due parti (solo principi di chimica del suolo, cioè fino al potere tampone compreso), completando la prova nelle date di appello successive. La prova parziale superata non ha termine di scadenza. La prova consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio, la capacità di organizzazione autonoma dell’esposizione, nonché la capacità di effettuare collegamenti logici tra 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

M. BUSINELLI. Chimica del Suolo. Morlacchi editore, Perugia, 2009. P. SEQUI, C. CIAVATTA, T. MIANO. Fondamenti di Chimica del Suolo. Patron Editore, 2017.

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali della biochimica applicata all’ambito alimentare e nutrizionale, con particolare riferimento alla struttura e alla funzione delle principali biomolecole, ai meccanismi biochimici che regolano i processi cellulari e alle principali vie del metabolismo intermedio. Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di comprendere le relazioni tra composizione degli alimenti, metabolismo dei nutrienti e stato funzionale dell’organismo, nonché di interpretare i principali fenomeni nutrizionali in chiave molecolare e metabolica. Il corso mira, inoltre, a far acquisire un linguaggio scientifico appropriato e gli strumenti concettuali necessari per collegare i processi biochimici ai temi della nutrizione, della qualità nutrizionale degli alimenti e delle principali alterazioni metaboliche associate a condizioni patologiche.

Pedogenesi. Tessitura e struttura. Proprietà dei colloidi: ossidi ed idrossidi, argille e humus. Potere di ritenzione del suolo. pH e potere tampone. Suoli anomali: anomalie fisiche, chimiche e nutrizionali. Qualità delle acque di irrigazione. Fertilizzanti. Prove pratiche in laboratorio.

Al fine di comprendere, interpretare e saper applicare i principi teorici e le tecniche analitiche oggetto di questo corso è necessario avere sostenuto con successo l’esame di Chimica. La conoscenza dei principi di base della chimica generale ed organica rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto; tali conoscenze preliminari sono necessarie anche agli studenti non frequentanti per poter intraprendere con successo lo studio della materia utilizzando il materiale didattico a disposizione (UNISTUDIUM UNIPG Chimica del Suolo).

Il corso è organizzato nel modo seguente: - Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso; - Esercitazioni nel laboratorio di Chimica del Suolo riguardanti: Utilizzo di modelli molecolari per la comprensione della struttura dei silicati. Utilizzo di calcimetri e levigatori per la determinazione del calcare e della tessitura del suolo. Determinazione del contenuto di sostanza organica del suolo. Determinazione della capacità di scambio cationico (CSC). Determinazione del pH del suolo. Determinazione del contenuto di calcare attivo di un suolo. Determinazione della conducibilità elettrica specifica del suolo e delle acque di irrigazione. Valutazione critica ed interpretazione di un certificato di analisi di un suolo. Le esercitazioni vengono effettuate a turno unico (un solo gruppo), gli studenti seguiranno esercitazioni guidate precedute da una lezione di presentazione in aula. Al termine di ogni esercitazione pratica in laboratorio, lo studente dovrà individualmente compilare una scheda riportante nome, dati, calcoli e risultati ottenuti: tale scheda, che verrà consegnata alla docente al termine della lezione, consentirà la verifica della partecipazione dello studente

Biochimica strutturale Inquadramento della Biochimica come disciplina ponte tra chimica e biologia. Organizzazione della cellula procariotica ed eucariotica, compartimentazione cellulare e funzione dei principali organuli. Richiami di chimica bio-organica e bioenergetica: gruppi funzionali delle biomolecole, stereochimica e chiralità, interazioni deboli, principi di termodinamica biologica, energia libera di Gibbs, accoppiamento energetico, ATP e composti fosforilati. Struttura e funzione degli acidi nucleici. Nucleosidi e nucleotidi; differenze tra DNA e RNA; legame fosfodiesterico, polarità dei polinucleotidi, proprietà chimico-fisiche degli acidi nucleici, struttura del DNA, denaturazione e riassociazione. Struttura e proprietà degli aminoacidi: gruppi ionizzabili, pKa, punto isoelettrico, polarità e curve di titolazione. Il legame peptidico e i vincoli conformazionali. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Folding, denaturazione e rinaturazione delle proteine. Proteine globulari e fibrose. Trasporto dell’ossigeno: mioglobina ed emoglobina, cooperatività, effetto Bohr e cenni alla regolazione allosterica. Enzimi: classificazione, catalisi enzimatica, cofattori, coenzimi e vitamine. Regolazione dell’attività enzimatica, enzimi allosterici, inibitori enzimatici, principi di cinetica enzimatica. Struttura e ruolo biologico dei carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi, legami glicosidici, relazione tra struttura e funzione. Gli acidi grassi: nomenclatura, proprietà e funzione. Lipidi complessi e membrane biologiche: organizzazione strutturale, modello a mosaico fluido e principali funzioni biologiche. Metodologie di base per studi e applicazioni biochimiche: principi di quantificazione e analisi di biomolecole, cromatografia, elettroforesi e principali tecniche biochimiche e biomolecolari. Biochimica metabolica Introduzione al metabolismo e principi generali della regolazione metabolica. Digestione e assorbimento dei carboidrati. Glicolisi, destino del piruvato, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno e via dei pentoso fosfati. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Digestione e assorbimento dei lipidi. Mobilizzazione dei trigliceridi. Attivazione, trasporto mitocondriale e ß-ossidazione degli acidi grassi. Corpi chetonici: formazione e utilizzazione in differenti condizioni fisiologiche. Catabolismo degli aminoacidi: transaminazione, deaminazione ossidativa, destino dello scheletro carbonioso. Ciclo dell’urea e gestione metabolica dell’azoto. Integrazione metabolica tra i principali organi e tessuti nel mantenimento dell’omeostasi energetica. Biochimica vegetale Principi di biochimica vegetale. Fotosintesi: fase luminosa e fase di fissazione del carbonio. Biosintesi degli zuccheri e significato metabolico della fotosintesi nel bilancio energetico della cellula vegetale. Assimilazione dell’azoto nei vegetali. Ciclo del gliossilato e suo ruolo metabolico nei tessuti vegetali, con particolare riferimento ai processi di conversione dei lipidi in carboidrati.

L’esame si basa su una prova orale individuale, in cui lo studente viene fornito di una penna e di fogli di carta, necessari per scrivere strutture chimiche e formule dei composti, reazioni chimiche, rappresentazioni grafiche, equazioni, calcoli e tutto ciò che serve per esporre l’argomento oggetto della domanda. La prova consiste in una discussione, la cui durata dipende dal livello di preparazione dello studente e varia tra i 20 ed i 40 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici ed applicativi indicati nel programma (pedogenesi, colloidi, potere di ritenzione, pH, potere tampone, anomalie fisiche, chimiche e nutrizionali dei suoli, valutazione della qualità delle acque irrigue). Lo studente può anche scegliere di sostenere soltanto una delle due parti (solo principi di chimica del suolo, cioè fino al potere tampone compreso), completando la prova nelle date di appello successive. La prova parziale superata non ha termine di scadenza. La prova consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio, la capacità di organizzazione autonoma dell’esposizione, nonché la capacità di effettuare collegamenti logici tra 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

M. BUSINELLI. Chimica del Suolo. Morlacchi editore, Perugia, 2009. P. SEQUI, C. CIAVATTA, T. MIANO. Fondamenti di Chimica del Suolo. Patron Editore, 2017.

Acquisizione di conoscenze tecnico-scientifiche ed applicative su: - morfologia, sistematica, anatomia, fisiologia, biologia, dinamica di popolazione ed etologia degli insetti fitofagi ed entomofagi e sul ruolo che essi svolgono negli ecosistemi agrari; - danno economico provocato alle colture, tecniche di difesa convenzionali e innovative, in un contesto di controllo integrato, con particolare attenzione ed approfondimento delle strategie atte a migliorare e garantire la sicurezza e la qualità dei prodotti agroalimentari; Acquisizione della capacità (abilità) di: - riconoscere le principali specie fitofaghe ed entomofaghe e la sintomatologia del danno alle colture; - pianificare idonee strategie integrate di intervento per la difesa delle colture dai fitofagi dannosi.

Al termine dell'insegnamento, lo studente dovrà avere una visione completa delle problematiche riguardanti la riduzione delle perdite produttive causate, in pre- e post-raccolta, dagli agenti fitopatogeni. Esso, inoltre, dovrà essere capace di impostare la diagnosi di una malattia e conoscere i relativi interventi di difesa, al fine di garantire la sicurezza, la qualità e la salubrità degli alimenti nelle varie filiere produttive.

Entomologia, 6 CFU Gli insetti e l'uomo. Morfologia e fisiologia. Riproduzione e sviluppo. Tassonomia. Ecologia ed etologia. Dinamiche di popolazione. Soglie economiche. Gestione integrata (IPM). Identificazione, biologia, ecologia danno e controllo delle specie dannose alle colture agro-alimentari. Esperienze di laboratorio.

Concetto di malattia e classificazione delle malattie. Sintomatologia. Aspetti generali e processo infettivo di agenti fitopatogeni (virus, procarioti, oomiceti e funghi). Diagnostica fitopatologica. La resistenza delle piante alle malattie. Principi di epidemiologia. La protezione delle piante dalle malattie. Rischio connesso alla presenza di micotossine e dei residui degli agrofarmaci negli alimenti. Sintomi, ciclo biologico, epidemiologia e lotta di alcune malattie causate da virus, procarioti fitopatogeni, oomiceti e funghi.

All’inizio dell’insegnamento e/o dello studio, per comprendere i contenuti trattati, è indispensabile che lo studente abbia conseguito l’esame di Fondamenti di Biologia ed è utile che in particolare possegga conoscenze di base sulla zoologia e la cellula animale specie erbacee e arboree coltivate, famiglie botaniche di appartenenza

• Per comprendere i meccanismi attraverso i quali le entità fitopatogene alterano le piante e loro prodotti, è fortemente consigliato aver sostenuto l'esame di “ Fondamenti di Biologia". - Una buona conoscenza della lingua inglese è molto utile per approfondire, con la lettura di testi e articoli della letteratura scientifica internazionale, gli argomenti trattati a lezione.

Lezioni frontali teoriche con videoproiezione; lezioni frontali pratiche per l’acquisizione di esperienze dirette in laboratorio; discussione di articoli scientifici; possibilmente un'escursione in campo.

Lezioni frontali, Lezioni pratiche, Visita multidisciplinare di aziende agricole Le lezioni teoriche in aula riguarderanno tutti gli argomenti del corso, illustrati nel programma. Le esercitazioni, che hanno lo scopo di completare e far toccare con mano agli studenti i principali argomenti trattati durante le lezioni teoriche, saranno svolte nell’aula di lezione appositamente allestita e nell'aula di microscopia e, nel loro complesso, prevedono le seguenti attività: - Osservazione e descrizione dei sintomi e dei segni a carico di campioni vegetale infetti e stima dell’incidenza e della gravità di una malattia su base sintomatologica; - Impiego dello stereo-microscopio e del microscopio ottico per l’osservazione di strutture di funghi fitopatogeni - Applicazione dei postulati di Koch: isolamento di funghi e batteri fitopatogeni da materiale vegetale infetto ed esecuzione di prove di patogenicità con differenti agenti fitopatogeni (virus, batteri, funghi) . - Blotter refrigerato per la ricerca di funghi fitopatogeni da cariossidi e semi.

LEZIONI FRONTALI TEORICHE 1. Introduzione all'Entomologia 1.1. Il corpo degli insetti. 1.2. Gli insetti e l’uomo; diffusione e importanza economica degli insetti in agricoltura in fase di pre- e post-raccolta. 2. Generalità e principi di classificazione 2.1 Morfologia esterna. 2.1.1. Capo, con approfondimenti sugli apparati boccali. 2.1.2. Torace. 2.1.3. Addome. 2.2. Anatomia e fisiologia. 2.2.1. I sistemi tegumentale, muscolare, nervoso, sensoriale, digerente, escretore, circolatorio, respiratorio, secretore, riproduttore. 2.2.2. Riproduzione. 2.2.3. Sviluppo postembrionale. 3. Bio-ecologia e controllo 3.1. Ruolo degli insetti negli ecosistemi agrari. 3.1.2. Ecologia dei fitofagi e degli entomofagi; parassitoidi e predatori; interazioni tritrofiche e semiochimici; alterazioni alle piante in relazione ai caratteri morfo-funzionali dei fitofagi. 3.1.1. Dinamica di popolazione. 3.1.3. Il danno economico; monitoraggio e soglie economiche. 3.2. Strategie di controllo degli insetti fitofagi. 3.2.1. Evoluzione delle strategie di controllo; controllo integrato. 3.2.2. Mezzi legislativi di controllo, quarantena. 3.2.3. Mezzi agronomici e genetici. 3.2.4. Mezzi biologici. 3.2.5. Mezzi biotecnici. 3.2.6. Mezzi fisici e meccanici. 3.2.7. Mezzi chimici naturali e di sintesi. 4. Parte speciale; gli artropodi dannosi alle produzioni agrarie. 4.1. Riconoscimento, biologia, danni e strategie di controllo integrato dei principali fitofagi dannosi alle diverse colture. 4.1.1. Agroecosistemi erbacei: piante industriali alimentari; ortive da pieno campo; cereali; leguminose da granella. 4.1.2. Agroecosistemi arborei: olivo, vite, pomacee, drupacee, fruttiferi minori. LEZIONI FRONTALI PRATICHE Identificazione dei principali gruppi di fitofagi ed entomofagi. Morfologia esterna e anatomia; sviluppo postembrionale; caratteri distintivi dei principali ordini e famiglie d’interesse agrario; apparati boccali e relative alterazioni e lesioni alle piante; dissezioni in laboratorio. Tecniche di allevamento degli entomofagi e dei relativi fitofagi. Metodi di studio del comportamento e dell’ecologia chimica di fitofagi ed entomofagi. Mezzi di controllo: insetticidi biologici e di sintesi, nemici naturali, trappole, feromoni sessuali; integrazione dei mezzi di controllo in relazione al tipo di agro-ecosistema e delle specie chiave presenti. Indagine su coltura arborea (es. oliveto) e metodi di campionamento per il confronto con soglie d’intervento.

PARTE GENERALE 1. La Patologia vegetale: introduzione all'insegnamento. 1.1 Conseguenze economiche e sociali delle malattie delle piante 1.2 Definizione di malattia, triangolo della malattia, patogenicità, virulenza, suscettibilità e resistenza. 1.3 Relazioni ecologiche e simbiontiche tra organismi. 1.4 Rapporti trofici tra pianta e parassita. Biotrofismo e necrotrofismo. 1.5 Le malattie parassitarie e non parassitarie delle piante 2. Sintomi e segni delle fitopatie 2.1 Sintomi e segni: definizione 2.2 Sintomi esterni ed interni 2.3 Sintomi locali e sistemici 2.4 Modificazioni cromatiche 2.5 Necrosi ed altre alterazioni degenerative 2.6 Soluzioni di continuità e distacco di parti 2.7 Modificazioni di forma e dimensione 2.8 Stima dell'incidenza e della gravità di una malattia su base sintomatologica. 3. Fitovirus 3.1 Caratteristiche generali dei fitovirus 3.2 Genomi 3.3 Capside 3.4 Morfologia 3.5 Replicazione dei fitovirus a ssRNA+ 3.6 Movimento dei virus nella pianta 3.7 Trasmissione dei fitovirus 4. Procarioti fitopatogeni 4.1 Classificazione dei procarioti fitopatogeni 4.2 Habitat dei batteri classici ed esigenti 4.3 Processo infettivo dei batteri classici ed esigenti 4.4 Sopravvivenza e disseminazione 4.5 Generalità sui fitoplasmi 4.6 Genoma e trasmissione 4.7 Classificazione 5. Oomiceti e funghi 5.1 Generalità sugli oomiceti 5.2 Generalità sui funghi 5.3 Calssificazione di Oomiceti e Funghi 5.4 Processo infettivo di oomiceti e funghi 6. Fattori di patogenicità e virulenza 6.1 Patogenicità di batteri fitopatogeni: sistemi di secrezione di tipo III e IV 6.2 Patogenicità di funghi fitopatogeni: ruolo delle melanine 6.3 Fattori di virulenza: Fitotossine 6.4 Fattori di virulenza: Enzimi che degradano la parete cellulare 6.5 Fattori di virulenza: Esopolisaccaridi 6.6 Fattori di virulenza: Fitormoni 7. Micotossine 7.1 Principali generi di funghi micotossigeni (Alternaria, Aspergillus, Claviceps, Fusarium, Penicillium) 7.2 Principali micotossine (Aflatossine, Alcalodi tossici, Altertossine, Fumonisine, Ocratossine, Patulina, Tricoteceni, Zearalenone, Miotossine emergenti). 8. Resistenza delle piante 8.1 I diversi gradi della resistenza 8.2 Difese pre-infezionali morfo-strutturali e biochimiche 8.3 Difese post-infezionali morfo-strutturali e biochimiche 8.4 Resistenza qualitativa e quantitativa 8.5 Resistenza del non ospite e tolleranza 8.6 Resistenza sistemica acquisita e resistenza sistemica indotta 9. Principi di epidemiologia 9.1 Definizione di epidemiologia 9.2 Malattie endemiche, epidemiche, sporadiche e pandemiche 9.3 Ambiente e malattie infettive delle piante (temperature, umidità, luce, reazione e composizione chimica del suolo) 9.4 Sviluppo e previsione delle epidemie 10. Diagnosi 10.1 Accertamenti diagnostici tradizionali e innovativi 10.2 I postulati di Koch 11. Principi di lotta contro le malattie delle piante 11.1 Mezzi legislativi 11.2 Mezzi genetici 11.3 Mezzi agronomici 11.4 Mezzi fisici 11.5 Mezzi biologici 11.6 Mezzi chimici 11.6.1 Residui dei fitofarmaci negli alimenti (LMR) 11.7 Cenni di legislazione fitosanitaria: difesa in regime biologico ed in regime integrato PARTE SPECIALE 1. Virus del mosaico del cetriolo da Cucumber mosaic virus (CMV) 2. Flavescenza dorata della vite da Candidatus Phytoplasma vitis 3. Rogna dell’olivo da Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi 4. Peronospora della vite da Plasmopara viticola 5. Oidio della vite da Erysiphe necator 6. Muffa grigia della vite da Botrytis cinerea 7. Ticchiolatura del melo da Venturia inaequalis 8. Ruggini dei cereali da Puccinia spp. 9. Carie dei cereali da Tilletia spp. 10. Carboni dei cereali da Ustilago spp. 11. Tracheofusariosi del pomodoro da Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici

L’esame consiste in una prova orale della durata di circa 30 minuti che prevede una prima discussione sulle strategie di controllo integrato (IPM) con particolare riferimento ad uno degli ecosistemi agrari tra quelli scelti appositamente dallo studente in accordo con il docente (saper fare). Domande brevi sulla morfologia dei gruppi tassonomici oggetti di studio, sull’anatomia e fisiologia, sull’ecologia (sapere) Durante l’esame orale, viene valutata tra l’altro: la proprietà di linguaggio; la capacità di collegare gli argomenti all’interno dei moduli e tra i moduli. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

La valutazione sarà effettuata mediante una prova orale finale, consistente in un colloquio a stimolo aperto della durata orientativa di 20 minuti, mirante ad accertare il livello di conoscenza dei contenuti del corso. Per capire il livello di acquisizione della terminologia fitopatologica specifica, l’esame orale inizia con la descrizione:- dei sintomi a carico di un campione (reale o in fotografia) di una pianta o suo prodotto infetto da fitopatogeni e/o – delle strutture dei fitopatogeni. Il docente potrà prevedere inoltre, durante il periodo di svolgimento del corso, prove in itinere composte da domande aperte e domande a scelta multipla, volte a monitorare il grado di comprensione degli 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

Gullan P.J., Cranston P.S. 2006. Lineamenti di Entomologia. Zanichelli Colazza, Peri, Lo Bue (2018) Lineamenti di Entomologia in Agricoltura Biologica Palermo University Press Pennacchio F, 2014. Gli Insetti e il loro controllo. Liguori editore

Materiale didattico scaricabile da Unistudium 1. Materiale fornito dal docente tramite la piattaforma Unistudium (https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/) 2. Matta A., Buonaurio R., Scala A., 2017. Fondamentì di Patologia vegetale. Patron Editore, Bologna. 3. Bianco P.A., Bonanomi G., Brunelli A. et al., 2021. Patologia vegetale. EdiSES Universitaria. 4. Reverberi M., Ruocco M., Covarelli L., Sella L., 2022- Patologia vegetale molecolare. Piccin editore 5. Belli Giuseppe, 2007. Elementi di Patologia vegetale. Piccin Nuova Libraria, Padova 6. Agrios G.N., 2005. Plant Pathology. Elsevier Academic Press

Conoscenze (sapere) 1. Conoscenze di base di entomologia agraria 2. Caratteristiche morfologiche e bio-etologiche generali degli insetti. 3. Morfologia, bio-etologia e caratteristiche distintive delle avversità animali della vite 4. Caratteristiche dell'agroecosistema vite. 5. Tipologia dei danni quantitativi e qualitativi causati delle avversità animali della vite 6. Metodologie di monitoraggio e campionamento dei fitofagi. 7. Metodologie di controllo dei fitofagi. 8. Caratteristiche morfologiche e bio-etologiche dei principali antagonisti naturali dei fitofagi. 9. Generalità sui principi attivi e sui formulati commerciali usati per il controllo dei fitofagi. 10 Problematiche ambientali e tossicologiche nel controllo dei fitofagi Abilità (saper fare) 1. Saper distinguere i principali ordini di insetti. 2. Riconoscere le avversità animali della vite. 3. Valutare l'entità del danno eventualmente prodotto dai fitofagi della vite. 4. Valutare le caratteristiche della componente animale di un agro ecosistema vite. 5. Scegliere le migliori opzioni di gestione delle avversità animali e applicarle in vigneto. 6. Saper affrontare in un'ottica multidisciplinare i piani di difesa integrata della vite. 7. Osservare e dissezionare insetti allo stereo microscopio. Comportamenti (saper essere) 1. Sensibili alle problematiche ambientali ed ai rischi per la salute del consumatore. 2. Coscienti del ruolo delle diverse componenti all'interno di un agroecosistema

Conoscere i fondamenti della Patologia vegetale e come si combattono le principali malattie delle piante Sapere impostare una diagnosi di una malattia.

Il principale obiettivo del corso è la conoscenza delle caratteristiche generali degli insetti e dei diversi mezzi e metodi di controllo. Verranno approfonditi l'identificazione, la biologia, l'ecologia, i danni e le strategie di controllo delle specie dannose alla vite.

Concetto di malattia. Sintomatologia. Virus, procarioti, oomiceti e funghi fitopatogeni. Micotossine. La resistenza delle piante alle malattie. Principi di epidemiologia. Diagnosi fitopatologica. La protezione delle piante dalle malattie. Sintomi, ciclo biologico, epidemiologia e lotta di alcune malattie causate da virus, procarioti fitopatogeni, oomiceti e funghi.

Al fine di meglio comprendere i diversi aspetti della morfologia e fisiologia degli insetti nonché le caratteristiche delle interazioni tra insetto e pianta è necessario aver sostenuto con successo l’esame di Fondamenti di Biologia.

Fondamenti di Biologia

Le lezioni frontali teoriche riguarderanno i diversi argomenti elencati in dettaglio nel programma. Si svolgeranno in aula con il supporto di slides proiettate durante le lezioni, materiale didattico distribuito dal docente e/o pubblicato sulla piattaforma Unistudium, Video, e Testi consigliati per lo studio. Le lezioni pratiche verranno svolte in laboratorio e saranno rivolte a fornire una conoscenza pratica della struttura degli organismi studiati nel corso delle lezioni frontali. Saranno condotte dissezioni di esemplari per valutare le differenze tra i diversi pezzi boccali, zampe, antenne, ali e appendici addominali. Saranno inoltre osservati le principali caratteristiche anatomiche degli insetti. Verranno condotte osservazioni mediante esame di materiale fotografico ed esemplari preparati e/o raccolti in campo e poi osservati al binoculare per il riconoscimento dei gruppi tassonomici di interesse.

Lezioni frontali. Lezioni pratiche. Visita multidisciplinare di aziende agricole.

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base e applicate sulla morfologia, l'anatomia, la fisiologia e la bio-etologia degli insetti. Lo studente sarà introdotto alla conoscenza delle metodologie e dei mezzi di difesa fitosanitaria con particolare riferimento a quelli a basso impatto ambientale. L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze adeguate per poter gestire le avversità animali della vite, inserendole in una visione integrata che comprenda tutte le pratiche di campo, implementate in modo da ottimizzare la risposta dell'agroecosistema vite agli attacchi degli organismi potenzialmente nocivi. Saranno in particolare studiate le principali specie di insetti fitofagi presenti nel vigneto e i loro antagonisti naturali, le metodologie per la valutazione della loro dannosità e i metodi di controllo. Gli argomenti trattati saranno i seguenti: Caratteristiche generali degli insetti: sistema tegumentale; morfologia esterna; anatomia e fisiologia; regimi dietetici; riproduzione e sviluppo; principi di classificazione; comportamento; dinamica di popolazione; fattori di regolazione abiotici e biotici; rapporti con l'uomo e gli altri organismi. Il concetto di danno; Soglie economiche; Tecniche di monitoraggio e campionamento. Mezzi controllo delle specie dannose: biotecnici, biologici, microbiologici, meccanici, agronomici, fisici, chimici; I fitofarmaci: generalità sui principi attivi e sui formulati commerciali. Strategie di difesa: controllo biologico e integrato. L'agroecosistema vigneto. Principali specie potenzialmente dannose alla vite: Frankliniella occidentalis, Drepanothrips reuteri, Empoasca vitis, Jacobiasca lybica, Zygina rhamni, Scaphoideus titanus, Hyalesthes obsoletus, Metcalfa pruinosa, Stictocephala bisonia, Daktulosphaira vitifoliae, Pulvinaria spp., Planococcus spp., Targionia vitis, Lobesia botrana, Eupoecilia ambiguella, Argyrotaenia pulchellana, Cryptoblabes gnidiella, Theresimima ampelophaga, Phyllocnistis vitegenella, Pentadon bidens, Melolontha melolontha, Byctiscus betulae, Altica ampelophaga, Anomala spp., Vesperus spp., Otiorhynchus spp, Sinoxylon spp., Janetiella oenophile, Drosophila suzuki, Panonychus ulmi, Eotetranychus carpini, Tetranychus urticae, Colomerus vitis, Calepitrimerus vitis.

PARTE GENERALE 1. La Patologia vegetale: cenni storici sull’evoluzione della Patologia vegetale. Conseguenze economiche e sociali delle malattie delle piante. Definizione di malattia. Triangolo della malattia. Relazioni tra organismi (relazioni ecologiche e simbiontiche). Rapporti trofici nel parassitismo. Le malattie parassitarie e non parassitarie delle piante. 2. Sintomi e segni delle fitopatie: definizione. Sintomi esterni ed interni. Sintomi locali e sistemici. Modificazioni cromatiche. Necrosi ed altre alterazioni degenerative. Soluzioni di continuità e distacco di parti. Modificazioni di forma e dimensione. 3. Fitovirus: caratteristiche generali dei fitovirus. Genomi. Capside. Morfologia. Replicazione dei fitovirus a ssRNA+. Movimento dei virus nella pianta. Trasmissione dei fitovirus per via agamica, per via gamica, per contatto. per succo e per insetti. Altre modalità di trasmissione. 4. Procarioti fitopatogeni: classificazione dei procarioti fitopatogeni. Habitat dei batteri classici ed esigenti. Processo infettivo dei batteri classici ed esigenti. Contagio. Penetrazione. Colonizzazione. Evasione. Sopravvivenza e disseminazione. Generalità sui fitoplasmi. Genoma e trasmissione. Classificazione. 5. Oomiceti, plasmodioforidi e funghi: generalità sugli oomiceti. Cenni sui plasmodioforidi. Generalità sui funghi. Processo infettivo di oomiceti e funghi. Contagio Penetrazione. Colonizzazione. Evasione. 6. Fattori di patogenicità e virulenza. Patogenicità di batteri fitopatogeni: sistemi di secrezione di tipo III e IV. Patogenicità di funghi fitopatogeni: ruolo delle idrofobine e delle melanine. Fattori di virulenza: Fitotossine, enzimi che degradano la parete cellulare, esopolisaccaridi, fitormoni. 7. Micotossine. Principali funghi micotossigeni. aflatossine, ocratossine, Fusarium-micotossine: tricoteceni, zearalenoni, fumonisine. 8. Resistenza delle piante: i diversi gradi della resistenza. Difese pre-infezionali morfo-strutturali e biochimiche. Difese post-infezionali morfo-strutturali e biochimiche. Resistenza qualitativa e quantitativa. Resistenza del non ospite e tolleranza. Teoria del gene per gene. Resistenza sistemica acquisita e resistenza sistemica indotta. 9. Principi di epidemiologia: definizione di epidemiologia. Malattie endemiche, epidemiche, sporadiche e pandemiche. Ambiente e malattie infettive delle piante (temperature, umidità, luce, reazione e composizione chimica del suolo). Sviluppo e previsione delle epidemie. 10. Diagnosi: accertamenti diagnostici tradizionali, sierologici e molecolari. I postulati di Koch. 11. Principi di lotta contro le malattie delle piante: profilassi e terapia. Mezzi legislativi. Impiego di piante resistenti. Utilizzo di materiale di propagazione sano. Controllo dei vettori. Mezzi agronomici. Mezzi fisici. Mezzi chimici. Mezzi biologici. PARTE SPECIALE 1. Degenerazione infettiva della vite da Grapevine fanleaf virus (GFLV) e Arabis mosaic virus (ArMV) 2. Accartocciamento fogliare della vite da Grapevine leafroll-associated virus 1 .(GLRaV-1; GLRaV-3; GLRaV-4; GLRaV-2; GLRaV-7) 3. Legno ricco della vite da Grapevine virus A .(GVA, GVB, GVD, GVE, GVF) 4. Virus del Pinot grigio da Grapevine Pinot gris virus (GPGV) 5. Malattia di Pierce della vite da Xylella fastidiosa 6. Tumore batterico della vite da Rhizobium vitis 7. Flavescenza dorata della vite da Candidatus Phytoplasma vitis; 8. Peronospora della vite da Plasmopara viticola 9. Oidio della vite da Erysiphe necator 10. Muffa grigia della vite da Botrytis cinerea 11. Mal dell’esca della vite 12. Escoriosi della vite da Phomopsis viticola 13. Eutipiosi della vite da Eutypa lata

L’esame prevede una prova orale che consiste in una discussione della durata di circa 20-30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui diversi contenuti indicati nel programma. Durante la prova orale si valuterà anche la capacità di comunicazione dello studente. La prima parte della prova consisterà nella verifica della capacità acquisite nel riconoscimento dei principali ordini di insetti. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Esame orale finale che comprende: alcune domande sulla parte generale e descrizione di una malattia. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

1. Materiale fornito dal docente. 2. Colazza S, Peri E, Lo Bue P – Lineamenti di entomologia in agricoltura biologica – Palermo University Press 3. LUCCHI A. 2017. Note di Entomologia viticola. 3a edizione, Pisa University Press srl, PISA 4. Gullan, Cranston - LINEAMENTI DI ENTOMOLOGIA - Zanichelli editore.

Matta A., Buonaurio R., Favaron F., Scala A., Scala F. (2017). Fondamenti di Patologia Vegetale. Pàtron Editore Bologna. Materiale didattico scaricabile da Unistudium https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/

Capacità di: - comprendere l'origine dei microrganismi (pro-tecnologici, deterioranti, patogeni) negli alimenti (e nei processi tecnologici correlati) ed i fattori che ne condizionano lo sviluppo e la sopravvivenza; - comprendere il significato e l'importanza delle tecniche di conservazione e di risanamento igienico degli alimenti; - comprendere la tassonomia, biologia e fisiologia dei principali gruppi microbici di interesse per l'industria alimentare; - comprendere il ruolo svolto dai differenti gruppi microbici all'interno degli alimenti fermentati (bevande fermentate, formaggi, insaccati, burro, pane, ecc.); - comprendere il significato ed il ruolo degli starter microbici utilizzati dall'industria alimentare.

• Studio dei principali fattori che ne condizionano lo sviluppo e la sopravvivenza dei microrganismi - Principali gruppi microbici presenti negli alimenti. - Definizione di colture e microbiota primario e secondario - Cenni di biotecnologia degli alimenti fermentati e ruolo svolto dai differenti gruppi microbici - conta vitale dei microrganismi presenti materie prime di origine alimentare

Al fine di comprendere e saper interpretare criticamente gli argomenti trattati è richiesta una buona preparazione in microbiologia generale (tecniche base di microbiologia) e biochimica (principali metabolismi)

Modalità di insegnamento: lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio, test a risposta multipla settimanali senza valutazione. Supporti per l'insegnamento e l'apprendimento: video proiezioni delle lezioni, materiale didattico distribuito dal docente, testi consigliati per lo studio, dispense consegnate dal docente Modalità di apprendimento (oltre alla frequenza delle attività didattiche): lettura e studio personale su testi di riferimento, lettura e studio personale su materiale consegnato dal docente, pratica di laboratorio, realizzazione e presentazione di relazioni individuali su temi e progetti specifici

• Studio dei principali fattori che ne condizionano lo sviluppo e la sopravvivenza dei microrganismi (temperatura, pH, Aw, ossigeno). - Principali gruppi microbici presenti negli alimenti. Cenni sulla tassonomia, biologia e fisiologia dei differenti gruppi di microrganismi protecnologici: batteri lattici, batteri acetici, Enterobatteri, cocchi coagulasi negativi, proprionibatteri, bifidobatteri, Clostridium, Bacillus, lieviti, funghi filamentosi. - Definizione di colture starter selezionate e naturali e loro conservazione e di microbiota primario e secondario - Cenni di biotecnologia degli alimenti fermentati e ruolo svolto dai differenti gruppi microbici pro-tecnologici nella produzione di bevande fermentate (vino, birra, aceto), prodotti lattiero caseari (yogurt, formaggi, burro), pane e insaccati. - conta vitale dei microrganismi presenti in prodotti e materie prime di origine alimentare (es. latte crudo). Verifica ed interpretazione dei risultati.

L’esame prevede una prova orale della durata di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati nel corso e l’abilità di saperli correlare tra loro. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dello studente e le proprietà di linguaggio tecnico in relazione agli argomenti trattati. Sarà valutata anche la realizzazione di relazioni individuali su temi e progetti specifici indicati dal docente, consegnate durate il semestre di lezione. Questo tipo di prova consentirà di valutare la comprensione e la capacità di sintesi dello studente.

1. L. COCOLIN, M. GOBBETTI, E. NEVIANI Microbiologia alimentare applicata. Casa Editrice Ambrosiana, 2022 2. V. BOTTAZZI. Microbiologia lattiero-casearia, Edagricole, 1993. 3. A. VAUGHAN, P. BUZZINI, F. CLEMENTI. Laboratorio Didattico di Microbiologia. Casa Editrice Ambrosiana, 2008 (per consultazione). 4. B. BIAVATI, C. SORLINI. Microbiologia Generale e Agraria. Casa Editrice Ambrosiana, 2007 (per consultazione). 5. A. GALLI VOLONTERIO, Microbiologia degli Alimenti. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2005.

• apprendimento dei concetti fondamentali di microbiologia - comprensione dei principali problemi e delle potenzialità delle biotecnologie microbiologiche - addestramento nelle tecniche microbiologiche più importanti

• Organizzazione cellulare dei microrganismi, - tassonomia e sistematica dei microrganismi, - modelli eucariotici e organizzazione genetica dei vari tipi di microrganismi. - Principi di miglioramento genetico e concetti basilari di applicazioni biotecnologiche microbiche. - Esempi applicativi di biotecnologie microbiche.
• chimica - biochimica - elementi di biologia cellulare

lezioni frontali, esercitazioni pratiche e teoriche

• Organizzazione cellulare dei procarioti e degli eucarioti - Struttura e funzioni dei vari componenti della cellula. - La riproduzione asessuata e sessuale. - Principi di sistematica dei microrganismi. - Tassonomia molecolare e implicazioni biotecnologiche - I lieviti come modello di cellula microbica eucariotica. - Cenni sulla coltivazione dei microrganismi. - Ricerca della biodiversità e della variabilità in natura. - Mutagenesi - Casistica di applicazioni biotecnologiche

esame orale finale

B. Biavati, C. Sorlini. Microbiologia Agraria ,2007, Ed. Ambrosiana, Milano J.J. Perry, J.T. Staley, S. Lowry Microbiologia, 2004. Zanichelli. Milano Dispense integrative distribuite durante il corso M.T. MADIGAN, J.M. MARTINKO & J. PARKER, Brock, Biologia dei Microrganismi, 2003, Casa Editrice Ambrosiana, Milano

Gli argomenti del presente modulo rappresentano il primo insegnamento nello studio delle tecnologie alimentari esaminando concetti di base per il successivo studio dei processi alimenti. L'obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare successivamente lo studio dei processi alimentari e la soluzione di problemi reali dell'industria alimentare. Le principali conoscenze acquisite saranno: Grandezze fisiche e relative unità di misura Bilanci di massa e di energia Principi e applicazioni delle tecniche di separazione meccaniche Sedimentazione e centrifugazione Filtrazione e pressione Teoria e applicazione dello scambio di calore Processo di pastorizzazione e sterilizzazione Principi e applicazioni delle tecniche di separazione per via termica Evaporazione e distillazione Essiccamento e liofilizzazione Le principali abilità (saper fare) saranno: Valutazione dei flussi di materia in entrata ed in uscita durante un'operazione tecnologica. Valutazione del bilancio energetico di un'operazione tecnologica Saper scegliere e valutare la migliore tecnica di separazione meccanica in base al prodotto da trattare Saper scegliere e valutare la migliore tecnica di separazione per via termica in base al prodotto da trattare Saper impostare i parametri tecnologici per la conduzione di una pastorizzazione o sterilizzazione Saper massimizzare l'efficienza di un impianto Saper affrontare i problemi dell'industria alimentare relativi alla conservazione e trasformazione.

Il Corso si propone di offrire allo studente le conoscenze tecnico-scientifiche di base delle operazioni tecnologiche su cui si fondano i processi di produzione degli alimenti. Particolare rilevanza sarà data alle Operazioni Unitarie collegate alla trasformazione e conservazione degli alimenti.

Al fine di comprendere la maggior parte delle operazioni unitarie trattate in questo insegnamento è necessario aver sostenuto gli esami di Matematica e Fisica. Inoltre alcuni degli argomenti trattati richiedono la capacità di saper risolvere dei semplici logaritmi ed integrali. La conoscenza di queste tecniche risulta essere un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso; - esercitazioni numeriche in aula per l'analisi e la soluzione di problemi reali inerenti le operazioni unitarie.

Il Corso si propone di offrire allo studente le informazioni tecnico-scientifiche di base per la comprensione e la padronanza delle operazioni tecnologiche su cui si fondano i processi di produzione degli alimenti. Particolare rilevanza sarà data alle Operazioni Unitarie collegate alla trasformazione e conservazione degli alimenti approfondendo sia gli aspetti teorici che quelli applicativi. Lezioni frontali Trasporto di massa e transfer di quantità di moto. Questa prima parte del corso mira a descrivere le basi meccaniche e chimico fisiche su cui si basano le principali Operazioni Unitarie che implicano un transfer di massa e di quantità di moto (molitura, cernita, taglio, agitazione, impastamento, pompaggio, decantazione, centrifugazione, filtrazione, pressione, concentrazione su membrana, ecc.) e a descriverne le principali applicazioni nonché le relative macchine operatrici. Trasporto di calore La seconda parte del corso mira a descrivere le basi meccaniche e chimico fisiche su cui si basano le principali Operazioni Unitarie che implicano un transfer di quantità di calore (riscaldamento, raffreddamento, refrigerazione, surgelamento, pastorizzazione, sterilizzazione, ecc.), anche in concomitanza con un tranfer di massa (evaporazione, distillazione, essiccamento, liofilizzazione) e a descriverne le principali applicazioni nonché le relative macchine operatrici. Operazioni unitarie innovative per la conservazione degli alimenti.

L'esame prevede una prova scritta o una prova scritta e orale. Alla fine dell'insegnamento lo studente può superare l'esame sostenendo una prova scritta che prevede la soluzione di otto esercizi numerici e ventidue test a risposta multipla. La prova ha una durata superiore a centoventi minuti ed è finalizzata a verificare la capacità di applicazione delle conoscenze teoriche delle varie operazioni unitarie e i relativi macchinari trattati nell'insegnamento. La prova scritta e orale consiste nella soluzione di un esercizio numerico in un tempo di circa venti minuti e in una discussione della durata di circa trenta minuti finalizzata a verificare il livello di conoscenza e capacità di comprensione dello studente sui contenuti teorici e applicativi degli argomenti trattati nell'insegnamento.

Schede didattiche e dispense a cura del docente. 1. CARLO POMPEI, "Operazioni unitarie della tecnologia alimentare", Casa Editrice Ambrosiana, Milano. 2. CARLO R. LERICI, GIOVANNI LERCKER, "Principi di Tecnologie Alimentari", CUEB, Bologna 3. CLAUDIO PERI, BRUNO ZANONI, "Manuale di Tecnologie Alimentari", voll. I, II, III, IV, CUSL, Milano 4. P.J. FELLOWS, "Food Processing Technology, Principles and Practice", Ellis Horwood ltd, England. 5. R. Paul Singh, Dennis R. Heldman, Principi di tecnologia Alimentare, Casa Editrice Ambrosiana, Milano

L'obiettivo dell'insegnamento è di trasmettere adeguate conoscenze sugli aspetti fondamentali delle produzioni animali. I cenni sui principi di anatomia e di fisiologia nutrizionale e riproduttiva delle specie di interesse zootecnico permetteranno agli studenti di meglio comprendere gli aspetti legati all’alimentazione degli animali di interesse zootecnico ed alle loro tecniche di allevamento. Verranno, inoltre descritte, le principali razze bovine, ovine, caprine e suine allevate e le tecniche di allevamento. Verranno fornite semplici nozioni di acquacoltura, coniglicoltura ed avicoltura. Per ogni specie, infine, verranno descritti i principali parametri produttivi e di qualità dei prodotti. Le principali conoscenze (sapere) riguarderanno: 1. cenni di anatomia e fisiologia, morfologia degli animali di interesse zootecnico; 2. le caratteristiche differenziali dei tipi genetici trattati; 3. cenni sul valore nutritivo dei principali alimenti di interesse zootecnico; 4. cenni su fabbisogni e parametri di razionamento degli animali di interesse zootecnico; 5. i principali sistemi e tecniche di allevamento di animali di interesse zootecnico; 6. aspetti della qualità dei prodotti di origine animale. Le principali capacità di saper fare (abilità) riguarderanno: 1.saper governare le basi di anatomia, di fisiologia di morfologia degli animali di interesse zootecnico; 2. avere gli strumenti di base progettare una semplice razione; 3. saper riconoscere le principali razze allevate; 4. avere consapevolezza dei diversi sistemi produttivi (latte, carne, uova, prodotti ittici) e della qualità delle produzioni ottenute. I principali comportamenti attivati comprendono (saper essere): 1. prendere sempre in considerazione la ricaduta ambientale di ogni tipologia di allevamento; 2. prendere sempre in considerazione i rischi per la salute dei consumatori, legati alle tecniche di allevamento; 3. considerare l'allevamento come sintesi di varie competenze (botaniche, agronomiche, zootecniche, veterinarie, economiche, sociali, ecc.).

Cenni di anatomia e di fisiologia degli animali in produzione zootecnica. Cenni di morfologia animale. Principi di etnologia zootecnica. Principi di alimentazione animale. Management degli allevamenti in funzione degli indirizzi produttivi, dei tipi genetici allevati e dei rapporti col territorio. Cenni sulla qualità delle produzioni zootecniche.

L’insegnamento non prevede alcuna propedeuticità. Tuttavia è richiesta la capacità di eseguire semplici calcoli matematici ed è gradita una conoscenza di base della biologia animale.

Il Corso è organizzato in lezioni frontali in aula, con supporti multimediali, sugli argomenti riportati nel programma, in lezioni pratiche in aula, e/o in laboratorio e/o in campo, se permesse, su argomenti di etnografia ed alimentazione, e in eventuali visite di istruzione, in campo, presso allevamenti del territorio, se permesse dalle normative sanitarie vigenti.

Introduzione alle produzioni animali. Cenni di anatomia degli animali domestici e di fisiologia nutrizionale. Cenni su aspetti morfologici degli animali di interesse zootecnico. Cenni sui principi di alimentazione animale: -aspetti della valutazione degli alimenti e della utilizzazione da parte degli animali (digeribilità e degradabilità ruminale); -Il razionamento degli animali di interesse zootecnico. Tecnica di allevamento della vacca da latte, della bufala, della pecora da latte e della capra e principali razze allevate. Principali caratteristiche qualitative del latte (grasso, proteine, lattosio, cellule somatiche ed attitudine casearia). Tecniche di allevamento del bovino da carne (vitello a carne bianca, vitellone leggero, vitellone pesante) e principali razze allevate. Classificazione delle carcasse. Principali caratteristiche qualitative della carne (caratteristiche reologiche e chimiche). Tecniche di allevamento del suino e parametri qualità volti alla produzione di carni trasformate. Cenni su tecnica di allevamento del broiler e delle galline ovaiole. Cenni su aspetti di acquacoltura.

L'esame prevede una prova orale che consiste in una discussione di circa 30-40 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunto dallo studente sugli argomenti presentati a lezione e riportati nel programma.

Slides delle lezioni e delle esercitazioni, foto delle principali razze, tavole di alimentazione, distribuite dal docente tramite il supporto multimediale in uso in Ateneo.

L'obiettivo dell'insegnamento è di trasmettere adeguate conoscenze sull'evoluzione della viticoltura e sulla distribuzione in ambito planetario, sullo studio degli elementi costitutivi della pianta, sulla vocazionalità ambientale alla coltivazione della vite, sull'analisi del terroir e della relativa influenza sui parametri qualitativi dell'uva e sulla produttività delle piante nonché sulla valutazione dell'efficienza del vigneto e dell'influenza esercitata dai principali stress abiotici. Le principali conoscenze acquisite saranno su: - Evoluzione del settore vitivinicolo in ambito regionale, nazionale, europeo e mondiale - Organografia del genere Vitis e fasi vegetative e riproduttive - Biologia dello sviluppo e della maturazione dell'uva - Eco-fisiologia viticola e stress ambientali - Terroir e cru (descrizione, valutazione ed analisi) - Indici di equilibrio vegeto-produttivo e valutazione dell'efficienza dei vigneti Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze del sapere acquisite, ottenendo le seguenti capacità del sapere fare (abilità): - analizzare e comunicare/discutere/dialogare sull'evoluzione del settore vitivinicolo in ambito mondiale; - relazionare su aspetti specifici dello sviluppo delle viti e sui fattori pedologici e climatici che ne condizionano le performance produttive e qualitative; - capacità di interpretare le relazioni fra ambiente e pianta necessarie per ottimizzare i processi fisiologici e superare gli stress ambientali; - capacità di individuare vitigni e cloni maggiormente adatti ai vari ambienti sulla base di criteri fisiologici, ecologici e produttivi; - analizzare l'efficienza del vigneto (prerogativa indispensabile per l'applicazione delle tecniche colturali correttive che saranno affrontate nel modulo di Viticoltura II) - capacità di reperire ed interpretare le recenti ricerche nel settore della viticoltura per ottimizzare la produzione ed aumentare le resistenze biotiche ed abiotiche anche alla luce del cambiamento climatico in atto e delle mutevoli esigenze dei mercati.

L'obiettivo dell'insegnamento è di trasmettere adeguate conoscenze sulla progettazione del vigneto e sulla relativa gestione volte all'ottenimento di uve di elevata qualità, costanti nel tempo e a costi sostenibili. Le principali conoscenze acquisite saranno su: - Progettazione del vigneto e scelta dei materiali - Sistemi di allevamento - Potatura invernale ed estiva - Concimazione - Carenze nutrizionali: diagnosi e cura - Gestione del suolo - Meccanizzazione delle operazioni colturali Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze del sapere acquisite, ottenendo le seguenti abilità: - analizzare e discutere/dialogare su progettazione ed impianto del vigneto; - relazionare sui sistemi di allevamento proponibili in funzione delle caratteristiche pedo-climatiche del sito di coltivazione; - capacità di interpretare le carenze nutrizionali e le principali fitopatie e di dettare appropriati schemi risolutivi; - capacità di individuare e proporre idonee tecniche di gestione della chioma e del suolo in funzione di aspetti pedo-climatici e di strategia aziendale; - analizzare l'efficienza delle macchine da inserire nei vigneti al fine di contenere i costi di produzione e migliorare aspetti salienti del lavoro e della produzione. - capacità di reperire ed interpretare le recenti ricerche nel settore della viticoltura per ottimizzare la produzione ed aumentare le resistenze biotiche ed abiotiche anche alla luce del cambiamento climatico in atto e delle mutevoli esigenze dei mercati.

Stato attuale e prospettive future della coltivazione della vite. Statistica viticola. Anatomia, morfologia e fisiologia della vite. Ciclo vegetativo e produttivo. Ecologia viticola. Evoluzioni dei parametri di qualità durante la maturazione dell’uva. Zonazione viticola e microclima vegetazionale. Efficienza del vigneto ed indici di equilibrio vegeto-produttivo. Selezione massale e clonale.

Propagazione, portinnesti, progettazione del vigneto, sistemi di allevamento, potatura d’allevamento, di produzione e verde, concimazione, sistemi di irrigazione, gestione del suolo, vendemmia manuale e meccanica, viticoltura di precisione e gestione a rateo variabile e modelli vitivinicoli sostenibili.

Al fine di comprendere e di saper affrontare aspetti salienti di alcune tematiche quali: eco-fisiologia viticola e riconoscimento varietale/clonale, è utile aver sostenuto con successo gli esami di Chimica e di Fondamenti di Biologia. Questo prerequisito è valido sia per gli studenti che frequentano le lezioni sia per quelli che non frequentano.

Al fine di comprendere e di saper affrontare aspetti salienti di alcune tematiche quali: fertilizzazione, irrigazione e meccanizzazione è utile aver sostenuto con successo gli esami di Chimica e di Fondamenti di Biologia. Questo prerequisito è valido sia per gli studenti che frequentano le lezioni sia per quelli che non frequentano.

Il Corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti riportati nel programma; - seminari specifici su tematiche innovative; - esercitazioni svolte presso i laboratori e vigneti sia sperimentali che commerciali.

Il Corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti riportati nel programma; - seminari specifici su tematiche innovative, - esercitazioni svolte presso laboratori e vigneti sperimentali.

1. Cenni storici ed evoluzione della coltura, la distribuzione della viticoltura nel mondo, nella UE, in Italia e nelle diverse regioni. Tendenze attuali e prospettive della coltura. 2. Sistematica del genere Vitis e specie di interesse viticolo. Organografia: caratteristiche anatomiche, morfologiche e funzionali dei vari organi della vite e della pianta nel suo insieme. 3. Ciclo annuale ed attività vegetativa e riproduttiva. Biologia dello sviluppo in rapporto ai processi di assorbimento radicale, produzione e traslocazione dei fotosintetati. 4. Fisiologia della maturazione (tecnologica, fenolica ed aromatica) ed evoluzione dei principali parametri della qualità dell’uva. Analisi delle interazioni tra il potenziale genetico (vitigno e clone) ed i fattori climatici e pedologici. 5. Ecologia viticola e studio della vocazionalità ambientale (indici bioclimatici e zonazione) 6. Ecofisiologia della vite: fotosintesi, traspirazione, respirazione e ripartizione degli assimilati in funzione di fattori ambientali ed antropici 7. Ampelografia: descrittori utilizzabili per il riconoscimento varietale, tecniche ed epoche di rilevamento. 8. Equilibrio vegeto-produttivo del vigneto: metodi di valutazione ed analisi dell'efficienza 9. Disciplinari di produzione IGP e DOP 10. Selezione massale e clonale ed omologazione dei cloni

1. Propagazione della vite: gamica ed agamica, produzione di barbatelle innestate e franche, innesto a dimora e reinnesto, propagazione in vitro, commercializzazione del materiale di propagazione. 2. Impianto del vigneto: operazioni preliminari, sistemazione del terreno, analisi del terreno, scasso o rippatura, sistemazione idraulica, dimensioni e forma degli appezzamenti, lunghezza ed orientamento dei filari, distanze di piantagione, epoca d’impianto, tecnica di collocazione a dimora delle barbatelle, scelta dei materiali per l’impianto (pali, tutori, fili, ancore, mensole, tendifilo, ecc.). 3. Portinnesti 4. Potatura invernale: d’allevamento e di produzione (manuale e meccanica), 5. Gestione della chioma: palizzamento verticale dei germogli, cimatura dei germogli, sfemminellatura, scacchiatura, defogliazione, spollonatura, diradamento dei grappoli. 6. Nutrizione minerale e concimazione: azione dei principali elementi nutritivi (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Z, Mn, B, Cu, Mo, Zn, Co), concimazione d’impianto, d’allevamento e di produzione, diagnostica fogliare e peziolare, fertilizzanti e sostanza organica, epoca e modalità di somministrazione, concimazione fogliare. 7. Nutrizione idrica ed irrigazione: carenza idrica, eccesso di umidità, rapporti acqua-terreno, fabbisogni idrici, qualità delle acque, bilancio idrico, sistemi di irrigazione. Fertirrigazione. 8. Gestione del suolo: lavorazioni ordinarie, diserbo chimico, pirodiserbo, pacciamatura, inerbimento naturale ed artificiale. Gestione del sottofilare. 9. Vendemmia: epoca e modalità di raccolta, vendemmia meccanica e qualità. 10. Viticoltura di precisione, gestione a rateo variabile e sostenibilità. 11. Modelli di viticoltura: convenzionale, integrato, biologico e biodinamico.

La verifica dell'apprendimento prevede un accertamento verbale che consiste in una discussione di circa 40-45 minuti indirizzata all'accertamento delle conoscenze raggiunte dallo studente, nonchè alla valutazione delle capacità critiche espresse nei confronti delle principali problematiche del settore, soprattutto alla luce del cambiamento climatico e delle mutevoli esigenze dei mercati. I quesiti verteranno su aspetti di organografia, fisiologia, attività vegetativa e riproduttiva, metabolismo della maturazione dell’uva, nonché sui rapporti tra l’ambiente pedo-climatico ed il potenziale genetico utilizzabile. Particolare attenzione è dedicata allo studio del sinergismo tra i numerosi fattori che influenzano lo svolgersi delle varie fasi fenologiche e l’adattabilità delle piante

La verifica dell'apprendimento prevede un accertamento verbale che consiste in una discussione di circa 40-45 minuti indirizzata all'accertamento delle conoscenze raggiunte dallo studente, nonchè alla valutazione delle capacità critiche espresse nei confronti delle principali problematiche del settore, soprattutto alla luce del cambiamento climatico e delle mutevoli esigenze dei mercati nazionali ed internazionali. I quesiti verteranno su aspetti di progettazione del vigneto, sistemi di allevamento, portinnesti, gestione della chioma e del suolo, nutrizione idrica e minerale, vendemmia, meccanizzazione e viticoltura di precisione. Nel complesso l'esame orale consentirà di verificare l'abilità comunicativa dello studente, la capacità di applicare le competenze acquisite e di elaborare idonee soluzioni in autonomia di giudizio. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Manuale di Viticoltura (2018). Autori: Palliotti A., Poni S., Silvestroni O. Edagricole (Bologna) La Nuova Viticoltura (2015). Autori: Palliotti A., Poni S., Silvestroni O. Edagricole (Bologna) Articoli scientifici e lezioni in power point forniti dal docente.

Manuale di Viticoltura (2018). Autori: Palliotti A., Poni S., Silvestroni O. Edagricole (Bologna) La Nuova Viticoltura (2015). Autori: Palliotti A., Poni S., Silvestroni O. Edagricole (Bologna) Articoli scientifici e lezioni in power point fornite dal docente.