scienze biologiche

L'obbiettivo dell'unità didattica e quello di fornire allo studente sia conoscenze di base che conoscenze più approfondite negli aspetti teorici, sperimentali e tecnico-applicativi della biologia vegetale. In particolare tali cosnoscenze sono riferite alle alghe, ai funghi ed in particolr modo delle piante nonché alle loro simbiosi e serviranno a far comprendere allo studente la complessità dei sistemi viventi al livello cellulare, strutturale e funzionale. Tutto ciò è mirato all'acquisizione di solide competenze e abilità operative e applicative nell'ambito della biologia vegetale.

Questa atttività formativa fornisce conoscenze generali sui seguenti argomenti: citologia e struttura della cellula vegetale, anatomia degli organismi vegetali, fisiologia dei principali processi metabolici, ecologia ed evoluzione degli organismi vegetali compresi i funghi. Il programma più dettagliato è articolato come di seguito: introduzione alla biologia vegetale: l'importanza delle piante negli ecosistemi e per l'uomo, i rapporti tra le piante e gli altri organismi (simbiosi, parassitismo, saprofitismo), tipi di metabolismo (aututrofia, eterotrofia), le principali molecole del mondo vegetale, rudimenti di sistematica vegetale. Citologia, istologia, anatomia: gli organelli caratteristici della cellula vegetale (parete, vacuolo, plastidi) e loro funzioni, tipologie di tesssuti embrionali ed adulti, il differenziamento cellulare, anatomia del fusto, della radice,dellafoglia, del fiore e del frutto. Il suolo e la nutrizione minerale: che cosa è il suolo, micro e macronutrienti, i cicli biogeochimici, il ciclo dell'acqua, il ciclo dell'azoto, l'assorbimento minerale. Movimento dei nutrienti e dell'acqua nella pianta:Linfa grezza e linfa elaborata, loro trasferimento nel corpo della pianta. Metabolismo e accrescimento: la fotosintesi ed i suoi diversi adattamenti, integrazione organistica e ormoni vegetali,come le piante “sentono” l'ambiente esterno, come le piante rispondono agli stress ambientali. La diversità del mondo vegetale: il regno dei protisti, le alghe: caratteristiche dei pricipalitaxa e la loro riproduzione. Il regno dei funghi: caratteristiche dei principali taxa e loro riproduzione. I regno delle piante: briofite, pteridofite, gimnosperme, angiosperme caratteristiche dei principali taxa e loro riproduzione. Le interazioni tra angiosperme ed il mondo animale: dispersione del polline e dei semi.

Conoscenze di Fisica e Chimica di base, otre che di Citologia.

I metodi didattici comprendono discussioni in aula su specifici argomenti basate su presentazioni powerpoint condivise con gli studenti. esercitazioni di gruppo in laboratorio in cui gli studenti possono osservare direttamente l'anatomia degli organi delle piante su sezioni da loro preparate, visite guidate in orto botanico per l'osservazione diretta della diversità vegetale. Allo studente è richiesto lo studio autonomo del materiale didattico fornito con loro condiviso integrato con i testi di riferimento.

La verifica dell'apprendimento dello studente si basa (100%) su una prova orale finale che indagherà le capacità di descrivere e correlare gli argomenti oggetto del programma nonché la capacità critica e la chiarezza espositiva dello studente. La gradazione del voto sarà così aticolata: 18-23 comprensione e chiarezza sufficiente, capacità critica limitata; 24-26 comprensione e chiarezza discreta, capacità critica parziale; 27-30 comprensione e chiarezza buona/ottima, capacità critica buona/ottima. Si valuteranno soluzioni alternative per studenti con bisogni educativi speciali o disturbi dell’apprendimento. Appelli per studenti fuori corso possono essere fissati a richiesta anche al di fuori delle normali sessioni.

Pancaldi S., Baldisserotto C, Ferroni L., Pantaleoni L. 2023. Fondamenti di Botanica generale. McGraw-Hill. Stern KR et al. 2009. Introduzione alla Biologia delle Piante. McGraw-Hill. Rost TL et al. 2008. Biologia delle piante. Tutte le slide presentate durante le lezioni saranno condivise con gli studenti mediante la piattaforma Usiena Integra. Articoli scientifici, brevi filmati e specifiche pagine web integreranno il materiale didattico e saranno disponibili sulla stessa piattaforma.

Gli obiettivi dell'apprendimento del corso di Chimica Generale ed Inorganica per il primo anno di Scienze Biologiche sono focalizzati sull'acquisizione della conoscenza di base della chimica, un fondamentale pilastro per lo sviluppo della formazione professionale. Questo insegnamento contribuisce in modo significativo agli obiettivi formativi dell'ambito propedeutico del corso di laurea in Scienze Biologiche, mirando a fornire agli studenti una solida base di conoscenze chimiche fondamentali. Questa base è essenziale per poter affrontare con successo le conoscenze avanzate in chimica organica e biochimica, nonché per comprendere una vasta gamma di fenomeni di rilevanza biologica. Si illustra come la comprensione dei concetti chimici sia indispensabile per interpretare i processi biologici, dal livello genetico alla comprensione dei processi fisiologici. L'obiettivo principale del corso è di fornire agli studenti un’introduzione al linguaggio e alla metodologia scientifica, concentrata sulla comprensione dei fenomeni chimici, sul loro ruolo nei sistemi biologici e sugli aspetti applicativi. In aggiunta, il corso offre una conoscenza approfondita del comportamento delle soluzioni acquose e degli equilibri chimici in soluzione, fornendo così le basi necessarie per affrontare i fenomeni biochimici. Un aspetto fondamentale del corso è l'accoglienza di studenti provenienti da diversi indirizzi scolastici, con l'obiettivo di creare un ambiente inclusivo. Questo permette di stabilire una base comune di conoscenze e di fornire a tutti gli studenti gli strumenti necessari per comprendere i meccanismi molecolari che stanno alla base della vita e per interpretare le interazioni chimiche che guidano i processi biologici.

Il corso di Chimica Generale ed Inorganica è progettato appositamente per gli studenti di Scienze Biologiche. L'obiettivo principale è fornire una solida base di conoscenze chimiche fondamentali che sono essenziali per i futuri biologi. Questi concetti non solo sono cruciali per la comprensione delle dinamiche dei processi chimici a livello atomico e molecolare, ma hanno anche applicazioni dirette nel contesto biologico. Attraverso l'esplorazione della struttura atomica, dei legami chimici, delle reazioni chimiche e degli equilibri, gli studenti avranno l'opportunità di sviluppare una profonda comprensione delle leggi e dei principi che guidano le interazioni chimiche che sono centrali per molteplici aspetti della biologia.
L'elenco seguente illustra gli argomenti che verranno affrontati durante il corso:
Struttura dell’atomo. Sistema periodico. Elettronegatività. Legame chimico. Stati di aggregazione della materia. La mole. Le soluzioni. Concentrazione di soluzioni. Acidi e basi. Reazioni chimiche. Stechiometria. Reazioni di ossido-riduzione. Cenni di termochimica. Equilibrio chimico. Dissociazione ionica dell'acqua. pKw, pH, pOH. Soluzioni tampone. Sostanze anfotere. Equilibri di solubilità. Elettrochimica. Celle galvaniche ed elettrodi. Potenziale di elettrodo.

Il corso inizia introducendo nozioni di base fondamentali e non richiede alcuna conoscenza chimica pregressa. È sufficiente avere familiarità con operazioni matematiche semplici, oltre a una comprensione di equazioni di secondo grado e logaritmi. Inoltre, avere una conoscenza di alcuni principi fisici di livello scuola secondaria superiore può risultare vantaggioso.

L'insegnamento del corso di Chimica Generale ed Inorganica si struttura attraverso lezioni sotto forma di discussione in aula, con una durata prevista di 48 ore, e un programma di tutoraggio. Questi metodi didattici sono stati scelti con l'obiettivo di offrire agli studenti un'esperienza completa e interattiva, consentendo loro di acquisire una solida comprensione dei concetti chimici fondamentali in modo efficace. Entrambi i metodi svolgono un ruolo specifico nel promuovere l'apprendimento attivo e la comprensione profonda della materia.
Durante le lezioni di discussione in aula, il docente presenta in modo chiaro e organizzato i concetti chiave del corso, illustrando esempi concreti di applicazione nel contesto professionale futuro degli studenti. La didattica è basata principalmente sull’esposizione orale, supportata da presentazioni Power Point (materiale didattico successivamente convertito in PDF e reso disponibile sulla piattaforma Moodle del corso) e annotazioni su lavagna o lavagna elettronica. Gli studenti hanno la possibilità di porre domande direttamente al docente e di ricevere spiegazioni immediate. Alla fine di ciascun argomento trattato, verrà destinato del tempo per le esercitazioni. Questo momento offre agli studenti l'opportunità di applicare concretamente i concetti teorici appresi durante le lezioni. Attraverso esercizi pratici, gli studenti acquisiscono abilità nell'utilizzo di formule chimiche, nel bilanciamento delle equazioni e nella risoluzione di problemi chimici. Questa pratica attiva aiuta gli studenti a tradurre le nozioni teoriche in competenze pratiche, oltre a stimolare la loro capacità di analisi e di strategia nella risoluzione dei problemi. Le esercitazioni possono essere condotte in gruppo, promuovendo l'interazione e il confronto tra gli studenti. Inoltre, gli studenti avranno l'opportunità di risolvere gli esercizi alla lavagna, promuovendo un coinvolgimento attivo e apprendendo tecniche per spiegare concetti con un linguaggio adatto. La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata in quanto facilita il processo di apprendimento e di studio. Durante le lezioni, infatti, vengono spiegati in dettaglio i concetti fondamentali e si creano opportunità di interazione con il docente e i compagni.
Le lezioni con discussione in aula saranno integrate con attività di tutoraggio, affidato a studenti tutor che hanno un rapporto collaborativo con il Docente. Le lezioni di tutoraggio sono facoltative e aggiuntive rispetto a quelle proprie dell'insegnamento e saranno svolte in presenza in aula. Queste sessioni di tutoraggio offriranno lezioni di approfondimento e ripetizione degli argomenti trattati durante le lezioni frontali. Inoltre, verranno dedicate ore specifiche per esercitazioni pratiche e risoluzione di problemi di stechiometria. Il tutoraggio offre un ambiente più personalizzato e individuale, permettendo agli studenti di porre domande specifiche, chiarire dubbi e approfondire argomenti particolarmente complessi.
L'approccio combinato di lezioni sotto forma di discussione in aula, esercitazioni e tutoraggio crea un ambiente di apprendimento dinamico e coinvolgente.

La valutazione finale dell'apprendimento avviene attraverso un esame scritto. L'obiettivo di questa prova è valutare il raggiungimento dei principali obiettivi didattici del corso. Questi obiettivi comprendono:

• la conoscenza delle basi teoriche della Chimica Generale.
• la conoscenza dei metodi per risolvere problemi relativi ai vari aspetti della Chimica Generale.
• la conoscenza della chimica delle soluzioni acquose.
• la conoscenza del comportamento chimico degli elementi dei principali gruppi della Tavola Periodica e di alcuni dei loro principali composti.
  Lo scopo dell'esame scritto è verificare se il candidato ha acquisito le conoscenze previste dagli obiettivi del corso e se è in grado di applicare le nozioni teoriche in contesti quantitativi. Durante l'esame verranno valutate diverse abilità:
• conoscenza dei contenuti teorici del corso.
• abilità nell'impostare e risolvere calcoli stechiometrici.
• correttezza delle risposte ottenute tramite calcoli.
• completezza e precisione delle risposte fornite.
• chiarezza nell'esporre le risposte.
• uso adeguato e accurato del linguaggio.
• capacità di rielaborare criticamente e ragionare sui contenuti del corso.
  L'esame scritto avrà durata di due ore e consisterà in:
• due esercizi o problemi riguardanti gli argomenti principali del corso o la stechiometria.
• due domande aperte sulle tematiche fondamentali del corso.
• sei domande a risposta multipla che coprono varie tematiche.
  Gli esercizi e i problemi di stechiometria saranno selezionati tra quelli proposti durante le lezioni e nelle dispense di esercizi/problemi di preparazione all'esame.
  La valutazione sarà espressa in trentesimi, con la possibilità di ottenere una lode. La prova sarà considerata sufficiente con un voto uguale o superiore a 18/30. Per le prove sufficienti si applicherà la seguente gradazione di voto: 18-21 comprensione sufficiente, autonomia limitata; 22-24 comprensione più che sufficiente, autonomia parziale; 25-27 comprensione buona, autonomia ottima; 28-30 comprensione ottima, ragiona/lavora in autonomia. Si valuteranno soluzioni alternative per studenti con bisogni educativi speciali.

Per agevolare l’apprendimento e l’approfondimento dei contenuti trattati nel corso di Chimica Generale ed Inorganica, sono stati selezionati diversi testi di riferimento. Gli studenti sono incoraggiati a consultare uno o più di questi testi al fine di ottenere una visione completa dei concetti trattati e di approfondire ulteriormente la propria comprensione. La scelta del testo è lasciata completamente agli interessi e preferenze individuali dello studente. Questo approccio consente una flessibilità nella modalità di studio, permettendo allo studente di selezionare la risorsa che meglio si adatta al proprio apprendimento. I seguenti testi sono raccomandati come risorse affidabili, ma lo studente è libero di esplorare altre opzioni: -L.C. Kotz, P.M. Treichel, J.R. Townsend, D.A. Treichel. “Chimica” – 4a edizione, EdiSES -P. Silvestroni. “Fondamenti di chimica generale” –11a edizione, Casa Editrice Ambrosiana -P. Atkins, L. Jones, L. Laverman. “Principi di chimica” – 4a edizione, Zanichelli -P. Atkins, L. Jones. “Fondamenti di chimica generale”, Zanichelli -R.H. Petrucci, F.G. Herring, J.D. Madura, C. Bissonnette “Chimica generale” – 11a edizione, Piccin -S. Borocci, M. Crucianelli, M.L. Di Vona, C. Fraschetti, S. Lamponi, G. Leone, A. Magnani, D. Monti, L. Rossi. “Le Basi della Chimica”, Edizionia.L.E -M.S. Silberberg, P.G Amateis. CHIMICA La natura molecolare della materia e delle sue trasformazioni 5a ed. McGrawHill - A. Credi, A. Del Zotto, A. Gasparotto, F. Marchetti, D. Zuccaccia. Viaggio nella Chimica – EdiSES - K.W. Whitten, R.E. Davis, M.L. Peck, G.G. Stanley “Chimica” 10a edizione Piccin con W. Keeney-Kennicutt Manuale delle soluzioni per “Chimica” 10a edizione Piccin -Chang, Overby. Fondamenti di chimica generale. 4a edizione - McGrawHill Testo di stechiometria: -I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani e E.Riva. “Stechiometria” 6a edizione – Casa Editrice Ambrosiana -A. Del Zotto. “Esercizi di Chimica Generale” – EdiSES -A. Caselli, S. Rizzato, F. Tessore. “Stechiometria” – EdiSES -S. Lamponi "Chimica generale: esercizi svolti" - UNIverSI https://sbart-unisi.alma.exlibrisgroup.com/leganto/public/39SBART_SBS_MAIN/lists/18659385370003297 Oltre ai testi consigliati, saranno fornite anche le diapositive utilizzate durante le lezioni, che rappresentano una risorsa preziosa per lo studio e la comprensione dei contenuti trattati. Il materiale didattico proiettato durante le lezioni frontali verrà successivamente convertito in PDF e reso disponibile sulla piattaforma Usiena integra - Moodle del corso: CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (100904) 2026/2027 (Prof. TASSONE GIUSY)

Riguardo allo sviluppo della figura del biologo, il corso si propone di fornire conoscenze approfondite negli aspetti teorici, sperimentali e tecnico-applicativi della genetica, nonchè delle procedure tecniche di analisi sperimentale.
In termini disciplinari, il corso si propone di chiarire i meccanismi generali dell’eredità dei caratteri, i diversi modelli di eredità, la loro interpretazione alla luce dei processi cellulari e molecolari, I loro effetti nelle popolazioni le loro implicazioni per l'evoluzione. Le esercitazioni metteranno lo studente in condizione di affrontare e risolvere semplici problemi legati all’eredità.

Lezioni formali:
Introduzione alla genetica
Cicli vitali, mitosi e meiosi (ripasso)
Mendel, concetti di base e terminologia
Incroci mono/diibridi e loro interpretazione
Il quadrato di Punnett, la probabilità, il Chi-quadro
Determinazione del sesso ed eredità legata ai cromosomi sessuali
Alleli multipli, interazioni fra geni, interazioni fra geni ed ambiente
Specificità della genetica umana, analisi familiari
Linkage ed assortimento non indipendente
Mappatura per ricombinazione, mappe cromosomiche
Variabilità cromosomica ed aneuploidie
Genetica di batteri e fagi
Cenni di statistica descrittiva, media, correlazione, regressione
Caratteri quantitativi ed eredità poligenica
Ereditabilità, genetica e ambiente
Le mutazioni e l’origine della variabilità.
Concetto di popolazione, equilibrio di Hardy-Weinberg
Inbreeding, deriva genetica, selezione naturale
Le malattie genetiche nelle popolazioni
Genetica ed evoluzione, variabilità genetica, isolamento riproduttivo.
Uno sguardo più ampio: epigenetica ed eredità estesa.
Esercitazioni:
Applicazione delle leggi di Mendel, quadrato di Punnett e diagramma reticolato
Probabilità, Chi-quadro, Poisson
Caratteri su cromosomi sessuali, alleli multipli, interazioni fra alleli
Pedigree, parentele, inincrocio
Linkage, test del Chi-quadro per l’indipendenza, mappatura a due e tre punti
Equilibrio di Hardy-Weinberg, coefficiente di selezione

Conoscenze di base di biologia e statistica

Il corso si svolge attraverso lezioni formali seguite da discussione con gli studenti ed esercitazioni in piccoli gruppi. La parte di didattica formale affronta i temi fondanti del corso con esempi di applicazione. La parte di esercitazione verte sulla risoluzione pratica di problemi.
I metodi didattici per gli studenti non frequentanti, nonchè le modalità di esame, sono gli stessi che per gli studenti frequentanti, salvo il suggerimento di usufruire delle videolezioni oltre allo studio sul testo.
Sarà richiesta un’attività autonoma di studio/elaborazione del testo e lo svolgimento di esercizi in linea con il lavoro fatto in aula.

La valutazione dell’apprendimento da parte dello studente viene effettuata mediante una verifica orale che si tiene dopo la fine del corso. La prova include la discussione di alcuni temi proposti a lezione ed esercizi.
La valutazione si basa sulla conoscenza degli argomenti presentati (correttezza e ricchezza dei contenuti, chiarezza espositiva, capacità di correlare argomenti diversi; contributo alla valutazione finale 50%) e la capacità di risolvere problemi (inquadramento ed analisi del problema, applicazione di tecniche risolutive, integrazione fra esercizi e teoria, interpretazione del risultato; contributo alla valutazione finale 50%).
In entrambi i casi si applicherà una gradazione dei voti che tiene conto della comprensione dei contenuti e del livello di autonomia nel ragionamento e nello svolgimento degli esercizi (18-23 comprensione sufficiente, autonomia limitata; 24-26 comprensione discreta, autonomia parziale; 27-30 comprensione buona/ottima, ragiona/lavora in autonomia). Gli studenti non frequentanti svolgeranno l'esame come tutti gli altri.
Si valuteranno soluzioni alternative per studenti con bisogni educativi speciali.
Appelli per studenti fuori corso e lavoratori possono essere fissati a richiesta anche al di fuori delle normali sessioni.

https://sbart-unisi.alma.exlibrisgroup.com/leganto/public/39SBART_SBS_MAIN/lists/24259070450003297?auth=LOCAL Durante le lezioni si farà riferimento al testo: Genetica, di B.A. Pierce, ed. Zanichelli (disponibile anche come ebook) Per quanto si sia scelto un testo di riferimento per il corso, esistono molti buoni libri di genetica. Pur con alcune specificità, tutti presentano più o meno gli stessi argomenti e tutti sono appropriati allo studio per questo corso. Fra questi: Pierce 'Genetica' Zanichelli. Chiaro nella scrittura, ricco di esempi e casi interessanti. Trattazione discorsiva. Propone numerosi collegamenti stimolanti, anche se talvolta a scapito della schematicità. Molti esercizi, alcuni con soluzioni e spiegazioni. Snustad e Simmons 'Principi di Genetica' Edises. Linguaggio abbastanza semplice, presentazione schematica e ben organizzata. Molti esercizi, per metà con soluzioni. Hartwell et al. 'Genetica, dall'analisi formale alla genomica' McGraw Hill. Buona integrazione fra genetica formale e genetica molecolare, ma con un'attenzione maggiore a quest'ultimo aspetto. Ci sono esercizi sul libro ed esercizi con soluzione sul web. Russell 'Genetica, un approccio molecolare' Pearson. Ricco nei contenuti, ricco di esempi, completo. Presentazione discorsiva, richiede qualche sforzo di schematizzazione. Pochi esercizi, ma risolti e con estese spiegazioni. Griffiths et al. 'Genetica, principi di analisi formale' Zanichelli. Libro ampio, completo, rigoroso. Affianca alla trattazione quantitativa di base alcune applicazioni non banali. Molti esercizi, ma solo in parte risolti. Copie multiple di alcuni dei testi suggeriti sono disponibili in biblioteca. Video lezioni saranno disponibili su moodle (registrazioni degli anni precedenti). Per quanto non sostitutive delle lezioni in presenza, queste potrebbero, insieme al libro di testo, costituire un ausilio per gli studenti non frequentanti. Le dispense relative alle esercitazioni, insieme ad altri materiali multimediali di supporto, saranno disponibili su moodle. Le diapositive del corso non saranno disponibili per incentivare l'uso del libro.

Il corso intende fornire i principi della chimica organica organizzati
attorno a due capitoli fondamentali: A) struttura e proprietà delle
molecole organiche. B) Reattività e meccanismi di reazione

STRUTTURA E PROPRIETÀ DELLE MOLECOLE ORGANICHE
Orbitali atomici. Elettronegatività. Numero di ossidazione. Ibridazione.
Molecole, radicali e ioni: struttura e stabilità. Polarità. Risonanza.
Tautomeria.
Proprietà chimico-fisiche. Forze intra- e intermolecolari. Iperconiugazione.
Gli isomeri: caratterizzazione e proprietà.
Il carbonio sp3, sp2, sp: nomenclatura, struttura e proprietà delle principali classi di composti organici.
Acidi e basi organiche.
STEREOCHIMICA
Conformazioni e analisi conformazionale. Proiezioni di Newman.
Molecole chirali. Enantiomeri e diastereoisomeri. Le proiezioni di Fischer.
Sistemi di nomenclatura R/S e D/L. Attività ottica.
Isomeri geometrici. Nomenclatura cis/trans e Z/E.
REATTIVITÀ
Le reazioni chimiche: generalità. Cinetica e termodinamica delle reazioni.
Eterolisi e omolisi. Stereo-, regio- e chemio- selettività e specificità delle
reazioni.
Reazioni radicaliche: sostituzione
Reazioni con meccanismo ionico:
Addizioni nucleofile e elettrofile, cicloaddizioni.
Sostituzione nucleofila, Sostituzione elettrofila aromatica, Sostituzione
nucleofila aromatica.
Eliminazioni:
Carboidrati: struttura e proprietà. Proiezioni di Haworth. Serie D/L, α/β.

Conoscenza dei principi generali di chimica generale

Il metodo didattico si avvale di lezioni frontali e esercitazioni in classe con il coinvolgimento e ruolo attivo degli studenti

Compito scritto seguito da esame orale

Qualsiasi testo di chimica organica di livello universitario

Sviluppo di conoscenze avanzate e competenze pratiche negli aspetti teorici, sperimentali e tecnico-applicativi della zoologia per la figura del Biologo.
Apprendimento di conoscenze sulla complessità dei sistemi viventi a livello molecolare, cellulare, strutturale e funzionale e dei principali phyla animali di invertebrati e di eucarioti unicellulari: simmetria, metameria e cavità del corpo, sistemi funzionali (alimentazione, respirazione, escrezione ecc), meccanismi e strategie riproduttive, sviluppo e cicli vitali. Acquisizione di conoscenze sulla biodiversità, sistematica e filogenesi dei principali phyla. L’insegnamento si propone di fornire agli studenti solide competenze teoriche e pratiche nell'ambito della zoologia, con particolare attenzione all’acquisizione di abilità operative e applicative. Saranno sviluppate competenze relative alle principali procedure tecniche di analisi strumentale, con esercitazioni in laboratorio volte a consolidare l’utilizzo del metodo scientifico sperimentale e l’analisi critica dei dati. Il percorso formativo mira inoltre a potenziare la capacità di comunicare in modo efficace i contenuti appresi, utilizzando una terminologia scientifica appropriata, a stimolare il problem-solving e, in talune circostanze, a promuovere il lavoro in gruppo come modalità di apprendimento collaborativo.

Introduzione al corso, consigli sui libri di testo, chiarimenti sullo svolgimento delle esercitazioni e sulle modalità di verifica finale delle conoscenze acquisite. Condivisione dei codici di accesso al materiale didattico reso disponibile online agli studenti dal docente.
Argomenti trattati: Origine e storia della vita sulla terra. Organismi procariotici ed eucariotici, endosimbiosi seriale, sviluppo della pluricellularità: i metazoi. Teorie evolutive, sistematica linneana e moderne teorie sistematiche. Tipi di riproduzione, apparati e sistemi, cicli vitali e sviluppo post-embrionale. Rapporto ospite/parassita. La specie, l’origine di nuove specie, adattamento delle specie viventi anche alla luce dei recenti cambiamenti climatici.
Caratteristiche morfologiche e filogenesi dei principali phyla di Metazoa: Protozoi, Poriferi, Cnidari, Ctenofori, Platelminti e Nemertini, gli “Pseudocelomati (Nematodi, Rotiferi e Acantocefali). I celomati protostomi: Molluschi, Anellidi e Artropodi. I Deuterostomi: Echinodermi e Cordati.

Conoscenze di base di biologia generale, citologia ed istologia.

L'insegnamento si articola in lezioni erogate sotto forma di discussione regolamentata in aula dal docente (effettuate contemporaneamente per tutti gli studenti) e in esercitazioni pratiche di laboratorio, a cui gli studenti partecipano suddivisi in piccoli gruppi. Le esercitazioni sono finalizzate a consolidare le conoscenze acquisite durante le lezioni frontali, su argomenti selezionati dal docente. Le esercitazioni prevedono l’osservazione dei preparati zoologici in aule dotate di strumenti di microscopia, consentendo agli studenti di imparare ad utilizzare gli strumenti di microscopia ottica di base.
Il materiale didattico include un testo di zoologia consigliato dal docente, ed altri come alternativa, i cui contenuti vengono integrati con presentazioni PowerPoint illustrate durante le lezioni. Le presentazioni vengono rese disponibili agli studenti, in formato PDF, tramite la piattaforma Moodle (USiena Integra). Le esercitazioni sono implementate da materiale didattico schematico che agevola l’osservazione delle caratteristiche dei preparati biologici.

La valutazione finale si basa per il 50% su un test scritto con domande a risposta chiusa che indagherà le capacità descrittive e di correlazione degli argomenti oggetto del programma e per il rimanente 50%, su un successivo esame orale sugli stessi contenuti (al quale saranno ammessi solo gli studenti che abbiano riportato una votazione sufficiente di almeno 18/30 nel precedente test scritto). Durante l'esame orale saranno accertate le capacità dello studente di correlare, ove possibile, gli argomenti proposti, le capacità di sintesi e la chiarezza espositiva. La valutazione complessiva verrà definita dalla media aritmetica tra le due valutazioni e seguirà la seguente scala crescente di giudizio:
18-23/30: comprensione sufficiente, autonomia limitata;
24-26/30: comprensione discreta, autonomia parziale;
27-30/30: comprensione buona/ottima, capacità di ragionare e lavorare in autonomia.
Saranno previste soluzioni alternative a queste procedure di valutazione per gli studenti con bisogni educativi speciali o disturbi dell’apprendimento.

C.P. Hickman Jr., S. Roberts, S.L. Keen, D.J. Eisenhour, A. Larson, H. L'Anson
HICKMAN - ZOOLOGIA 18a ed. Editore ‏: ‎ McGraw-Hill Education;
Lingua ‏ : ‎ Italiano
Copertina flessibile: ‎ 956 pagine
ISBN-10: 8838696942
ISBN-13: ‎978-8838696947

Acquisire familiarità con concetti e metodi della Fisica classica: meccanica e termodinamica.
Acquisizione di conoscenze di base nella Fisica per la figura del biologo
Acquisire capacità di comunicazione efficace delle conoscenze acquisite utilizzando la terminologia appropriata e
capacità di problem-solving.
Scopo del corso è rendere lo studente autonomo nella risoluzione di semplici esercizi di fisica e nella comprensione di un qualsiasi testo di fisica (classica) di livello universitario.

1. Le grandezze fisiche e la loro misura: definizione di grandezza fisica, del concetto di misura, delle unità di misura del SI, calcolo dimensionale,
grandezze scalari e vettoriali, richiami di calcolo vettoriale e sue proprietà.
2. Cinematica del punto materiale: spostamento, velocità, accelerazione, moto rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato, moto circolare uniforme ed uniformemente accelerato. Moti relativi: sistemi di riferimento, velocità ed accelerazioni relative, relatività galileiana, moto traslatorio rettilineo uniforme ed accelerato.
3. Dinamica del punto materiale e dei sistemi di punti materiali: concetti di forza e massa, leggi di Newton, forze di attrito, forza elastica, forze centripete, forze apparenti, Centro di Massa (CM), moto del CM, lavoro, potenza, energia cinetica ed energia potenziale, forze conservative, conservazione dell'energia meccanica, forze interne ed esterne, quantità di moto, teorema dell'impulso, conservazione della quantità di moto, urto tra due punti materiali (elastico e totalmente anelastico), sistema del laboratorio e del CM, urto elastico in due dimensioni, momento di una forza, momento angolare, conservazione del momento angolare.
4. Dinamica del corpo rigido: definizione di corpo rigido, corpo continuo, densità, centro di massa, moto di un corpo rigido, momento di inerzia, teorema di Huygens-Steiner, teoremi di Konig, moto di puro rotolamento, impulso angolare, momento dell'impulso, leggi di conservazione, equilibri statico del corpo rigido, leve, urti tra punti materiali e corpi rigidi.
5. Statica e dinamica dei fluidi: definizione di fluido, pressione, equilibrio statico di un fluido, legge di Stevino, principio di Pascal, principio di Archimede, attrito interno, viscosità, moto di un fluido ideale, equazione di continuità, teorema di Bernoulli, teorema di Torricelli, tubo di Venturi, cenni sui fluidi reali, legge di Stokes.
6. Termodinamica: sistemi e stati termodinamici, equilibrio termodinamico, temperatura, esperimento di Joule, calore, primo principio della termodinamica,
trasformazioni termodinamiche, calorimetria, cambiamenti di fase, trasmissione del calore, dilatazione termica dei solidi, trasformazioni di un gas, legge di Avogadro, equazione di stato dei gas ideali, calori specifici, energia interna di un gas ideale, studio di alcune trasformazioni (adiabatica, isoterma, isocora, isobara), entalpia, trasformazioni cicliche, rendimento, ciclo di Carnot, cenni alla teoria cinetica dei gas e ai gas reali, secondo principio della termodinamica, teorema di Carnot, teorema di Clausius, entropia, principio di aumento dell'entropia.

Matematica delle scuole superiori: funzioni, logaritmi, trigonometria, vettori, integrali e derivate

Lezioni frontali nelle quali sono esposti e discussi in aula gli argomenti del programma. Per ogni argomento viene affrontata la soluzione di esercizi specifici e di problemi.

L'accertamento delle conoscenze e delle competenze acquisite avviene tramite una prova scritta a risposte sia aperte che chiuse. Con la possibilità, nei casi in cui sia ritenuto necessario, di esame orale a discrezione del docente.
Saranno garantiti un minimo di 2 appelli a Febbraio, 3 a Giugno-Luglio, 2 appelli a Settembre. Con la possibilità di appelli straordinari, a richiesta, per studenti lavoratori e fuoricorso.
Informazioni più dettagliate sono disponibili nell'area moodle del corso.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci - "Elementi di Fisica - meccanica e termodinamica", EdiSES.
Testi alternativi:

• F. Borsa e A. Lascialfari, “Principi di Fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico”, EdiSES;
  •Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro, Cesare Voci: Fisica Vol. 1;
  •Serway – Jewet: Principi di Fisica;
  •David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker: Fondamenti di Fisica;
  Bibliografia Leganto: https://sbart-unisi.alma.exlibrisgroup.com/leganto/public/39SBART_SBS_MAIN/lists/24505878570003297?auth=LOCAL

Il corso fornisce le conoscenze necessarie per comprendere l'organizzazione e il funzionamento della cellula quale unità fondamentale dei sistemi viventi, costituendo la base teorica per il successivo approfondimento delle discipline di ambito biologico.
Al termine del corso si conoscono l'organizzazione strutturale e funzionale della cellula, i principali meccanismi molecolari che regolano l'espressione dell'informazione genetica, la compartimentalizzazione della cellula eucariotica, l'organizzazione e la funzione degli organelli cellulari e della matrice extracellulare, i processi che regolano la comunicazione, l’adesione e il destino cellulare.
Si è inoltre in grado di utilizzare correttamente la terminologia scientifica della biologia cellulare, descrivere e interpretare le relazioni tra struttura e funzione delle principali componenti cellulari, correlare i processi molecolari e cellulari che concorrono al funzionamento della cellula e all'organizzazione dei tessuti e applicare le conoscenze acquisite all'interpretazione dei principali fenomeni biologici.

1) La cellula: unità di organizzazione di tutti gli organismi viventi. Scoperta delle cellule, teoria cellulare, forme, dimensioni e organizzazione generale. Cellule procariotiche e eucariotiche. 2) Fondamenti chimici della biologia cellulare: legami covalenti e interazioni non covalenti, molecole polari e apolari, acqua, pH, principi della termodinamica applicati alle reazioni biologiche e ruolo degli enzimi. 3) Le macromolecole della vita: struttura e funzione di proteine, glucidi, lipidi e acidi nucleici (DNA e RNA). 4) Espressione dell’informazione genetica: definizione di gene, organizzazione genica nei procarioti e negli eucarioti, codice genetico, trascrizione, maturazione dei trascritti primari e traduzione. 5) Membrane cellulari: organizzazione, composizione e funzioni. Fosfogliceridi, sfingolipidi, colesterolo. Trasporto di molecole attraverso le membrane (diffusione semplice, diffusione facilitata e trasporto attivo). Cenni sul potenziale di membrana. 6) Il nucleo e il genoma eucariotico. Involucro nucleare, pori nucleari, importazione ed esportazione nucleare. Dalla cromatina ai cromosomi: ruolo degli istoni e delle proteine non istoniche. Ciclo cellulare, replicazione del DNA e senescenza replicativa. Mitosi e meiosi. Il nucleolo e la biogenesi dei ribosomi. 7) Sistema delle endomembrane e altri organelli della cellula eucariotica: origine delle membrane intracellulari ed ipotesi endosimbiotica. Struttura e funzioni del reticolo endoplasmatico, dell’apparato di Golgi e dei lisosomi. Il pathway secretorio: indirizzamento delle proteine, traffico vescicolare e glicosilazione N-linked ed O-linked. Perossisomi. Mitocondri e metabolismo energetico. 8) Motilità, forma e organizzazione della cellula: il citoscheletro (microfilamenti, microtubuli e filamenti intermedi) e le proteine motrici (miosina, dineina e chinesina). 9) Comunicazione cellulare: segnalazione endocrina, paracrina, autocrina e per contatto. Ormoni, recettori, secondi messaggeri e principali vie di trasduzione del segnale. 10) Adesione cellulare ed integrazione nei tessuti: molecole di adesione, giunzioni cellula-cellula e giunzioni cellula-matrice extracellulare. 11) Matrice extracellulare: collagene, glicosamminoglicani, proteoglicani, glicoproteine multiadesive. 12) Morte e rinnovamento cellulare: apoptosi, necrosi, autofagia e caratteristiche generali delle cellule staminali. 13) Nuove frontiere della biologia cellulare: dinamica degli organelli durante il ciclo cellulare, siti di contatto tra organelli (membrane contact sites) e organelli privi di membrana (condensati biomolecolari).

nessuno

Il corso si articola in 24 lezioni frontali della durata di 2 ore ciascuna (6 CFU). L'organizzazione didattica è finalizzata a favorire la comprensione dei principali meccanismi cellulari e lo sviluppo della capacità di collegare i diversi livelli di organizzazione biologica. Le lezioni sono supportate da presentazioni in formato digitale, corredate da immagini, schemi esplicativi e, ove opportuno, da brevi video didattici, utili alla rappresentazione dei processi cellulari e molecolari. Vengono, inoltre, promossi momenti di partecipazione attiva attraverso il confronto e la discussione sugli argomenti trattati.
La frequenza è fortemente consigliata, in quanto l'interazione in aula favorisce la comprensione e il consolidamento dei contenuti del corso. Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni (diapositive o altro) sarà comunque reso disponibile sulla piattaforma e-learning a tutti gli iscritti all’insegnamento, unitamente alle indicazioni bibliografiche necessarie per la preparazione dell'esame.

L'esame finale consiste in una prova orale, volta ad accertare l'acquisizione delle conoscenze relative all'organizzazione strutturale e funzionale della cellula, ai principali meccanismi molecolari e cellulari trattati nel corso e alla capacità di utilizzare correttamente la terminologia scientifica della biologia cellulare. La prova orale è inoltre finalizzata a valutare la capacità di integrare e correlare argomenti diversi, mettendo in relazione i livelli molecolare e cellulare dell'organizzazione biologica. Potranno essere proposti test scritti facoltativi, con domande a risposta multipla e/o a risposta aperta, finalizzati a verificare l'apprendimento e a consolidare i contenuti. Le modalità di svolgimento e l'eventuale contributo alla valutazione finale saranno comunicati preventivamente.La valutazione finale terrà conto della conoscenza degli argomenti trattati, della chiarezza e appropriatezza dell'esposizione, della capacità di argomentare e di stabilire collegamenti tra i diversi temi affrontati. Verrà applicata una scala di valutazione come segue:18-21: conoscenza sufficiente degli argomenti, con esposizione non sempre chiara e limitata capacità di integrazione e correlazione; 22-25: conoscenza discreta degli argomenti, esposti in modo chiaro, con adeguata capacità di collegamento; 26-30: conoscenza buona o ottima degli argomenti, con esposizione chiara, proprietà terminologica e capacità di integrare e approfondire i contenuti del corso; 30 e lode: raggiungimento di un livello di preparazione eccellente, caratterizzato da padronanza dei contenuti, capacità critica e approfondita integrazione delle conoscenze.
Per studenti e studentesse con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento o altre esigenze educative speciali saranno adottate le misure previste dalla normativa vigente e dalle disposizioni dell'Ateneo e prese eventualmente in considerazione soluzioni alternative.
Gli esami per studenti fuori corso e lavoratori potranno essere programmati, su richiesta, anche al di fuori delle normali sessioni d'esame.

Biologia. Cellula e Tessuti (seconda edizione a cura di R. Colombo e E. Olmo). – edi.ermes.
Biologia molecolare della cellula. Lodish, Berk, Kaiser, Krieger, Scott, Bretscher, Ploegh, Matsudaira. – Zanichelli.
Biologia cellulare e molecolare. Concetti ed esperimenti. Karp. – EdiSES.
Istologia di V. Monesi. Adamo, Comoglio, Dolfi, Molinaro, Papanaccio, Siracusa, Stefanini, Ziparo. – Piccin
https://sbart-unisi.alma.exlibrisgroup.com/leganto/public/39SBART_SBS_MAIN/lists/23999700910003297?auth=LOCAL
Le diapositive discusse nelle lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili nella piattaforma USiena integra (https://elearning.unisi.it.) dedicata al corso di Citologia del corrente anno accademico.

Obiettivo della formazione, nel rispetto dell'Accordo Stato Regioni in vigore dal 26 gennaio 2012, è fornire informazioni e metodi ritenuti indispensabili per conoscere i rischi specifici nei luoghi di lavoro, conoscere l’utilizzo dei dispositivi di protezione individuale e conoscere il quadro normativo che disciplina la sicurezza e salute sul lavoro. La formazione vuole inoltre sviluppare capacità analitiche (individuazione dei rischi), comportamentali (percezione del rischio) e fornire conoscenze generali sui concetti di pericolo, rischio, danno, misure di prevenzione e protezione.

Concetti di rischio, danno, prevenzione e protezione. Diritti, doveri e sanzioni per i vari soggetti aziendali. Organi di vigilanza, controllo e assistenza. Organizzazione della prevenzione nell’Università di Siena. Ambienti di lavoro, microclima, illuminazione, lavoro a videoterminale, attrezzature di lavoro, rischio elettrico. Rischio incendio, rischio da atmosfere esplosive, gestione emergenze, segnaletica di sicurezza. Gas tecnici. Gestione dei rifiuti. Rischi da agenti chimici e rischi da agenti cancerogeni e/o mutageni. Rischi da agenti biologici. Rischi da agenti fisici. Misure di prevenzione e protezione ed effetti sulla salute degli agenti fisici, chimici e biologici. Sorveglianza sanitaria. Stress lavoro-correlato.

Nessuno

Didattica frontale

Scritto

Nessuno

Orale

Scopo del corso è fornire agli studenti le nozioni principali dell’analisi
matematica e statistica, volte a far apprendere agli studenti le tecniche
necessarie per studiare le funzioni, risolvere problemi basati sul calcolo integrale
e risolvere alcune facili equazioni differenziali. Ove possibile, i concetti trattati
verranno applicati per costruire e studiare modelli matematici di fenomeni reali
legati alle scienze applicate, in particolare alla biologia.
In sintesi, gli obiettivi formativi saranno:

• padronanza del metodo scientifico sperimentale;
• capacità di problem-solving:
• capacità di analizzare i dati sperimentali

Funzioni e insiemi numerici
Introduzione: operazioni tra insiemi. Il concetto di funzione; dominio, codominio, immagine e grafico di una funzione. Funzione iniettiva, suriettiva, inversa e composta. Funzioni crescenti e decrescenti, pari e dispari, Gli insiemi numerici N, Z, Q, R.
Le funzioni elementari
Ripasso su retta, parabola, funzione esponenziale e logaritmica e funzioni trigonometriche. Valore assoluto. Intorno di un numero reale.
Limiti e continuità
Una definizione informale. La definizione di limite finito e infinito di una funzione; teorema della permanenza del segno. Limite destro e limite sinistro. Esistenza ed unicità del limite. Teorema del confronto. Algebra dei limiti e le forme di indecisione. Infiniti ed infinitesimi. Asintoti verticali, orizzontali ed obliqui. Le funzioni continue. Teorema di Weierstrass, teorema dei valori intermedi, teorema degli zeri.
Derivate
La definizione di derivata e suo significato geometrico. Il calcolo delle derivate. Derivabilità e continuità, punti di non derivabilità. Derivate successive. Teorema di Rolle, teorema di Lagrange. I teoremi di De L’Hôpital. Formula di Taylor e sviluppo di McLaurin. Teorema di Fermat. Ricerca dei punti di massimo e di minimo di una funzione. Convessità e concavità di una funzione. Punti di flesso. Lo studio di una funzione.
Integrali
Definizione dell’integrale indefinito e sue proprietà. Le anti-derivate immediate e quasi immediate. Integrazione per parti. Integrazione per sostituzione. Integrale definito e sue proprietà. Il teorema fondamentale del calcolo integrale. Integrali generalizzati. Calcolo di aree.
Equazioni differenziali
Le equazioni differenziali: un’introduzione. Le equazioni differenziali del primo e secondo ordine e problemi di Cauchy. Equazioni a variabili separabili. Il modello malthusiano; crescita di batteri; diffusione delle epidemie; decadimento radioattivo. Crescita logistica.
Statistica descrittiva: tabelle e grafici, istogrammi e grafici a torta. Indici di posizione: media, moda e mediana percentili e quartili, media pesata.
Indici di dispersione: varianza e deviazione standard.
Valutazione delle incertezze nelle misurazioni: errori assoluti, relativi e percentuali.
Metodo dei minimi quadrati, Covarianza, Coefficiente di correlazione lineare.
Calcolo combinatorio. Disposizioni semplici e con ripetizione; permutazioni semplici e con ripetizione; combinazioni semplici e con ripetizioni; coefficiente binomiale nelle sue diverse forme, potenza di un binomio con formula di Newton.
Definizione classica di probabilità: esempi relativi. Definizione frequentista e soggettiva di probabilità. Teorema della probabilità totale.
Il concetto di variabile aleatoria e le distribuzioni discrete e continue. Valore atteso e varianza di una distribuzione di variabili aleatorie
Distribuzioni discrete: distribuzione binomiale, definizione ed esempi relativi;
Distribuzioni continue: distribuzione normale: funzione di densità, curva di Gauss. Introduzione della funzione di ripartizione e uso delle tavole per il calcolo della probabilità di eventi aleatori con distribuzione normale standardizzata: di ogni argomento trattato saranno svolti esempi adeguati.

Si raccomanda un ripasso accurato delle nozioni matematiche acquisite nei cicli scolastici precedenti.

Il corso si svolge attraverso lezioni frontali ed esercitazioni. La parte di didattica frontale affronta i temi fondamentali del corso con esempi applicativi. La parte di esercitazione verte sulla risoluzione pratica di problemi.
Sarà richiesta un’attività autonoma di studio e lo svolgimento di esercizi in linea con il lavoro fatto in aula.

Esame scritto comprendente una parte di esercizi e una di teoria.
L’esame si considera superato con la votazione di 18/30 che si otterrà
sommando i punteggi dei singoli esercizi.
I compiti in cui manca completamente la parte di teoria o la parte di
esercizi si considerano insufficienti.

Matematica per le Scienze, con fondamenti di probabilità e statistica
Autori: Marco, Fulvia Confortola, Sandro Salsa
Editore: Zanichelli
Data di Pubblicazione: maggio 2024
ISBN: 978-88-08-32070-4
Analisi Matematica 1
Autori:Davide Addona, Luca Lorenzi, Bianca Gariboldi
Editore: Esculapio
Anno edizione:2022
EAN:9788893853286
ISBN: 978-88-9385-328-6
Analisi Matematica. Dal Calcolo all'analisi
Autori: Monica Conti, Davide L. Ferrario, Susanna Terracini, Gianmaria Verzini
Editore: Apogeo Education - Maggioli Editore
ISBN 8838785635
Ean 9788838785634
Calcolo delle probabilità
Autore: Giorgio Dall'Aglio
Editore: Zanichelli. Edizione: 3
Anno edizione: 2003
EAN: 9788808176769
ISBN: 9788808176769
Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche
Autori: John R. Taylor
Editore: Zanichelli. Edizione: 2
Anno edizione: 1999
EAN:9788808176561
ISBN: 9788808176561