CFU 6

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CFU 6

BIOLOGIA CELLULARE
(CFU 8)
A) TITOLARE: Prof. Luigi BOSCO
B) PROGRAMMA:
Lo stato differenziato delle cellule: caratterizzazione. Funzione dei geni nei processi di Determinazione e
Differenziamento: Equivalenza del genoma dei diversi tipi cellulari. Esperimenti di trapianto di nuclei. Totipotenza
nelle cellule vegetali. Espressione differenziale dei geni nella determinazione e nel differenziamento cellulare.
Interazioni nucleo - citoplasma sull’espressione genica differenziale.nel differenziamento. Primi stadi di sviluppo: il
passaggio dallo stato unicellulare allo stato pluricellulare. La localizzazione citoplasmatica come meccanismo che
regola il differenziamento. Meccanismi molecolari coinvolti nella formazione di diversi tipi cellulari. Acquisizione del
piano strutturale corporeo in Caenorhabditis elegans. Il differenziamento dell’asse cefalo – caudale in Drosophila. I geni
selettori omeotici in Drosophila e nei Vertebrati, Cellule differenziate e mantenimento dello stato differenziato dei
tessuti. Il ruolo dei fattori di crescita. La riprogrammazione del differenziamento. Metaplasia cellulare.
Transdifferenziamento, Il cancro: alterazioni dei meccanismi che regolano il differenziamento e la morte cellulare.
Protoncogeni, oncogeni, geni soppressori tumorali.La migrazione delle cellule tumorali attraverso i tessuti.. Virus e
cancro.
C) TESTI CONSIGLIATI:
Lodish H. et al. Biologia molecolare della cellula Zanichelli
Alberts B et al. Biologia molecolare della cellula Zanichelli
Gilbert S. Biologia dello sviluppo
Tobin e Moreò Le cellule EdiSES
BIOLOGIA E NEUROBIOLOGIA DELLO SVILUPPO
(CFU 6)
TITOLARI : Prof. Giovanni CASINI - Prof. ssa Nicla ROMANO
A) PROGRAMMA DI BIOLOGIA DELLO SVILUPPO (C.F.U. 2)
B) Prof. Nicla Romano
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Cenni degli aspetti fondamentali della Biologia dello sviluppo.
Controllo dello sviluppo a livello di trascrizione, maturazione dell’RNA, traduzione.
Induttori primari, secondari, ecc.
Controllo dello sviluppo per la distribuzione di gradienti di fattori morfogenetici.
Griglia di sviluppo e attivazione dei geni Hox.
Controllo nello sviluppo degli organi, occhi ed arti.
Apoptosi, cellule staminali e potenzialità di differenziamento.
Sdifferenziamento, cellule tumorali.
C) TESTI CONSIGLIATI
- D. Gilbert "Biologia dello sviluppo", II edizione italiana (1996). Zanichelli, Bologna.
- S.B. Carroll, J.K. Greiner, S.D. Weatherbee "Dal DNA alla diversità" (2004) Zanichelli, Bologna.
- L. Wolpert, R. Beddington, J. Brockes, T. Jessell, P. Lawrence, E. Meyerowith "Biologia dello Sviluppo" (2000)
Zanichelli, Bologna.
C) PROGRAMMA DI NEUROBIOLOGIA DELLO SVILUPPO (C.F.U. 4)
D) Prof. Giovanni Casini
1.
Sviluppo embrionale.
2.
Determinazione neuronale.
3.
Migrazione dei neuroni e formazione di mappe topografiche.
4.
Formazione delle sinapsi.
5.
Morte neuronale ed eliminazione di sinapsi.
6.
Le neurotrofine.
7.
Periodi critici e plasticità neuronale.
8.
Attività nervosa e formazione di circuiti.
9.
Neurotrasmettitori e neuropeptidi come fattori morfogenetici.
10. Neurogenesi nell’adulto.
- M.J. Zigmond, F.E. Bloom, S.C. Landis, J.S. Roberts, L.R. Squire "Neuroscienze", modulo II: "Sviluppo del Sistema
Nervoso" (2001). EDISES, Napoli.
- D. Purves, G.J. Augustine, D. Fitzpatrick, L.C. Katz, A.-S. LaMantia, J.O. McNamara "Neuroscienze" (2000).
Zanichelli, Bologna.
- E.E. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessel "Principi di Neuroscienze", III edizione italiana (2000). Ambrosiana, Milano.
- Presentazione delle lezioni in Power Point.
BIOFISICA
(CFU 2+3)
A) TITOLARE: Prof. Salvatore CANNISSTRARO
B) PROGRAMMA:
Il corso, diretto a studenti dei Corsi di Laurea in Scienze Biologiche e Scienze Ambientali, presenta un forte
carattere sperimentale, con esercitazioni individuali e l'impiego di Facilities del Gruppo, e comprende tra
l'altro:
Elementi di Biofisica Molecolare, Bioingegneria e Bioelettronica
Teoria ed applicazioni di varie spettroscopie (UV/Vis, Fluorescenza, Raman, Dynamic Light Scattering,
Risonanze Magnetiche) a sistemi biologici
Nanoscopie su biomolecole con esercitazioni di microscopia a scansione stilo (STM/AFM) in aria e in
cella elettrochimica
Dinamica molecolare simulata di proteine con elementi di Bioinformatica (con esercitazioni su
workstation Silicon Graphics)
Elementi di Biofisica ambientale
- W. Hoppe, W. Lohmann, H. Markl, H. Ziegler (Eds.): “Biophysics”. Springer-Verlag
- D.A. Skoog, F.J. Holler, T.A. Nieman: “Principles of instrumental analysis”. Harcourt Brace & Company
- D. Freifelder: “Physical biochemistry”. Freeman and Company
- D.M. Gates: “Biophysical Ecology”. Springer-Verlag
Per ulteriori dettagli si rimanda anche alle informazioni presenti sulla Guida dello Studente.
BIORGANICA APPLICATA
(CFU 4)
A) TITOLARE: Prof. Raffaele SALADINO
B) PROGRAMMA:
Acidi Nucleici
Concetti fondamentali della struttura degli acidi nucleici. Sintesi chimica degli acidi nucleici. Oligonucleotidi antisenso
ed antigene; sintesi ed applicazione biologiche e biotecnologiche. Processi di coordinazione e catalisi degli ioni
metallici con gli acidi nucleici. Interazione di piccole molecole con il DNA. Ossidazione catalitica e degradazione del
DNA. Concetti fondamentali della chimica della interazione DNA/proteine. RNA catalitico. Sequenziamento chimico
del DNA. Esobiologia .Processi catalitici e biocatalitici nella sintesi prebiotica.
Proteine
Sistemi catalitici biomimetici basati sul citocromo P-450. Modellazione dell’attività enzimatica tramite i sistemi
biomimetici. Applicazione dei sistemi biomimetici per la produzione di farmaci e di prodotti della chimica fine.
Applicazione dei sistemi biomimetici per la degradazione di inquinanti (processi catalitici riduttivi ed ossidativi).
Processi catalitici ossidativi a carico delle proteine. Impiego di sistemi biomimetici per la risoluzione di miscele
racemiche di interesse industriale. Esempi ed applicazioni. Impiego di enzimi purificati per la risoluzione di miscele
racemiche di interesse industriale. Esempi ed applicazioni. Impiego di enzimi purificati nella sintesi organica. Sistemi e
sensori bioelettronici.
Bioorganic Chemistry, Nucleic acids, Sudnay M. Hetcht Ed., Oxford University Press, New York, 1996.
Bioorganic Chemistry, peptides and proteins, Sudnay M. Hetcht Ed., Oxford University Press, New York, 1996.
CICLO CELLULARE E APOPTOSI
(CFU 6)
A)TITOLARI: Prof. Carla CARUSO, Dott. ssa Maria Saveria GILARDINI MONTANI
- Prof. Carla CARUSO (CFU 3)
- Dott. ssa Maria Saveria GILARDINI MONTANI (CFU 3)
B) PROGRAMMA:
Il Ciclo Cellulare: Fasi, Controllo e Regolazione
Strategia generale e fasi del ciclo cellulare: M, G1(G0), S eG2.
Sistemi sperimentali per lo studio del ciclo cellulare: uova di anfibi e lieviti.
Studio sui mutanti cdc e wee in S. pombe. Regolazione di MPF mediante fosforilazione e defosforilazione.
Studio sui mutanti cdc in S. cerevisiae. Cicline G1 e SPF.
Cdks e cicline nel ciclo cellulare dei mammiferi.
Punti di controllo del ciclo e ruolo del punto di restrizione.
Retinoblastoma ereditario e spontaneo e ruolo di Rb nella regolazione del ciclo cellulare.
DNA danneggiato da UV e ruolo di p53.
Le basi genetiche del cancro. Cancerogeni, mutageni, virus tumorali.
Oncogeni e oncoproteine.
Tipi di morte cellulare: apoptosi e necrosi. Caratteristiche e significato biologico
I recettori di morte e i ligandi
La via delle caspasi
Il ruolo dei mitocondri nei processi apoptotici
Il sistema Fas/FasL
La regolazione dell’apoptosi: le proteine della famiglia di Bcl-2; IAP e FLIP
L’apoptosi caspasi-indipendente
Tecniche di laboratorio per lo studio dell’apoptosi
C) LIBRI DI TESTO CONSIGLIATI (X Ciclo Cellulare)
Murray A & Hunt T, The cell cycle, an introduction, Oxford University Press, New York.
Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K & Walter P, Biologia Molecolare della Cellula, Zanichelli, 2004 (IV
Edizione)
Lodish H., Berk A., Zipursky S.L., Matsudaira P., Baltimore D., Darnell J., Biologia Molecolare della Cellula,
Zanichelli, 2002 (II edizione)
Lewin B, Il gene VI, Zanichelli, Bologna, 1999.
Tutti i testi consigliati sono disponibili in biblioteca ed inoltre durante il corso verranno forniti vari articoli
pubblicati su riviste scientifiche.
CITOGENETICA
( CFU 4)
A) TITOLARI: Prof. Fabrizio PALITTI, Dott. ssa Roberta MESCHINI
- Prof. Fabrizio PALITTI (CFU 3
- Dott. ssa Roberta MESCHINI (CFU 1)
B) PROGRAMMA:
La struttura della cromatina negli eucarioti: istoni e loro modificazioni; il
nucleosoma; il rimodellamento della cromatina; il solenoide; i domini ad
anse;modelli del cromosoma metafasico; domini specializzati.
Compartimentalizzazione del genoma eucariotico: organizazzione in isocore;
correlazione composizionale; distribuzione dei geni; transizione composizionale
nei vertebrati, le loro cause e il loro mantenimento.
I territori cromosomici: la loro organizzazione dinamica (territori
cromosomici,dominio intercromatidico, matrice nucleare); evidenze sperimentali
e modelli.
Il centromero: struttura, funzione e proteine accessorie negli eucarioti
inferiori; struttura, funzione e proteine accessorie negli eucarioti superiori;
controllo epigenetico del centromero.
Il telomero: struttura; funzione; proteine accessorie; replicazione (telomerasi
e ricombinazione); regolazione dell'allungamento.
I siti fragili: classificazione; struttura; la sindrome dell'X-fragile.
I cromosomi artificiali umani: metodi per la loro generazione le loro
applicazioni.
Il bandeggio cromosomico: tecniche di colorazione differenziale (bande G, R,
Q); tecniche di colorazione selettiva (bande C, NOR, G-11, enzimi di
restrizione); tecniche con fluorocromi e controcoloranti;bandeggio da
replicazione; bandeggio ad alta risoluzione; applicazioni del bandeggio (studio
del cariotipo, studio delle aberrazioni cromosomiche, applicazioni in campo
diagnostico e medico, etc.).
Ibridazione in situ fluorescente: concetti di base; la tecnica; applicazioni in
citogenetica classica ed interfasica, alla mutagenesi, in campo diagnostico e
medico, etc.).
Aberrazioni cromosomiche: classificazione. Teorie. Meccanismi di formazione.Sindromi di instabilità cromosomica .
Dosimetria biologica. Significato biologico e conseguenze delle aberrazioni cromosomiche.
GENETICA DELLO SVILUPPO E EPIGENETICA
(CFU 3+1)
A) TITOLARE: Prof. Giorgio PRANTERA
B) PROGRAMMA:
Genetica dello sviluppo (2 CFU=16 ore di lezione)
Metodi di analisi genetica dello sviluppo
Geni ad effetto materno e geni zigotici
La Drosophila come sistema modello
Le coordinate antero/posteriori
Le coordinate dorso/ventrali
Il sistema terminale
Geni gap
Geni pair rule
Geni selettori
Determinazione genetica del sesso
Drosophila
Il rapporto X/A
Il gene Sex lethal
La compensazione del dosaggio
Mammiferi
Il gene TDF
La compensazione del dosaggio
Epigenetica (2 CFU=16 ore di lezione)
Concetto di eredità epigenetica
Imprinting genomico
Insetti
Mammiferi
Eterocromatizzazione facoltativa
Insetti
Mammiferi
Effetto di posizione variegato
La paramutazione nelle piante
Meccanismi dei fenomeni epigenetici
Il rimodellamento della cromatina
Proteine eterocromatiche
Modificazioni degli istoni e codice istonico
Metilazione del DNA
Esercitazioni di laboratorio (1 CFU=16 ore di attività pratica)
Analisi immunocitochimica di proteine coinvolte nel rimodellamento della cromatina
GENETICA MOLECOLARE
(CFU 3)
A) TITOLARE: Prof. Giampiero GUALANDI
B) PROGRAMMA:
Clonaggio e modificazione genetica in funghi
- Trasformazione, vettori, - Elementi funzionali nei vettori fungini( ARS, CEN,
Telomeri). minicromosomi. plasmidi 2m
- Clonaggio per funzione
-tecniche di trasferimento in lievito," gene disruption" , "gene replacement"
- tecniche di trasferimento in funghi filamentosi
Studio e modificazione genetica di eucarioti superiori
- Colture di cellulari animali. Mutanti e sistemi di selezione. Tecniche di
trasfezione- trasformazione. Metodi per la veicolazione del DNA
- Virus animali e sviluppo di vettori derivati: SV40, polioma,EBV,retrovirali
- Mappatura di funzioni virali, recupero del marcatore.
- Integrazione attraverso ricombinazione illegittima (di genomi virali e vettori
derivati)
Sistemi e vettori per il controllo della specificità della ricombinazione.
-Analisi del genoma: PFGE, cloni cosmidici,contig, YAC, mappe ,"jumping
libraries"-Espressione e regolazione delle sequenze trasfettate.
Uso degli oligo antisenso
-Animali transgenici
-L'uso e lo sfruttamento delle tecnologie di trasferimento genico in medicina,
-Approcci di terapia genica
- S.Kingsman e A.Kingsman, Ingegneria Genetica, Piccin ed.
- J.Watson,M.Gilman,J.Witkowski e M.Zoller, Dna Ricombinante
- Articoli scientifici forniti dal docente
INGLESE TECNICO E SCIENTIFICO
(CFU 4) a.a. 2005/2006
A)TITOLARE: Dott. Marvin OXENHAM
B) PROGRAMMA:
Obiettivi del corso:
• Il corso mira a delineare tecniche basilari per ricercare, organizzare e scrivere testi scientifici in lingua inglese.
• Il corso affronterà anche questioni specifiche di revisione e di stile linguistico caratterizzanti un scientific
paper adatto alla pubblicazione.
• La seconda parte del corso (per 6 crediti) assisterà lo studente nel preparare e presentare una relazione
scientifica in lingua inglese.
Testo
•
Matthews, Bowen e Matthews: Successful Scientific Writing (second edition), Cambridge University Press,
2000
Livello del corso e svolgimento delle lezioni
• Il corso è mirato ad un livello “intermediate – upper intermediate”
• Le lezioni verranno svolte principalmente in lingua Inglese
• Le lezioni verteranno sulla spiegazione frontale e su esercitazioni articolate sul seguente schema:
A. Writing and Research
B. Organization skills in writing
C. Writing Revisions: from structure to grammar
D. English as a second language in scientific writing
• Durante il corso ogni studente dovrà lavorare a produrre un paper scritto sul quale verranno svolte
esercitazioni delle tecniche acquisite.
• Lo stesso paper verrà usato per la presentazione orale nella seconda parte del corso
Esame
La valutazione del corso sarà basata, per la prima parte, sullo svolgimento delle esercitazioni assegnate in classe e su un
esame finale. Per la seconda parte verrà valutata la presentazione orale.
LABORATORIO DI MICROSCOPIA ED ULTRASTRUTTURE
(CFU 2+3)
TITOLARI: Prof. Antonio TIEZZI, Dott. ssa Simona PICCHIETTI
- Prof Antonio TIEZZI (CFU 2+1)
- Dott. ssa Simona PICCHIETTI (CFU 2)
B) PROGRAMMA:
Microscopia ottica:
il microscopio ottico: vari tipi di strumenti e loro uso; principi di microscopia ottica; tecniche di preparazione dei
campioni e loro applicazione; preparazione ed osservazione di campioni in laboratorio.
Anticorpi in microscopia elettronica:
Anticorpi mono e policlonali: preparazione ed applicazioni; tecniche di immunoistochimica ed immunofluorescenza;
preparazione ed osservazione di campioni in laboratorio.
Microscopia elettronica:
principi di microscopia elettronica; i microscopi elettronici: gli strumenti e loro uso; tecniche di preparazione dei
campioni; applicazioni della microscopia elettronica; preparazione di campioni in laboratorio ed osservazione ai
microscopi.
Videomicroscopia e microiniezione: principi, applicazioni ed uso degli strumenti.
LABORATORIO DI COLTURE CELLULARI
(CFU 1+2)
A) TITOLARE: Dott. ssa Daniela WILLEMS
B) PROGRAMMA:
Accenni di tecniche per lo studio delle cellule. Totipotenza e differenziamento: concetti generali.
Colture in vitro : principi generali, scopi e loro utilizzo nel campo della ricerca e dell’industria.
Il concetto di sterilità e sue applicazioni pratiche: lavaggio vetreria, sterilizzazione, smaltimento rifiuti, precauzioni per
l’operatore e per la prevenzione delle contaminazioni delle colture.
Reagenti ed attrezzature: preparazione e conservazione delle soluzioni stock, preparazione, conservazione e
manutenzione degli strumenti.
Tecniche di base per la coltura in vitro di cellule e tessuti: scelta di terreni e piastre, preparazione di terreni e piastre,
preparazione di piastre con substrati adesivi, conservazione delle cellule e organizzazione dello stock, test di sterilità di
terreni e cellule, micoplasmi, eliminazione delle contaminazioni .
Colture di organi e tessuti. Dissociazione tissutale. Conta delle cellule. Coltura di cellule aderenti (crescita su strati) ed
in sospensione. Ceppi e linee cellulari.
Messa a punto di un protocollo sperimentale che verta sulla coltura di cellule animali.
Durante il corso verranno discussi uno o più articoli scientifici inerenti all’argomento.
De Filippi P., Tarone G. –Colture cellulari: tecniche di base (Ph.D. 04)- Scuola Superiore di Oncologia e Scienze
BiomedicheMariottini G.L., Capicchioni V., Guida L., Mattioli F., Penco S., Romano P., Scarabelli L. Introduzione alle Colture
Cellulari- Metodiche relative- Morgan Edizioni Tecniche.
LABORATORIO DI TECNICHE DI BIOLOGIA MOLECOLARE
E BIOCHIMICA
(CFU 0+3)
A) TITOLARI: Prof. Carla CARUSO
B) PROGRAMMA:
Il corso è organizzato in lezioni frontali per un totale di 1 credito (8 ore), alle quali si affiancano le esercitazioni di
laboratorio per un totale di 3 crediti (48 ore).
I requisiti indispensabili per accedere al corso consistono nella conoscenza approfondita della struttura e della
funzione degli acidi nucleici e delle proteine.
Gli studenti saranno impegnati soprattutto in esperienze di laboratorio da loro condotte sperimentalmente, in
esperienze presentate con l'ausilio di audiovisivi, nonché in esercitazioni effettuate con l’ausilio del computer per
l’utilizzo di Internet nella ricerca biochimica.
Durante le esercitazioni saranno utilizzate alcune delle metodologie più comunemente impiegate nell’isolamento e
analisi delle proteine: estrazione di proteine da tessuti vegetali, precipitazione frazionata con solfato d'ammonio, dialisi
ed ultrafiltrazione. Saranno inoltre utilizzate delle tecniche cromatografiche (cromatografia a scambio ionico, e HPLC
in fase inversa, nano-HPLC in particolare nello studio degli SNPs con tecnica della HPLC Denaturante), elettroforetiche
(elettroforesi su gel di poliacrilammide in presenza di SDS, elettroforesi bi-dimensionale e in gel di agarosio,
elettroforesi capillare nello studio dei polimorfismi del DNA) e analisi spettrofotometriche (spettrofotometria UV-VIS,
determinazione della concentrazione delle proteine). Tecniche di spettrometria di massa on-line con HPLC per lo studio
di nucleosidi, uso di capillari monolitici in HPLC-ESI-MS per separazioni di singoli e doppi filamenti di DNA. Saranno
effettuate anche delle esercitazioni che prevedono l’utilizzo della PCR per l’amplificazione del materiale genetico e
verranno esaminati esempi di applicazione della PCR quantitativa.
Di ogni tecnica saranno discussi aspetti strumentali e applicativi.
Un programma dettagliato delle esercitazioni, nonchè protocolli sperimentali particolareggiati, sarà fornito a tutti gli
studenti durante lo svolgimento del corso.
A.J. Ninfa, D.P. Ballou. Metodologie di Base per la Biochimica e la Biotecnologia (2000) Zanichelli Editore.
R. Reed, D. Holmes, J. Weyers, A. Jones. Metodologie di base per le scienze biomolecolari (2002) Zanichelli Editore.
Inoltre durante il corso verranno forniti vari articoli pubblicati su riviste scientifiche.
METODOLOGIE IMMUNOLOGICHE
(CFU 2+1)
A) TITOLARE : Prof. Francesca Romana VELOTTI
B) PROGRAMMA:
- Introduzione all’immunopatologia: immunità innata e acquisita, cellulare e umorale.
- L'antigene ed il riconoscimento antigenico da parte dei linfociti B e T.
- Gli anticorpi (Ab) o immunoglobuline (Ig).
- Gli anticorpi monoclonali e policlonali.
- Le reazione antigene-anticorpo.
- I deficazione di antigeni in cellule e tessuti mediante immunofluorescenza diretta o indiretta; la citometria a flusso.
- Identificazione e isolamento di proteine mediante immunoprecipitazione, immuno o Western-blotting, e cromatografia
per affinità.
- Qualificazione di antigeni mediante saggi immunologici: RIA (radio immunoassay) ed ELISA (enzyme-linked
immunosorbent assay).
- Identificazione di geni e loro prodotti.
- Abbas AK, Lichtman AH, Fondamenti di Immunologia, Piccin.
- Abbas AK, Lichtman AH, Pober4 JS, Immunologia Cellulare e Molecolare, Piccin.
- Roitt I, Brostoff J, Male D, Immunologia, Zanichelli.
- Janeway CA, Travers P, Immunologia, Piccin.
NUTRIZIONE MOLECOLARE CELLULARE
(CFU 2+1)
A) TITOLARE: Dott. Nicolò MERENDINO
B) PROGRAMMA:
1)
Nutrizione e risposta immunitaria
2)
Nutrizione al livello cellulare e molecolare
3)
I Recettatori Nucleari
4)
Tecniche biomolecolari per lo studio della qualità e sicurezza d’uso degli alimenti
2. Interazioni biochimiche e funzionali dei nutrienti con organi tessuti e cellule: rapporto alimentarzione-salute.
3. La mucosa intestinale come organo linfoide: ”la tolleranza orale”
STRUTTURA, FUNZIONE ED EVOLUZIONE DELLE PROTEINE
ED ACIDI NUCLEICI
(CFU 7+1) a.a. 2005/2006
Titolari prof. Elia POERIO - Dott. ssa Anna Grazia FICCA
- Prof. Elia POERIO
B) PROGRAMMA : Struttura funzione ed evoluzione delle proteine (CFU 4+0,5)
La struttura delle proteine
Le forze che determinano la struttura delle proteine. Le proprietà conformazionali delle catene polipeptidiche ed i
grafici di Ramachandran. Proteine fibrose e proteine globulari. I principali motivi strutturali ritrovati nelle proteine: I
livellistrutture alfa, strutture alfa/beta e strutture beta antiparallele. di organizzazione strutturale delle proteine: struttura
primaria, secondaria, supersecondaria, terziaria e quaternaria. Il processo di folding (in vivo ed in vitro):
termodinamica e cinetica del ripiegamento. Domini strutturali e domini funzionali. Complessi sovramolecolari. Proteine
di membrana. Predizione della struttura secondaria e terziaria delle proteine. Metodi e criteri per la valutazione del
grado di similarità tra proteine e per la loro classificazione. Predizione, ingegneria e progettazione di strutture proteiche.
Tecniche impiegate per la determinazione della struttura tridimensionale delle proteine. Aspetti strutturali e funzionali
di alcune proteine.
Evoluzione delle proteine
Origine primordiale delle proteine. Divergenza (e convergenza) evolutiva delle proteine: geni e proteine omologhe;
mutazioni e struttura proteica; divergenza genetica durante l'evoluzione. Ricostruzione dei pathways evolutivi a partire
da sequenze contemporanee: variabilità fra le specie (differenze amminoacidiche tra proteine correlate, alberi
filogenetici, velocità di divergenza ed orologio evolutivo, ruolo della selezione); variabilità all'interno delle specie.
Riarrangiamenti genici ed evoluzione della complessità proteica: prodotti della duplicazione genica (famiglie geniche,
geni ortologhi e geni paraloghi); evoluzione di "pathways" metabolici; duplicazione intragenica ed allungamento di
strutture proteiche; fusione e divisione genica. Impiego della genetica per lo studio della struttura delle proteine:
selezione delle mutazioni funzionali; simulazione dei processi evolutivi. Esempi di evoluzione proteica: citocromi;
globine; proteasi e loro inibitori proteici; proteine recettoriali.
C) TESTI CONSIGLIATI :
(tutti disponibili in biblioteca)
-D. Voet, J.G. Voet & C.W. Pratt. Fondamenti di Biochimica. Zanichelli, Bologna, 2001.
-D:L. Nelson & M.M. Cox. I Principi di Biochimica di Lehninger. Zanichelli, Bologna, III edizione 2002.
-J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer. Biochimica. Zanichelli, Bologna, V edizione, 2003.
-C.K. Mathews, K.E. van Holde, K.G. Ahern. Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, III edizione 2004.
-R.H. Garrett & C.M.Grisham. Principi di Biochimica: con messa a fuoco su quella umana. Piccin nuova libraria
S.p.A., Padova, 2004.
Gli studenti possono optare per un testo di biochimica a scelta tra quelli consigliati.
Testi specifici quali:
-C. Branden & J. Tooze. Introduzione alla struttura delle Proteine. Zanichelli, Bologna, II edizione 2001.
-T.E. Creighton. Proteins: Structure and Molecular Properties. W.H. Freeman & Co.,1993 - 2nd edition.
sono anch'essi disponibili in biblioteca e la loro consultazione viene suggerita per l'integrazione del materiale didattico
fornito dal docente durante lo svolgimento del corso.
- Dott. ssa Anna Grazia FICCA
A) PROGRAMMA: Struttura funzione ed evoluzione degli acidi nucleici
(CFU 3+0,5)
Il corso mette in particolare rilievo il ruolo delle interazioni molecolari che stanno alla base dei fenomeni biologici. In
questo corso vengono trattati metodi sperimentali ed argomenti che non sono sempre documentati in libri di testo e che
sono qui trattati al fine di dare agli studenti l'opportunità di approfondire i loro studi consultando riviste scientifiche e
recuperando informazioni dalla rete informatica.Articoli e reviews verranno forniti durante il corso.
Struttura
e flessibilità conformazionale del DNA
DNA: struttura e topologia, "DNA bent". Strutture di ordine superiore del DNA batterico (proteine istone-simili).
Regolazione genica e cromatina negli eucarioti. Meccanismi di regolazione basati sul reclutamento. Casi modello i geni
di lievito (Gal, GCN4 e GCN5) ed umano (il gene dell'interferone ). Le proteine
"High Mobility Group"
Analisi degli RNA e sequenze collegate alla stabilità degli RNA
RNA splicing. RNA catalisi (ribozimi). Aptameri ad RNA. Proteine che legano l'RNA e loro ruolo funzionale. “RNA
interference”. La biologia molecolare del virus HIV: interazione delle proteine regolative (tat, rev, etc.) con il genoma
virale.
B) TESTI CONSIGLIATI:
Lewin B, "Il Gene VI", Oxford Press (per i Cap. 27, 30, 31)
H. Lodish et al. "Biologia Molecolare della cellula" Zanichelli, Bologna. II Ediz. 2002 (per i Cap. 10 e 11)
Ptashne M, Gann A., "Geni e Segnali" Zanichelli, Bologna. Ediz. 2004 (per i Cap. 2, 3, 4)
Weaver R.F. " Biologia Molecolare" McGraw-Hill Ediz. 2005 (per i Cap. 9
paragrafo 9.3; Cap. 10 paragrafo 10.3; Cap. 12 paragrafi 12.4 e 12.5; Cap. 13; Cap. 14;
Cap. 16 paragrafo RNA-interference pagine 526-533). Questo testo è utile anche per
consultazione.
STRUTTURA, FUNZIONE ED EVOLUZIONE DELLE PROTEINE
(CFU4+1) a.a. 2006/2007
A) TITOLARI: Prof. Elia POERIO
B) PROGRAMMA :
La struttura delle proteine
Le forze che determinano la struttura delle proteine. Le proprietà conformazionali delle catene polipeptidiche ed i
grafici di Ramachandran. Proteine fibrose e proteine globulari. I principali motivi strutturali ritrovati nelle proteine: I
livellistrutture alfa, strutture alfa/beta e strutture beta antiparallele. di organizzazione strutturale delle proteine: struttura
primaria, secondaria, supersecondaria, terziaria e quaternaria. Il processo di folding (in vivo ed in vitro):
termodinamica e cinetica del ripiegamento. Domini strutturali e domini funzionali. Complessi sovramolecolari. Proteine
di membrana. Predizione della struttura secondaria e terziaria delle proteine. Metodi e criteri per la valutazione del
grado di similarità tra proteine e per la loro classificazione. Predizione, ingegneria e progettazione di strutture proteiche.
Tecniche impiegate per la determinazione della struttura tridimensionale delle proteine. Aspetti strutturali e funzionali
di alcune proteine.
Evoluzione delle proteine
Origine primordiale delle proteine. Divergenza (e convergenza) evolutiva delle proteine: geni e proteine omologhe;
mutazioni e struttura proteica; divergenza genetica durante l'evoluzione. Ricostruzione dei pathways evolutivi a partire
da sequenze contemporanee: variabilità fra le specie (differenze amminoacidiche tra proteine correlate, alberi
filogenetici, velocità di divergenza ed orologio evolutivo, ruolo della selezione); variabilità all'interno delle specie.
Riarrangiamenti genici ed evoluzione della complessità proteica: prodotti della duplicazione genica (famiglie geniche,
geni ortologhi e geni paraloghi); evoluzione di "pathways" metabolici; duplicazione intragenica ed allungamento di
strutture proteiche; fusione e divisione genica. Impiego della genetica per lo studio della struttura delle proteine:
selezione delle mutazioni funzionali; simulazione dei processi evolutivi. Esempi di evoluzione proteica: citocromi;
globine; proteasi e loro inibitori proteici; proteine recettoriali.
C) TESTI CONSIGLIATI :
-D. Voet, J.G. Voet & C.W. Pratt. Fondamenti di Biochimica. Zanichelli, Bologna, 2001.
-D:L. Nelson & M.M. Cox. I Principi di Biochimica di Lehninger. Zanichelli, Bologna, III edizione 2002.
-J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer. Biochimica. Zanichelli, Bologna, V edizione, 2003.
-C.K. Mathews, K.E. van Holde, K.G. Ahern. Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, III edizione 2004.
-R.H. Garrett & C.M.Grisham. Principi di Biochimica: con messa a fuoco su quella umana. Piccin nuova libraria
S.p.A., Padova, 2004.
Gli studenti possono optare per un testo di biochimica a scelta tra quelli consigliati.
Testi specifici quali:
-C. Branden & J. Tooze. Introduzione alla struttura delle Proteine. Zanichelli, Bologna, II edizione 2001.
-T.E. Creighton. Proteins: Structure and Molecular Properties. W.H. Freeman & Co.,1993 - 2nd edition.
sono anch'essi disponibili in biblioteca e la loro consultazione viene suggerita per l'integrazione del materiale didattico
fornito dal docente durante lo svolgimento del corso.
STRUTTURA FUNZIONE ED EVOLUZIONE DEGLI ACIDI NUCLEICI
(CFU 3) a.a. 2006/2007
A) TITOLARE: Dott. ssa Anna Grazia FICCA
B) PROGRAMMA:
Il corso mette in particolare rilievo il ruolo delle interazioni molecolari che stanno alla base dei fenomeni biologici. In
questo corso vengono trattati metodi sperimentali ed argomenti che non sono sempre documentati in libri di testo e che
sono qui trattati al fine di dare agli studenti l'opportunità di approfondire i loro studi consultando riviste scientifiche e
recuperando informazioni dalla rete informatica.Articoli e reviews verranno forniti durante il corso.
Struttura
e flessibilità conformazionale del DNA
DNA: struttura e topologia, "DNA bent". Strutture di ordine superiore del DNA batterico (proteine istone-simili).
Regolazione genica e cromatina negli eucarioti. Meccanismi di regolazione basati sul reclutamento. Casi modello i geni
di lievito (Gal, GCN4 e GCN5) ed umano (il gene ). Le proteine dell'interferone "High Mobility Group"
Analisi degli RNA e sequenze collegate alla stabilità degli RNA
RNA splicing. RNA catalisi (ribozimi). Aptameri ad RNA. Proteine che legano l'RNA e loro ruolo funzionale. “RNA
interference”. La biologia molecolare del virus HIV: interazione delle proteine regolative (tat, rev, etc.) con il genoma
virale.
Lewin B, "Il Gene VI", Oxford Press (per i Cap. 27, 30, 31)
H. Lodish et al. "Biologia Molecolare della cellula" Zanichelli, Bologna. II Ediz. 2002 (per i Cap. 10 e 11)
Ptashne M, Gann A., "Geni e Segnali" Zanichelli, Bologna. Ediz. 2004 (per i Cap. 2, 3, 4)
Weaver R.F. " Biologia Molecolare" McGraw-Hill Ediz. 2005 (per i Cap. 9
paragrafo 9.3; Cap. 10 paragrafo 10.3; Cap. 12 paragrafi 12.4 e 12.5; Cap. 13; Cap. 14;
Cap. 16 paragrafo RNA-interference pagine 526-533). Questo testo è utile anche per
consultazione.
STUDIO INTEGRATO DI GENOMICA E PROTEOMICA
(CFU 2+3)
A) TITOLARE: Dott. ssa Anna Maria TIMPERIO
B) PROGRAMMA:
GENOMICA:
1.
Definizione di genomica
2.
La mappatura di genomi mediante tecniche genetiche
•
•
•
3.
La mappatura di genomi mediante tecniche fisiche
•
•
•
•
4.
Polimorfismi di lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP)
Polimorfismi di lunghezza di sequenze semplici (SSLP)
Polimorfismi di singoli nucleotidi (SNP)
FISH-Ibridazione in “situ” con fluorescenza
Applicazioni della FISH
Mappatura mediante sito a sequenza etichettata (STS)
Ibridi di radiazione
Tecniche di identificazione
• Cromatografia ad alta pressione denaturante (DHPLC)
• Spettrometria di massa
• I microarrays
PROTEOMICA:
1.
Definizione di proteomica
2.
Strumentazione per gli studi di proteomica
•
•
•
•
Elettroforesi su gel di policrilammide monodimensionale e bidimensionale
Elettroforesi capillare (CE)
Elettroforesi capillare con focalizzazione isoelettrica (CIEF)
Cromatografia ad alta pressione (HPLC)
3.
Tecniche di identificazione
• Spettrometria di massa
4.
Applicazioni della proteomica
•
•
•
•
Proteine di Helicobacter pilori
Proteine antenna del fotosistema II e fotosistema I
Le cellule cardiache
Proteomica degli allergeni
Per la Genomica:
Greg Gibson, Spencer V. Muse
Introduzione alla Genomica
Ed Zanichelli
Per la Proteomica:
Articoli da riviste che verranno distribuiti durante lo svolgimento delle lezioni
Dr. Anna Maria Timperio
Department of Environmental Sciences
Tuscia University
01100 Viterbo
Italy
Largo dell'Università s.n.c.
Phone+39 0761357101
Fax +39 0761357630
BIOCATALISI
(CFU 4+1)
A) TITOLATE: Prof. Anna Maria GARZILLO
B) PROGRAMMA:
Termodinamica e cinetica delle reazioni catalizzate. Cinetica di primo e secondo ordine. Reazioni di pseudo-primo
ordine e di ordine zero. Relazione tra la costante di equilibrio e le costanti di velocità. Le proteine enzimatiche come
catalizzatori. Calcolo dell’attività enzimatica (UI, Katal, AS).
Cinetica enzimatica. Reazioni ad un substrato. L’equazione di Michaelis-Menten: ipotesi dell’equilibrio, ipotesi
dell’equilibrio irreversibile, ipotesi dello stato stazionario. Il significato dei parametri dell’equazione di MichaelisMenten. Linearizzazioni dell’equazione di MM. Elaborazione dei dati sperimentali di una cinetica enzimatica.
Estensioni del modello di Michaelis-Menten: reazioni reversibili. Relazione di Haldane. Determinazione della costante
di dissociazione E-ligando: dialisi all’equilibrio. Plot di Scatchard.
Inibizione reversibile ed irreversibile dell’attività enzimatica: Inibizione competitiva, non competitiva, mista,
acompetitiva. Due substrati in competizione. Inibizione da prodotto. Inibizione irreversibile: marcatori di affinità e
inibitori suicidi. Individuazione di inibitori in soluzioni enzimatiche o in substrati commerciali. Inibizione da eccesso di
substrato.
Meccanismi di regolazione a lungo e breve termine. Regolazione covalente irreversibile e reversibile. Regolazione non
covalente. Allosteria ed enzimi allosterici. L’equazione di Hill e il significato del numero di Hill. L’equazione di Adair.
Il modello di Monod. Il modello di Kosland. Comparazione tra i modelli. Esempi di studio di enzimi allosterici.
Anticorpi catalitici. Screening per nuovi enzimi.
BIOSTRUMENTAZIONI
(CFU 6+2)
TITOLARI Proff. Carlo CAPORALE - Fernando PORCELLI
Prof. Carlo CAPORALE
B ) TESTI PRINCIPALI DI RIFERIMENTO TESTI CONSIGLIATI (PROF. CAPORALE)
A) PROGRAMMA: ( CFU 2+1)
La strumentazione e le principali applicazioni spettrofotometriche per la caratterizzazione di DNA e proteine. La
strumentazione e le principali applicazioni dell' HPLC. La strumentazione e le principali applicazioni per l' analisi strutturale
di proteine ed acidi nucleici. La strumentazione e le principali applicazioni della Spettrometria di massa nella moderna
poteomica
NINFA, BALLOU: Metodologie di base per la biochimica e la biotecnologia (Zanichelli)
REED, HOLMES, WEYERS, JONES: Metodologie di base per le scienze biomolecolari (Zanichelli)
WILSON, WALKER: Metodologia biochimica (Raffaello Cortina)
Materiale fornito dal docente
Prof. Fernando PORCELLI
A) PROGRAMMA: (CFU 4+1)
ecniche per lo studio strutturale e funzionale delle macromolecole biologiche.
Spettroscopia di assorbimento: principi base, analisi spettroscopica di biopolimeri, effetti della
conformazione sull’assorbimento. Attività Ottica e misura sperimentale. Dispersione ottica rotatoria e
dicroismo circolare: Applicazione a sistemi biologici. Spettroscopia di Fluorescenza: principi base, analisi
dei fattori che governano l’intensità della fluorescenza, proprietà dei gruppi fluorescenti, trasferimento di
energia singoletto-singoletto e misura di distanze intercromofori. Spettroscopia NMR: principi generali,
caratteristiche degli spettri NMR monodimensionali. Cenni di Spettroscopia NMR bidimensionale e
multidimensionale per lo studio di macromolecole biologiche..
B) TESTI CONSIGLIATI
Cantor and Schimmel: Biopysical Chemistry Part II. W.H Freeman and Company, San Francisco CA.
·Freifelder, D., Physical Biochemistry, W.H Freeman and Company, New York.
·T. E. Creighton, Proteins: Structures and Molecular Properties. W.H Freeman and Company, New York.
David Whitford Proteins: Structure and Function Wiley
BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI
(8+2 CFU)
A) TITOLARI . Proff . M.aurizio PETRUCCIOLI E - Fabrizio DE CESARE
B) PROGRAMMA:
Introdu zione a l corso : concetti generali e principi, i microrganismi in natura.
Richiam i su : diversità metabo
liche fra microrganismi (fotosintesi, litotrofia, respirazione anaerobia, fermentazione) e cicli
metaboliche
biogeochimici (del carbonio, dell'azoto, dello zolfo e del ferro).
Il comparto suo lo : componenti inorganiche, organiche e biologiche del suolo; caratteristiche chimiche, fisiche e biologicobiochimiche del suolo; il sistema suolo-pianta (differenze fra suolo rizosferico e non) e cenni sulle interazioni tra popolazioni
microbiche e altri organismi.
Contaminazione e decon taminazione ambienta le : inquinanti
del suolo e delle acque,, fonti di in
quinamento, destino
i
inquinamento,
degli inquinanti nel suolo; tipi di efflu enti, catabo
lismo aerobio o anaerobio d i inq uinanti organici.
catabolismo
Composti xenobio tici e recalcitranti : consegue nze ambientali e possibile loro biodegradabilità.
Biorisanamento dei siti inquinati: tecniche di risanamento e recupero dei suoli e litorali.
Lisciviazione microbica dei metalli.
Trattamento dei rifiuti solidi: il compostaggio.
Trattamento aerobio delle acque reflue: finalità del trattamento aerobio, processi di trattamento (sistemi a fanghi attivi, a filtri
percolatori, a dischi ruotanti, ecc.), microflora implicata, disfunzioni degli impianti, rimozione dei nitrati e fosfati, trattamenti dei
fanghi di supero.
Trattamento anaerobio delle acque reflue: biochimismo e fasi del processo anaerobio, microrganismi implicati, i biodigestori, il
biogas.
Trattamento dei gas: la filtrazione biologica.
Trasferimento genico: cenni al miglioramento delle capacità degradative dei microrganismi, rilascio e
manipolazione di ceppi geneticamente modificati.
TESTI DA CONSULTARE
M.T. MADIGAN, J.M. MARTINKO, J. PARKER, Biologia dei microrganismi, Vol. 2 (Microbiologia ambientale,
biomedica e industriale), Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2003.
T.D. BROCK, M.T. MADIGAN, J.M. MARTINKO, J. PARKER, Microbiologia, Città Studi Edizioni, Milano, 1995.
G. BAGGI, N. PACINI, C. SORLINI, Microbiologia Generale ed Agraria, Città Studi Edizioni, Milano 1994.
L. RADAELLI, L. CALAMAI, Chimica del Terreno, Piccin, Padova, 2001
P. SEQUI (Coord.), Chimica del Suolo, Patron Editore, Bologna, 1989
P. VIOLANTE, Chimica del Suolo e Nutrizione delle Piante, Edagricole, Bologna, 1996
P. NANNIPIERI, Ciclo della Sostanza Organica nel Suolo: Aspetti Agronomici, Chimici, Ecologici e Selvicolturali,
Patron Editore, Bologna, 1989
BIOTECNOLOGIE DELLE FERMENTAZIONI
(CFU) 9)
TITOLARI: Proff. Massimiliano FENICE (CFU 6)
Maurizio RUZZI (CFU 3)
A) PROGRAMMA:
Programma di Biotecnologie delle Fermentazioni (9 crediti)
1. Introduzione: definizioni di biotecnologie, microbiologia applicata, industriale e biotecnologie delle
fermentazioni; concetto di fermentazione industriale; cenni storici e pietre miliari delle biotecnologie;
scopi delle biotecnologie delle fermentazioni.
2. Richiami di metabolismo microbico (catabolismo ed anabolismo; energia, attivazione energetica, catalisi
ed enzimi, ecc..) e di regolazione (importanza dei fenomeni regolativi, regolazione della sintesi
enzimatica, regolazione dell'attività enzimatica); metaboliti microbici primari e secondari.
3. Isolamento, selezione e conservazione dei ceppi di interesse industriale.
4. Miglioramento dei ceppi industriali:
•
Genetica dei ceppi d'interesse industriale:
•
• streptomiceti ed attinomiceti
• corinebatteri
• bacilli
• funghi filamentosi
• lieviti industriali
• clostridi
• pseudomonadacee
Miglioramento dei ceppi industriali mediante approcci classici
•
• mutazioni
• ricombinazione genetica
Miglioramento dei ceppi industriali mediante manipolazione genica
•
•
ingegneria metabolica
costruzione di nuovi biocatalizzatori
5. Tecnologia delle fermentazioni:
•
ceppi, materie prime, sterilizzazione, recupero dei prodotti.
•
impianti di fermentazione, caratteristiche costruttive di fermentatori ed accessori (agitatori, aeratori,
sensori, sistemi di controllo, ecc.).
6. Esempi di produzione dei metaboliti più importanti dal punto di vista industriale.
7. Esercitazioni: Conservazione di microrganismi industriali, i fermentatori da laboratorio, isolamento di
mutanti mediante mutagenesi UV, trasformazione di cellule di E. coli.
•
•
•
•
W. Crueger, A. Crueger, Biotechnology. A textbook of Industrial Microbiology.
Science tech. publishers, 1990.
P.F. Stanbury, A. Whitaker, S.J. Hall, Principles of Fermentation Technology. Pergamon 1995
M. Marzona, Chimica delle Fermentazioni e Microbiologia Industriale , Piccin Nuova Libreria,
Padova 1990.
Materiale fornito dai docenti
FONDAMENTI DI SCIENZA DELL'ALIMENTAZIONE
BIOTRASFORMAZIONI DEI NUTRIENTI
(CFU 6+1)
A) TITOLARE: Prof. Nicolò MERENDINO
B) B) PROGRAMMA.
Breve schema dei contenuti Fondamenti di scienza dell’alimentazione: le vitamine, le proteine, i lipidi,
La digestione come biocatalisi degli alimenti negli organismi animali
L’impiego di enzimi solubili e immobilizzati nella preparazione di prodotti alimentari per l’industria alimentare e per
una alimentazione particolare
Gli anticorpi monoclonali come biocatalizzatori (anticorpi catalitici)
Tecniche biomolecolari per la determinazione della qualità e sicurezza d’uso degli alimenti
INGEGNERIA GENETICA
CFU 4+1)
A) TITOLARE : Prof. Giampiero GUALANDI
B) PROGRAMMA:
TECNICHE DI BASE - SISTEMI PROCARIOTICI
Tecniche per la modificazione “in vitro” di DNA, RNA:
- DNA cromosomico e plasmidico: separazione-purificazione
enzimi nel metabolismo “in vitro” del DNA (polimerasi, endonucleasi, esonucleasi, fosfatasi, chinasi,
ligasi).
- Strategie di selezione “chimica” dei ricombinanti
- Preparazione e marcature delle sonde di DNA, RNA, metodologie di marcatura.
Tecniche di analisi di DNA ,RNA:
- Analisi “southern”,” northern”. Mappe di restrizione e di delezione.
- Vettori ed ospiti: per unziona unziona e di Cdna e selezione “genetica” dei ricombinanti
- Sistemi di analisi di unziona (sonde, anticorpi etc.). Genoteche di sottrazione. Clonaggio per
unzionalità’, per posizione per “tagging”.
-Vettori per il sub-clonaggio-sequenziamento. Sequenziamento DNA.
- Mappatura dei trascritti.
- Mutagenesi “in vitro”. Oligonucleotidi.
- PCR principi e sviluppi particolari.
Clonaggio ed espressione di sequenze omologhe ed eterologhe in procarioti (E.coli, B.subtilis)
CLONAGGIO E MODIFICAZIONE GENETICA IN FUNGHI
Elementi di genetica fungina, analisi meiotica e mitotica
- Trasformazione, vettori, - Elementi funzionali nei vettori fungini( ARS, CEN, Telomeri).
Minicromosomi, plasmidi 2m
- Clonaggio per funzione
-Tecniche di trasferimento genico in lievito,” gene disruption” , “gene replacement”
- tecniche di trasferimento in funghi filamentosi
C) TESTI PRINCIPALI DI RIFERIMENTO
S.Primerose Ingegneria Genetica: Principi e tecniche, Zanichelli
- S.Kingsman e A.Kingsman, Ingegneria Genetica, Piccin ed.
- J.Watson,M.Gilman,J.Witkowski e M.Zoller, Dna Ricombinante ,Zanichelli
- Articoli
INGEGNERIA PROTEICA
(CFU 4+1)
A) TITOLARE: Prof.ssa Carla Caruso
B) PROGRAMMA:
-Epressione di proteine ricombinanti nei sistemi procariotici: principi ed applicazioni.
-Espressione di proteine ricombinanti nei sistemi eucariotici:
 Vettori a base di Saccharomyces cerevisiae e Pichia pastoris;
 Vettori basati sul baculovirus;
 Vettori per le cellule di mammifero.
-L’ingegneria genetica delle piante:
 Trasformazione mediante “Gene gun”;
 Trasformazione mediata da Agrobacterium tumefaciens.
-Progettazione e sintesi di mutanti proteici:
 Mutagenesi casuale;
 Mutagenesi sito-specifica;
 Mutagenesi mirata agli oligonucleotidi con il DNA M13;
 “Error prone” PCR;
 Evoluzione molecolare in vitro mediante DNA shuffling.
C) LIBRI DI TESTO CONSIGLIATI
Biotecnologia Molecolare
Biotecnologie Farmaceutiche
Ingegneria Genetica
DNA Ricombinante
Glick e Pasternak Zanichelli
Crommelin e Sindelar
Zanichelli
Primrose, Twyman e Old Zanichelli
Watson, Gilman, Witkowski e Zoller Zanichelli
Prerequisiti:
I requisiti indispensabili per accedere al corso consistono nella conoscenza approfondita della struttura e della funzione
degli acidi nucleici e delle proteine. Lo studente deve inoltre essere in possesso dei concetti di base di Ingegneria
Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia.
Obiettivi:
L’obiettivo del corso pratico è quello di far acquisire allo studente le principali metodologie di base utilizzate per la espressione e
produzione in alta resa di proteine ricombinanti, nonche’ le metodiche per la produzione ed espressione di mutanti.
PRINCIPI DI CATALISI
(CFU 4+2)
TITOLARI: Proff. Enrico MINCIONE - Patrizio CECCHI
Prof. Enrico MINCIONE
A) PROGRAMMA: 2+1

Indirizzi attuali della chimica organica di sintesi; green chemistry; importanza della catalisi.

Catalisi omogenea ed eterogenea; principi generali, efficienza e cicli catalitici, energetica, selettivivtà.

Catalisi omogenea; legandi, inserzione, attacco nucleofilo, ossidazione e riduzione, addizione ossidativa,
eliminazione riduttiva.

Catalisi eterogenea: siti catalitici, zeoliti, esempi applicativi.

Esempi di green chemistry.

Chimica biomimetica: principi generali, ossidazione remota, applicazioni, ciclodestrine come mimetici di
enzimi.

Biotrasformazioni: un’utile metodologia in chimica organica. Introduzione, caratteristiche, metodologia, campi
di applicazione, conclusioni.

Ossidazioni catalitiche con acqua ossigenata; esempi di applicazioni tecnologiche.

Impostazione di un progetto di ricerca: novità ed interesse come ricerca di base ed applicata; ricerca
bibliografica, scelta delle metodiche chimiche; visita ad un laboratorio scientifico ed illustrazione delle
tecniche utilizzate per la ricerca in oggetto.

Catalisi per trasferimento di fase.

Dott. Patrizio CECCHI
PROGRAMMA: (CFU 2+1)
1) Richiami di termodinamica, di cinetica e catalisi
2) Equilibri di complessazione ed effetto chelante
3) Teoria del campo cristallino e stabilita' dei complessi
4) Meccanismi di reazione dei complessi (inner sphere e outer sphere)
5) Emoglobina e ruolo essenziale del cambiamento di spin del Fe(II)
6) Clorofilla
7) Ruolo del/dei metallo/i in Citocromi, ferredoxine ed altri enzimi
8) esercitazioni numeriche e simulazioni
TESTI CONSIGIATI:
1) Dispense del docente
2) Chimica Inorganica. Principi di strutture e reazione
Autori: J.E. Huheey, E.A. Keiter,
R.L. Keiter
Editore: Piccin (Padova) 1999
ISBN: 88-299-1470-3
3) Chimica Generale
Autore: A. Sabatini
Editore: V. Morelli (Firenze) 1996
4) Istituzioni di Chimica
Autori: F. Cacace, U. Croatto
(Capitolo: Nozioni di chimica bioinorganica)
Per consultazione:
5) Principles of Bioinorganic Chemistry
Autori: S.J. Lippard, J.M. Berg
Editore: University Science Books (1994)
ISBN: 0-935702-72-5
6) Bioinorganic Chemistry
Autori: I. Bertini, H.B. Gray,
S.J. Lippard, J. Selverstone Valentine
Editore: University Science Books (1994)
ISBN: 0-935702-57-1
\
ANTROPOLOGIA FISICA
(CFU 4)
A) TITOLARE: Giovanni DESTRO-BISOL
B) PROGRAMMA:
Storia dell'Antropologia da Erodoto ai moderni sviluppi della teoria
evoluzionistica.
Cenni di sistematica con particolare riferimento a metodi e concetti
applicabili ai Primati.
Inquadramento, tassonomia e origine dei Primati.
Anatomia evoluzionistica dei Primati: visione, postura, locomozione,
aspetti morfofunzionali degli arti anteriori e posteriori, dell'apparato
masticatorio e denti.
Il Processo di Encefalizzazione nei Primati, con particolare riferimento
all'uomo.
Struttura sociale e Comportamento dei Primati, con particolare riferimento
all'uomo.
Cenni di conservazione dei Primati.
Introduzione sui principali metodi di datazione applicati all'evoluzione
umana con esemplificazioni.
Genere Australopitecus: localizzazione geografica, caratteristiche
morfologiche cronologiche e variabilità.
Genere Ardipithecus: localizzazione geografica, caratteristiche
morfologiche cronologiche e variabilità.
Genere Homo: localizzazione geografica, caratteristiche morfologiche
cronologiche, culturali e variabilità di H. habilis, H. erectus/ergaster,
H. heidelberghensis, H. neandertalensis, H. antecessor, H. sapiens.
Il problema dell'origine dell'uomo anatomicamente moderno affrontato
attraverso i fossili e le testimonianze culturali
Il processo di neolitizzazione: comparazione delle popolazioni produttrici
di cibo e cacciatori raccoglitori
I Polimorfismi genetici del Dna e delle proteine: sintesi proteica,
concetto di allele e aplotipo.
I fattori microevolutivi Intrinseci: mutazione e ricombinazione, con
particolare riferimento all'evoluzione umana.
I fattori microevolutivi Estrinseci: Deriva selezione e flusso genico, con
particolare riferimento all'evoluzione umana.
Relazioni tra malaria ed evoluzione umana: i principali adattamenti
genetici.
Relazioni tra diversità Genetica e Linguistica nelle popolazioni umane.
I caratteri fisici: statura, peso, superficie corporea e colore della pelle.
Gli adattamenti genetici e fisiologici rispetto ai fattori ambientali.
Il ruolo della cultura nella differenziazione delle popolazioni umane attuali.
Per ogno argomento trattato verranno considerate e sviluppate, oltre alle
nozioni di base, le implicazioni e le ricadute riguardanti la comunicazione
ed educazione per le scienze della natura
BIOGEOGRAFIA
(CFU 4)
A) TITOLARE: Prof. Carlo BELFIORE
B) PROGRAMMA:
•
Storia della Biogeografia
•
Concetto di specie, Speciazione, Tassonomia e Filogenesi
•
Elementi descrittivi e dinamici degli areali
•
Regioni zoogeografiche (oloartica, neotropicale, afrotropicale, orientale, australasiatica, antartica, zone di
transizione), Regioni fitogeografiche, Categorie corologiche
•
Popolazioni, Comunità, Ecosistemi, Biomi (foresta tropicale, savana, deserto, steppa, macchia mediterranea,
foresta temperata a latifoglie, taiga, tundra), Biodiversità
•
Dispersione, Estinzione, Insularità
•
Biogeografia dei taxa animali, biogeografia delle acque dolci
•
La vita nella storia della terra
•
Biogeografia evoluzionistica, filogenetista, vicariantista, fenetista, Panbiogeografia
•
I metodi della zoogeografia
C) TESTO PRINCIPALE:
M. Zunino, A. Zullini: Biogeografia - la dimensione spaziale dell’evoluzione; ed. Ambrosiana
BOTANICA SISTEMATICA E MICOLOGIA
(CFU 8+1)
A) TITOLARE: prof. Silvano ONOFRI
B) PROGRAMMA:
Origine della vita. Teorie evolutive.
Tassonomia, sistematica ed evoluzione.
Alghe: generalità, morfologia, movimenti, caratteristiche citologiche peculiari (parete, plastidi, pirenoidi, sostanze di
riserva) metabolismo, riproduzione. Modalità di divisione cellulare e significato evolutivo. Filogenesi. Cicli principali
di Bacillariophyta (Diatomee), Rhodophyta (Polysiphonia), Phaeophyta (Laminaria, Fucus) e Chlorophyta (Ulva,
Spirogyra e Chara). Ecologia delle alghe.
L'emersione dall'acqua. Primi tentativi di adattamento di organismi autotrofi all'ambiente subaereo: le Briofite
(Bryophyta). Formazione di un embrione primitivo. Cicli metagenetici, riproduzione sessuale e propagazione in
Hepaticae e Musci. Ecologia e filogenesi.
Crittogame vascolari: isosporia ed eterosporia. Sistematica (Rhyniophyta, Psilophyta, Lycophyta, Sphenophyta,
Pterophyta). Filogenesi. Tendenze evolutive delle Pteridofite e linee filetiche prospettiche verso le Spermatofite.
Spermatofite:
-Gimnosperme: apparati vegetativi e riproduttivi. Impollinazione e fecondazione. Ciclo metagenetico. Sistematica
(Ginkgophyta, Conipherophyta, Gnetophyta). Filogenesi e tendenze evolutive delle Gimnosperme.
-Angiosperme (Anthophyta): monocotiledoni e dicotiledoni. Caratteristiche delle Angiosperme più arcaiche ed
evoluzione. Evoluzione del fiore. Coevoluzione tra piante ed insetti.
Strategie adattative. Adattamento agli ambienti aridi ed all'ambiente acquatico. Interazioni organismo-organismo
(relazioni predatorie e mutualistiche).
Micologia
Regno funghi, definizione, circoscrizione classica e attuale. L’origine e l’evoluzione dei funghi.
La cellula fungina (caratteristiche differenziali rispetto alla cellula vegetale, parete, sostanze di riserva, organuli
peculiari, principali vie metaboliche, setti, caratteristiche della cellula in Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota).
Moltiplicazione e riproduzione. Cicli di Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota.
Caratteristiche dei funghi anamorfici; principali generi e specie, loro biologia ed ecologia.
Eterocariosi e parasessualità. Ecologia dei funghi. Funghi lichenizzati e micorrize. Funghi e biotecnologie.
Tecniche di isolamento e coltivazione di ceppi fungini. Preparazione dei substrati. Trapianti e studio
micromorfologici.
Raven P.H., Evert R.F., Eichhorn S.E., 2002. Biologia delle piante. Sesta Edizione. Zanichelli, Bologna.
Strasburger E., 1995. Trattato di Botanica I e II volume. Ed. Delfino
Gams W. et al., 1998. CBS Course of Mycology. Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht, The Netherlands
CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITA’
(CFU 5+1)
A) TITOLARE : Dott. ssa Roberta CIMMARUTA
B) PROGRAMMA:
♦NATURA, RISORSE, BIODIVERSITA’: definizioni, considerazioni generali, obiettivi e scopi della conservazione,
problematiche connesse alla conservazione della biodiversità (alterazione dell’habitat,
sovrasfruttamento, introduzione di specie esotiche, estinzioni a catena)
♦BIODIVERSITA’ A LIVELLO DI POPOLAZIONI
Diversità a livello genetico
• Cenni di genetica di popolazioni (variabilità genetica, flusso genico, inincrocio ed esoincrocio, deriva
genetica)
• Perdita di variabilità genetica e problemi di conservazione (dimensione effettiva della popolazione,
depressione da inincrocio ed esoincrocio, collo di bottiglia, ipotesi della “Regina Rossa”, erosione
genetica)
Diversita’ a livello demografico
• Cenni di demografia e dinamica di popolazioni (struttura per età, equazioni di accrescimento, sex
ratio)
• Fluttuazioni demografiche e ambientali
• Vortice di estinzione
• Paradigmi delle piccole popolazioni e delle popolazioni in declino
• Popolazione minima vitale (MVP)
♦BIODIVERSITA’ A LIVELLO DI SPECIE
• Specie chiave, focali, ombrello
• Specie minacciate: criteri di scelta e gestione
• Population Viability Analysis (PVA)
• Liste rosse (IUCN)
• Strategie di conservazione “in-situ” ed “ex-situ” (reintroduzioni, ripopolamenti, ecc.)
- Sfruttamento e gestione sostenibile delle risorse naturali: il caso degli stock di pesca
♦BIODIVERSITA’ A LIVELLO DI COMUNITA’
• Aree protette (design, gestione, scopi, problemi)
• Legge quadro sulle aree protette 394/91
• Direttiva “habitat” 92/43/Cee
• Reti ecologiche e corridoi biotici
• Rete Natura 2000
• Gestione sostenibile: l’esempio della fascia costiera (ICZM)
Tutti gli argomenti trattati saranno illustrati basandosi su casi reali di gestione sostenibile di risorse naturali e di
conservazione della natura. Il materiale utilizzato verrà distribuito agli studenti lezione per lezione.
R. Massa & V. Ingegnoli “Biodiversità, Estinzione e Conservazione”. Ed. UTET
Si consiglia di fare riferimento al testo “Ecologia generale” (Bullini, Pignatti & Virzo De Santo, Ed. UTET) per le
parti generali di genetica di popolazioni, demografia e dinamica, ecologia di comunità ed ecosistemica.
Buona parte degli esempi trattati per la conservazione della diversità a livello genetico (e molti altri ancora) sono tratti
dal libro “Conservation genetics”, J.C. Avise & J.L. Hamrick (Editors), Chapman & Hall, Londra.
Modelli ed esempi di sfruttamento di popolazioni naturali sono tratti dal testo “Ecologia. Individui, Popolazioni,
Comunità”, di Begon, Harper & Towsend, Ed. Zanichelli.
ECOLOGIA MICROBICA
(CFU 4+1)
A)TITOLARE: Prof. Maurizio PETRUCCIOLI
B) PROGRAMMA:
Cosa è l’ecologia microbica: generalità e principi, gli ecosistemi, habitat e micro-habitat, il ruolo dei microrganismi in
natura.
Metodi di studio: campionamento, arricchimento ed isolamento, identificazione quantitativa (conte colturali, sonde ad
acidi nucleici, anticorpi florescenti), metodi per la misura delle attività microbiche (radioisotopi, microelettrodi,
isotopi stabili).
Diversità metaboliche fra microrganismi: fotosintesi ossigenica ed anossigenica, fissazione autotrofa della CO2,
chemiolitotrofia, respirazione anaerobia, fermentazione.
Cicli biogeochimici: ciclo del carbonio, ciclo dell'azoto, ciclo dello zolfo e del ferro, ciclo del mercurio.
Interazioni tra popolazioni microbiche e altri organismi: generalità e tipi di interazione (neutralismo, commensalismo,
sinergismo e sintrofia, mutualismo, antagonismo, competizione, predazione e parassitismo).
Le simbiosi: rizobi/leguminose, attinorrize, licheni, micorrize (ecto ed endo), microrganismi/ruminanti,
microrganismi/mammiferi, microrganismi/termiti, batteri luminescenti/pesci-molluschi; associazioni non
simbiotiche.
Microbiologia dell’aria: generalità, aria interna (ambienti chiusi), aria esterna (atmosfera).
Microbiologia dell’ambiente terrestre: generalità, il suolo (pedogenesi, microrganismi del suolo, fertilità del suolo,
ecc.), parte epigea della pianta e microrganismi.
Microbiologia dell’ambiente acquatico: generalità, ambiente marino, ambiente di acqua dolce (laghi e fiumi), ambienti
estremi.
C) TESTI DA CONSULTARE:
L.M. PRESCOTT, J.P. HARLEY, D.A. KLEIN, Microbiologia, Zanichelli, Bologna, 1995.
M.J. PELZCAR, R.D. REID, E.C.S. CHAN, Microbiologia, Zanichelli, Bologna, 1985.
G. PICCI, Microrganismi, ambiente e produttività agricole, Edagricole, Bologna, 1994.
ECOLOGIA VEGETALE
(CFU 4 + 1)
A) TITOLARE: Prof. Laura ZUCCONI
B) PROGRAMMA:
ECOLOGIA VEGETALE
Fattori biotici ed abiotici: loro influenza sulle piante.
Conoscenze naturalistiche in Italia: la biodiversità in Italia; banche dati; flora a rischio.
Fitosociologia: l’analisi della vegetazione; l’associazione vegetale; classificazione della vegetazione; rilievi
fitosociologici; ecologia del paesaggio.
Ecosistema urbano: verde urbano; ecologia urbana.
Biomi: biomi marini e costieri; la vegetazione mediterranea; la faggeta; la tundra; la taiga; i deserti; biomi delle zone
umide e di acqua dolce. La vegetazione italiana.
Biomonitoraggio. Effetti dell’inquinamento sulle piante; piante superiori usate come bioindicatori e bioaccumulatori;
uso delle alghe per il monitoraggio delle acque; le briofite come bioindicatori e bioaccumulatori; i licheni come
bioindicatori della qualità ambientale; i licheni come bioaccumulatori.
TESTO:
Pignatti S., Ecologia vegetale, UTET, 1995. Capitolo 21. Ecosistema urbano e tecnologico.
Ubaldi D., 1997. Geobotanica e Fitosociologia. Clueb
Lorenzini G. & Nali C., 2005. Le piante e l’inquinamento dell’aria. Sprinter
LETTURE CONSIGLIATE:
Schonfelder I. e P., La flora mediterranea, Paperback della natura, DeAgostini, 1996.
Blasi C. (ed.), Conoscenze naturalistiche in Italia. Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e Società
Botanica Italiana, 2003.
Manuale ANPA, I.B.L. Indice di Biodiversità Lichenica, 2/2001
Manuale Tecnico Scientifico ANPA, Le piante come indicatori ambientali, 1/2001 (Pignatti et al.)
ANPA, Atti del workshop Biomonitoraggio della qualità dell’aria sul territorio nazionale, Serie Atti 2/1999.
Quaderni Habitat, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del territorio, Direzione per la protezione della Natura,
disponibili in pdf all’indirizzo:
http://www.minambiente.it/Sito/settori_azione/scn/pubblicazioni/qh.asp
(CFU 4) a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Marvin OXENHAM
B) PROGRAMMA:
Risultati dell’apprendimento previsti
•
Lo studente sarà in grado di dimostrare comprensione di testi scientifici in inglese di vari generi e livelli fino a
quello avanzato.
•
Lo studente sarà capace di applicare la sua conoscenza della lingua inglese nel saper produrre e sostenere
argomentazioni e nel risolvere problemi scientifici in lingua inglese.
•
Lo studente dimostrerà la capacità di raccogliere dati e fare ricerca scientifica in lingua inglese, informando
giudizi su questioni scientifiche.
•
Lo studente sarà capace di comunicare informazioni scientifiche in forma scritta, sapendo produrre testi
descrittivi, argomentativi ed espositivi. Lo studente saprà anche produrre un articolo scientifico per la
pubblicazione che segua lo Standard Structure e che segua i parametri particolari (grammaticali, lessicali,
formali, ecc.) richiesti.
•
Lo studente svilupperà capacità di apprendimento tali da approfondire e migliorare l’utilizzo della lingua
inglese in campo scientifico.
Attività di Apprendimento
1.
Lezioni di tecnica di lettura con esercitazioni in testi di vario genere e livello. Sono previsti test di
comprensione.
2.
Lezioni di approcci alla ricerca, lettura di “How to do research” (Phillips and Pugh) e progetto di ricerca di
gruppo con stesura finale di un articolo di 1000 parole che segua lo Standard Structure. Sia la ricerca che la
scrittura dell’articolo dovranno essere svolti in lingua inglese. La ricerca dovrà avere come tema la soluzione
di un problema scientifico ed includere almeno 6 fonti diverse.
3.
Lezioni di composizione scritta che includeranno descrizioni fisiche, descrizioni di processi, argomentazione,
suddivisione di tesi, interpretazione e generalizzazione, classificazione, interpretazione, definizione, analisi e
recensioni. Le lezioni saranno accompagnate da esercitazioni pratiche.
4.
Lezioni panoramiche delle questioni specifiche legate alla scrittura scientifica e identificazione degli errori
comuni da evitare.
5.
Ricerca bibliografica personale di siti, riviste, dizionari e testi autorevoli in lingua inglese inerenti al proprio
campo di specializzazione. La bibliografia dovrà contenere almeno 15 voci.
C) TESTI:
•
•
•
•
Sybil P. Parker, McGraw-Hill: Dictionary of Scientific and Technical Terms (sixth edition) McGraw-Hill
Publishing Co., 2002
2000
Phillips, Estelle M. and Pugh: D.S How to Get a PhD (3rd edition), Open University Press, 2000
Lonon Blanton: Intermediate Composition Practice - Book 1 Newbury House Publishers, Inc. Rowley
Massachusetts, 1981
Valutazione
La valutazione del corso sarà basata sulle sue varie componenti. Per avere l’idoneità ogni studente dovrà
• Superare i test progressivi di comprensione delle letture previste nella didattica.
•
•
•
•
Partecipare al progetto di gruppo di ricerca e scrittura (Attività 2). Il progetto dovrà essere presentato alla fine
della didattica e dovrà comprendere una auto-valutazione di gruppo che indichi il grado e la natura della
partecipazione di ogni membro.
Svolgere le attività pratiche di composizione assegnate in classe.
Produrre una bibliografia personale (Attività 5)
Non ci sarà un esame finale.
(CFU 4) a.a. 2006/2007
Docente a contratto
CHIEDERE IL PROGRAMMA AL DOCENTE
LABORATORIO DI TECNICHE PER LO STUDIO
DEI SISTEMI BIOLOGICI I
(CFU 4+4) a.a. 2005/2006
A) TITOLARI: Cristina BRUNO
B) PROGRAMMA:
Metodi e principi della sistematica biologica.
Sistematica filogenetica e tassonomia.
Tecniche per lo studio della filogenesi degli organismi.
Approccio fenetico. Caratteri morfologici e biochimici. Coltivazione, preparazione di vetrini ed osservazione al
microscopio ottico.
Proteine, analisi della sequenza degli aminoacidi.
Analisi del genoma, estrazione del DNA, amplificazione porzioni SSU (Small SubUnit) ed ITS (Internal Trascribed
Spacer) dell’rDNA, sequenziamento, allineamento e costruzione di cladogrammi.
Cenni di tecniche RFLP (Restriction Fragment Lenght Polymorphism), RADP (Randomly Amplified Polymorphic
DNA) ed AFLP (Amplified Fragments Lenght Polymorphism).
Le tecniche oggetto del corso saranno applicate essenzialmente a microrganismi fungini.
Gams W. et al., 2001. CBS Course of Mycology. Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht, The Netherlands
Appunti dalle lezioni e materiale bibliografico saranno distribuiti dal docente.
LABORATORIO DI TECNICHE PER LO STUDIO
DEI SISTEMI BIOLOGICI I
(CFU 4+4) a.a. 2006/2007
Chiedere il programma ai docenti
MUTAZIONI ED EVOLUZIONE
(CFU 4)
A) TITOLARE : Prof. Pasquale MOSESSO
B) PROGRAMMA:
1. Meccanismi molecolari per la generazione della variabilità Genetica: Ricombinazione. Mutazioni geniche:
sostituzioni, inserzioni, delezioni, crossing-over ineguale. Mutazioni cromosomiche: delezioni, duplicazioni, inversioni
e traslocazioni. Mutazioni genomiche: euploidia ed aneuploidia. Autopoliploidia ed allopoliploidia.
2. Principali tecniche molecolari e loro applicazione: FISH, chromosome painting, SKY, CGH, applicazione della
FISH nella mappatura fisica ad alta risoluzione, PRINS, PCR, sequenziamento.
3. Variabilità genetica: il calcolo delle frequenze genotipiche e delle frequenze alleliche, la legge di Hardy-Weinberg
e sue estensioni, l’accoppiamento non casuale.
4. Variazioni delle frequenze alleliche nelle popolazioni: la mutazione, la deriva genetica casuale, la migrazione, la
selezione naturale.
5. La Mutazione nell’evoluzione: mutazione direzionale, mutazione casuale e test di fluttuazione. Pressione di
mutazione come agente evolutivo. La mutazione come produttrice di alleli nuovi. Carico mutazionale.
6. Interazioni tra le quattro forze evolutive: Equilibrio selezione-mutazione, selezione e migrazione, migrazione e
deriva genetica. Barriere al flusso genico. Speciazione cromosomica (riordinamento del cariotipo). Le basi genetiche
della speciazione.
7. Cenni sull’evoluzione di specie invasive: Fuga di transgeni da specie trasformate: stabilizzazione di transgeni in
popolazioni selvatiche, effetti dei transgeni sulla fitness, strategie per ridurre il rischio di fuga dei transgeni. Evoluzione
della resistenza a pesticidi e antibiotici: selezione, trattamento e contenimento della resistenza.
.
C ) TESTI CONSIGLIATI:
P. J. Russell “Genetica” Edizioni EdiSES. (Dalla seconda edizione in poi).
D. Peter Snustad, Michael J. Simmons „Principi di Genetica“ Edizioni EdiSES.
A.J.F. Griffith, W.M. Gelbart, J.H. Miller, R.C. Lewontin, „Genetica moderna“ Vol. 1 e 2 Zanichelli.
J.K. Conner, D.L. Hartl “Elementi di Genetica Ecologica”. Traduzione italiana curata da S. Cavicchi.
N.B.: Materiale didattico integrativo sarà fornito durante le lezioni.
SIMBIOSI ED ASSOCIAZIONI ANIMALI
(CFU 5)
A) TITOLARE: Prof. ssa Anna Maria FAUSTO
B) PROGRAMMA:
Definizioni; concetto di simbiosi
Interazioni biotiche
- Cenni di ecologia:
- Interazioni negative antagonistiche: competizione e consumazione
- Interazioni positive mutualistiche: cooperazione e mutualismo
Associazioni simbiotiche
- Commensalismo e inquilinismo
- Mutualismo
-Parassitismo
Diversità del fenomeno simbiotico
- Esosimbiosi
- Endosimbiosi
Simbiosi e adattamento
- Adattamenti nelle esosimbiosi
- Adattamenti nelle endosimbiosi
- Adattamenti nelle endosimbiosi parassitarie
- Interazioni ospite-parassita
- Origini di simbiosi e adattamento
Parte speciale
Le principali parassitosi umane: caratteristiche generali morfologiche e bionomiche dei parassiti e dei loro vettori,
con schemi e cicli biologici; diffusione e prevenzione.
C) TESTI CONSIGLL4TI
I. De Carneri, Parassitologia generale e umana, Casa ed. Ambrosiana, Milano
AA. VV. Zoologia. Trattato italiano. Vol. I. Zanichelli.
A. Giangrande, M.F. Gravina. Simbiosi. UTET.
ZOOLOGIA SISTEMATICA ED EVOLUTIVA
(CFU 8+1)
TITOLARI: Proff. Anna Maria FAUSTO, Romolo FOCHETTI
A) Prof. Romolo FOCHETTI (CFU 6+1)
B) Prof. ssa Anna Maria FAUSTO (CFU 2)
C) PROGRAMMA :
La classificazione zoologica. Categorie tassonomiche e taxa. Sistematica animale e approcci alla sistematica.
Posizione sistematica, ipotesi evolutive e relazioni filogenetiche, architettura generale del corpo e suoi aspetti
funzionali, riproduzione e sviluppo, ecologia ed etologia, classificazione e riconoscimento pratico (su materiale micro e
macroscopico) dei seguenti taxa: Protozoi, Poriferi, Cnidari, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Molluschi, Echinodermi,
Artropodi, Cordati. I Vertebrati della fauna italiana.
Rapporti tra morfogenesi ed evoluzione: neotenia, progenesi, canalizzazione fenotipica.
Determinazione del sesso, partenogenesi, sex-ratio.
Evoluzione “non darwiniana”.
Riepilogo dei concetti di biologia evoluzionistica: popolazione, specie; variabilità genetica ed agenetica, polimorfismo;
speciazione; meccanismi di isolamento riproduttivo.
Teoria sintetica dell’evoluzione, teoria degli equilibri puntiformi, teoria neutralista.
Metodi per lo studio dei fenomeni evolutivi.
D) TESTI CONSIGLIATI:
BALLETTO. Zoologia evolutiva. Zanichelli.
MINELLI. Introduzione alla sistematica biologica. Muzzio
Trattati di zoologia:
ARGANO et al. Zoologia generale e sistematica. Monduzzi.
BACCETTI et al. Lineamenti di zoologia sistematica. Zanichelli.
DORIT et al. Zoologia. Zanichelli.
MITCHELL et al. Zoologia. Zanichelli.
POUGH et. Al. Zoologia dei Vertebrati. Ambrosiana.
C. P. HICKMAN, Jr., L.S. ROBERTS, A. LARSON, H. L'ANSON Fondamenti di zoologia
McGraw -Hill
C. P. HICKMAN, JR., L. S. ROBERTS, ALLAN LARSON, Diversità animale McGraw -Hill
BRUSCA R. e BRUSCA G. Invertebrati. Zanichelli.
RUPPERT E. e BARNES R. Zoologia. Gli Invertebrati. Piccin.
LECOINTRE G., LE GUYADER H. La sistematica della vita. Zanichelli
Durante il corso saranno inoltre forniti articoli e dispense relative a singoli temi trattati.
ANALISI E MONITORAGGIO AMBIENTALE
CFU 2+2) a.a 2005/2006
Esame integrato con i seguenti corsi:
Chimica delle sostanze organiche naturali
Trattamento chimico e valorizzazione delle acque
TITOLARI: Proff. Aldo NAPOLI - Fernando PORCELLI
Prof. Aldo NAPOLI (CFU 2) - Prof. Fernando PORCELLI (CFU 2)
A) PROGRAMMA:
Il terreno e il suo inquinamento. Metalli pesanti e loro tossicità. Spettrofotometria atomica e molecolare.Determinazione
analitica dei metalli tramite l’assorbimento atomico.
Gli inquinanti atmosferici. Ossidi di zolfo. Ossidi di azoto. Ossido di carbonio. Idrocarburi, vapori organici. Materiale
particellare.
Cella elettrochimica – Termodinamica della cella Elettrochimica
Attività e concentrazione Potenziometria: Celle galvaniche, Elettrodi di I e II specie, Elettrodi ionoselettivi.
Metodi Elettrolitici: Celle di elettrolisi, Tensione di scarica, Sovratensione, Curve tensione corrente.
Voltammetria:
Trasferimento di massa e Corrente di diffusione, Processo di scarica, Scansione di potenziale,
Voltammogramma.
D) TESTI DI RIFERIMENTO:
Cozzi, Protti, Ruaro: Elementi di Analisi chimica strumentale –Zanichelli
Atkins: Chimica Fisica–Zanichelli
Baird: Chimica Ambientale - Zanichelli
.
BIOFISICA E LABORATORIO AMBIENTALI
(CFU 1+3)
A) TITOLARE: Salvatore CANNISSTRARO
B) PROGRAMMA:
Il corso, diretto a studenti dei Corsi di Laurea in Scienze Biologiche e Scienze Ambientali, presenta un forte
carattere sperimentale, con esercitazioni individuali e l'impiego di Facilities del Gruppo, e comprende tra
l'altro:
Elementi di Biofisica Molecolare, Bioingegneria e Bioelettronica
Teoria ed applicazioni di varie spettroscopie (UV/Vis, Fluorescenza, Raman, Dynamic Light Scattering,
Risonanze Magnetiche) a sistemi biologici
Nanoscopie su biomolecole con esercitazioni di microscopia a scansione stilo (STM/AFM) in aria e in
cella elettrochimica
Dinamica molecolare simulata di proteine con elementi di Bioinformatica (con esercitazioni su
workstation Silicon Graphics)
Elementi di Biofisica ambientale
C)TESTI CONSIGLIATI:
- W. Hoppe, W. Lohmann, H. Markl, H. Ziegler (Eds.): “Biophysics”. Springer-Verlag
- D.A. Skoog, F.J. Holler, T.A. Nieman: “Principles of instrumental analysis”. Harcourt Brace & Company
- D. Freifelder: “Physical biochemistry”. Freeman and Company
- D.M. Gates: “Biophysical Ecology”. Springer-Verlag
Per ulteriori dettagli si rimanda anche alle informazioni presenti sulla Guida dello Studente.
BIOINDICATORI DELLA QUALITA’ AMBIENTALE
CFU 2+2
TITOLARI: Prof. Giuseppe SCAPIGLIATI - Prof. Laura ZUCCONI
Prof. Giuseppe SPIGLIATI (CFU 1+1 - Prof. ssa Laura Zucconi (CFU 1+1)
A) PROGRAMMA:
Bioindicatori: definizioni. Bioindicatori a livello subcellulare, organismico, di popolazioni e comunità. Impieghi dei
bioindicatori animali e vegetali. I microrganismi del suolo come bioindicatori.
Appunti dei docenti
Lorenzini G. & Nali C., 2005. Le piante e l’inquinamento dell’aria. Sprinter
Sartori F., 1998. Bioindicatori ambientali. Fondazione Lombardia per l’Ambiente. Disponibile all’indirizzo:
www.flanet.org/download/publications/ ricercherisultati/sartori1.pdf
CHIMICA DELLE SOSTANZE ORGANICHE NATURALI
(CFU 4) a.a 2005/2006
Analisi e monitoraggio ambientale
Trattamento chimico e valorizzazione delle acque
A) TITOLARE: Prof. Raffaele SALADINO
B) PROGRAMMA:
1.0 Isoprenoidi
1.1 Proprietà generali e funzione biologica degli isoprenoidi. Biosintesi dell’acido mevalonico.
1.2 Monoterpeni regolari. Ruolo dei monoterpeni negli ecosistemi biologici.
1.3 Biosintesi dei sesquiterpeni ed attività citotossica ed antitumorale. Biosintesi dei triterpeni. Steroidi e fitosteroidi.
1.4 Carotenoidi. Sensori e sistemi fotocromici basati sulle proprietà dei carotenoidi. Esempi di monitoraggio
ambientale con i sensori fotocromici.
2.0 Fenoli e polifenoli
2.1 Biosintesi dell’acido scichimico. Monofenoli e polifenoli naturali. Attività biologica, citotossicità ed impatto
ambientale.
2.2 Biosintesi delle cumarine. Produzione delle cumarine nei sistemi algali.
2.3 Biosintesi fenilpropanoide. Lignani e loro attività biologica. Lignina.
3.0 Trattamento, e valorizzazione delle biomasse e dei reflui di lavorazione industriale
6.1 Ruolo dei prodotti del metabolismo secondario nella tossicità dei reflui
6.2 Reflui della lavorazione del legno, dell’industria elaiotecnica, dell’industria enologica, dell’industria farmaceutica
e dell’industria petrolchimica
6.3 Metodi biologici per la detossificazione dei reflui
6.4 Metodi chimici per la detossificazione dei reflui
6.5 Processi di valorizzazione degli inquinanti organici.
4.0 Monitoraggio delle sostanze organiche naturali presenti nei reflui
2.1Gas-cromatografia (analisi qualitativa e quantitativa)
2.2 HPLC (analisi qualitativa e quantitativa)
2.3 Gas-Massa (interpretazione delle analisi)
2.4 HPLC-Massa (interpretazione delle analisi)
5.0 Tecniche spettroscopiche applicate alla caratterizzazione delle sostanze organiche naturali presenti nei reflui
3.1Principi teorici di spettroscopia NMR. Esecuzione, lettura ed interpretazione delle analisi.
3.2 Principi teorici di spettroscopia IR. Esecuzione, lettura ed interpretazione delle analisi.
3.3 Principi teorici di spettroscopia RAMAN. Esecuzione, lettura ed interpretazione delle analisi.
Chimica, Biosintesi e Bioattività delle Sostanze Naturali-Paul M. Dewick-PICCINSilverstein, Bassier and Morril,
Spectrometric Identification of Organic compounds, John Wiley & Sons. Forth Edition
CHIMICA DELLE ACQUE , DEL SUOLO
E DELLE SOSTANZE ORGANICHE NATURALI
a.a. 2006/2007
:Prof. Enrico MINCIONE - Prof. Raffaele SALADINO (CFU 6)
Prof. Fernando PORCELLI (CFU 1,5)
Dott. Fabrizio De CESARE (CFU 2)
DOCENTE A CONTRATTO (CFU 1,5)
CHIEDERE IL PROGRAMMA DEI SUOI CREDTI AL DOCENTE
Prof. Raffaele SALADINO
A) PROGRAMMA: (CFU 3)
1.0 Isoprenoidi
ambientale.
Chimica, Biosintesi e Bioattività delle Sostanze Naturali-Paul M. Dewick-PICCINSilverstein, Bassier and Morril,
Spectrometric Identification of Organic compounds, John Wiley & Sons. Forth Edition
Prof. Enrico MINCIONE
1. Composizione delle acque naturali: introduzione, caratteristiche delle acque, sostanze presenti nell'acqua.
2. Monitoraggio delle acque tramite sensori e biosensori: introduzione, approccio analitico all'analisi di matrici reali,
cenni di chemiometria, i sensori elettrochimici, i mediatori biologici, biosensori elettrochimici, immobilizzazione
di enzimi, esempi di sensori e biosensori innovativi.
3. Trattamento chimico delle acque naturali e reflue: processi convenzionali, introduzione, ossigeno, doro e cloramine,
biossido di doro, ozono, acido peracetico, confronto tra i diversi metodi; trattamenti avanzati biologici e fisici per le
acque reflue, definizione di trattamento avanzato, flocculazione, filtrazione, osmosi inversa.
4. Acque per uso agricolo; caratterizzazione e trattamenti: premessa, parametri di qualità, effetti dell'uso di acque salinosodiche, criteri di valutazione delle acque salino-sodiche ad uso irriguo, parametri di qualità delle acque reflue urbane,
fitodepurazione.
5.
Processi innovativi a membrana nel trattamento delle acque: introduzione, cenni su membrane e processi a
membrana, esempi di processi innovativi a membrana nel trattamento delle acque, stabilità o tempo di vita, acque
superficiali con basso carico di sostanze organiche, conclusioni.
6. Nuovi metodi elettrochimici per la depurazione delle acque, ossidazione anodica, elettrossidazione indiretta,
elettrogenerazione di ossidanti forti, processo elettro-Fenton, processo di elettro-perossi-coagulazione.
7. Trattamento innovativo delle acque mediante l'utilizzo di readiazione UV: introduzione, sterilizzazione delle acque
mediante radiazioni UV, degradazione di sostanze organiche mediante radiazione UV, irraggiamento diretto,
irraggiamento in presenza di HaOi, irraggiamento in presenza di Oa, in presenza di 03 e HiOi, conclusioni.
8. Esempi di valorizzazione con metodiche di Green Chemistry di acque residue dell'industria agro-alimentare.
9. Impostazione di un progetto di ricerca: novità ed interesse come ricerca di base ed applicata analisi bibliografica (SciFinder),
scelta delle metodiche analitiche, visita ad un laboratorù scientifico dove si svolge un progetto di ricerca ed illustrazione
delle tecniche utilizzate pe la ricerca in oggetto.
Prof. Fernando PORCELLI (CFU 1,5)
A) PROGRAMMA:
Cella elettrochimica – Termodinamica della cella Elettrochimica
Attività e concentrazione Potenziometria: Celle galvaniche, Elettrodi di I e II specie, Elettrodi ionoselettivi.
Metodi Elettrolitici: Celle di elettrolisi, Tensione di scarica, Sovratensione, Curve tensione corrente.
Voltammetria:
Trasferimento di massa e Corrente di diffusione, Processo di scarica, Scansione di potenziale,
Voltammogramma.
B) TESTI DI RIFERIMENTO:
Cozzi, Protti, Ruaro: Elementi di Analisi chimica strumentale –Zanichelli
Atkins: Chimica Fisica–Zanichelli
Baird: Chimica Ambientale - Zanichelli
Dott. DE CESARE
MODULO I
IL SUOLO
•
•
•
Il suolo come sistema eterogeneo in evoluzione
Frazione solida organica: Componente organica e pedogenesi. Sostanze umiche e loro caratteristiche.
Caratteristiche chimiche e fisiche del suolo: Proprietà fisiche: tessitura, densità, porosità, colore e temperatura
del suolo. Proprietà chimico-fisiche: carica permanente e variabile; densità di carica e doppio strato elettrico;
reazioni ed isoterme di scambio; capacita di scambio cationico; grado di saturazione in basi; adsorbimento
anionico. Proprietà chimiche: acidità del suolo; il pH del suolo; il suolo come sistema tampone; potenziale redox
del suolo.
MODULO II
IL SUOLO COME SISTEMA BIOLOGICO
•
•
•
•
Organismi del suolo: Mesofauna, microfauna, microflora
Microrganismi: Localizzazione dei microrganismi: differenza tra suolo non-rizosferico e rizosferico. Flussi di
nutrienti e cenni di ecologia microbica
Enzimi: Origine, localizzazione, stabilità, ruolo naturale degli enzimi del suolo
Organismi e proprietà del suolo: Incidenza degli organismi sulla formazione della struttura del suolo, sulle sue
proprietà fisiche, chimiche e chimico-fisiche
•
•
•
•
•
Radaelli, L. Calamai
Chimica del Terreno
Piccin, Padova, 2001
N.C. Brady, R.R. Weil
The Nature and Properties of Soils (12° Edizione)
Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1996
ISBN 0-13-852444-0
P. Sequi (Coordinatore)
Chimica del Suolo
P. Violante
Chimica del Suolo e Nutrizione delle Piante
Edagricole, Bologna, 1996
ISBN-88-206-3983-1
P. Nannipieri (a cura di)
Ciclo della Sostanza Organica nel Suolo: Aspetti Agronomici, Chimici, Ecologici e Selvicolturali
CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITA’
(CFU 5)
C) TITOLARE : Dott. ssa Roberta CIMMARUTA
D) PROGRAMMA:
♦NATURA, RISORSE, BIODIVERSITA’: definizioni, considerazioni generali, obiettivi e scopi della conservazione,
problematiche connesse alla conservazione della biodiversità (alterazione dell’habitat,
sovrasfruttamento, introduzione di specie esotiche, estinzioni a catena)
♦BIODIVERSITA’ A LIVELLO DI POPOLAZIONI
Diversità a livello genetico
• Cenni di genetica di popolazioni (variabilità genetica, flusso genico, inincrocio ed esoincrocio, deriva
genetica)
• Perdita di variabilità genetica e problemi di conservazione (dimensione effettiva della popolazione,
depressione da inincrocio ed esoincrocio, collo di bottiglia, ipotesi della “Regina Rossa”, erosione
genetica)
Diversita’ a livello demografico
• Cenni di demografia e dinamica di popolazioni (struttura per età, equazioni di accrescimento, sex
ratio)
• Fluttuazioni demografiche e ambientali
• Vortice di estinzione
• Paradigmi delle piccole popolazioni e delle popolazioni in declino
• Popolazione minima vitale (MVP)
♦BIODIVERSITA’ A LIVELLO DI SPECIE
• Specie chiave, focali, ombrello
• Specie minacciate: criteri di scelta e gestione
• Population Viability Analysis (PVA)
• Liste rosse (IUCN)
• Strategie di conservazione “in-situ” ed “ex-situ” (reintroduzioni, ripopolamenti, ecc.)
- Sfruttamento e gestione sostenibile delle risorse naturali: il caso degli stock di pesca
♦BIODIVERSITA’ A LIVELLO DI COMUNITA’
• Aree protette (design, gestione, scopi, problemi)
• Legge quadro sulle aree protette 394/91
• Direttiva “habitat” 92/43/Cee
• Reti ecologiche e corridoi biotici
• Rete Natura 2000
• Gestione sostenibile: l’esempio della fascia costiera (ICZM)
Tutti gli argomenti trattati saranno illustrati basandosi su casi reali di gestione sostenibile di risorse naturali e di
conservazione della natura. Il materiale utilizzato verrà distribuito agli studenti lezione per lezione.
R. Massa & V. Ingegnoli “Biodiversità, Estinzione e Conservazione”. Ed. UTET
Si consiglia di fare riferimento al testo “Ecologia generale” (Bullini, Pignatti & Virzo De Santo, Ed. UTET) per le
parti generali di genetica di popolazioni, demografia e dinamica, ecologia di comunità ed ecosistemica.
Buona parte degli esempi trattati per la conservazione della diversità a livello genetico (e molti altri ancora) sono tratti
dal libro “Conservation genetics”, J.C. Avise & J.L. Hamrick (Editors), Chapman & Hall, Londra.
Modelli ed esempi di sfruttamento di popolazioni naturali sono tratti dal testo “Ecologia. Individui, Popolazioni,
Comunità”, di Begon, Harper & Towsend, Ed. Zanichelli.
ECOLOGIA DELLE ACQUE INTERNE ED ECOTOSSICOLOGIA
(CFU 4) a.a. 2205/2006
A) TITOLARE: Fulvio CERFOLLI
B) PROGRAMMA:
Ecologia delle acque interne
L’acqua dolce come risorsa limitante. Approccio ecosistemico agli ambienti dulciacquicoli: strutture, processi e
funzioni. I controlli "top down" e "bottom up". Interazioni trofiche a cascata. Le reti trofiche. Connettanza, connettività,
forza media d’interazione. La stabilità funzionale e strutturale. Ridondanza. Analisi delle matrici di comunità. Stress,
disturbo.. La catena alimentare del detrito. Decomposizione della sostanza organica.
Disegni sperimentali nell’ecologia degli ambienti acquatici. La determinazione sperimentale dei legami trofici.
Aspetti strutturali e funzionali delle comunità dulciacquicole.
Interventi di manipolazione degli ambienti acquatici. Biomanipolazione delle catene alimentari. Introduzione di specie
aliene. Gli effetti della biomanipolazione. L’uso di bioaccumulatori.
Ecotossicologia
Ecotecnologie per il recupero della qualità di laghi soggetti a fenomeni di eutrofizzazione e acidificazione delle acque.
Magnificazione e bioaccumulo, derivazione delle unità per semplici modelli di bioaccumulazione, equazioni per la
stima dell’esposizione a contaminanti.
Misura della tossicità in acqua. Sistemi previsionali in ecotossicologia. Metodi ecotossicologici.
C) LIBRI CONSIGLIATI
Ecologia, Dodson et al., Zanichelli 1998.
Ecologia applicata, Provini-Galassi-Marchetti, Società Italiana di Ecologia, CittàStudi
Fundamentals of Ecotoxicology, 2003, Newman M.C. & Unger M.A., Lewis publishers
Metodi analitici per le acque, Volume III, Sezione 8000 (Metodi ecotossicologici) e Sezione 9000 (indicatori biologici),
2003, APAT-IRSA-CNR
Piano d’azione generale per la conservazione dei pesci d’acqua dolce italiani, 2003, S. Zerunian, Quad. Cons. Natura
17, Min. Ambiente – Ist. Naz. Fauna Selvatica (in internet – sito del Ministero Ambiente)
Carpenter, S.R. and J.F. Kitchell. 1993. The Trophic Cascade in Lakes. Cambridge. University Press, London.
D) Articoli
Beisner, B. E., A. R. Ives, and S. R. Carpenter. 2003. The effects of an exotic fish invasion on the prey communities of
two lakes. Journal of Animal Ecology 72: 331-342.
Camacho Juan, Guimerà Roger, Nunes Amaral A. Luís, 2002. Robust Patterns in Food Web Structure. Physical Review
Vol 88, n° 22.
Dunne, J.A., R.J. Williams, and N.D. Martinez, 2002. Food-web structure and network theory: the role of connectance
and size. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 99:12917-12922.
Hansson, L.A., H. Annadotter, E. Bergman, S.F. Hamrin, E. Jeppesen, T. Kairesalo, E. Luokkanen, P.A. Nilsson, M.
Søndergaard and J. Strand. 1998. Biomanipulation as an application of food-chain theory: constraints, synthesis, and
recommendations for temperate lakes. Ecosystems 1: 558-574.
May Robert, 2001. Unanswered questions in ecology. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B
354:1951-1959.
Moore C. John et al., 2004. Detritus, trophic dynamics and biodiversity. Ecology Letters 7: 584–600.
ECOLOGIA DELLE ACQUE INTERNE E
MUTAGENESI AMBIENTALE
(CFU 6+1) a.a. 2006/2007
TITOLARI: Proff. Pasquale MOSESSO - DOCENTE A CONTRATTO (CFU 2+1)
B) PROGRAMMA:
Ecologia delle acque interne
L’acqua dolce come risorsa limitante. Approccio ecosistemico agli ambienti dulciacquicoli: strutture, processi e
funzioni. I controlli "top down" e "bottom up". Interazioni trofiche a cascata. Le reti trofiche. Connettanza, connettività,
forza media d’interazione. La stabilità funzionale e strutturale. Ridondanza. Analisi delle matrici di comunità. Stress,
disturbo.. La catena alimentare del detrito. Decomposizione della sostanza organica.
Disegni sperimentali nell’ecologia degli ambienti acquatici. La determinazione sperimentale dei legami trofici.
Aspetti strutturali e funzionali delle comunità dulciacquicole.
Interventi di manipolazione degli ambienti acquatici. Biomanipolazione delle catene alimentari. Introduzione di specie
aliene. Gli effetti della biomanipolazione. L’uso di bioaccumulatori.
Ecotossicologia
Ecotecnologie per il recupero della qualità di laghi soggetti a fenomeni di eutrofizzazione e acidificazione delle acque.
Magnificazione e bioaccumulo, derivazione delle unità per semplici modelli di bioaccumulazione, equazioni per la
stima dell’esposizione a contaminanti.
Misura della tossicità in acqua. Sistemi previsionali in ecotossicologia. Metodi ecotossicologici.
C) LIBRI CONSIGLIATI
Ecologia, Dodson et al., Zanichelli 1998.
Ecologia applicata, Provini-Galassi-Marchetti, Società Italiana di Ecologia, CittàStudi
Fundamentals of Ecotoxicology, 2003, Newman M.C. & Unger M.A., Lewis publishers
Metodi analitici per le acque, Volume III, Sezione 8000 (Metodi ecotossicologici) e Sezione 9000 (indicatori biologici),
2003, APAT-IRSA-CNR
Carpenter, S.R. and J.F. Kitchell. 1993. The Trophic Cascade in Lakes. Cambridge. University Press, London.
D) Articoli
Beisner, B. E., A. R. Ives, and S. R. Carpenter. 2003. The effects of an exotic fish invasion on the prey communities of
two lakes. Journal of Animal Ecology 72: 331-342.
Camacho Juan, Guimerà Roger, Nunes Amaral A. Luís, 2002. Robust Patterns in Food Web Structure. Physical Review
Vol 88, n° 22.
Dunne, J.A., R.J. Williams, and N.D. Martinez, 2002. Food-web structure and network theory: the role of connectance
and size. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 99:12917-12922.
Hansson, L.A., H. Annadotter, E. Bergman, S.F. Hamrin, E. Jeppesen, T. Kairesalo, E. Luokkanen, P.A. Nilsson, M.
Søndergaard and J. Strand. 1998. Biomanipulation as an application of food-chain theory: constraints, synthesis, and
recommendations for temperate lakes. Ecosystems 1: 558-574.
May Robert, 2001. Unanswered questions in ecology. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B
354:1951-1959.
Moore C. John et al., 2004. Detritus, trophic dynamics and biodiversity. Ecology Letters 7: 584–600.
Prof. Pasquale MOSESSO
B) PROGRAMMA: (CFU 4)
1.
Introduzione alla Mutagenesi Ambientale: Origine e storia della Mutagenesi Ambientale. Struttura ed
organizzazione del materiale genetico. Definizione e classificazione delle mutazioni: Mutazioni geniche:
sostituzione di basi, inserzioni, delezioni; reversione e soppressione; effetto fenotipico delle mutazioni geniche.
Test di fluttuazione e mutazione spontanea nei batteri. Mutazioni cromosomiche: strutturali (aberrazioni
cromosomiche) e numeriche (aneuploidia, poliploidia).
2.
Alterazioni spontanee del DNA: Errori di incorporazione di basi durante la replicazione (tautomerizzazione,
errato appaiamento) e meccanismo “proof-reading” per la correzione degli errori. Deaminazione delle basi, perdita
spontanea delle basi e danno ossidativo al DNA. Meccanismi molecolari di inserzione e delezione di basi.
3.
Fattori ambientali che danneggiano il DNA: Mutageni fisici: radiazioni elettromagnetiche ionizzanti (raggi X,
raggi γ, radiazioni da betatroni e sincrotroni), radiazioni corpuscolare (particelle α, β, neutroni, ioni pesanti ecc.).
Radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti (UV-A, UV-B, UV-C); UV ed ozono. Campi elettromagnetici
(microonde, HF, ELF ecc.). Azione diretta ed indiretta delle radiazioni ionizzanti sul DNA e meccanismo di
induzione S-indipendente delle aberrazioni cromosomiche. Mutageni chimici: agenti chimici diretti ed indiretti
(attivazione metabolica); agenti alchilanti; inquinanti atmosferici cittadini (scarichi delle automobili, ossidi di zolfo
ed azoto, idrocarburi policiclici aromatici, formaldeide, asbesto); additivi e contaminanti degli alimenti (aflatossine,
nitrosammine, ammine eterocicliche, fenoli di origine vegetale, ecc,); agenti terapeutici (mitomicina-C, bleomicina,
mostarde azotate, inibitori delle topoisomerasi, citostatici); pesticidi. Meccanismo S-dipendente degli agenti
mutageni chimici ed agenti chimici radiomimetici. Mutageni biologici (agenti patogeni microbici e virali, elementi
trasponibili).
4.
Sistemi di difesa e risposte cellulari al danno al DNA: Sistemi di difesa antiossidanti e non (superossido
dismutasi, catalasi, per ossidasi, α-tocoferolo, vitamina-C, carotenoidi, flavonoidi e polifenoli, ecc.); sistemi di
detossificazione da xenobiotici (citocromo p-450, ossidasi a funzione mista, reazioni di coniugazione); sistemi di
riparazione del danno al DNA: fotoliasi, alchiltransferasi, nucleotide excision repair (NER), base excision repair
(BER), mismatch repair (MMR), SOS repair, riparazione ricombinazionale; riparazione delle rotture a doppio
filamento (HR e NHEJR); riparazione delle rotture a singolo filamento (SSBR); “attivazione dei checkpoints”
cellulari in risposta al danno al DNA e ripristino delle condizioni selvatiche; induzione di mutazioni, apoptosi ed
instabilità genomica.
5.
Effetti fenotipici delle mutazioni somatiche e germinali: Mutazione e cancro (attivazione di proto-oncogeni e
geni soppressori di tumori); mutazione ed invecchiamento cellulare; mutazione e malattie genetiche (sindrome di
Down, Klinefelter, Edwards, Xeroderma pigmentosum, Ataxia telangiectasia, sindrome di Bloom ecc.).
6.
Strumenti di rilevamento dell’attività mutagena: Saggi di mutagenesi in vitro: test di mutazione genica nei
batteri (test di reversione in Salmonella typhimurium o test di Ames); test di mutazione genica in cellule di
mammifero (HPRT, TK, cellule di linfoma di topo L5178Y; test citogenetici in cellule di mammifero (aberrazioni
cromosomiche, SCE, micronuclei). Saggi di mutagenesi in vivo: test di mutazione cromosomica in cellule
somatiche (analisi di cellule in metafase), test del micronucleo negli eritrociti di roditori; test della cometa;
unscheduled DNA synthesis (UDS).
7.
Monitoraggio della genotossicità nelle matrici ambientali (aria, acqua, suolo): Test di mutagenicità
atmosferica; Utilizzo degli animali acquatici come bioindicatori di effetti genotossici; valutazione degli estratti
organici ed acquosi dal suolo.
8.
Biomonitoraggio di popolazioni umane: Valutazione dei biomarcatori di esposizione (determinazione di
mutageni nei metaboliti o nei prodotti di escrezione nel sangue, nelle urine o in altri tessuti; determinazione degli
addotti alle proteine o al DNA; Valutazione dei biomarcatori di effetto: Cambiamenti citogenetici (aberrazioni
cromosomiche, micronuclei, aneuploidia) nei linfociti di sangue periferico e/o nelle cellule della mucosa boccale;
Valutazione dei biomarcatori di suscettibilità: Diversa capacità riparativa nei diversi soggetti; polimorfismi di
enzimi del metabolismo.
9.
Valutazione e regolamentazione del rischio mutageno: Strategie di saggio e predizione degli effetti (somatici)
cancerogeni e genetici in seguito ad esposizione ad agenti genotossici; identificazione di valori di esposizione
“soglia”; Aspetti legislativi.
10. Esercitazioni in laboratorio: Valutazione della capacità mutagena di un composto di interesse ambientale
(possibilmente a scelta degli studenti) nel test di mutazione genica in Salmonella typhimurium (test di Ames);
analisi del danno al DNA indotto da un mutageno ambientale in linfociti umani primari e valutato con il saggio
della cometa (SCGE).
L.Migliore “Mutagenesi Ambientale”: Zanichelli, Bologna, 2004.
A.P. Li “Genetic toxicology” CRC Press, 1990;
D.H. Phillips and S. Venitt “Environmental Mutagenesis” Bios Scientific Publishers Ltd, Oxford, UK.
R.H. Burdon “Genes and Environment” Taylor and Francis Eds.
ECOLOGIA MICROBICA + TRATTAMENTO BIOLOGICO DELLE
ACQUE
(CFU 6+1) esame integrato
A) TITOLARE: Prof. Maurizio PETRUCCIOLI
B) PROGRAMMA DEL CORSO:
Ecologia microbica: concetti generali e principi, i microrganismi in natura.
Diversità metaboliche fra microrganismi: fotosintesi, litotrofia, respirazione anaerobia, fermentazione.
Cicli biogeochimici: ciclo del carbonio, ciclo dell'azoto, ciclo dello zolfo e del ferro.
Microrganismi nei diversi comparti ambientali: ambienti marini e d'acqua dolce.
Interazioni tra popolazioni microbiche e altri organismi: concetti generali e tipi di interazione, ectosimbiosi,
endosimbiosi, associazioni non simbiotiche.
Ruolo dei microrganismi nella decontaminazione ambientale: principi generali, inquinanti delle acque, tipi di effluenti,
catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organici.
Trattamento aerobio delle acque reflue: finalità del trattamento aerobio, processi di trattamento (sistemi a fanghi attivi,
a filtri percolatori, a dischi ruotanti, ecc.), microflora implicata, disfunzioni degli impianti, rimozione dei nitrati e
fosfati, trattamenti dei fanghi di supero.
Trattamento anaerobio delle acque reflue: biochimismo e fasi del processo anaerobio, microrganismi implicati, i
biodigestori, il biogas.
Biorisanamento da: composti refrattari e xenobiotici, metalli pesanti.
Solubilizzazione dei metalli: lisciviazione microbica.
G. BAGGI, N. PACINI, C. SORLINI, Microbiologia Generale ed Agraria, Città Studi Edizioni, Milano 1994.
L.M. PRESCOTT, J.P. HARLEY, D.A. KLEIN, Microbiologia, Zanichelli, Bologna, 1995.
M.J. PELZCAR, R.D. REID, E.C.S. CHAN, Microbiologia, Zanichelli, Bologna, 1985.
ECOLOGIA VEGETALE CON LABORATORIO DI
TASSONOMIA VEGETALE
(CFU 4+1) a.a. 2006/2007
A) TITOLARE: Prof. Laura ZUCCONI
B) PROGRAMMA:
Conoscenze naturalistiche in Italia: la biodiversità in Italia; banche dati; flora a rischio.
Fitosociologia: l’analisi della vegetazione; l’associazione vegetale; classificazione della vegetazione; rilievi
fitosociologici; ecologia del paesaggio.
Ecosistema urbano: verde urbano; ecologia urbana.
Biomi: biomi marini e costieri; la vegetazione mediterranea; la faggeta; la tundra; la taiga; i deserti; biomi delle zone
umide e di acqua dolce. La vegetazione italiana.
C) TESTO CONSIGLIATO:
Pignatti S., Ecologia vegetale, UTET, 1995. Capitolo 21. Ecosistema urbano e tecnologico.
Ubaldi D., 1997. Geobotanica e Fitosociologia. Clueb
Letture consigliate:
Manuale Tecnico Scientifico ANPA, Le piante come indicatori ambientali, 1/2001 (Pignatti et al.)
Schonfelder I. e P., La flora mediterranea, Paperback della natura, DeAgostini, 1996.
Blasi C. (ed.), Conoscenze naturalistiche in Italia. Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e Società
Botanica Italiana, 2003.
Quaderni Habitat, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del territorio, Direzione per la protezione della Natura,
disponibili in pdf all’indirizzo:
http://www.minambiente.it/Sito/settori_azione/scn/pubblicazioni/qh.asp
FISICA TERRESTRE
( CFU 3) a.a. 2005/2006
A) TITOLARE : Elena PETTINELLI
B)
PROGRAMMA:
Introduzione alle tecniche geofisiche di indagine del sottosuolo. Tecniche passive ed attive. Concetto di anomalia
geofisica e di bersaglio geofisico. Cenni sui segnali e sul rumore.
Prima parte: Proprietà fisiche dei suoli e delle rocce di interesse geofisico.
Densità. Porosità. Valori tipici dei suoli e delle rocce. Proprietà magnetiche delle rocce. Magnetizzazione e suscettività
magnetica. Paramagnetismo e diamagnetismo: teoria atomica. Effetto della temperatura sulle sostanze paramagnetiche.
Ferromagnetismo. Domini di Weiss. Temperatura di Curie. Ferrimagnetismo e atiferromagnetismo. Magnetizzazione
rimanente delle rocce: sedimentaria, chimica, isotermica, altri tipi di magnetizzazione. Valori tipici di suscettività dei
suoli e delle rocce.
Proprietà elastiche delle rocce: sforzo e deformazione. Moduli elastici. Costanti di Lamé. Velocità delle onde sismiche
longitudinali e trasversali. Fattori che influiscono sulla velocità. Velocità sismiche nei suoli e nelle rocce. Proprietà
elettriche. Conduzione elettrica. Conducibilità e resistività. Conduzione elettrolitica. Legge di Archie. Resistività tipica
delle rocce e dei suoli. Proprietà elettromagnetiche. Polarizzazione della materia: elettronica, atomica, per orientazione,
interfacciale. Costante dielettrica. Richiami sulle onde elettromagnetiche. Permettività, permeabilità magnetica e
conducibilità. Velocità e attenuazione delle onde elettromagnetiche nei suoli e nelle rocce.
Seconda parte: le tecniche di indagine in geofisica di interesse ambientale.
La tecnica TDR. Cenni sulle basi teoriche. Applicazioni in campo ambientale: valutazione del contenuto d’acqua nel
suolo. Valutazione della presenza di inquinanti.
Il metodo GPR. Cenni sulla teoria della propagazione delle onde elettromagnetiche nei geomateriali. Antenne per il
GPR: lobo di radiazione e footprint dell’antenna. Riflessione e trasmissione delle onde e.m. Profondità di penetrazione e
risoluzione verticale. Attenuazione e scattering. Tecniche di misura: Riflessione, WARR e CMP, Transilluminazione.
Cenni sulla interpretazione delle sezioni GPR. Applicazioni della tecnica GPR a problematiche geologiche, ambientali,
e dei beni culturali.
Il metodo gravimetrico. Campo gravitazionale terrestre. Potenziale gravitazionale. La gravità normale: ellissoide di
riferimento. Il geoide. Misure di gravità. Misure assolute. Misure relative: il gravimetro. Correzioni dei dati: deriva
strumentale, maree terrestri, latitudine, altezza, topografica, isostatica. Anomalie di Bouguer. Interpretazione dei dati
gravimetrici. Calcolo della massa e della profondità. Applicazioni della tecnica gravimetrica.
I metodi sismici. Impedenza acustica. Geometria delle riflessioni. Onde riflesse e rifratte. Cenni sul metodo a
riflessione. Curve distanza-tempo.
I metodi elettrici. Metodi di resistività. Distribuzione del campo nel sottosuolo: caso omogeneo. Elettrodi di corrente e
di potenziale. Fattore geometrico. Configurazioni elettrodiche: Wenner Schlumberger, Dipolo-dipolo. Ceni sul metodo
delle immagini per il caso a due strati. Resistività apparente. Tipi di sondaggio: sondaggi elettrici verticali (SEV),
profili di resistività. Dispositivi multielettrodo e tomografia elettrica. Tecniche di acquisizione dei dati. Interpretazione
dei sondaggi elettrici: Curve a 2, 3 e 4 strati. Applicazioni alle problematiche geologiche ed ambientali.
Metodo del potenziale spontaneo. Sorgenti di potenziale spontaneo. Potenziale elettrocinetico. Potenziali
elettrochimico. Potenziale minerale. Teoria di Sato e Mooney. Misure di PS. Elettrodi impolarizzabili.
Metodo della polarizzazione indotta (IP). Origine del fenomeno della polarizzazione indotta. Polarizzazione elettrica dei
grani. Polarizzazione di membrana. Misura della polarizzazione indotta. Misure nel dominio del tempo. Caricabilità.
Misure nel dominio della frequenza. Effetto frequenza e fattore metallico.
Il metodo magnetico. Il campo magnetico terrestre. Sorgenti esterne. Sorgenti interne. Il campo dipolare. La
componente non dipolare. Variazioni secolari. Cenni sull’origine del campo interno. Strumentazione magnetica.
Magnetometri a risonanza Correzione e riduzione dei dati magnetici. Effetto della latitudine e anomalie regionali.
Anomalie residue. Forma e dimensioni delle anomalie. Applicazioni ambientali.
Appunti delle lezioni. A. Norinelli Elementi di Geofisica Applicata, Pàtron Editore, 1982. J.M.Reynolds An
introduction to applied and environmental geophysics, Wiley, 1997.
(CFU 4) a.a. 2005/2006
A) TITOLARE : Dott. Marvin OXENHAM
B) PROGRAMMA:
•
•
•
Il corso mira a delineare tecniche basilari per ricercare, organizzare e scrivere testi scientifici in
lingua inglese.
Il corso affronterà anche questioni specifiche di revisione e di stile linguistico caratterizzanti un
scientific paper adatto alla pubblicazione.
La seconda parte del corso (per 6 crediti) assisterà lo studente nel preparare e presentare una
relazione scientifica in lingua inglese.
Testo
•
Matthews, Bowen e Matthews: Successful Scientific Writing (second edition), Cambridge University
Press, 2000
•
•
•
•
•
Il corso è mirato ad un livello “intermediate – upper intermediate”
Le lezioni verranno svolte principalmente in lingua Inglese
Le lezioni verteranno sulla spiegazione frontale e su esercitazioni articolate sul seguente schema:
Durante il corso ogni studente dovrà lavorare a produrre un paper scritto sul quale verranno svolte
Lo stesso paper verrà usato per la presentazione orale nella seconda parte del corso
Esame
La valutazione del corso sarà basata, per la prima parte, sullo svolgimento delle esercitazioni assegnate in
classe e su un esame finale. Per la seconda parte verrà valutata
GEOPEDOLOGIA
(CFU 5) a.a. 2005/2006
TITOLARI Dott. Fabrizio DE CESARE - Dott. ssa Rosanna FANTUCCI
A) Dott. Fabrizio DE CESARE
B) PROGRAMMA:
(C.F.U. 2)
Contenuti del programma
MODULO I
IL SUOLO
•
•
•
Il suolo come sistema eterogeneo in evoluzione
Frazione solida organica: Componente organica e pedogenesi. Sostanze umiche e loro caratteristiche.
Caratteristiche chimiche e fisiche del suolo: Proprietà fisiche: tessitura, densità, porosità, colore e temperatura
del suolo. Proprietà chimico-fisiche: carica permanente e variabile; densità di carica e doppio strato elettrico;
reazioni ed isoterme di scambio; capacita di scambio cationico; grado di saturazione in basi; adsorbimento
anionico. Proprietà chimiche: acidità del suolo; il pH del suolo; il suolo come sistema tampone; potenziale redox
del suolo.
MODULO II
IL SUOLO COME SISTEMA BIOLOGICO
•
•
•
•
Organismi del suolo: Mesofauna, microfauna, microflora
Microrganismi: Localizzazione dei microrganismi: differenza tra suolo non-rizosferico e rizosferico. Flussi di
nutrienti e cenni di ecologia microbica
Enzimi: Origine, localizzazione, stabilità, ruolo naturale degli enzimi del suolo
Organismi e proprietà del suolo: Incidenza degli organismi sulla formazione della struttura del suolo, sulle sue
proprietà fisiche, chimiche e chimico-fisiche
•
•
•
•
•
Radaelli, L. Calamai
Chimica del Terreno
Piccin, Padova, 2001
N.C. Brady, R.R. Weil
The Nature and Properties of Soils (12° Edizione)
Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1996
ISBN 0-13-852444-0
P. Sequi (Coordinatore)
Chimica del Suolo
P. Violante
Chimica del Suolo e Nutrizione delle Piante
Edagricole, Bologna, 1996
ISBN-88-206-3983-1
P. Nannipieri (a cura di)
Ciclo della Sostanza Organica nel Suolo: Aspetti Agronomici, Chimici, Ecologici e Selvicolturali
A) Dott.ssa Rosanna FANTUCCI
B) PROGRAMMA CFU 3)
1.
MORFOLOGIA DEL SUOLO E CAMPIONAMENTO



Prima nomenclatura degli orizzonti
Colore del suolo (hue, value, chroma), tavole di Munsell, significato del colore
Tessitura del suolo, valutazione della tessitura al tatto, vari tipi di analisi granulometrica
(setacciatura, aerometrica, metodo della pipetta)
Contenuto in pietre
Struttura del suolo: tipi di struttura, grado di sviluppo e dimensione dei peds
Porosità e fratture
Radici ed altra flora
Altre caratteristiche pedogenetiche (pans, noduli, concrezioni, cutans, ecc..)
Consistenza, grado di umidità e cementazione del suolo, cole
Limiti di Atterberg, indice di plasticità, indice di consistenza, abaco di Casagrande
Carbonati e pH
Equipaggiamento e schede per la descrizione del profilo in campo
Preparazione del profilo e campionamento
Caratteristiche topografiche e morfologiche del sito
CENNI DI MINERALOGIA DEL SUOLO
Minerali primari, vari tipi di silicati
Processi di alterazione fisica e chimica
Minerali di neoformazione (silicati secondari, ossidi ed idrossidi di ferro, ossidi ed idrossidi di
alluminio, altri minerali secondari)
Rocce e loro composizione mineralogica











2.




3. PEDOGENESI


Equazione di Jenny, concetto di zonalità
Processi pedogenetici ( eluviazione-illuviazione, lisciviazione (lessivage), dilavamento (leaching) arricchimento, erosione superficiale-accumulo, decarbonatazione – carbonatazione, salinizzazionedesalinizzazione,
gleizzazione,
podzolizzazione,
brunificazione-rubefazione-ferruginazione,
ferrallitizazzione (laterizzazione), melaznizzazione – leucinizazzione, pedoturbazione)
4. INTRODUZIONE ALLA CLASSIFICAZIONE DEI SUOLI E
REGIMI CLIMATICI




Classificazione degli orizzonti in campo, lettere distintive delle proprietà degli orizzonti
Convenzioni per l’utilizzo dei suffissi
Suddivisione verticale degli orizzonti, limiti tra gli orizzonti: tipologia e forma, discontinuità
geologiche
Orizzonti diagnostici nella Soil Taxonomy.
Orizzonti di superficie, epipedon istico, mollico, umbrico, melanico, ocrico, plaggen. Orizzonti di
profondità: cambico, oxico, argillico, natrico, sodico, albico, placico, calcico e petrocalcico, gipsico


e petrogipsico, salico, duripan, fragipan, plinthite.
Regimi di temperatura: pergelico, criico, frigido, mesico, termico, ipertermico
Regimi di umidità: aquico, udico, xerico, ustico, aridico o torrico
5.











SOIL TAXONOMY (U.S.D.A.)
Struttura piramidale del sistema di classificazione USDA: ordine, sottordine, grande gruppo,
sottogruppo, famiglia, serie, modalità di denominazione dei taxa.
Alfisuoli
Aridosuoli
Entisuoli
Inceptisuoli
Istosuoli
Mollisuoli
Ultisuoli
Vertisuoli
Spodosuoli
Oxisuoli
6. TESTI CONSIGLIATI:







PEDOLOGIA, Andrea Giordano (Utet)
PEDOLOGIA PRATICA, Stuart McRae (Zanichelli)
IL SUOLO, M. Cremaschi e G. Rodolfi (NIS)
ELEMENTI DI PEDOLOGIA, G. Sanesi (Calderini Edagricole)
TASSONOMIA DEL SUOLO, traduzione di C. Giovanotti (Edagricole)
SOIL GENESIS AND CLASSIFICATION, S.W. Buol (Iowa State University Press)
Dispense lezioni
IDROGEOLOGIA APPLICATA
(CFU 3+1)
A) TITOLARE: Prof. Vincenzo PISCOPO
B) PROGRAMMA:
Principi del flusso idrico sotterraneo
Richiami sulla legge di Darcy. Carico idraulico. Equazioni del flusso idrico sotterraneo.
Idraulica dei pozzi.
Idrogeologia regionale
Acquiferi alluvionali, carbonatici, vulcanici e intrusivo-metamorfici.
Prospezioni idrogeochimiche
Interpretazione delle analisi chimiche delle acque sotterranee. Analisi isotopiche.
Criteri delle qualità delle acque sotterranee.
Introduzione alla idrogeologia dei contaminanti
Movimento dei contaminanti nel mezzo saturo. Modalità di contaminazione delle acque sotterranee.
Parametri idrogeologici e idrodispersivi degli acquiferi.
Prevenzione degli inquinamenti delle acque sotterranee
Vulnerabilità degli acquiferi. Le aree di salvaguardia delle opere di captazione. Criteri generali per il monitoraggio delle
acque sotterranee.
Gestione delle acque sotterranee
Equazioni dell’equilibrio idrogeologico. Il concetto della “sustainable yield”.
Modelli di simulazione numerica e gestione delle acque sotterranee.
Beretta G. P. (1992) – Idrogeologia per il disinquinamento delle acque sotterranee. Pitagora Editrice Bologna.
Domenico P. A., Schwartz F. W. (1990) – Physical and chemical hydrogeology. J. Wiley & Sons.
Fetter C. W. (1988) – Applied Hydrogeology. Merrill Publishing Company.
Fetter C. W. (1999) – Contaminant Hydrogeology. Prentice Hall.
Freeze R. A., Cherry J. A. (1979) – Groundwater. Prentice Hall.
ISTITUZIONI DI POLITICA AMBIENTALE
(CFU 5) a.a. 2005/2006
A)TITOLARE: Prof. Lorenzo VENZI
B) PROGRAMMA:
1) Economia Politica
a)- Microeconomia: (richiami)
metodo e processo economico; equilibrio del consumatore; domanda, prezzo, reddito;funzione di produzione e
funzione di costo;equilibrio del produttore;funzione di offerta;dalla produzione all'equilibrio di impresa;forme di
mercato: concorrenza perfetta, monopolio, oligopolio;
cenni di economia del benessere.
[Murolo, Elementi di Microeconomia, G. Giappichelli, ed. Torino 2000;
Cenni dei cap1;2;3;4;5;7;8;9]
b)-Macroeconomia
le funzioni macro: consumo, risparmio, investimento, moneta, prodotto interno;
la contabilità nazionale;la crescita e lo sviluppo economico.
[Paul A. Samuelson, Economia, McGraw-Hill; cenni dai capitoli 20;21,22,27,28]
2)
Economia Ambientale
Esternalita’ ,Valori, Strumenti,Risorse(richiami)
l'analisi economica di un' esternalità: il caso dell'inquinamento;ottimizzazione di tale situazione;un tentativo
di soluzione secondo il mercato dei diritti (Coase);imposte (Pigou), sussidi, standard;misurazione dei danni
ambientali secondo la tassonomia dei valori e beni ambientali;valore economico totale;metodologie di
valutazione;politiche di controllo globale;etica e generazioni future: lo sconto dei valori futuri, etica
dell'ambiente;risorse naturali: rinnovabili e non rinnovabili;ambiente e sviluppo: conservazione, preservazione
e sviluppo, habitat particolari, l'ambiente nei paesi in via di sviluppo.
[D.W.Pearce, R.K.Turner, Economia delle Risorse naturali e dell'Ambiente, ed. Il Mulino, 1991, Bologna;
cenni dei cap. 4;5;6;7;9;10;13;14;15;16;17;20]
3) Politica Economica
Principi ,Fini e Metodi
la teoria normativa della Politica Economica:caratteristiche di un modello; obiettivi e strumenti; gli obiettivi fissi nel
modello formale di Economia Politica; l’obiettivo flessibile;
la Politica Economica e il conflitto: i fini di un ente collettivo;il perseguimento dei fini; il risultato dell’azione della
Politica Economica; i soggetti della politica economica;
i fondamenti dell’economia del benessere: il criterio Paretiano; i teoremi fondamentali dell’economia del
benessere;gli obiettivi micro e macroeconomici: approccio di equilibrio generale e approccio di equilibrio
parziale; efficienza statica ed efficienza dinamica; la redistribuzione delle risorse;le esternalità: correzione
delle esternalità tramite tasse e sussidi;
i beni pubblici: definizione di bene pubblico e tassonomia dei beni; meccanismi di rivelazione delle preferenze
individuali; i “common goods”;le politiche di crescita e di sviluppo: una panoramica di recenti modelli di
crescita e di sviluppo( Lewis,Solow, Kaldor,Harrod-Domar);la politica economica nell’era della
globalizzazione;
[R.Cellini, Politica Economica, ed. Mc Grow-Hill;cenni dei cap.1;2;3;4;5;8;9;10;26)
4) La Politica Ambientale per settori di applicazione:
•
•
•
•
•
Politica per la conservazione della natura: strumenti di politica economica per la gestione delle aree
protette; la “governance” per le aree protette; lo strumento Life Nature.(materiale di lettura)
Politica comune della pesca: evoluzione e struttura,riforma della PCP; le misure principali: gli
SFOP e le TAC. .(materiale di lettura)
Politica per la gestione delle risorse: l’acqua; la Legge Galli e la gestione del ciclo
dell’acqua:obiettivi generali; A.T.O. e piani d’ambito. .(materiale di lettura)
Politica per il contenimento del “global warming”: il protocollo di Kyoto; il mercato delle quote di
CO2; la Direttiva europea 2003/87;la Direttiva Linking .(materiale di lettura)
Valutazione delle politiche:obiettivi e funzioni;indicatori;tipologie di valutazione; metodologie di
valutazione d’impatto microeconomico: il counterfactual .(materiale di lettura)
ISTITUZIONI DI POLITICA AMBIENTALE
(CFU 5) a.a. 2006/2007
A)TITOLARE: Gabriele DONO
B) PROGRAMMA:
1. ESTERNALITÀ E POLITICHE AMBIENTALI
2. ESTERNALITÀ E CRITERI DI VALUTAZIONE DELLE POLITICHE AMBIENTALI
1. Diritti di proprietà ed esternalità.
2. Criteri per la massimizzazione del benessere sociale in presenza di esternalità.
2.1. Un confronto con altri criteri di valutazione.
3.
Esternalità, efficienza statica ed equità ridistributiva.
4.
Miglioramento paretiano potenziale ed effettivo.
3. POLITICHE DI CONTROLLO DELLE ESTERNALITÀ
1.
Politiche ambientali per il controllo delle Esternalità.
2.
Identificazione dell'ottimo paretiano.
2.1. Identificazione delle condizioni d’equilibrio cui si attesta il mercato.
2.2. La soluzione prezzo-tassa.
2.3. Alcune considerazioni conclusive.
3.
Esternalità in regime di monopolio.
4. MISURAZIONE DEI BENEFICI E DEI COSTI AMBIENTALI
1.
Introduzione.
2.
Metodi per la stima monetaria del valore dei beni ambientali.
3.
Metodi indiretti basati su comportamenti reali: il costo di viaggio.
3.1 Problemi associati al TCM.
3.2 Implicazioni di criteri alternativi per la misura del costo di viaggio.
4.
Altri metodi d’osservazione indiretta.
4.1. Una valutazione del miglioramento della qualità dell’aria a Los Angeles
5.
I metodi diretti basati su comportamenti ipotetici: la valutazione contingente.
5.1. La valutazione contingente per la stima del danno ambientale causato dalla perdita di petrolio dalla Exxon
Valdez.
5.2. Attività mineraria nella Coronation Hill.
6.
Il valore della vita umana.
7.
Indicazioni per l’impiego dei metodi di valutazione monetaria per i beni ambientali.
7.1. Raccomandazioni generali
7.2. Raccomandazioni relative al costo di viaggio
7.3. Raccomandazioni relative alla valutazione contingente
Referenze bibliografiche sui metodi di stima monetaria del valore dei beni ambientali
5. POLITICHE DI CONTROLLO DELLE ESTERNALITÀ IN REGIME D’INFORMAZIONE
INCOMPLETA.
1.
Introduzione.
2.
Politiche ambientali in regime d’informazione incompleta.
3.
Uso di direttive ambientali, uniformi ed individuali.
4.
Sussidi alle attività di disinquinamento e tasse ambientali.
4.1 Sussidi, tasse ambientali e costi marginali.
4.2 Sussidi, tasse ambientali e costi medi: effetti di lungo periodo.
4.3 Sussidi ed identificazione del livello iniziale d’inquinamento.
4.4 Incentivi all'adozione di nuove tecnologie in regime di sussidi.
4.5 Altri aspetti di dettaglio sulle tasse ambientali.
4.6 Problemi associati all’adozione di un programma di tasse ambientali.
4.7 Elementi per la configurazione delle tasse ambientali.
4.8 Indicazioni associate all’applicazione delle tasse ambientali.
5.
I permessi (diritti) scambiabili d'inquinamento.
5.1 Sistemi di scambio dei permessi d’inquinamento.
5.1.1 La politica di sostituzione (offset policy).
5.1.2 La politica di bolla (bubble policy).
5.1.3 La banca delle emissioni (emission banking).
5.2 La scelta tra permessi e tasse ambientali in regime d'incertezza.
5.3 Incertezza e intervento ambientale.
5.4 Implicazioni di tipo politico e organizzativo.
5.5 Un caso d’integrazione tra permessi e tasse ambientali.
Referenze bibliografiche per le esternalità e la politica ambientale.
6. ASPETTI DELLA POLITICA AMBIENTALE DELLA COMUNITÀ EUROPEA
1.
Introduzione.
2.
Lo sviluppo della politica ambientale nell’UE.
2.1.
Interventi di armonizzazione delle Legislazioni nazionali.
2.2.
Il varo dell’Atto Unico Europeo.
2.3.
Problemi di un intervento comunitario più articolato.
2.4.
L’integrazione delle diverse politiche ambientali per lo sviluppo sostenibile.
2.4.1.
Nuove prospettive delle politiche ambientali UE: integrated product policy.
2.4.2.
Un caso d’integrazione tra le politiche ambientali in Danimarca.
2.5. Sganciare l'impatto e il degrado ambientale dalla crescita economica.
3.
Una breve rassegna degli strumenti per la politica ambientale.
4.
Alcune considerazioni conclusive.
Referenze bibliografiche per le Politiche Ambientali dell’Unione Europea:
7. MISURE DI POLITICA AMBIENTALE PER IL SETTORE AGRICOLO
1. Introduzione.
2. Relazioni tra agricoltura e ambiente nei paesi industrializzati.
3. Strumenti di politica agro-ambientale.
3.1. Peculiarità dell’inquinamento d’origine agricola.
3.2. Un disegno delle politiche ambientali per l’agricoltura.
3.3. Gli interventi più diffusi di politica agro-ambientale.
4. Misure di politica Agro-ambientale nei paesi dell’OECD.
4.1. Strumenti economici.
4.1.1.
Pagamenti.
-
Pagamenti basati su pratiche aziendali.
-
Pagamenti basati sul ritiro delle risorse.
-
Pagamenti basati su capitali fissi dell’azienda agricola.
4.1.2.
Tasse ambientali.
4.1.3.
Diritti scambiabili.
4.2. Misure di comando e controllo.
4.2.1.
Requisiti regolatori.
-
Riduzione dell’inquinamento.
-
Uso delle risorse naturali: acqua e terreno.
-
Biodiversità.
4.2.2.
Meccanismi d’Eco-condizionalità.
4.3. Misure consultive ed istituzionali.
4.3.1.
Ricerca e sviluppo.
4.3.2.
Assistenza tecnica /extension.
4.3.3.
Marchi, standard, certificazioni.
4.3.4.
Misure basate sul coinvolgimento dei gruppi locali.
5. Sviluppi recenti.
Referenze bibliografiche per le misure di politica ambientale per il settore agricolo.
8. Esternalità E APPROCCIO ECONOMICO – GIURIDICO
1. Teoria economica e risoluzione delle esternalità in un contesto giuridico.
2. Efficienza e negoziato secondo il teorema di Coase.
2.1. Nessun intervento, assenza di negoziato, diritti di proprietà favorevoli ad A.
2.2. Livello efficiente dell'attività Y conseguito con uno standard ambientale.
2.3. Efficienza sociale.
2.4. Negoziato con prevalenza del diritto a produrre dell’impresa A.
2.5. Negoziato con prevalenza del diritto di B a non essere danneggiato.
2.6. Negoziato, intervento pubblico e compensazione.
3. Una rappresentazione matematica dell'analisi sul negoziato.
3.1. Nessun intervento, assenza di negoziato, diritti di proprietà favorevoli ad A.
3.2. Efficienza sociale.
3.3. Negoziato con prevalenza del diritto a produrre dell'impresa danneggiatrice A.
3.4. Negoziato con prevalenza del diritto di B a non essere danneggiato.
4. L'approccio economico-giuridico in un contesto non ottimale.
4.1. Elementi per una composizione legale dei conflitti per esternalità negative.
9. APPROCCI VOLONTARI PER LA PROTEZIONE AMBIENTALE
1.
Introduzione
2.
Impegni unilaterali.
3.
Schemi di approccio volontario.
3.1. Schemi che non implicano sanzioni per chi non partecipa (EMAS, Ecolabelling).
3.2. Schemi volontari legati a regolazioni che agiscono su tutti i soggetti.
4.
Accordi Negoziati: il modello europeo degli approcci volontari.
4.1. Il modello olandese degli accordi negoziati.
4.2. Gli accordi tedeschi e francesi sulla riduzione dei gas serra.
4.3. Differenze tra gli accordi negoziali.
5.
L’efficacia degli approcci volontari.
5.1. Ambizione degli obiettivi ambientali.
5.2. Efficacia di esecuzione dell’accordo.
5.3. Problemi di misurazione dei risultati.
5.4. Altri aspetti degli accordi volontari.
6.
Conclusioni.
Referenze bibliografiche sugli accordi volontari.
10. POLITICHE AMBIENTALI IN AGRICOLTURA E APPROCCI VOLONTARI: IL CASO DEL
REG. CEE 2078/92
1.
Introduzione.
2.
Misure agro-ambientali europee e riforma Mac Sharry della PAC.
3.
La protezione dell'ambiente e dello spazio naturale con il reg. CEE 2078/92.
4.
L’attuazione del reg. CEE 2078/92 in Italia.
5.
Alcune caratteristiche dell’applicazione del reg. CEE 2078/92 nella Regione Lazio.
5.1. La misura A1 sulla sensibile riduzione dei concimi e dei fitofarmaci.
5.2. La misura A3, sull’introduzione dei metodi di produzione biologica.
6.
Considerazioni di sintesi.
Referenze bibliografiche sul regolamento CEE n. 2078/92
LABORATORIO DI TASSONOMIA ANIMALE E VEGETALE
TITOLARI: Silvano ONOFRI - Dott. ssa Cristina BRUNO
a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Dott. M. Cristina BRUNO
B) PROGRAMMA:
1.
Laboratorio di Tassonomia Animale (CFU 2+1)
Distribuzione, caratteristiche e adattamenti degli organismi di acque dolci: benthos, plancton, necton, neuston,
periphyton, psammon.
2.
Gli ambienti di acque dolci superficiali: acque lotiche (torrenti, ruscelli, fiumi); Acque lentiche (laghi, stagni,
paludi, torbiere, acque astatiche, laghi costieri e stagni salmastri). Caratteristiche ecologiche degli ambienti e degli
organismi in essi presenti.
3.
Gli ambienti di acque dolci sotterranei: terreni consolidati (fratture, carso), terreni non consolidati (interstiziale).
Caratteristiche ecologiche degli ambienti e degli organismi in essi presenti. Adattamenti alla vita in ambiente
interstiziale.
4.
Tassonomia dei principali phyla di acque dolci superficiali e sotterranee, con particolare riferimento alla fauna
italiana: protozoi, platelminti, rotiferi, molluschi, anellidi, artropodi (insetti e crostacei), pesci, anfibi.
5.
Identificazione delle principali famiglie appartenenti ai gruppi sopra citati mediante uso di chiavi dicotomiche su
materiale fissato.
(Dispense relative al programma trattato nel corso sono fornite dal docente agli studenti che ne faranno richiesta)
D) TITOLARE: prof. Silvano ONOFRI
B) PROGRAMMA: LABORATORIO DI TASSONOMIA VEGETALE (CFU
2+1)
Sistematica e tassonomia. La classificazione e la filogenesi delle piante vascolari.
Principali aspetti morfologici, biologici ed ecologici di:
Crittogame vascolari
Sphaenophyta:
Famiglia: Equisetaceae.
Pteridophyta:
Famiglie: Adiantaceae, Hypolepidaceae, Aspleniaceae, Polypodiaceae
Fanerogame
Coniferophyta:
Famiglie:
Cupressaceae, Pinaceae, Taxaceae
Anthophyta:
Classe Dicotyledones
Famiglie:
Magnoliaceae, Nymphaeaceae, Ranunculaceae, Fagaceae, Betulaceae, Corylaceae, Ulmaceae,
Urticaceae, Rosaceae, Leguminosae, Umbelliferae, Cruciferae, Salicaceae, Primulaceae, Oleaceae,
Solanaceae, Boraginaceae, Scrophulariaceae, Labiatae, Compositae.
Classe Monocotyledones
Famiglie: Liliaceae, Iridaceae, Orchidaceae, Juncaceae, Cyperaceae, Gramineae.
Preparazione e conservazione dell’erbario.
Uso delle chiavi di identificazione delle piante.
E) TESTI CONSIGLIATI
Marchi P. et al., Famiglie di piante vascolari italiane: 1-60. Erbario Univ. “La Sapienza” Roma. Testo
e/o Cdrom.
Simonetti e Watschinger. Erbe di campi e prati, Arnoldo Mondadori Editore.
Pignatti S., Flora d’Italia, Edagricole.
Jahns H.M., Felci, muschi, licheni. Franco Muzzio, Padova.
Polunin O., Guida ai fiori d’Europa, Zanichelli.
Schauer T., Caspari C., Guida all’identificazione delle piante. Zanichelli, Bologna.
Schonfelder. La flora mediterranea, De Agostini.
MUTAGENESI AMBIENTALE
(CFU 5)
A) TITOLARE: Prof. Pasquale MOSESSO
B) PROGRAMMA:
11. Introduzione alla Mutagenesi Ambientale: Origine e storia della Mutagenesi Ambientale. Struttura ed
organizzazione del materiale genetico. Definizione e classificazione delle mutazioni: Mutazioni geniche:
sostituzione di basi, inserzioni, delezioni; reversione e soppressione; effetto fenotipico delle mutazioni geniche.
Test di fluttuazione e mutazione spontanea nei batteri. Mutazioni cromosomiche: strutturali (aberrazioni
cromosomiche) e numeriche (aneuploidia, poliploidia).
12. Alterazioni spontanee del DNA: Errori di incorporazione di basi durante la replicazione (tautomerizzazione,
errato appaiamento) e meccanismo “proof-reading” per la correzione degli errori. Deaminazione delle basi, perdita
spontanea delle basi e danno ossidativo al DNA. Meccanismi molecolari di inserzione e delezione di basi.
13. Fattori ambientali che danneggiano il DNA: Mutageni fisici: radiazioni elettromagnetiche ionizzanti (raggi X,
raggi γ, radiazioni da betatroni e sincrotroni), radiazioni corpuscolare (particelle α, β, neutroni, ioni pesanti ecc.).
Radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti (UV-A, UV-B, UV-C); UV ed ozono. Campi elettromagnetici
(microonde, HF, ELF ecc.). Azione diretta ed indiretta delle radiazioni ionizzanti sul DNA e meccanismo di
induzione S-indipendente delle aberrazioni cromosomiche. Mutageni chimici: agenti chimici diretti ed indiretti
(attivazione metabolica); agenti alchilanti; inquinanti atmosferici cittadini (scarichi delle automobili, ossidi di zolfo
ed azoto, idrocarburi policiclici aromatici, formaldeide, asbesto); additivi e contaminanti degli alimenti (aflatossine,
nitrosammine, ammine eterocicliche, fenoli di origine vegetale, ecc,); agenti terapeutici (mitomicina-C, bleomicina,
mostarde azotate, inibitori delle topoisomerasi, citostatici); pesticidi. Meccanismo S-dipendente degli agenti
mutageni chimici ed agenti chimici radiomimetici. Mutageni biologici (agenti patogeni microbici e virali, elementi
trasponibili).
14. Sistemi di difesa e risposte cellulari al danno al DNA: Sistemi di difesa antiossidanti e non (superossido
dismutasi, catalasi, per ossidasi, α-tocoferolo, vitamina-C, carotenoidi, flavonoidi e polifenoli, ecc.); sistemi di
detossificazione da xenobiotici (citocromo p-450, ossidasi a funzione mista, reazioni di coniugazione); sistemi di
riparazione del danno al DNA: fotoliasi, alchiltransferasi, nucleotide excision repair (NER), base excision repair
(BER), mismatch repair (MMR), SOS repair, riparazione ricombinazionale; riparazione delle rotture a doppio
filamento (HR e NHEJR); riparazione delle rotture a singolo filamento (SSBR); “attivazione dei checkpoints”
cellulari in risposta al danno al DNA e ripristino delle condizioni selvatiche; induzione di mutazioni, apoptosi ed
instabilità genomica.
15. Effetti fenotipici delle mutazioni somatiche e germinali: Mutazione e cancro (attivazione di proto-oncogeni e
geni soppressori di tumori); mutazione ed invecchiamento cellulare; mutazione e malattie genetiche (sindrome di
Down, Klinefelter, Edwards, Xeroderma pigmentosum, Ataxia telangiectasia, sindrome di Bloom ecc.).
16. Strumenti di rilevamento dell’attività mutagena: Saggi di mutagenesi in vitro: test di mutazione genica nei
batteri (test di reversione in Salmonella typhimurium o test di Ames); test di mutazione genica in cellule di
mammifero (HPRT, TK, cellule di linfoma di topo L5178Y; test citogenetici in cellule di mammifero (aberrazioni
cromosomiche, SCE, micronuclei). Saggi di mutagenesi in vivo: test di mutazione cromosomica in cellule
somatiche (analisi di cellule in metafase), test del micronucleo negli eritrociti di roditori; test della cometa;
unscheduled DNA synthesis (UDS).
17. Monitoraggio della genotossicità nelle matrici ambientali (aria, acqua, suolo): Test di mutagenicità
atmosferica; Utilizzo degli animali acquatici come bioindicatori di effetti genotossici; valutazione degli estratti
organici ed acquosi dal suolo.
18. Biomonitoraggio di popolazioni umane: Valutazione dei biomarcatori di esposizione (determinazione di
mutageni nei metaboliti o nei prodotti di escrezione nel sangue, nelle urine o in altri tessuti; determinazione degli
addotti alle proteine o al DNA; Valutazione dei biomarcatori di effetto: Cambiamenti citogenetici (aberrazioni
cromosomiche, micronuclei, aneuploidia) nei linfociti di sangue periferico e/o nelle cellule della mucosa boccale;
Valutazione dei biomarcatori di suscettibilità: Diversa capacità riparativa nei diversi soggetti; polimorfismi di
enzimi del metabolismo.
19. Valutazione e regolamentazione del rischio mutageno: Strategie di saggio e predizione degli effetti (somatici)
cancerogeni e genetici in seguito ad esposizione ad agenti genotossici; identificazione di valori di esposizione
“soglia”; Aspetti legislativi.
20. Esercitazioni in laboratorio: Valutazione della capacità mutagena di un composto di interesse ambientale
(possibilmente a scelta degli studenti) nel test di mutazione genica in Salmonella typhimurium (test di Ames);
analisi del danno al DNA indotto da un mutageno ambientale in linfociti umani primari e valutato con il saggio
della cometa (SCGE).
L.Migliore “Mutagenesi Ambientale”: Zanichelli, Bologna, 2004.
A.P. Li “Genetic toxicology” CRC Press, 1990;
D.H. Phillips and S. Venitt “Environmental Mutagenesis” Bios Scientific Publishers Ltd, Oxford, UK.
R.H. Burdon “Genes and Environment” Taylor and Francis Eds.
PRINCIPI E METODI PER LA PROTEZIONE E IL
MONITORAGGIO DEGLI ACQUIFERI
(CFU 5+3)
TITOLATRI: Proff. Vincenzo PISCOPO - DOCENTE A CONTRATTO (CFU 1+1)
Prof. Vincenzo PISCOPO
A) PROGRAMMA: (CFU 4+2
RICERCA OPERATIVA E PIANIFICAZIONE
(CFU 5) a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Prof. ANTONINO SCARELLI
B) PROGRAMMA:
Concetti introduttivi di R.O
Fasi e modelli della R.O
Teoria delle decisioni; natura del processo decisionale
Modelli multicriteriali; strutture d’ordine
Criteri e scale di misura
Relazione di surclassamento
Modelli decisionali Electre, Promethée ed Analitic Hierarchy Process
Strutture decisionali ad albero
Software relativo ai modelli Electre ed AHP
Matrici di sopravvivenza e matrici di riproduzione
Modelli di Bernadelli e di Leslie
Vettore stazionario
Equazioni alle differenze finite
Modelli di crescita delle popolazioni nel discreto
Matrice di contagio
Modelli di crescita delle popolazioni nel continuo
Processi stocastici e passeggiate aleatorie
Catene di Markov e vettore limite
Teoria dei giochi
Giochi in forma strategica non cooperativi
Giochi a somma zero
Giochi a somma variabile
Equilibri di Nash
C) TESTI DI RIFERIMENTO E DI CONSULTAZIONE:
G. Gambarelli: Giochi competitivi e cooperativi, Editrice Giappichelli, Torino.
G. Gambarelli: G. Pederzoli: Metodi di decisione, Editore Hoepli Milano.
A. Scarelli: Modelli matematici per l’analisi multicriterio, Ed. Sette Città, Viterbo.
A. Scarelli: Appunti di modelli matematici per le scienze applicate, Libreria Fernandez
RICERCA OPERATIVA E GESTIONE DELLE RISORSE
(CFU 4 ) a.a. 2006/2007
C) TITOLARE: Prof. ANTONINO SCARELLI
D) PROGRAMMA:
Modelli decisionali Electre, Promethée ed Analitic Hierarchy Process
Vettore stazionario
Matrice di contagio
Teoria dei giochi
Giochi a somma zero
Equilibri di Nash
A. Scarelli: Appunti di modelli matematici per le scienze applicate, Libreria Fernandez
TRATTAMENTO CHIMICO E VALORIZZAZIONE
DELLE ACQUE
(CFU 1+1) a.a. 2005/2006
Chimica delle sostanze organiche naturali
Analisi e monitoraggio ambientale
A) TITOLARE: Prof. Enrico MINCIONE
B) PROGRAMMA:
1. Composizione delle acque naturali: introduzione, caratteristiche delle acque, sostanze presenti nell'acqua.
2. Monitoraggio delle acque tramite sensori e biosensori: introduzione, approccio analitico all'analisi di matrici reali,
cenni di chemiometria, i sensori elettrochimici, i mediatori biologici, biosensori elettrochimici, immobilizzazione
di enzimi, esempi di sensori e biosensori innovativi.
3. Trattamento chimico delle acque naturali e reflue: processi convenzionali, introduzione, ossigeno, doro e cloramine,
biossido di doro, ozono, acido peracetico, confronto tra i diversi metodi; trattamenti avanzati biologici e fisici per le
acque reflue, definizione di trattamento avanzato, flocculazione, filtrazione, osmosi inversa.
4. Acque per uso agricolo; caratterizzazione e trattamenti: premessa, parametri di qualità, effetti dell'uso di acque salinosodiche, criteri di valutazione delle acque salino-sodiche ad uso irriguo, parametri di qualità delle acque reflue urbane,
fitodepurazione.
5.
Processi innovativi a membrana nel trattamento delle acque: introduzione, cenni su membrane e processi a
membrana, esempi di processi innovativi a membrana nel trattamento delle acque, stabilità o tempo di vita, acque
superficiali con basso carico di sostanze organiche, conclusioni.
6. Nuovi metodi elettrochimici per la depurazione delle acque, ossidazione anodica, elettrossidazione indiretta,
elettrogenerazione di ossidanti forti, processo elettro-Fenton, processo di elettro-perossi-coagulazione.
7. Trattamento innovativo delle acque mediante l'utilizzo di readiazione UV: introduzione, sterilizzazione delle acque
mediante radiazioni UV, degradazione di sostanze organiche mediante radiazione UV, irraggiamento diretto,
irraggiamento in presenza di HaOi, irraggiamento in presenza di Oa, in presenza di 03 e HiOi, conclusioni.
8. Esempi di valorizzazione con metodiche di Green Chemistry di acque residue dell'industria agro-alimentare.
9. Impostazione di un progetto di ricerca: novità ed interesse come ricerca di base ed applicata analisi bibliografica (SciFinder),
scelta delle metodiche analitiche, visita ad un laboratorù scientifico dove si svolge un progetto di ricerca ed illustrazione
delle tecniche utilizzate pe la ricerca in oggetto.
VALUTAZIONE DI IMPATTO AMBIENTALE
(CFU 4)
A) TITOLARE: Dott. ssa Maria BELVISI
B) PROGRAMMA:
1 Introduzione al corso
2 Lo sviluppo sostenibile e la VIA (dalla conferenza di Rio al sesto programma di azione comunitario)
3 Principi base di VIA (nascita, evoluzione, finalità)
4 Il quadro normativo VIA a livello internazionale, comunitario e italiano (nazionale e regionale):dal NEPA (USA1971) alla legge delega (Italia-2005)
6 Le tipologie di progetto che coinvolgono le acque interne e la loro gestione.
7 Lo studio di impatto ambientale (finalità, articolazione e contenuti)
• Quadro di riferimento programmatico: gli aspetti della programmazione e della pianificazione in particolare il
ruolo della VAS
• Quadro di riferimento progettuale- requisiti e linee di impatto
• Quadro di riferimento Ambientale (le componenti ed i fattori ambientali ambientali)
8 Gli strumenti metodologici per la caratterizzazione dell’ambiente e la stima degli impatti con particolare riferimento
alle acque interne: dati, check-list, matrici, indicatori, GIS, modelli, standard di riferimento.
9. Significatività e valutazione degli impatti
10. Le misure di mitigazioni e compensazioni (esempi) con particolare riguardo agli interventi nei corsi e nei corpi
d’acqua.
11. Le verifiche e il controllo, il monitoraggio ambientale con particolare riguardo alle acque interne.
Esercitazioni su due casi-studi (dighe, briglie, opere di adduzione)
ZOOLOGIA APPLICATA
(CFU 5)
A) TITOLARE: Prof. Giuseppe SCAPIGLIATI
B) ) PROGRAMMA:
Evoluzione delle scelte fisiologiche adattative, le specie animali nell’ ambiente fisico e nell'ambiente chimico, parametri
quantitativi nello studio delle specie, storia, risorse, cicli biologici e quantificazione della natalità e mortalità. Diversità
biologica e conservazione della biodiversità, variabilità genetica. Catene trofiche. Le specie animali come "fabbriche
biotecnologiche". Le specie animali e la loro fisiologia come bioindicatori ambientali. Adattamenti fisiologici
all’ambiente ed utilizzo dei processi biochimici e genetici derivati. Analisi dei genomi delle specie sequenziate.
Biotecnologie animali, sostanze utilizzabili prodotte da invertebrati e vertebrati. Meccanismi di controllo della
riproduzione. Utilizzo delle competizioni e lotta biologica. Monitoraggio ambientale tramite specie animali o loro
attività fisiologiche. Insetti e biotecnologie. Microfauna acquatica, microfauna e biodepurazione. Produzione di
marcatori proteici e di sonde genetiche. Biotecnologie marine e di acque dolci. Animali transgenici: produzione,
impiego e problematiche associate. Produzione di cloni di individui. Principi e metodi per il trasferimento di specie
dall'ambiente selvatico a quello artificiale.
C) TESTO CONSIGLIATO:
Dispense fornite dal docente
ALGOLOGIA
(CFU 4+1)
A) TITOLARE: Dott. ssa Marcella PASQUALETTI
B)PROGRAMMA:
Caratteristiche generali
Generalità sulle piante a tallo e a cormo. Definizione, interesse biologico, ecologico ed
economico delle alghe. Caratteristiche e diversità degli organismi algali. Posizione delle alghe
nel sistema generale di classificazione dei viventi. Organizzazione cellulare e del tallo. Diversità
dei pigmenti fotosintetici e dei polisaccaridi di riserva. Adattamento cromatico e
fotoprotezione. Diversità morfologica. Riproduzione e cicli metagenetici. Origine di cloroplasti.
Criteri di classificazione.
Rapporti filogenetici tra i Phyla algali.
Classificazione tassonomica
Caratteristiche citologiche, morfologiche, riproduttiv ed ecologiche dei principali phyla.
Cyanophyta: Cyanophyceae, proclorofiti.
Rhodophyta: Rhodophyceae, Bangiophycidae e Florideophycidae.
Chlorophyta: Prasinophhyceae, Chlorophyceae, Ulvophyceae, Charophyceae.
Chromophyta:
Chrysophyceae,
Synurophyceae,
Tribophyceae,
Eustigmatophyceae
Raphydophyceae, Bacillariophyceae, Phaeophyceae.
Haptophyta
Dinophyta
Cryptophyta
Euglenophyta
Il dominio bentonico: i piani di vegetazione, periodicità e durata della vegetazione algale
bentonica.
Fattori ambientali che influenzano la distribuzione: substrato, luce, idrodinamismo,
temperatura salinità.
Fitoplancton, adattamenti alla vita pelagica, fattori ambientali che controllano la distribuzione
del fitoplancton.
Cenni di fitosociologia, zonazione della vegetazione marina e principali associazioni nel
Mediterraneo.
La coltivazione delle alghe.
Esercitazioni
Allestimento ed osservazione di preparati microscopici.
A) TESTI CONSIGLIATI:
Sze P. 1998. A Biology of the Algae. McGraw-Hill. New York.
Raven P.H., R.F. Evert, S.E. Eichhorn. 1990. Biologia delle piante. Zanichelli . Bologna.
Hoek C., Mann D.G., Jahns, H.M. 1995.Algae. An introduction to phycolgy. Cambridge
University press. Cambridge.
BIOLOGIA MARINA
(CFU 5+1)
A) TITOLARE: Dott. Eugenio FRESI
B) PROGRAMMA:
Le unità biologiche del sistema marino: plancton e benthos. Adattamenti alla vita planctonica. Adattamenti
alla vita benthonica. Approccio bionomico al sistema mediterraneo: biocenosi, sotto-piani, piani. Grandezze
esplicative delle configurazioni zonali. La zonazione del sistema fitale secondo Peres & Picard, con
particolare riferimento al benthos. Supra-,Meso-, Infra- e circalitorale. Principali biocenosi-guida in
relazione alla natura del substrato. Sottosistemi infralitorali: la prateria di Posidonia oceanica. Sottosistemi
circalitorali: il coralligeno di falesia e di piattaforma. Proposte di altri sistemi di zonazione in mediterraneo e
in altri mari.
BIOLOGIA DELLA PESCA E DELL’ACQUACOLTURA
(CFU 6+1)
A) TITOLARE: Prof. Enrico INGLE
B) PROGRAMMA:
PESCA
1)
LE RISORSE ALIEUTICHE



LE RISORSE BENTONICHE
LE RISORSE DEMERSALI
LE RISORSE PELAGICHE
2)
LA VALUTAZIONE DELLE RISORSE ALIEUTICHE

I METODI DIRETTI

I METODI INDIRETTI
3)
LE SPECIE DI INTERESSE PER LA PESCA

PESCI

CROSTACEI

MOLLUSCHI CEFALOPODI

MOLLUSCHI BIVALVI
4)
5)
6)
SELETTIVITÀ DELLA PESCA
I SISTEMI DI PESCA

LA PESCA A STRASCICO

LA PESCA PELAGICA

LA PICCOLA PESCA

LA PESCA DEI MOLLUSCHI BIVALVI

LA PESCA IN LAGUNA
LA GESTIONE RESPONSABILE DELLE RISORSE
ACQUACOLTURA
1)
LE TIPOLOGIE DI ALLEVAMENTO

L’ALLEVAMENTO INTENSIVO

L’ALLEVAMENTO ESTENSIVO

L’ALLEVAMENTO SEMI-ESTENSIVO
2)
LE SPECIE DI INTERESSE PER L’ACQUACOLTURA

PESCI

MOLLUSCHI BIVALVI

CROSTACEI

SPECIE INNOVATIVE
3)
-LA PISCICOLTURA INTENSIVA

GLI ALLEVAMENTI A TERRA
- IMPIANTI A CIRCUITO APERTO
- IMPIANTI A CIRCUITO CHIUSO

GLI ALLEVAMENTI A MARE
- IMPIANTI IN GABBIE IN-SHORE
- IMPIANTI IN GABBIE OFF-SHORE
 LA VALLICOLTURA
 LE AVANNOTTERIE
4)
LA MOLLUSCHICOLTURA
 IMPIANTI IN LAGUNA
 IMPIANTI IN AREE COSTIERE
 IMPIANTI IN MARE APERTO
5)
LA CROSTACEICOLTURA
 IMPIANTI IN LAGUNA
6)
L’ITTIOPATOLOGIA
 SALUTE ANIMALE
 SALUTE UMANA
7)
L’ACQUACOLTURA E L’AMBIENTE
8)
L’ACQUACOLTURA RESPONSABILE
LA QUALITA’ DEI PRODOTTI DELLA PESCA E DELL’ACQUACOLTURA
1)
GLI ASPETTI IGIENICO-SANITARI



2)
3)
I PRODOTTI DELLA PESCA
I PRODOTTI DELL’ACQUACOLTURA
I MOLLUSCHI BIVALVI (CLASSIFICAZIONE DELLE ACQUE)
I PRODOTTI DELLA PESCA E DELL’ACQUACOLTURA NELL’ALIMENTAZIONE UMANA (COMPOSIZIONE E LE
CARATTERISTICHE NUTRIZIONALI)
 PESCI
 MOLLUSCHI
 CROSTACEI
CONTROLLO DI QUALITÀ

LA VALUTAZIONE DELLA FRESCHEZZA

I DISCIPLINARI DI PRODUZIONE

LA CERTIFICAZIONE E I MARCHI
IL MERCATO DEI PRODOTTI DELLA PESCA E DELL’ACQUACOLTURA
1)
LA COMMERCIALIZZAZIONE DEI PRODOTTI

IL FRESCO

IL CONGELATO

IL SURGELATO

IL LAVORATO
2)
CONTROLLI DI FILIERA

LA TRACCIABILITÀ
 L’AUTOCONTROLLO
C) LABORATORIO:
1)
Metodologie di campionamento misurazione e dissezione di pesci

Campione significativo

Misurazioni e indici somatici

individuazione del sesso

valutazione dello stato di salute

verifica della presenza di parassiti

etc.
2)
Visita al mercato ittico: individuazione delle specie e valutazione dello stato di freschezza
3)
Visita presso allevamenti ittici
CHIMICA DELLE SOSTANZE ORGANICHE NATURALI
(CFU 3)
istituito nel a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Prof. Prof. Raffaele SALADINO
B) PROGRAMMA:
1.0 Isoprenoidi
ambientale.
Chimica, Biosintesi e Bioattività delle Sostanze Naturali-Paul M. Dewick-PICCIN
Silverstein, Bassier and Morril, Spectrometric Identification of Organic compounds, John Wiley & Sons. Forth
Edition
DINAMICA DEI FLUIDI E TERMODINAMICA
(CFU 5+1)
A) TITOLARE: Salvatore MARULLO
B) PROGRAMMA:
Lo scopo di questo corso è introdurre lo studente alla conoscenza dei concetti basilari della geofluidodinamica ovvero allo studio
del moto dei fluidi geofisici. In particolare ci si concentrerà sullo studio della dinamica e della termodinamica dell’atmosfera e
dell’oceano e sui fenomeni di interazione tra i due sistemi. Una parte del corso verrà infine dedicata all’applicazione dei concetti
acquisiti ai problemi del clima introducendo lo studente alla conoscenza dei modelli di clima intesi come strumenti per la sua
comprensione e simulazione.

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


Concetti introduttivi: Peculiarità della geofluidodinamica, scale del moto, l’importanza della stratificazione e della
rotazione, differenze fra oceano ed atmosfera.
Le equazioni che governano il moto dei fluidi geofisici: fluidodinamica e termodinamica dei fliuidi geofisici. Equazioni in
un sistema di coordinate non ruotante. Il sistema di coordinate ruotante. Le equazioni del moto nel sistema di coordinate
ruotante.
Flusso geostrofico e vorticità: il flusso geostrofico per un fluido omogeneo, flusso geostrofico su un fondo irregolare,
generalizzazione al caso non geostrofico, la vorticità
Lo strato di Ekman: Attrito, lo strato di Ekman di fondo, lo strato di Ekman in superfice
Onde barotrope lineari: Le onde di Kelvin, le onde di Poincarè, le onde di Rosby
Instabilità barotrope: Onde in fluidi omogenei e senza attrito, instabilità e velocità di crescita delle perturbazioni
Circolazione oceanica a grande scala: modello della circolazione alle medie latitudini, il trasporto di Sverdrup,
l’intensificazione delle correnti sui bordi occidentali degli oceani
Fluidi stratificati: Stabilità statica, l’importanza della stratificazione e il numero di Froude, effetto combinato della
rotazione e della stratificazione
Onde interne: La teoria delle onde interne, Lee waves
Modelli a strati: Coordinate verticali in termini di densità, vorticità potenziale, modelli stratificati, il vento termico,
aggiustamento geostrofico, aggiustamento geostrofico e conservazione dell’energia.
Upwellings: Descrizione del processo di upwelling, modello di upwelling costiero
Dinamica quasi-geostrofica: Le equazioni di base, considerazioni energetiche, onde planetarie in un fluido stratificato,
effetti non lineari
Instabilità barocline: Le cause dell’instabilità, teoria lineare
Applicazioni alla modellistica climatica: Modelli di circolazione generale dell’oceano e dell’atmosfera. Simulazioni del
clima globale.
Benoit Cushman-Roisin: Introduction to Geophysical Fluid Dynamics. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632
Pedlosky, J.: Geophysical Fluid Dynamics, Springer Verlag, New York
DIRITTO PUBBLICO
(CFU 4) istituito nel a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Prof.ssa Maria Pia RAGIONIERI
B) PROGRAMMA:
PARTE ISTITUZIONALE:
1. Diritto e ordinamento giuridico. Lo Stato e i suoi elementi costitutivi. Le forme di Stato e di governo. Gli
strumenti della democrazia.
2. Le fonti del diritto. Pluralità e rapporti. Fonti-atto e fonti-fatto. La Costituzione. Fonti primarie e fonti
secondarie.
3. Le situazioni giuridiche soggettive. Le posizioni giuridiche soggettive. L’organizzazione dello Stato.
4 Le autonomie territoriali della Costituzione. La riforma del Titolo V° della Costituzione.
PARTE SPECIALE:
1.La Convenzione delle Nazioni Unite sul Diritto del mare; definizione di “mare territoriale” e di “zona
costiera”, le regole di sovranità, regole d’uso e di godimento.
2.I principi della politica ambientale: lo sfruttamento delle risorse del mare e la tutela dell’ambiente marino.
3.Il demanio marittimo ad uso turistico e il demanio marittimo ad uso industriale; la rilevanza del
decentramento; i porti nel sistema generale dei trasporti;
4.La portualità in Italia nella evoluzione legislativa; la gestione privatistica dei porti e le funzioni residuali
statali;
5. La disciplina giuridica delle attività economiche esercitate nell’ambiente marino. Lo sfruttamento delle risorse
biologiche del mare nel Diritto internazionale e nel Diritto comunitario.
- La pesca. L’attività ittica nelle acque marine: regole di sovranità e gestione della pesca. L’attività ittica nelle
acque interne: lo ius pescandi. Gli usi civici di pesca. Le risorse alieutiche e la disciplina delle acque interne.
La pesca “territoriale” e la “piccola pesca”.
C) TESTI D’ESAME:
Si consiglia la lettura di un manuale introduttivo al diritto pubblico:
Martines T., Diritto Pubblico, Giuffré, 2005
esclusivamente nelle seguenti parti:
PARTE I: Cap.I (par.1,2,3,4,7,8,9,10); Cap.II, Cap.III, Cap.IV; Cap. VI;
PARTE II: Cap.VIII (lettera A) sezioni I (par.1,2,3,4) e III);
PARTE III: Cap.II (Sezioni I, II (par.4,5,6,8,9,10,11), III.)
Per un totale di 98 pagine.
Dispense a cura del titolare del corso d’insegnamento
ECOLOGIA MARINA DEGLI ECOSISTEMICOSTIERI
(CFU 6+1)
A) TITOLARE : Docente a CONTRATTO
B) PROGRAMMA:
Chiedere al docente
MICROBIOLOGIA MARINA
(CFU 3+1)
A)TITOLARE: Prof. Massimiliano FENICE
B) PROGRAMMA:
•
•
•
•
•
Microrganismi marini: tipologia e distribuzione
o Ambiente marino e habitat per M. marini.
o Campionamento e quantizzazione dei M. marini.
o Tassonomia dei M. marini (cenni): virus, batteri, funghi, ecc.
Microbiologia dei macro organismi marini
o Microbiologia di piante, invertebrati e vertebrati marini.
o Microrganismi patogeni e malattie di organismi marini.
Microbiologia dei mari profondi
o Ambiente marino profondo.
o Sorgenti idrotermali.
o Microrganismi delle profondità oceaniche.
Benefici e danni causati dai M. marini
o Biodegradazione di sostanze inquinanti
o Formazione di noduli di manganese
o Biofouling e biodeteriorazione
o Patogenicità, ecc.
Biotecnologie microbiche marine
o Composti di interesse farmaceutico
o Enzimi
o Surfattanti ed altre sostanze di interesse biotecnologico.
Parte di laboratorio
-
Campionamento di Microrganismi marini
Microscopia ottica: preparazione di campioni a fresco e colorati; osservazioni.
Isolamento delle colture pure
Conta microbica
Sterilizzazione e preparazione di terreni colturali
Analisi microbiologica dell’acqua
MINERALOGIA MARINA
(CFU 4+2)
A) TITOLARE Prof. marco MARCELLI
B) PROGRAMMA:
Composizione della Terra. Classificazione geochimica degli elementi. Distribuzione degli elementi nelle sfere
geochimiche.
Definizione di minerale e concetto di specie mineralogica. Storia della mineralogia.
Cristallografia morfologica: operatori di simmetria e loro combinazioni, gruppo, sistema, classe. Cristallografia
strutturale: la ripetizione omogeneo-periodico-discontinua, reticoli e gruppi spaziali. Riconoscimento della simmetria in
base ai caratteri esterni. La proiezione stereografica.
La classificazione dei minerali. Metalli, solfuri, alogeni, ossidi, carbonati, solfati e silicati.
Ciclo petrogenetico e genesi dei minerali. Ciclo sedimentatario e genesi dei minerali sedimentari. I sedimenti marini
‒
la formazione dei sedimenti marini profondi
‒
classificazione e distribuzione dei sedimenti marini
‒
composizione dei sedimenti marini
I componenti dei sedimenti marini. Diagenesi.Processi di alterazione e trasformazione. I minerali marini. Le
risorse minerali sottomarine. Sfruttamento ed utilizzo dei minerali marini. La movimentazione dei fondali
marini: dragaggio in ambito portuale o costierio; attività di ripascimento delle coste; caratterizzazione
sedimentologica e mineralogica del materiale da dragare. Analisi e studio di casi di opere soggette a
valutazione di impatto ambientale (Porti e terminali off-shore).
Cenni di cristallochimica.
Riconoscimento dei minerali. Metodologie di indagine mineralogica. Diffrazione raggi X. Spettroscopia IR. Il
microscopio polarizzatore e l’ottica mineralogica. Microscopia SEM.
Stabilita’ e processi di trasformazione: variazioni strutturali in funzione della pressione e della temperatura,
polimorfismo. Solubilita’ allo stato solido: isomorfismo.
Mineralogia sistematica
C) LIBRI DI TESTO
Mottana A. Fondamenti di Mineralogia Geologica, Zanichelli.
Mottana A., R. Crespi, G. Liborio: Minerali e rocce. Milano, Mondadori.
Dispense del docente
Libri di consultazione
Nesse W. D. Introduction to optical mineralogy. Oxford University
C. Klein. Mineralogia, Zanichelli.
M. Fornaseri, Lezioni di Geochimica, Libreria Eredi Virgilio Veschi, 1984
Roy Chester, Marine Geochemistry, Chapman & Hall, 1993
Cronan, D.S., Handbook of Marine Mineral Deposits, CRC - Taylor & Francis, 1999
0766-366538
[email protected]
MODELLI MATEMATICI FISICO-BIOLOGICI
(CFU 4+2)
A) TITOLARE: Prof. Andrea CUCCO
B) PROGRAMMA:
ARGOMENTI PARTE TEORICA
•
INTRODUZIONE
•
ANALISI METEMATICA
•
EQUAZIONI DEL MOTO DEI FLUIDI
•
NUMERI MAGICI IN FLUIDO DINAMICA
•
MODELLI NUMERICI, FLUIDO DINAMICA COMPUTAZIONALE (CFD)
•
ALGEBRIZZAZIONE, METODI IMPLICITI, METODI ESPLICITI
•
EQUAZIONE AVEZZIONE + DIFFUSIONE
•
SOLUZIONI ANALITICHE
•
SOLUZIONE NUMERICA AVEZZIONE
•
SOLUZIONE NUMERICA DIFFUSIONE
•
SOLUZIONE NUMERICA AVEZZIONE + DIFFUSIONE
•
SOLUZIONI NUMERICHE EQUAZIONI DEL MOTO DEI FLUIDI
• DISCRETIZZAZIONE NELLO SPAZIO, DIFFERENZE FINITI, ELEMENTI FINITI
• GRIGLIE DI CALCOLO
• TIPOLOGIE DI MODELLI
• FORTRAN
ARGOMENTI LABORATORIO
• FORTRAN
• LINUX
• SOLUZIONI ANALITICHE - SOLUZIONI NUMERICHE
• EQUAZIONE DI A VEZZIONE E DIFFUSIONE
• SCHEMI 1° DIFFUSIVI / SCHEMI 1° NON DIFFUSIVI
• COSTRUZIONE GRIGLIA AD ELEMENTI FINITI
• LANCIARE UN MODELLO
• CALIBRAZIONE E VALIDAZIONE
• TEST BIODINAMICI
MODELLI BIOLOGICI, MODELLI DI TRASPORTO ED EROSIONE DEI SEDIMENTI MODELLI
D'ONDA
• COMPRENSIONE DEI PARAMETRI
• VISUALIZZAZIONE GRAFICA DEI DATI SCIENTIFICI
OCEANOGRAFIA COSTIERA E DIFESA DEI LITORALI
(CFU 7)
C) TITOLARI : Docenti a CONTRATTO
D) PROGRAMMA:
Chiedere ai docenti
OCEANOGRAFIA COSTIERA E DINAMICA SEDIMENTARIA
(CFU 4) istituito nel a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Maximo Aurelio PEVIANI
B) PROGRAMMA:
1 : Idraulica marittima e costiera
Introduzione alla oceanografia costiera
Il clima marittimo e delle coste
Venti e fenomeni associati
Formazione e caratteristiche del moto ondoso
Fenomeni di “shoaling”, rifrazione e diffrazione delle onde
Maree e variazioni del livello del mare
Le correnti litoranee indotte
Formulazioni teoriche dell’idrodinamica costiera
2 : Trasporto di sedimento nei litorali
Caratterizzazione dei sedimenti marini
Energia idraulica e movimento dei sedimenti
I meccanismi del trasporto solido litoraneo
Trasporto solido parallelo (longshore) e perpendicolare (croos-shore) alla costa
Processi di erosione e deposito dei litorali (a breve e lunga scala temporale)
Formulazioni teoriche dell’ trasporto solido litoraneo
3 : Forma delle coste e geomorfologia dei litorali
Le forme delle coste
Formazione ed evoluzione del sistema deltizio
I sistemi litorali dominati dalle onde
Le coste di sommersione, le spiagge e le dune costiere
I sistemi di piattaforma
Le falesie e lo sviluppo delle coste rocciose
Barrier islands, spits e tomboli
Le coste dominate dal ghiaccio
4 : Interventi ed opere di difesa dei litorali
Generalità sulla difesa dei litorali
Valutazione dell’evoluzione costiera e tipologie d’intervento
Scogliere aderenti, parallele emerse e sommerse
Pennelli in scogli e permeabili
Barriere artificiali ad scopi di ripopolamento ittico
Movimento di sedimenti e ripascimento dei litorali
5 : Rilevamenti in situ e modelli fisici per lo studio della dinamica dei litorali
Strumentazione e sistemi di rilevamento in situ
Caratterizzazione idrodinamica e sedimentologica
Criteri della modellazione fisica
Scelta della scala e regole di similitudine
Modalità de realizzazione dei modelli
Sistema di generazione del moto ondoso
Taratura dei modelli
Studio di soluzioni progettuali di opere costiere
6 : Modelli matematici applicati allo studio della evoluzione costiera
Principi basici dei modelli matematici
Fondamenti teorici dei modelli di dinamica costiera
Parametri di input climatici, meteomarini, batimetrici e sedimentologici
Taratura dei modelli
Esempio di studio di dinamica costiera e protezione del litorale
7 : Analisi di un caso pratico di evoluzione del litorale
Scelta di un caso di studio pilota
Analisi dell’evoluzione costiera con immagini satellitari e/o fotografie aeree
Raccolta ed analisi dei dati di campo (climatici, meteomarini, batimetrici e sedimentologici)
Valutazione del trasporto solido ed evoluzione del litorale
Analisi di possibili soluzioni di protezione costiera
8 : Visita di campo
Si prevede una eventuale visita di campo nella zona costiera laziale, dove individuare particolari d’interesse
su processi di dinamica costiera.
C) BIBLIOGRAFIA
“La Forma delle Coste” – Enzo Pranzini (Editore: Zanichelli)
“Sedimentologia – Parte II – Processi e Meccanismi di Sedimentazione” – Franco Ricci Lucchi (Editore:
CLUEB – Cooperativa Libraria Universitaria Editrice Bologna)
“Sedimentologia – Parte III – Ambienti Sedimentari e Facies” – Franco Ricci Lucchi (Editore: CLUEB –
Cooperativa Libraria Universitaria Editrice Bologna)
“La Dinamica Costiera - Modellistica Fisico-Matematica, Analisi del Territorio, il Supporto G.I.S. e la
Strumentazione in Uso” – P. de Bonis & altri (Editore: ENEA – Centro Ricerche Casaccia, Roma)
“Shore Protection Manual” – Coastal Engineering Research Center - US Army Corps of Engineers
“Descriptive Physical Oceonography” – George Pickard & William Emery (Editor: Pergamon Press)
“Coastal Engineering – Waves, Beaches, Wave-Structure Interactions” – T. Sawaragi – (Editor: ELSEVIER)
“Waves, Tides and Shallow-Water Processes” – John Brown & others (Editor: Pergamon)
“Principles of Fluid Flow and Surface Waves in Rivers, Estuaries, Seas and Oceans” – Leo C. van Rijn –
University of Utrecht – The Netherlands (Editor: Aqua Publications)
“Handbook Sediment Transport by Currents and Waves” – Delft Hydraulics – The Netherlands
“Scale Models in Hydraulic Engineering” – Prof. M. de Vries – International Institute for Hydraulic and
Environmental Engineering – Delft – The Netherlands
“Manual of Sediment Transport Measurements” – Delft Hydraulics – Delft – The Netherlands
“Coastal Enginnering” – Prof. E.T. van der Velden – Faculty of Civil engineering – Delft University of
Technology – The Netherlands
“Coastal Enginnering – Harbor and Beach Problems” – Prof. W. Massie – Coastal Engineering Group - Delft
University of Technology – The Netherlands
ZOOLOGIA MARINA E BIOTECNOLOGIE MARINE
(CFU 4+1)
TITOLARI Dott. Francesco BUONOCORE - Raffaella BERERA
A) Dott. Francesco BUONOCORE
B) PROGRAMMA: Biotecnologie Marine (CFU 1+1)
del corso di Biotecnologie Marine per il corso di laurea specialistica in Scienze Ambientali (Indirizzo Marino). Docente
incaricato: Dr. Francesco Buonocore
Introduzione alle biotecnologie. Produzione di anticorpi monoclonali e policlonali. Metodologie del DNA
ricombinante. Isolamento di geni di interesse. La reazione a catena della polimerasi (PCR). Metodiche di
trasferimento di geni estranei in cellule animali. Animali transgenici. Animali clonati. Specie animali come
“fabbriche biotecnologiche”.
Biotecnologie marine. Molecole utili di interesse farmaceutico ed economico prodotte da specie animali marine. Specie
animali marine come bioindicatori ambientali. Specie animali marine clonate e transgeniche.
Biotecnologie in acquacoltura. Tecniche di protezione da agenti patogeni: la vaccinazione.
Il corso prevede esercitazioni in laboratorio.
Smith J.E. Biotecnologie. Ed. Zanichelli.
Watson J.D., Gilman M., Witkowski J., Zoller M. DNA ricombinante. Ed. Zanichelli.
Il docente inoltre fornirà delle dispense durante lo svolgimento del corso.
A) Dott. ssa Raffaella BERERA
B) PROGRAMMA: Zoologia marina CFU 3+1)
Programma di Zoologia Marina:
L’ambiente marino: caratteristiche fisiche e chimiche.
Il Mediterraneo: stato della biodiversità.
Le categorie biotiche e le strategie funzionali di adattamento all’ambiente marino.
La diversità degli organismi marini.
Sistematica di alcuni gruppi animali: Poriferi, Cnidari, Ctenofori, Echiuridi, Briozoi, Echinodermi, Cordati.
Esercitazioni pratiche di laboratorio.
.
C) TESTI DI RIFERIMENTO:
Barnes R. S. K., Calow P., Olive P. J. W. Invertebrati. Una nuova sintesi. Zanichelli. Brusca R. C., Brusca G. J.
Gli invertebrati. Zanichelli.
Rudiger Wenher, Walter Gehring: Zoologia, Zanichelli ed.
Luther- Fiedler “Guida della fauna marina costiera del Mediterraneo”, Franco Muzzio ed.
ANTROPOLOGIA FISICA
( CFU 4) a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Giovanni DESTRA BISOL
B) B) PROGRAMMA:
Storia dell'Antropologia da Erodoto ai moderni sviluppi della teoria evoluzionistica.
Cenni di sistematica con particolare riferimento a metodi e concetti applicabili ai Primati.
Inquadramento, tassonomia e origine dei Primati.
Anatomia evoluzionistica dei Primati: visione, postura, locomozione, aspetti morfofunzionali degli
arti anteriori e posteriori, dell'apparato masticatorio e denti.
n Processo di Encefalizzazione nei Primati, con particolare riferimento all'uomo.
Struttura sociale e Comportamento dei Primati, con particolare riferimento all'uomo.
Cenni di conservazione dei Primati.
Introduzione sui principali metodi di datazione applicati all'evoluzione umana con esemplificazioni.
Genere Australopitecus: localizzazione geografica, caratteristiche morfologiche cronologiche e
variabilità.
Genere Ardipithecus: localizzazione geografica, caratteristiche morfologiche cronologiche e
variabilità.
Genere Homo: localizzazione geografica, caratteristiche morfologiche cronologiche, culturali e
variabilità di H. habilis, H. erectus/ergaster, H. heidelberghensis, H. neandertalensis, H. antecessor,
H. sapiens.
Il problema dell'origine dell'uomo anatomicamente moderno affrontato attraverso i fossili e le
testimonianze culturali
II processo di neolitizzazione: comparazione delle popolazioni produttrici di cibo e cacciatori
raccoglitori
I Polimorfismi genetici del Dna e delle proteine: sintesi proteica, concetto di allele e aplotipo.
I fattori microevolutivi Intrinseci: mutazione e ricombinazione, con particolare riferimento
all'evoluzione umana.
I fattori microevolutivi Estrinseci: Deriva selezione e flusso genico, con particolare riferimento
all'evoluzione umana.
Relazioni tra malaria ed evoluzione umana: i principali adattamenti genetici.
Relazioni tra diversità Genetica e Linguistica nelle popolazioni umane.
I caratteri fisici: statura, peso, superficie corporea e colore della pelle. Gli adattamenti genetici e fisiologici
rispetto ai fattori ambientali.
II ruolo della cultura nella differenziazione delle popolazioni umane attuali.
Per ogno argomento trattato verranno considerate e sviluppate, oltre alle nozioni di base, le implicazioni e le ricadute riguardanti
BIOLOGIA EVOLUTIVA DEI VERTEBRATI
CFU 3+1)
A) TITOLARE: Lucia MASTROLIA
B) PROGRAMMA:
-Caratteri generali dei Cordati.
-Criteri per valutare i caratteri del gruppo: simmetria, metameria, rapporto topografico delle parti, omologia e analogia.
-Chi sono i Cordati: Urocordati, Cefalocordati, Vertabrati.
Lo sviluppo embrionale dei Cordati: le uova dei cordati,in particolare le uova dei vertebrati.Le tappe principali
dello sviluppo embrionale con particolare riferimento all’Anfiosso.La formazione dei foglietti embrionali (
gastrulazione). La neurulazione. La formazione della corda. La formazione dei somiti, delle due pleure (
splancnopleura e somatopleura) e della cavità celomatica.
La formazione dell’ intestino faringeo e digerente. I derivati dei foglietti.Gli annessi embrionali dei vertebrati.
-Storia della vita sulla terra a partire dal Cambriano. Radiazione adattativa degli Anfibi, dei Rettili, degli Uccelli,. Le
forme di passaggio.Storia evolutiva dei Mammiferi.
-I sistemi organici che costituiscono l’ organismo di un Vertebrato.
Il tegumento. Costituzione del sistema tegumentario. Le produzioni epidermiche: strato corneo, penne, peli, unghie,
corna. Le produzioni del derma : scaglie e scheletri dermici, i cromofori, e le colorazioni del tegumento. Le
ghiandole tegumentarie.
I denti. Come si forma il dente. Vari tipi di denti e dentature.
La respirazione. Le branchie e polmoni.
La circolazione e i vasi.Circolazione semplice e doppia. .Morfogenesi del cuore. Il cuore dei Teleostei, Dipnoi,
Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi.
Evoluzione degli archi aortici e relazione con la morfologia cardiaca.
Gli arti dei Tetrapodi: conformazione e adattamenti al tipo di deambulazione e ad attività specifiche ( scavo, salto,
volo, etc. )
Differenziamento del sistema nervoso. Midollo ed Encefalo. Costituzione del midollo . Suddivisioni dell’ encefalo.
Morfologia e funzione delle varie zone encefaliche.Analisi comparativa degli encefali nelle varie classi di
Vertebrati.
-Liem et al., Anatomia Comparata dei Vertebrati, ed. EDISES
CARTOGRAFIA TEMATICA
(CFU 4)
A) TITOLARE: Vincenzo PISCOPO
B) PROGRAMMA:
Richiami di cartografia generale.
Richiami sulla cartografia ufficiale d’Italia.
Elementi sulla cartografia tematica.
Elementi di aereofotointerpretazione.
Introduzione al sistema GIS ed applicazioni alla cartografia tematica.
Elaborazione guidata di una carta tematica.
Pirola A., Vianello G. (1992) – Cartografia tematica ambientale. La Nuova Italia Scientifica, Roma.
Amadesi E. (1977) – Fotointerpretazione e aereofogrammetria. Pitagora, Bologna.
Vianello G. (1988) – Cartografia e fotointerpretazione. CLUEB, Bologna
ETOLOGIA ANIMALE
(CFU 5)
A) Dott.ssa Monica CAROSI
B) PROGRAMMA:
Un approccio evolutivo allo studio del comportamento animale. Le domande del “come” e del “perche’”. La logica
di Darwin e lo studio del comportamento. I fondamenti dell’etologia con Konrad Lorenz, Niko Tinbergen, Karl von
Frisch.
La diversità del comportamento. Istinto e apprendimento. Apprendimento (lo stimolo supernormale, apprendimento
per prova-ed-errore ecc.)
La genetica e lo sviluppo del comportamento. Differenze genetiche e differenze comportamentali. Le basi genetiche e
la fisiologia del comportamento. Lo sviluppo come interazione gene-ambiente. Ormoni: organizational and activational
effects.
Le basi neurali del comportamento. La percezione degli stimoli e la loro selezione. L’orientamento.
L’organizzazione del comportamento. I “centri di comando” e l’inibizione neurale. Cambiamenti di priorità (risposte
ai cambiamenti dell’ambiente sociale e dell’ambiente corporeo interno). Ritmi circadiani, cambiamenti stagionali e
annuali.
L’evoluzione degli adattamenti. L’approccio adattazionista. Il metodo comparativo. L’approccio costi-benefici.
Critiche all’approccio adattazionista.
L’evoluzione della comunicazione. La storia evolutiva e il valore adattativo di un segnale. Costi e benefici di un
segnale (ricevitori “illegittimi” del segnale). Costi e benefici della ricezione del segnale.
Ricerca di un posto dove vivere. Selezione dell’habitat. La dispersione (ipotesi dell’evitamento dell’inincrocio, ipotesi
della competizione per il partner), le migrazioni, e la territorialità.
Alimentazione. Localizzazione e selezione del cibo. Cenni e critiche alla optimal foraging theory. Cattura delle prede e
consumazione del cibo. Adattamenti anti predatori: diminuire la probabilità di essere trovati, attaccati, catturati, e
mangiati.
Comportamento riproduttivo. Competizione per l’accoppiamento. Scelta del partner sessuale e benefici correlati.
Competizione per la fecondazione delle uova. La selezione sessuale e l’investimento parentale. Ecologia dei sistemi di
accoppiamento (es., monogamia, poliandria, poliginia ecc.).
La cura dei piccoli. Cure parentali da parte della femmina e/o del maschio. Riconoscimento della prole;
massimizzazione dei benefici delle cure parentali.
Ecologia del comportamento sociale. Costi e benefici della socialità. Evoluzione dell’“altruismo”. Evoluzione del
comportamento eusociale.
Un approccio evolutivo al comportamento umano. L’approccio adattazionista al comportamento umano. La
controversia sulla sociobiologia.
ECOLOGIA VEGETALE
(CFU 4+1)
A) TITOLARE: Laura ZUCCONI
B) PROGRAMMA: ( INTEGRATO CON ATTIVITÀ IN LABORATORIO E IN CAMPO )
Fattori biotici ed abiotici che influenzano la vita delle piante.
Interazioni tra gli organismi: simbiosi, predazione, competizione, commensalismo, amensalismo. Azione dell’uomo;
effetti delle attività umane.
Luce. Piante a giorno corto e lungo. Radiazione solare. Fotosintesi in funzione della luce e della temperatura.
Adattamenti delle piante.
Temperatura; influenza della temperatura sulle piante, range di tolleranza, reazione delle piante alle temperature
estreme.
Precipitazioni. Idro-igro-meso-xerofite. Adattamenti morfologici delle foglie, fusti e radici. Vento ed effetto del vento
sui vegetali. Ecologia del fuoco. Suolo. Tessitura, fertilità, struttura, aria e acqua del suolo, pH. Distribuzione dei suoli.
Le piante e il suolo. Micro e macro nutrienti. Alofite. Specie nitrofile. Metallofite.
Meccanismi di impollinazione e disseminazione.
La flora. Forme biologiche e spettri biologici.
Gli areali, fattori che ne determinano forma e dimensione. Principali corotipi e spettri corologici. La vegetazione. Il
metodo fitosociologico per lo studio della vegetazione.
Zone e fasce di vegetazione. Piani altitudinali.
L’associazione vegetale. Specie caratteristiche, differenziali, compagne.
Ambiente urbano e verde urbano.
Inquinamento, effetti sulle piante e biomonitoraggio.
Agenti infestanti e patogeni.
I biomi. Loro distribuzione. La vegetazione mediterranea e le foreste temperate decidue.
La vegetazione italiana.
FONDAMENTI DI ANALISI DEI SISTEMI ECOLOGICI
(CFU 5)
A) TITOLARE Paola ARDUINO
B) PROGRAMMA:
INTRODUZIONE
Ecologia, definizione; livelli di organizzazione gerarchica, proprietà dei sistemi; modelli: principi generali, costruzione
di un modello, esempi di modelli di subsistemi; biomi, definizione, esempi;
ECOSISTEMA
Definizione, struttura; metodi di studio; natura cibernetica degli ecosistemi; esempi di ecosistemi; produzione e
decomposizione, metodi di studio;
ENERGIA
Flusso di energia negli ecosistemi; biomassa, produzione, produttività, catene alimentari (pascolo e detrito), reti
alimentari, livelli trofici, piramidi ecologiche; efficienza ecologica; magnificazione biologica; qualità dell'energia;
struttura trofica, piramidi ecologiche; capacità portante; classificazione energetica degli ecosistemi; energia e economia;
CICLI BIOGEOCHIMICI
Definizione, modelli e tipi fondamentali; studio quantitativo (indice di riciclizzazione, ecc.); ciclizzazione globale del
carbonio e dell'acqua; ciclo dell’ossigeno, dell’azoto, ciclo del fosforo, ciclo dello zolfo; ricadute acide,
biomonitoraggio e inquinamento radioattivo, effetto serra, eutrofizzazione, buco dell'ozono;
COMUNITA’
Metodi di definizione (analisi dei gradienti, metodi statistici, ecc.), struttura: composizione, ricchezza, abbondanza,
uniformità, omogeneità (diagrammi rango-abbondanza, indici di diversità), diversità (alfa, beta e gamma diversità),
successioni (modalità, tipi, destino); meccanismi alla base delle successioni; concetto di climax; perturbazioni (disturbo,
disastri, catastrofi), stabilità (resilienza, resistenza, fragilità/robustezza), complessità e stabilità (ipotesi e modelli);
ECOSISTEMI ARTIFICIALI
Definizione, caratteristiche; ecosistema selvicolturali; agroecosistemi; ecosistema urbano; ambienti artificiali, ecologia
ed economia, risorse rinnovabili;
C) TESTI BASE CONSIGLIATI
Odum E. (1988). Basi di Ecologia. Piccin, Padova.
Bullini L., Pignatti S., Virzo De Santo A. (1998). Ecologia generale. UTET.
ESAME
Lo studente è tenuto alla presentazione/relazione* in classe di articoli scientifici su un argomento studiato: la
valutazione di tale presentazione inciderà per 1/4 sulla valutazione finale. Gli studenti che non seguono il corso
presenteranno la loro relazione in sede di esame. Per quanto riguarda il resto dell'esame, verrà fatta una domanda sulla
parte ecosistemica (1/4 della valutazione), una sulle comunità (1/4 della valutazione) e una sui cicli biogeochimici (1/4).
* la presentazione(PowerPoint) o relazione (altri ausilii) dovrà vertere su un approfondimento di un aspetto trattato nel
corso: per ciò, si dovrà leggere almeno 1 articolo scientifico aggiornato e pubblicato su una rivista internazionale
quotata. Una volta scelto l'argomento si consiglia di contattare il docente per discutere su come organizzare la
presentazione/relazione (che livello di approfondimento, impostazione in base al target, ecc.), come reperire il materiale
(articolo/i) ed eventuali altri dubbi o proposte.
IDROBIOLOGIA
(CFU 4+2)
B) PROGRAMMA
Caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua
La molecola dell’acqua: conducibilità, pH, Ossigeno disciolto. La curva del BOD. Durezza.
Gli ambienti d’acqua dolce e loro caratterizzazione
Il ciclo dell’acqua. Ambienti lentici e lotici. Altri ambienti d’acqua (fiumi e laghi sotterranei, ambienti salmastri,
sorgenti d’alta quota, sorgenti idrotermali, acque interstiziali). Habitat dulciacquicoli d’interesse comunitario. La
classificazione dei laghi in base alla trofia. Deflusso minimo vitale (DMV). Indice di Funzionalità Fluviale (IFF). La
contaminazione organica. Eutrofizzazione.
Gli organismi dulciacquicoli
Adattamenti al mezzo acqueo e alle diverse caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Macrofite e Fitoplancton (aspetti
funzionali e fasce ripariali). Zooplancton (Rotiferi, Cladoceri, Copepodi): diapausa e quiescenza, ciclomorfosi e
migrazioni verticali. Benthos (Insetti, Molluschi, Crostacei, Oligocheti, Tricladi): parametri della nicchia ecologica,
shift ontogenetico di nicchia. Fauna ittica delle acque interne italiane, status di conservazione, composizione delle
comunità ittiche. Le specie invasive (vegetali ed animali). Batracofauna, erpetofauna, ornitofauna e mammalofauna
degli ambienti acquatici. Classificazione trofico-funzionale degli organismi acquatici. Indice Biotico Esteso (IBE). Il
“River Continuum Concept”. Gli “effetti a cascata”. La zonazione ittica. Il “loop” batterico.
Idrobiologia sperimentale
Uso delle chiavi dicotomiche (es. molluschi: gasteropodi e bivalvi). Strumentazione da campo e da laboratorio
(pHmetro, ossimetro, ecc)..Tecniche di campionamento (electro-fishing, ecc.). Impianti sperimentali per lo studio delle
strutture e delle funzioni delle comunità ecologiche dulciacquicole e salmastre.
Acquacoltura e Pescicoltura
Cenni di acquacoltura responsabile. Pescicoltura di allevamento, impianti di risalita, impianti di pesca sportiva. Cenni di
acquariologia. Ripopolamenti. Calendario delle semine. Carte ittiche. Strumenti per la pesca professionale e sportiva.
Cenni di agricoltura in ambienti acquatici (risaie, ecc).
Esercitazioni in campo e in laboratorio.
C) LIBRI CONSIGLIATI E/O DA CONSULTARE
Ecologia applicata, Renato Vismara, (capitoli dedicati all’ecologia degli ambienti acquatici), 2005. Hoepli
Ecologia applicata - Provini A., Galassi S., Marchetti R., (capitoli dedicati all’ecologia degli ambienti acquatici), 1998,
S.It.E., Città Studi, Milano.
Ecology of freshwaters, Man and medium, past to future. Moss B, 1998. Blackwell Scientific Publications.
Manuale di applicazione Indice Biotico Esteso (IBE), P.F. Ghetti, 1997, Provincia Autonoma di Trento (se disponibile
si può richiedere gratuitamente alla Provincia di Trento).
Indice di funzionalità fluviale, AAVV, 2000 ANPA (se disponibile si può richiedere gratuitamente all’ANPA)
Atlante per il riconoscimento dei macroinvertebrati dei corsi d’acqua italiani, Giuseppe Sansoni, Provincia Autonoma di
Trento, 1998 (se disponibile si può richiedere gratuitamente alla Provincia Autonoma di Trento).
Acquacoltura responsabile, AAVV, a cura di Stefano Cataudella e Paolo Bronzi, Unimar-Uniprom, 2001 – Roma.
Guida dei pesci d’acqua dolce, B.J. Muus e P. Dahlstrom, 1993, Edagricole.
Manuale della pesca, Enrico Gelosi e Paolo Tito Colombari – Regione Lazio, 2004 (se disponibile si può richiedere
gratuitamente alla Regione Lazio).
Condannati all’estinzione? 2002, Sergio Zerunian, Edagricole (in internet – sito del Ministero Ambiente)
Linee guida per il controllo della nutria , 2001, Cocchi R. e Riga F., Quad. Cons. Natura 5, Min. Ambiente – Ist. Naz.
Fauna Selvatica. (in internet – sito del Ministero Ambiente)
Fitodepurazione, Maurizio Borin. 2003, Edagricole.
Libro Rosso degli Habitat d’Italia della Rete Natura 2000. AAVV, 2005 WWF Italia (in internet – sito del WWF Italia).
La carta ittica dei fiumi Mignone Paglia e Marta. AAVV, 2004 - Provincia di Viterbo (se disponibile si può richiedere
gratuitamente alla Provincia di Viterbo).
Gli argomenti trattati a lezione saranno integrati con materiale bibliografico fornito durante il corso.
IDROLOGIA E IDROGEOLOGIA
(CFU 4+1)
A) TITOLARE: Vincenzo PISCOPO
B) PROGRAMMA:
Ciclo dell’acqua
Precipitazioni: misura e rappresentazione dei dati pluviometrici; variazioni delle piogge nel tempo e nello
spazio.
Evaporazione e traspirazione: evaporazione e potere evaporante dell’atmosfera; traspirazione;
evapotraspirazione.
Infiltrazione: fattori che regolano l’infiltrazione; metodi di misura dell’infiltrazione.
Deflusso superficiale: forme di deflusso superficiale; metodi di misura.
Bilancio idrologico: formule generali; metodi di calcolo.
Idrologia fluviale
Reti idrografiche: bacino idrografico; elementi caratteristici di un bacino; fiumi e torrenti; tipi di deflussi.
Portata dei corsi d’acqua: misura delle portate; idrogramma fluviale; regime fluviale.
Valori estremi di portata: piene; principali metodi di valutazione delle portate di massima piena.
Idrologia lacustre
Elementi di idrologia lacustre: bilancio idrologico dei laghi; movimenti delle acque dei laghi.
Idrogeologia
L’acqua nel sottosuolo: proprietà idrogeologiche delle rocce; ripartizione dell’acqua e forze agenti nel
sottosuolo; movimenti dell’acqua nel sottosuolo; fattori di condizionamento della circolazione idrica
sotterranea; fattori di condizionamento dell’emergenza delle acque sotterranee e rapporti con le superfici di
acqua libere.
Sorgenti: tipi di sorgente; idrogramma delle sorgenti; metodi di captazione.
Pozzi: metodi di captazione delle falde; condizionamento dei pozzi; prove di emungimento.
Celico P. (1986) - Prospezioni idrogeologiche. Vol. I e II, Liguori, Napoli.
Chiesa G. (1988) - Inquinamento delle acque sotterranee. Hoepli, Milano.
Ciabatti M. (1982) - Elementi di idrologia superficiale. Coop. Libraria Univ. Editrice, Bologna.
Civita M. (1983) – Idrogeologia. In “Geologia tecnica” di F. Ippolito, P. Nicotera, P. Lucini, M. Civita e R.
de Riso, ISEDI A. Mondadori ed.
De Wiest R. J. M (1967) – Geohydrology. John Wiley & Sons.
Francani V. (1990) - Idrogeologia Generale ed Applicata. Città Studi Edizioni.
Freeze R. A., Cherry J. A. (1979) – Groundwater. Prentice Hall.
(CFU 5) a.a. 2005/2006
A) TITOLARE: Marvin OXENHAM
B) PROGRAMMA:
• Il corso mira a delineare tecniche basilari per ricercare, organizzare e scrivere testi scientifici in lingua inglese.
• Il corso affronterà anche questioni specifiche di revisione e di stile linguistico caratterizzanti un scientific
paper adatto alla pubblicazione.
• La seconda parte del corso (per 6 crediti) assisterà lo studente nel preparare e presentare una relazione
scientifica in lingua inglese.
TESTO
•
2000
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•
•
•
•
Il corso è mirato ad un livello “intermediate – upper intermediate”
Le lezioni verranno svolte principalmente in lingua Inglese
Le lezioni verteranno sulla spiegazione frontale e su esercitazioni articolate sul seguente schema:
Durante il corso ogni studente dovrà lavorare a produrre un paper scritto sul quale verranno svolte
Lo stesso paper verrà usato per la presentazione orale nella seconda parte del corso
Esame
La valutazione del corso sarà basata, per la prima parte, sullo svolgimento delle esercitazioni assegnate in classe e su un
esame finale. Per la seconda parte verrà valutata la presentazione orale.
LITOLOGIA E GEOLOGIA
(CFU 4+1)
A) TITOLARE: Fabrizio AUMENTO
B) PROGRAMMA:
Processi interni della Terra
L'interno della Terra, la crosta terrestre, i terremoti, il vulcanismo. La Tettonica delle Placche.
Cenni sulla cronologia della Terra
I processi magmatici e le rocce ignee
Cenni sulla struttura e la classifica dei silicati. Processi magmatici. Rocce ignee. Riconoscimento macroscopico
delle principali rocce ignee.
I processi esogeni e le rocce sedimentarie
Processi sedimentari. Rocce sedimentarie. Assiciazioni litologiche. Riconoscimento macroscopico delle principali
rocce sedimentarie.
I processi metamorfici e le rocce metamorfiche
Fattori del metamorfismo. Tessitura e struttura delle rocce metamorfiche. Facies metamorfiche. Tipi di
metamorfismo. Riconoscimento macroscopico delle principali rocce metamorfiche.
Cenni di geologia strutturale
Come si deformano le rocce. Stile tettonico plicativo, Stile tettonico rigido.
Le carte geologiche
Lettura delle carte topografiche e geologiche. Ricostruzione di sezioni geologiche schematiche.
Press, F., & Siever, R. - Capire la terra. Zanichelli, Bologna
Platt's Maps - Thomas Murby & Co., London
Dispense del Prof. F. Aumento
MICROBIOLOGIA AMBIENTALE
(CFU 5+1)
A) TITOLARI: Federico FEDERICI – Maurizio PETRUCCIOLI
B) PROGRAMMA:
Citologia: cellula procariote ed eucariote: generalità; struttura ed ultrastruttura della cellula batterica; struttura e
funzione della membrana; sistemi di trasporto attraverso la membrana; la parete cellulare, struttura e funzione; la parete
dei batteri Gram+ e Gram-; la parete degli archebatteri e degli eucarioti; la capsula; il movimento e gli organi di
movimento; la chemiotassi; l’endospora batterica.
Fisiologia cellulare: richiami di chimica e biochimica cellulare (energia di attivazione; catalisi ed enzimi; le reazioni
biologiche di ossidoriduzione; trasportatori di idrogeno e di elettroni; i composti ad alta energia); produzione di energia
nei sistemi biologici; la glicolisi e le vie simili; riossidazione del NAD ridotto: fermentazione e respirazione; la
respirazione aerobia; il ciclo degli acidi tricarbossilici; il sistema di trasporto degli elettroni; bilancio energetico della
respirazione; cenni alla respirazione anaerobia; cenni su biosintesi e ricambio del materiale cellulare.
Sviluppo microbico: sviluppo di una singola cellula e di una popolazione microbica; curva di crescita; effetto delle
condizioni ambientali (pH, temperatura, pressione osmotica) sullo sviluppo microbico; controllo della crescita
microbica (metodi fisici, metodi chimici, ecc.).
Tecniche di base del laboratorio di microbiologia: il microscopio, richiami di fisica ottica; preparati a fresco e colorati;
la micrometria; cenni di microscopia elettronica (a trasmissione ed a scansione); la coltura pura ed il suo ottenimento;
principi generali di nutrizione microbica; preparazione dei terreni colturali; teoria e pratica della sterilizzazione; misura
dello sviluppo.
Ecologia microbica: concetti generali e principi; i microrganismi in natura; richiami alle tecniche di isolamento ed
identificazione dei microrganismi ambientali; cenni su diversità metaboliche fra microrganismi (cenni alla fotosintesi e
litotrofia); microrganismi nei diversi comparti ambientali: aria, acqua e suolo; i principali cicli biogeochimici (carbonio,
azoto, zolfo e ferro); cenni sulle interazioni tra popolazioni microbiche e altri organismi
Biotecnologie ambientali: ruolo dei microrganismi nella decontaminazione ambientale: principi generali, inquinanti
delle acque, tipi di effluenti, catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organici; trattamento aerobio delle acque
reflue (sistemi a fanghi attivi, a filtri percolatori, a dischi ruotanti, ecc.), microflora implicata, disfunzioni degli
impianti, rimozione dei nitrati e fosfati, trattamenti dei fanghi di supero; trattamento anaerobio delle acque reflue.
(Microbiologia Generale), Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2003.
T.D. BROCK, M.T. MADIGAN, J.M. MARTINKO, J. PARKER, Biologia dei microrganismi, Vol. 1 M.T.
MADIGAN, J.M. MARTINKO, J. PARKER, Microbiologia, Città Studi Edizioni, Milano, 1995.
MUSEOLOGIA NATURALISTICA
(CFU 6)
DOCENTE A CONTRATTO
Chiedere il programma al docente
PALEONTOLOGIA
(CFU 4)
A) DOCENTE: Dr. Giancarlo BARISONE
B) PROGRAMMA:
Cenni di storia della Paleontologia.
Tafonomia e processi di fossilizzazione. Biostratinomia e diagenesi.
Ecologia e Paleoecologia. Gli ambienti di sedimentazione. Ambiente continentale, ambiente di
transizione, ambiente marino. Zonazione verticale dell’ambiente pelagico e bentonico. Fattori di
controllo della distribuzione degli organismi marini. L’ambiente di scogliera. Le scogliere del
passato. Sinecologia: biocenosi, tanatocenosi, orictocenosi. Fossili di facies.
Paleoicnologia. Classificazione etologica. Classificazione batimetrica. Tracce e impronte di
vertebrati.
Stratigrafia: litostratigrafia, cronostratigrafia e biostratigrafia. Ecobiostratigrafia. Correlazioni
stratigrafiche. Concetto di “fossile guida”. Biocronologia.
Evoluzione. Concetti fondamentali. Le prove dell’evoluzione. Evoluzione come fatto e come
teoria. L’adattamento. Teorie pre-evoluzionistiche. Teoria di Lamarck e neolamarckismo. La
teoria evolutiva di Darwin. La variazione e la selezione naturale. Microevoluzione. La Sintesi
Moderna. Popolazioni e specie. Natura della variabilità individuale e popolazionale. Concetto
tipologico e popolazionale di specie. Concetto biologico di specie. Concetto di nicchia ecologica.
La specie in paleontologia. Meccanismi di speciazione: allopatrica, peripatrica, simpatrica,
parapatrica. Teoria degli Equilibri Intermittenti. Macroevoluzione. Tendenze evolutive. Origine
di nuovi schemi organizzativi. Selezione delle specie. Ontogenesi e filogenesi. Tassi di
evoluzione. Estinzioni e radiazioni adattative.
Cenni sulla documentazione fossile delle forme di vita del Precambriano e del Cambriano. Le
Stromatoliti. La fauna di Ediacara. La fauna di Burgess Shale.
La scienza della Classificazione. Definizioni di sistematica, tassonomia, classificazione e
nomenclatura. Le diverse scuole tassonomiche: tassonomia evolutiva, cladismo, tassonomia
numerica.
Paleobiogeografia. La biogeografia storica: dispersione e vicarianza. La biogeografia ecologica.
Migrazioni e dispersioni. Regioni biogeografiche e paleobiogeografiche. Tettonica delle placche
e paleobiogeografia.
RAFFI S. & SERPAGLI E. (1993) - Introduzione alla Paleontologia, UTET.
Testi di approfondimento:
BRIGGS D.E. & CROWTHER P.R. (Eds.) (2001) – Palaeobiology II, Blackwell Science.
ELDREDGE N. (1999) - Ripensare Darwin, Einaudi.
MAYR E. (2001) – What evolution is. Weidenfeld & Nicolson, London.
GOULD S.J. (2003) – La struttura della teoria dell’evoluzione. Codice Edizioni, Torino.
PROGETTAZIONE DIDATTICA
PER L'EDUCAZIONE AMBIENTALE
(CFU 5)
A) TITOLARE: Patrizia SIBI
B) PROGRAMMA:
Programma didattico.
Tema generale:
Cultura della partecipazione ed educazione alla cittadinanza attiva.
Principi pedagogici per una progettualità formativa della sostenibilità.
Contenuti:
La partecipazione dei giovani alla vita pubblica;
Il ruolo della scuola nell’educazione alla convivenza civile;
La progettazione partecipata quale processo educativo, culturale e metodologico:
l’ascolto attivo;
la comunicazione efficace;
l’esperienza relazionale e l’autoriflessione;
la mediazione sociale;
la gestione dei conflitti;
l’apprendimento tra pari;
il pensiero creativo;
Le indicazioni di agenda 21;
Il laboratorio territoriale di progettazione partecipata e sostenibile per l’ambiente;
Verso una nuova cultura dell’abitare;
Le città sostenibili e la cittadinanza responsabile;.
Esperienze di progettazione partecipata.
C) TESTI DI RIFERIMENTO:
Luigina Mortari, Educare alla cittadinanza partecipata, Ed. Sometti, Mantova 2004.
M. Salomone, Strategie educative per la sostenibilità, Ceslb, Bergamo 2004.
RICERCA OPERATIVA
(CFU 4)
A) TITOLARE: Antonino SCARELLI
B) PROGRAMMA:
Modelli decisionali Electre, Promethèe ed AHP
Vettore stazionario
Matrice di contagio
Teoria dei giochi
Giochi a somma zero
Equilibri di Nash
A. Scarelli: Appunti di modelli matematici per le scienze applicate, Libreria Fernandez.
SIMBIOSI ED ASSOCIAZIONI ANIMALI
(CFU 5)
A) TITOLARE: Prof. ssa Anna Maria FAUSTO
B) PROGRAMMA:
Definizioni; concetto di simbiosi
Interazioni biotiche
- Cenni di ecologia:
- Interazioni negative antagonistiche: competizione e consumazione
- Interazioni positive mutualistiche: cooperazione e mutualismo
Associazioni simbiotiche
- Commensalismo e inquilinismo
- Mutualismo
-Parassitismo
Diversità del fenomeno simbiotico
- Esosimbiosi
- Endosimbiosi
Simbiosi e adattamento
- Adattamenti nelle esosimbiosi
- Adattamenti nelle endosimbiosi
- Adattamenti nelle endosimbiosi parassitarie
- Interazioni ospite-parassita
- Origini di simbiosi e adattamento
Parte speciale
Le principali parassitosi umane: caratteristiche generali morfologiche e bionomiche dei parassiti e dei loro vettori,
con schemi e cicli biologici; diffusione e prevenzione.
C) TESTI CONSIGLL4TI:
I. De Carneri, Parassitologia generale e umana, Casa ed. Ambrosiana, Milano
AA. VV. Zoologia. Trattato italiano. Vol. I. Zanichelli.
A. Giangrande, M.F. Gravina. Simbiosi. UTET.
TEORIA E TECNOLOGIE DEL LINGUAGGIO
GIORNALISTICO PER I MEDIA
(CFU 4)
A) TITOLARE. Aldo Giorgio SALVATORI
B ) PROGRAMMA:
PARTE 1
- La comunicazione (origine e significato);
- Cenni di storia e di evoluzione dei principali mezzi di comunicazione;
- Il linguaggio dei media: differenza tra linguaggio letterario e linguaggio
giornalistico;
- Che cos'è la notizia / teoria delle 5 w;
- La comunicazione nel linguaggio globale (Mcluhan, Orwell, Popper,
Negroponte, Saltori,).
PARTE 2
- Linguaggio e tecniche della comunicazione televisiva con particolare
attenzione alla redazione e alla diffusione delle notizie televisive;
- Le fonti dell'informazione. Le differenze tra il giornalismo televisivo e
giornalismo della carta stampata;
- Regole, struttura, contenuti del linguaggio televisivo;
- Norme che regolano la professione;
- Lettura tecnico-analitica della prima pagina di un giornale quotidiano, di un
settimanale, dei titoli di apertura di un TG.
1- Appunti del docente;
2- Il linguaggio delle News di Sandro Petrone, ETAS, RCS Editori, Edizione 2004;
3- La fabbrica delle notizie di Vittorio Roidi, Editore Laterza, III Edizione 2004.
ZOOGEOGRAFIA
(CFU 4+1)
A) TITOLARE: Dott. Carlo BELFIORE
B) PROGRAMMA:
•
Storia della Biogeografia
•
Concetto di specie, Speciazione, Tassonomia e Filogenesi
•
Elementi descrittivi e dinamici degli areali
•
Regioni zoogeografiche (oloartica, neotropicale, afrotropicale, orientale, australasiatica, antartica, zone di
transizione), Regioni fitogeografiche, Categorie corologiche
•
Popolazioni, Comunità, Ecosistemi, Biomi (foresta tropicale, savana, deserto, steppa, macchia mediterranea,
foresta temperata a latifoglie, taiga, tundra), Biodiversità
•
Dispersione, Estinzione, Insularità
•
Biogeografia dei taxa animali, biogeografia delle acque dolci
•
La vita nella storia della terra
•
Biogeografia evoluzionistica, filogenetista, vicariantista, fenetista, Panbiogeografia
•
I metodi della zoogeografia
C) TESTO PRINCIPALE:
M. Zunino, A. Zullini: Biogeografia - la dimensione spaziale dell’evoluzione; ed. Ambrosiana

CFU 6

Transcript

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