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Dipartimento di Scienze della Vita e dell'Ambiente
Programmi degli insegnamenti
2012/2013
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ACQUACOLTURA E ACQUARIOLOGIA
IKE OLIVOTTO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Informazioni
Risultati di apprendimento attesi
Gestione e mantenimento di mesocosmi, riconoscimento e mantenimento di specie marine in
cattività, allevamento fito e zooplancton, tecniche per la riproduzione controllata.
Programma
Introduzione al corso
L’ambiente di barriera corallina: caratteristiche e distribuzione
L’acquario: vasche, illuminazione, riscaldamento/refrigerazione
Filtraggio e chimica dell’acquario: Il ciclo degli elementi in vasca, vari metodi di filtraggio, pH,
temperatura e salinità
Arredamento: il fondo, le rocce, gli invertebrati.
I pesci dell’acquario marino : pomacentridi, apogonidi, serranidi, chetodonti, pomacantidi, labridi,
gobidi, acanturidi, balistidi, zanclidi, pseudocromidi. Distribuzione, caratteristiche e mantenimento in
vasca.
Ciclo vitale dei pesci di barriera: strategie riproduttive, costi e benefici.
Metodi di cattura e trasporto: il mercato degli organismi destinati all’acquariofilia
Induzione della riproduzione in cattività: fotoperiodo e temperatura.
Catena alimentare: fito e zooplancton. Metodi di allevamento e utilizzo in acquacoltura
Importanza degli acidi grassi poliinsaturi nella dieta degli organismi marini
Esempi di riproduzione in cattività: pomacentridi, gobidi, pomacantidi, pseudocromidi, ippocampi.
Acquacoltura estensiva e Acquacoltura intensiva
Gabbie galleggianti in-shore
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Strutture off-shore gabbie sommergibili, tension- legs
Cenni sul controllo delle patologie
L'allevamento dei pesci marini (Orata, Spigola, Salmone): riproduzione artificiale; tecniche di
allevamento intensivo, alimentazione larvale, svezzamento e ingrasso, considerazioni tecniche ed
economiche.
L'allevamento di pesci d’acqua dolce (trota, storione): riproduzione artificiale; tecniche di
allevamento intensivo; alimentazione larvale; svezzamento e ingrasso; considerazioni tecniche ed
economiche
Crostaceicoltura: L'allevamento dei crostacei marini; tecniche di riproduzione artificiale;
condizionamento ecofisiologico; tecniche di allevamento alimentazione dei vari stadi larvali
considerazioni tecnico economiche
Cenni sulla Molluschicoltura
Modalità di svolgimento del corso e dell'esame
Orale L'esame prevede una domanda per modulo:
1. apparecchiature e cicli degli elementi
2. riconoscimento pesci
3. Plancton ed alimentazione
4.Strategie riproduttive
5. Acquacoltura commerciale
Testi consigliati
SAROGLIA M., INGLE E. "Tecniche di Acquacoltura"; Edagricole
BARNABE’ G. "Acquaculture" Vol. I, II, Technique et Documentation Lavoisier
ROBERTS R.J. Patologia dei pesci" Edagricole Bologna
Wilkerson, J.D., 1998. Clownfishes. A Guide to Their Captive Care, Breeding and Natural History,
1st Ed. Microcosm Ltd. Shelburne.
Thresher, R. E., 1884. Reproduction in reef fishes. T F H Publications, Inc Ltd.
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ADVANCED TECHNIQUES OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ANALYSIS
GIUSEPPE SCARPONI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Knowledge of the topics related to the classical chemical analyses (gravimetry, volumetry) and
basic instrumental methods (potentiometry, conductimetry, UV-Vis spectrophotometry,
chromatography).
Course contents
The course consists of theoretical lectures (5 credits, 45 hours) and field and laboratory practical
work carried out individually (1 credit, 9 hours).
Objectives of the course
Aims. The course enables students to acquire the theoretical fundamentals of the main advanced
instrumental methods devoted to environmental analysis, and the technical/practical skills required
to operate some of these.
Objectives. To acquire a sound knowledge of the fundamentals and the main environmental
applications of the following chemical analytical methods: polarography/voltammetry, fluorimetry,
atomic absorption spectrophotometry, mass spectrometry and hyphenated chromatographic
techniques. To acquire knowledge also of the principles of quality control and of the accreditation of
chemical analytical laboratories.
Program
Content. Polarography and advanced voltammetric techniques (pulse techniques and stripping
techniques, DPASV, SWASV). Fluorimetry and spectrofluorimetry. Atomic absorption
spectrophotometry. Mass spectrometry. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS,
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GC-MS-MS). Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). High resolution mass
spectrometry (GC-HRMS, ICP-HSMS). Aerosol time-of-flight mass spectrometry (ATOFMS).
MALDI-TOF mass spectrometry. Quality control and quality assurance. Traceability. Good
laboratory practice. Accreditation. Examples of environmental applications: single particle analysis
of atmospheric aerosol, determination of priority pollutants both organic (PAH, PCB, VOC,
pesticides) and inorganic (As, Cr, Ni, Pb, Cd, Hg) in air, water, soil and organisms.
Field and laboratory exercises (1 credit, 9 hours/student). Collection of environmental samples
(sea, river, atmospheric particulate, snow, spring water). Determination of heavy metals in natural
waters and aerosol by voltammentric techniques. Determination of pesticides and PAH by GC-MS.
Other possible exercises based on instruments available from colleagues.
Development of the course and examination
The assessment method is an oral examination.
Recommended reading
- Lecture notes
- D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch. Chimica analitica strumentale, 2a ediz., EdiSES, Napoli,
2009.
- K. A. Rubinson, J. F. Rubinson. Chimica analitica strumentale, Zanichelli, Bologna, 2002.
- F. W. Fifield, P. J. Haines (eds.). Environmental analytical chemistry, Blackwell Science, Oxford,
2000
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ALGAE BIOTECHNOLOGY
ALESSANDRA NORICI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
The aim of this course is to provide students with the tools to understand and master algal
biotechnology, a relatively new and booming field in the applied sciences. The focus will especially
be on methodological approaches required to design, development and monitor large-scale algal
cultures. In addition, case studies of commercial exploitation of algal biomass will be provided with
the aim of being critically evaluated.
Program
Introduction to the biology of algae.
Methods for microalgae cultivation: batch, semicontinuous and continuous cultures, sterile
techniques.
Industrial plants for cultivation: open ponds; photobioreactors.
Methods for microalgae harvesting. Algal collections in the world.
Cryopreservation.
Possible exploitation of algal biomass: human and animal nutrition, biofuels production (eg.
biodiesel, bioethanol, biohydrogen),biogas production,CO2 sequestration, wastewatertreatment,
production of valuablechemicals; examples of integrated analysis to assess environmental impacts
associated with all the stages of algal product's life (LCA).
Tools for proper screening and monitoring ofalgal species:specific growth rate determination, health
assessment of PSII and PSI, cellular composition analysis. Examples of genetic engineering of
microalgae for commercial purposes.
Advantages and disadvantages of algal biomassas compared to biomass derived from terrestrial
plants.
Macroalgae: cultivation and commercial uses.
Laboratory: cultivation of microalgae, screening of algal species, monitoring the quality of the algal
biomass.
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Oral
Recommended reading
Bibliography cited in teaching slides and notes during the course.
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ANALISI BIOCHIMICHE
ELISABETTA DAMIANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Una conoscenza di base di Biochimica ed Anatomia Umana è consigliata.
Alla fine del corso lo studente avrà sviluppato una conoscenza sulle nozioni fondamentali sufficienti
per comprendere ed effettuare i più comuni esami di laboratorio. Lo studente raggiungerà questo
obiettivo attraverso le nozioni di carattere generali fornite durante il corso su alcuni metodi analitici,
sui test di laboratorio e sul loro significato generale per la caratterizzazione e la determinazione
qualitativa e quantitativa delle principali classi di biomolecole di particolare rilievo nella ricerca di
base e nella diagnostica biomedica. L’obiettivo verrà raggiunto anche attraverso le esperienze di
laboratorio. Inoltre, lo studente avrà sviluppato una conoscenza di base sui radicali liberi ed
antiossidanti, sul loro ruolo nei sistemi biologici e le diverse metodiche utilizzate per il loro studio.
Programma
Prelievo, conservazione ed eliminazione di campioni biologici. Il controllo di qualità in un laboratorio
di analisi. Determinazione qualitativa e quantitativa dei più importanti enzimi ed isoenzimi presenti
nei tessuti e nei liquidi biologici. Luminescenza e le sue applicazioni analitiche. Separazione,
caratterizzazione e determinazione delle principali proteine del plasma. Esame fisico, chimico e
microscopico delle urine. Analisi dei principali costituenti biochimici coinvolti nel metabolismo dei
carboidrati e dei lipidi. Classificazione, separazione e determinazione delle lipoproteine
plasmatiche. Marcatori tumorali. Ematologia di routine. Gruppi sanguigni. Metabolismo dei pigmenti
biliari. Ruolo dei radicali liberi ed antiossidanti nei sistemi biologici.
Scritto Test a rispopsta multipla: 15 domande da svolgere in 30 minuti. Tre domande aperte da
svolgere in un'ora Orale Facoltativo con aumento massimo di due punti del risultato dello scritto
Testi consigliati
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Appunti del corso e presentazione powerpoint forniti dal docente
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ANALISI CHIMICHE DEGLI ALIMENTI
CRISTINA TRUZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Chimica generale ed inorganica, Chimica
organica e di Chimica analitica strumentale.
Lo studente dovrà conoscere i principi fondamentali delle metodiche chimico-analitiche classiche e
strumentali applicate nell’analisi dei principali gruppi di alimenti/bevande per determinazioni di
sostanze importanti sia dal punto di vista nutrizionale che di controllo della presenza di specie
chimiche indesiderabili. Egli dovrà inoltre avere la capacità tecnico/pratica di effettuare alcune fra le
più importanti analisi chimiche applicate agli alimenti.
Programma
Generalità su prelievo e trattamento dei campioni alimentari. Applicazione di tecniche di laboratorio
e metodologie chimico-analitiche classiche e strumentali all’analisi degli alimenti. Analisi chimiche
dei principali gruppi di alimenti di origine animale e vegetale (carne, uova, pesce, latte, miele,
ortaggi, frutta). Analisi delle bevande. Determinazione delle principali sostanze di interesse
nutrizionale e di caratterizzazione generale (es. acqua, residuo secco, ceneri, azoto proteico e non
proteico, zuccheri, grassi, acidità, vitamine). Determinazione di sostanza contaminanti (es. residui di
pesticidi, idrocarburi policiclici aromatici, policlorobifenili, metalli tossici).
Orale con valutazione delle esercitazioni.
Testi consigliati
- Appunti di lezione
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- D. Marini, F. Balestrieri: Metodi di analisi chimica dei prodotti alimentari, Monolite Editrice, Roma,
2005.
- S. Mannino, MG Bianco: Esercitazioni di analisi chimica dei prodotti alimentari - esperimenti pratici
di laboratorio, Tecnos Editrice, Milano, 1996.
- P. Cappelli, V. Vannucchi: Chimica degli alimenti – Conservazione e trasformazioni, Zanichelli,
Bologna, 2005.
- F. Tateo: Analisi dei prodotti alimentari, Chiriotti Editore, Pinerolo, 1978.
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ANALISI DEGLI INQUINANTI
ANNA ANNIBALDI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica inorganica, chimica organica e chimica analitica strumentale
Programma
Parte generale
- Metodi di campionamento, preparazione, trattamento e conservazione del campione.
- Metodi di estrazione di inquinanti da matrici ambientali: estrazione Liquido-Liquido, Estrazione in
fase solida (SPE), Micro-estrazione in fase solida (SPME), Estrazione Liquido-Solido, Metodi
Soxhlet e Soxtec, Estrazione accelerata con solvente, Estrazione con Microonde.
Qualità del dato analitico: accuratezza e precisione, ripetibilità e riproducibilità, limite di rivelabilità,
validazione del dato analitico.
Applicazioni di tecniche analitiche strumentali per lánalisi degli inquinanti
Tecniche cromatografiche: cromatografia in fase liquida ad elevate prestazioni (HPLC), Fast e Ultra
Fast HPLC, gas-cromatografia (GC); spettrometria di massa: accoppiamento HPLC-MS e GC-MS;
GC-MS ad alta risoluzione (GC-HRMS), spettrometria di massa con sorgente al plasma ad
accoppiamento induttivo (ICP-MS).
Analisi di Inquinanti
Inquinanti pericolosi e prioritari.
Inquinanti inorganici: Metalli e specie metalliche. Trattamento preliminare del campione mediante
mineralizzazione acida. Metodi di preconcentrazione per la determinazione di metalli in tracce.
Determinazione di arsenico, cromo, nichel, piombo, cadmio, mercurio, metallo-alchili.
Inquinanti organici: composti organici volatili (VOC) e semivolatili, fenoli e alofenoli, antiparassitari,
pesticidi, idrocarburi policiclici aromatici (IPA), policlorobifenili (PCB), diossine e furani
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Prova orale
Testi consigliati
- Appunti di lezioni
- J.R. Dean, Extraction methods for environmental analysis, John Wiley & Sons, 1999
- R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro, Elementi di analisi chimica strumentale, Zanichelli, Bologna, 1998.
- K.A. Rubinson, J.F. Rubinson, Chimica Analitica Strumentale, Zanichelli, Bologna, 2002.
- D.A. Skoog, J.J. Leary, Chimica analitica strumentale, EdiSES, 4° Edizione.
- APAT, Metodi analitici per le acque, manuali e linee guida 29/2003, APAT., 2003.
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ANALISI DELL'AMBIENTE SEDIMENTARIO MARINO
ALESSANDRA NEGRI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
basi di geologia marina
concetti fondamentali della analisi dei sedimenti e indicazione di quali possono essere le vie di
applicazione di tali concetti per l'interpretazione dei processi fisici nell’ ecosistema marino
Programma
Genesi di un sedimento e ruolo nei cicli globali.
-I sedimenti e le rocce sedimentarie.
-Rocce terrigene e sedimenti: componenti e classificazioni. Tessitura, granulometria, porosità,
forma e arrotondamento.
-Rocce carbonatiche e sedimenti: componenti e classificazioni.
-Processi sedimentari: il trasporto di dei sedimenti.. Sedimentazione gravitativa in particolare le
corrente di torbida.
-Rapporto tra sedimenti e clima
Le strutture sedimentarie. Strutture a piccola e grande scala.
Gli ambienti di sedimentazione. Possibili classificazioni; il principio dell’attualismo; la legge di
Walther.
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Ambiente deltizio. Diffusione delle acque dolci in mare; i diversi tipi di delta in funzione di: fiume,
moto ondoso e marea.
Ambiente costiero. I movimenti longitudinali e trasversali della sabbia in una spiaggia. Problemi
connessi con la protezione e il risanamento delle spiagge. Un caso particolare: le evaporiti. Genesi
e modelli sedimentari.
Ambiente marino di piattaforma e profondo. Le diverse zone di sedimentazione e l’influenza della
superficie di compensazione dei carbonati. I diversi tipi di sedimenti e le loro caratteristiche. Un
caso particolare di sedimenti terrigeni: le torbiditi. Lo strato torbiditico e la sequenza di Bouma.
Conoidi sottomarine e associazioni di facies torbiditiche.
Aspetti applicativi. Metodi di campionatura e di analisi di sedimenti. Elaborazione e
rappresentazione dei dati granulometrici: curve di distribuzione granulometrica e parametri statistici.
Elaborazione e analisi di carte sedimentologiche. Significato e interpretazione delle strutture
sedimentarie. Riconoscimento delle principali rocce sedimentarie.
Prova orale
Testi consigliati
1) Franco Ricci Lucchi i ritmi del mare
2) Franco Ricci Lucchi, Sedimentologia, Pitagora editore
3) Franco Ricci Lucchi, Sedimentografia, Zanichelli
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ANALISI STRUTTURALE DI SISTEMI BIOLOGICI
ELISABETTA GIORGINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Programma
La radiazione elettromagnetica. Spettroscopia UV-Visibile. Spettroscopia Infrarossa. Applicazioni
su sistemi biologici. Analisi vibrazionale di molecole organiche e di biomolecole. Spettrometria di
Risonanza Magnetica Nucleare. 1H NMR e 13C NMR. Interpretazione di spettri NMR. Spettrometria
di Massa. Interpretazione di spettri di massa.
Testi consigliati
C. Chiappe, F. D’Andrea TECNICHE SPETTROSCOPICHE E IDENTIFICAZIONE DI COMPOSTI
ORGANICI Edizioni ETS
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ANALYSIS OF POLLUTANTS
ANNA ANNIBALDI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
Knowledge on inorganic chemistry, organic chemistry and instrumental analytical chemistry.
Knowledge of basic principles and application of advanced analytical techniques.
Knowledge of extraction methods and principal analytical methodologies for priority pollutants.
Ability to perform instrumental analysis on environmental matrices for pollutant analysis.
Program
General part
- Sampling methods, sample preparation, treatment and storage.
- Extraction methods for environmental analysis: Liquid-Liquid extraction, Solid Phase Extraction
(SPE),
Solid Phase Micro-Extraction (SPME), Solid-Liquid Extraction, Soxhlet and Soxtec methods,
Accelerated solvent extraction, Microwave extraction.
Quality of analytical data: accuracy and precision, repeatability and reproducibility, detection limit,
validation of analytical data.
Application of instrumental analytical techniques for pollutant analysis
Chromatographic techniques: high pressure liquid chromatography (HPLC), Fast and Ultra Fast
HPLC, gas-chromatography (GC); mass spectrometry: coupling HPLC-MS and GC-MS; High
Resolution GC-MS (GC-HRMS), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).
Pollutants analysis
Dangerous and priority pollutants.
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Inorganic pollutants: metals and metallic species. Preliminary sample treatment by acid
mineralization. Preconcentration methods for trace metals determination. Determination of arsenic,
chromium, nichel, lead, cadmium, mercury, alkyl-metals.
Organic pollutants: volatile organic compounds (VOC), semivolatile organic compounds, phenols
and alophenols, antiparasitic agents, pesticides, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH),
polychlorobiphenyls (PCB), dioxins and furans.
Recommended reading
·
Copy of slides available
·
J.R. Dean, Extraction methods for environmental analysis, John Wiley & Sons, 1999
·
R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro, Elementi di analisi chimica strumentale, Zanichelli, Bologna,
1998.
·
K.A. Rubinson, J.F. Rubinson, Chimica Analitica Strumentale, Zanichelli, Bologna, 2002.
·
D.A. Skoog, J.J. Leary, Chimica analitica strumentale, EdiSES, 4° Edizione.
·
APAT, Metodi analitici per le acque, manuali e linee guida 29/2003, APAT., 2003.
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ANALYTICAL CHEMISTRY FOR ENVIRONMENT AND SAFETY
GIUSEPPE SCARPONI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
Knowledge of the topics of the courses on Mathematics, Physics, General and Organic Chemistry.
Course contents
The course consists of theoretical lectures (6 credits, 54 hours) and laboratory practical work carried
out individually (2 credits, 18 hours).
Aims. The course enables students to acquire the theoretical fundamentals and the
technical-practical abilities of main methodologies for chemical analysis, and their applications in
environmental field. It allows also students to acquire the basic concepts on global changes and on
local pollution.
Objectives. To acquire a sound knowledge of the chemical analytical methodologies of gravimetry,
titrimetry, potentiometry, conductimetry, spectrophotometry (UV-Vis) and chromatography (short
account), as well as to acquire the basic knowledge of main global environmental changes and local
chemical pollution. The student should also acquire the following professional skills: ability to carry
out basic laboratory chemical analyses devoted to the analytical control of environmental matrices.
Program
Content. Fundamentals of chemical analysis. Phases of the analytical process. Stoichiometric
calculations of analytical chemistry. Quality of analytical data. Errors. Precision. Accuracy. Certified
reference materials. Basic equipment for quantitative chemical analysis. Analytical balance and
calibration control. Volumetric glassware and its calibration. Classical analytical methods of
gravimetry and volumetry. Some instrumental analytical techniques: electrochemical (potentiometry,
conductimetry), spectrochemical (UV-Vis) and chromatographic (short account). Global changes:
greenhouse effect, stratospheric ozone depletion. Local chemical pollution: atmospheric pollution
and photochemical smog, acid rains.
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Laboratory exercises (2 credits, 18 hours/student). Volumetric determination of HCl by strong
acic-strong base titration and using acid/base indicators. Determination of acidity of rain or snow by
potentiomentric titration. Conductimetric titration of HCl with NaOH. Determination of chlorides in
river water by conductimetric precipitation titration. Determination of iodides, fluorides and chlorides
in river water and hot spring water by direct potentiometry (calibration curve method).
Spectrophotometric determination of nitrites in river water (calibration curve method).
Spectrophotometric determination of Fe3+ in river water (standard addition method).
The assessment method is an oral examination.
Recommended reading
- Lecture notes
- D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler , S. R. Crouch, Fondamenti di chimica analitica, 2a ediz.,
EdiSES, Napoli, 2005.
- D. C. Harris. Chimica analitica quantitativa, Zanichelli, Bologna, 2005.
- C. Baird, M. Cann. Chimica Ambientale, Zanichelli, Bologna, 2006.
- S. E. Manahan. Chimica dell’Ambiente, Piccin, Padova, 2000.
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ANATOMIA COMPARATA (A-L)
VINCENZO CAPUTO BARUCCHI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Risultano propedeutiche a questo corso conoscenze di base di citologia e istologia animale e di
embriologia dei Cordati
Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere le basi dell’anatomia di Vertebrati ed essere in
grado di valutare le relazioni filetiche con Protocordati ed Emicordati e fra le varie classi di
Vertebrati grazie alla comparazione dei piani corporei dei diversi taxa. Dovrà altresì saper
interpretare le differenti specializzazioni morfologiche dei sistemi d’organo in termini di funzioni
svolte.
Programma
1) Sistematica ed evoluzione dei Vertebrati. Storia della Terra; tettonica delle placche; crisi
ecologiche ed estinzioni di massa; inquadramento cronologico delle ere e dei periodi geologici. Il
sistema binomio della classificazione linneana; regole di nomenclatura; sistematica evolutiva e
significato delle classificazioni gerarchiche; definizione ed esempi di caratteri tassonomici; concetti
di omologia, analogia, convergenza, divergenza, radiazione adattativa e selezione naturale. Il
concetto biologico di specie e i meccanismi di isolamento riproduttivo. Classificazione ed evoluzione
dei Cordati (Urocordati, Cefalocordati e Vertebrati); affinità evolutive con Calcicordati ed Emicordati;
fasi iniziali dell’evoluzione dei Vertebrati. Classificazione ed evoluzione degli Agnati: le forme
corazzate estinte (Pteraspidomorfi e Cefalaspidomorfi) e ipotesi sull’origine del tessuto osseo; gli
Agnati viventi (Petromozontiformi e Missinoidei). La comparsa della bocca articolata e delle
appendici pari e la radiazione degli Gnatostomi acquatici; classificazione di Placodermi, Acantodi,
Condroitti e Osteitti. La conquista delle terre emerse: la radiazione degli Anfibi; classificazione ed
evoluzione degli Anfibi (Labirintodonti e Lissanfibi). La piena indipendenza dall’ambiente acquatico:
la radiazione degli Amnioti; evoluzione e classificazione dei Rettili. La conquista dell’aria: dai
Dinosauri pennuti ad Archaeopteryx; evoluzione e classificazione degli Uccelli. I Mammiferi e
l’evoluzione dell’endotermia; evoluzione e classificazione dei Mammiferi e dei loro antenati
Sinapsidi (Pelicosauri e Terapsidi). Classificazione ed evoluzione dei Primati e di Homo sapiens.
2) Anatomia dei sistemi. Storia dell’Anatomia comparata. Cenni di organogenesi. Sistema
tegumentario; sistema scheletrico; sistema muscolare; sistema nervoso e organi di senso; sistema
endocrino; sistema uro-genitale; sistema circolatorio; sistema respiratorio; sistema digerente.
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Prova orale
Testi consigliati
Liem et al., 2002. Anatomia comparata dei Vertebrati: una visione funzionale ed evolutiva. EDISES.
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ANATOMIA UMANA
MANRICO MORRONI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza dell’Istologia
Lo studente deve conoscere la logica anatomica (logica organizzativa al fine funzionale)
dell’organismo umano.
Programma
Organizzazione del corpo umano e terminologia anatomica. Apparato tegumentario. Apparato
locomotore. Apparato cardiovascolare: cuore e sistematica dei vasi arteriosi, venosi, e linfatici.
Organi linfatici (midollo osseo, timo, milza, linfonodo). Splancnologia: apparato digerente,
respiratorio, urinario, genitale maschile e femminile, endocrino. Sistema nervoso centrale e
periferico. Di ogni organo si richiedono le conoscenze macroscopica e microscopica. Aspetti
funzionali degli apparati e degli organi
Orale L'esame verte su tre domande riguardanti l'Apparato Locomotore, la Splancnologia e la
Neuroanatomia
Testi consigliati
1) Manrico Morroni: Anatomia microscopica funzionale dei visceri umani, Edi-Ermes, Milano, 2008.
2) Autori vari: Anatomia dell’Uomo, Edi-Ermes, Milano, 2006.
3) M. Morroni, M.Castellucci: Quesiti di autovalutazione di anatomia umana per i corsi di laurea
triennali. Stampa Nova Editrice, Jesi (AN)
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4) Manrico Morroni: Anatomia Microscopica Funzionale dei Visceri Umani, Edi-Ermes, Milano, 2008
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ANIMAL BIODIVERSITY
STEFANIA PUCE
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 2^ semestre
Prerequisites
It is recommended to pass the course of Basical Biology
Aim of the course is the knowledge of animal biodiversity through a basical description of their
organisation at cell and anatomical level. Reproductive strategy and ecology will be also
considered.
The phylogenetic relationships among phyla will be outlined.
Finally some basic aspects of general zoology will be treated.
At the end of course, students should know animals at morphological level with details regarding
their cellular organisation and anatomy, reproductive strategies and ecology.
Finally, he should know the basic aspects of general zoology.
Program
Introduction: Biodiversity
Metazoa
Radial organisms
Sponges: Calcispongiae, Exactinellids, Demospongiae.
Cnidarians: Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa, Anthozoa.
Ctenophores
Bilateral organisms
Platyhelminthes: Turbellaria, Digenea, Monogenea, Cestoda
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Nemertea
Aschhelminthes: Nematoda, Rotifera and allied groups
Origin of the coelome
Sipunculida
Priapulida
Echiurida
Mollusca: Gastropoda, Bivalvia, Cephalopoda
Anellida: Polychaeta, Oligochaeta, Hirudinea
Pogonophora
Arthropoda: Chelicerata, Mandibulata
Bryozoa
Echinodermata: Asteroidea, Echinoidea, Ophiuroidea, Crinoidea, Oloturoidea
Protochordata
Chetognati
Chordata: Urochordata, Coephalochordata
Vertebrate evolution
Recommended reading
Diversità animale 15/ed
Cleveland P. Hickman, Jr., S. Roberts, S. L. Keen, D. J. Eisenhour, A. Larson, H. Lanson, McGraw
Hill
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APPLIED CHEMISTRY FOR ENVIRONMENTAL PROTECTON
CRISTINA TRUZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 2^ semestre
To provide fundamental and essential bases and concepts for environmental protection and the
prevention and reduction of environmental pollution, with particular regard to the prevention and
control of atmospheric and water system pollution.
Program
AIR AND GASES
- Classification and extent of air pollution problems. Primary concepts of air pollution. Temporal and
spatial scale of air pollution. Urban and industrial aspects of air pollution. Air quality standards.
- Primary sources of natural, urban and industrial pollution.
- Primary and secondary gaseous pollutants: compounds containing sulphur, nitrogen, carbon,
halogens, toxic organic substances, radioactive compounds
- The transport, diffusion and transformation of air pollutants. Meteorological settings for dispersion.
Transport and diffusion of stack effluents. The models for plume rise evaluation. Air pollutant
concentration models. The Gaussian plume idea. Receptor-oriented and source-oriented air
pollution models.
- General ideas concerning air pollution control. Sampling systems for gases and in situ analysis.
Sampling systems for dusts. On-line emission monitoring (MEC). General features of prevention
and control systems. Control of primary particulates. Removal of pollutants: fundamentals of
particulate caption. Adsorption and absorption alternatives.
- Workplace environmental exposure. Recognition of chemical hazards. Evaluation of hazards.
Industrial toxicology. Threshold limit values (TLV’s, MAC). Control of chemical hazards. Use of
Individual Protection Systems.
WATER
- Water classification
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- Quality standards, chemical-physical and organic parameters in the study of drinkable, waste and
superficial water pollution. Reference rules.
- Organic and inorganic pollutants in superficial waters. Transport, dispersion and transformation of
pollutants. Biodegradability.
- River pollution: dynamics. Auto-purification phenomena
- Lake pollution: water quality Standards, trophic level classification, eutrophization. Lake
reclamation tecniques.
POLYMERS and POLLUTION
- Characteristic of the “plastics”, degradation and elimination.
- Recycling: definition of recycling types. Recycling tecniques.
URBAN WASTE
- Composition. Problems involving solid urban waste and its disposal. Elimination, recovery.
Recommended reading
Chimica Ambientale, C. Baird, M. Cann., seconda edizione, 2006, Zanichelli. Bologna. J. H.
Seinfeld: Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution. John Wiley and Sons, A. C. Stern, R.
W Bonbel, D.F. Fox: Fundamentals of Air Pollution (II Ed.) Academic Press,1984
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APPLIED ECOTECHNOLOGY
ANTONIO DELL'ANNO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
The course provides the students with the basic knowledge for planning interventions for the
reduction of anthropogenic impact on natural ecosystems and on principles and advanced
technologies applied for the environmental recovery and restoration
Program
Basic principles for quality assessment, management and restoration of ecosystems; planning
ecosystem remediation and restoration; in situ and ex situ technologies for environmental
remediation; separation, transformation and immobilization processes of contaminants; chemical,
physical and biological technologies; biostimulation, bioagumentation, kinetic models for assessing
bioremediation performance; biotechnological applications in environmental remediation and
restoration; use of microbial mats for environmental remediation and restoration; identification and
containment of oil spills; treatments for biofouling containment; basic principles of biological
wastewater treatment; sludge biotic index; sludge treatment and reuse; phytoremediation; principles
for the treatment and management of solid wastes.
Recommended reading
Duplicated lecture notes
R. Danovaro, Recupero ambientale: tecnologie bioremediation e biotecnologie, UTET, 2001.
Enitecnologie Agippetroli, La bonifica biologica di siti inquinati da idrocarburi, Hoepli, 2001.
Hinchee, R. E. et alii, Applied Biotechnology for Site Remediation, Lewis Publishers Inc., 1994.
Vismara R, Depurazione biologica, teoria e processi, Hoepli, 2001.
Grillo N. G, Trattamento delle acque reflue. La fitodepurazione, Geva, 2003.
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APPLIED MARINE ECOLOGY
CINZIA CORINALDESI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Program
Pollution and vulnerability of marine ecosystems, different types and sources of marine pollution,
critical points of human impact in coastal ecosystems of the Mediterranean Sea and indicators of
self-purification capacity of the sea.
Eutrophication, dystrophy, colored and harmful algal blooms, mucilage: indicators and models of
trophic state, strategies for the control and study of toxic algae. Pollution due to toxic chemicals and
bioaccumulative substances: effects of heavy metal pollution on marine organisms, pollution due to
organic tin compounds (TBT) and organo-halogenated compounds (DDT and PCBs).
Oil pollution: ecological effects of oil spills, control and recovery strategies of oil spills.
Non-conventional pollutants: pharmaceuticals and personal care products, sources and potential
effects on marine organisms.
Microfouling and macrofouliung: technological applications of biofilms, methods of sampling and
analysis of microbial biofilms, control strategies for biofouling.
Microbiological pollution: criteria and outline about the analytical methods to define the
microbiological quality of coastal marine ecosystems, effects on marine organisms, coral diseases.
Impact of trawling on marine habitats: methods and tools for the study of the trawling impact, direct
and indirect ecological effects of trawling, by catch and ghost fishing.
Impact of intensive aquaculture: ecological effects of mariculture in the Mediterranean Sea and
strategies to reduce the impact of offshore aquaculture.
Introduction of alien species: definition and sources of alien species, alien species in the
Mediterranean Sea, the effects of invasions of alien species and strategies to mitigate the impact.
Environmental Restoration: transplant of seagrass meadows and coral reefs, technologies and
guidelines for the restoration of coral reefs. Criteria for the evaluation of the changes in the quality of
the marine environment: biological indicators and biotic indices.
Case studies: pollution in the Mediterranean Sea, eutrophication and mucilage in the Adriatic Sea,
the Minamata disaster, chemical contaminants in the Mediterranean Sea, the accidents of the large
oil tankers and the case of Agip Abruzzo, the invasion of alien species in the Black Sea, impact of
fish farming in the Mediterranean Sea, the impact of trawling of bivalve mollusks in the lagoon
systems, the restoration of seagrass meadows in Gabicce Mare, the impact of sunscreens on coral
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reefs.
Exercises. Laboratory exercises for the determination of some parameters needed to assess the
quality of the marine environment. Practical activities in field: sampling by diving and snorkeling,
data processing of results, seminars and visits to marine protected areas.
Oral
Recommended reading
Della Croce, Cattaneo Vietti, Danovaro - Ecologia e Protezione dell’ambiente marino costiero.
UTET, 1997; Danovaro - Recupero ambientale: tecnologie bioremediation e biotecnologie. UTET,
2001; Marchetti - Ecologia Applicata. Città Studi, 1993; R. B. Clark. 2001. Marine Pollution. Oxford.
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APPLIED MICROBIOLOGY
FRANCESCA COMITINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
GENERAL MICROBIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
INVOLVMENT OF MICROORGANISM IN THE FOOD SCIENCE
Program
INTRODUCTION TO MICROBIAL FOOD SCIENCE
ROLE OF MICROORGANISMS
FOOD CONTAMINATION
ENOLOGICAL MICROBIOLOGY, INTRODUCTION
GRAPE MUST AND WINEMAKING
WINE MICROORGANISMS
GENETIC ANALISYS OF SACCHAROMYCES CEREVISIAE
NATURAL FERMENTATION
MALOLACTIC BACTERIA
MALOLACTIC FERMENTATION
ACETIC BACTERIA AND THEIR ROLE IN WINE
MILK PRODUCTS, INTRODUCTION
LACTIC ACID BACTERIA
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MICROORGANISMS IN THE MILK AND CHEESES
FERMENTED MEAT PRODUCTS
HACCP SYSTEM, INTRODUCTION AND GENERALITY
Recommended reading
GALLI VOLONTERIO AM, MICROBIOLOGIA DEGLI ALIMENTI, CASA ED. CEA
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APPLIED ZOOLOGY
BARBARA CALCINAI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Good zoological knowledge
Aim of this course is to provide both theoretical and practical knowledge about the use of animal
organisms as bio-indicators of pollution for the study of aquatic ecosystems (both in fresh and
marine waters), the soil and the efficiency of depuration plants.
A part of the course will be devoted to the study of the ecology of urban fauna.
Program
Animals as indicators
Main groups of animals used as indicators
Biotic indexes for fresh and marine waters
Techniques of collection of benthic organisms
Techniques of observation and counting
Micro fauna involved in the depuration processes
Techniques of microscopy
Techniques of counting and identification.
The SBI index and its applications.
Management of urban faunas
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Recommended reading
Pamphlets provided by the teacher
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AQUACULTURE AND AQUARIUMS
IKE OLIVOTTO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Course contents
Laboratory: Setting up a marine tank and phyto and zooplankton cultures.
Program
• Introduction
• Coral reef ecosystem: distribution and characteristics .
• The aquarium: tanks, lightening, heaters.
• Filtration systems and water chemistry: the nitrogen cycle, different filtration systems, pH,
temperature and salinity.
• Sand, grave, rocks and invertebrates.
• Marine aquarium fishes : pomacentrids, apogonids, serranids, butterfly fish, pomacantids,
wrasses, gobies, surgeon fish , balistids, zanclids, dottybacks. Distribution, characteristics.
• The life cycle of reef fishes: reproductive strategies.
• Fishing and transport methods: the market of the aquarium trade.
• Reproduction in captivity: photoperiod and temperature.
• Food web: phyto and zooplankton. Culturing methods.
• HUFAs in marine fish diet.
• Examples of captive bred organisms: pomacentrids, gobies, pomacantids, dottybacks,
seahorses.
• Intensive and estensive aquaculture
• Floating in-shore cages
• off-shore cages and tension- legs
• Introduction to some of the most common diseases
• Farming marine species (Sea Bream, Sea Bass, Salmon): reproduction, farming
techniques, larval feeding, growth out.
• Farming fresh water species (trout, surgeon): reproduction; farming techniques, larval
feeding, growth out.
• Farming crustaceans and mollusks.
Recommended reading
- SAROGLIA M., INGLE E. "Tecniche di Acquacoltura"; Edagricole
36/471
- BARNABE’ G. "Acquaculture" Vol. I, II, Technique et Documentation Lavoisier
- ROBERTS R.J. Patologia dei pesci" Edagricole Bologna
- Wilkerson, J.D., 1998. Clownfishes. A Guide to Their Captive Care, Breeding and Natural History,
1st Ed. Microcosm Ltd. Shelburne.
- Thresher, R. E., 1884. Reproduction in reef fishes. T F H Publications, Inc Ltd.
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BATTERIOLOGIA SPECIALE
FRANCESCA BIAVASCO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 1^ semestre
Programma
Caratteristiche peculiari dei procarioti; relazione tra struttura e funzione dei componenti della cellula
batterica. Tassonomia batterica; il concetto di specie in batteriologia, il manuale di Bergey.
Evoluzione dei patogeni, isole di patogenicità e di resistenza. Concetti di contaminazione,
infezione, malattia. Adesività e invasività; tossine. Strategie di difesa dalle risposte specifiche e
aspecifiche dell’ospite; sopravvivenza nelle cellule dell’ospite. Vie di trasmissione delle infezioni
batteriche, zoonosi
I principali gruppi di batteri coinvolti in patologia umana.
-Enterobacteriacee: Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Yersinia;
altre enterobatteriaceae (Serratia, Proteus, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter); Pseudomonas e
altri bacilli non nonfermentanti, vibrioni e aeromonas.
-Campylobacter, Helycobacter;
-emofili, bordetelle, neisserie, brucelle
-micobatteri
-stafilococchi; streptococchi, enterococchi, listerie, corinebatteri
-batteri sporigeni aerobi (Bacillus anthracis e Bacillus cereus)
-Batteri sporigeni anaerobi obbligati (C. tetanii, C. botulinum, C. perfringens, C. difficile)
-Batteri anaerobi non sporigeni (Bacteroides, Fusobacterium,Actinomices, Bifidobacterium,
Lactococcus, Propionibacterium, Peptococcus, Peptostreptococcus)
-Rickettsie, clamidie, micoplasmi
-Spirochete (borrelie, treponemi e leptospire)
-Legionelle
Identificazione e conservazione dei batteri, specifici test di laboratorio
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BIOCHEMICAL ANALYSIS
ELISABETTA DAMIANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge in Biochemistry and Human Anatomy is desirable.
At the end of the course, students will have achieved an overall knowledge on the fundamental
points necessary for understanding and carrying out the most common laboratory tests. Students
will reach this goal through lectures on certain analytical methods, on laboratory tests and their
general significance regarding the characterization and qualitative and quantitative determination of
the principal classes of biomolecules of particular interest for biomedical diagnostics. This goal will
be reached even through laboratory practicals. In addition, students will have gained a basic
understanding of free radicals and antioxidants, their role in biological systems and the different
methods used for investigating them.
Program
Withdrawal, conservation and elimination of biological samples. Quality control in an analysis
laboratory. Qualitative and quantitative analyses of the most important enzymes and isoenzymes
present in tissues and biological liquids. Luminescence and its analytical applications. General
information on plasma proteins and their separation, characterization and determination. Physical,
chemical and microscopic analysis of urine. Analyses of the principal biochemical constituents
involved in carbohydrate and lipid metabolisms. Classification, separation and analysis of plasma
lipoproteins. Tumour markers. Routine hematology. Blood groups. Metabolism of bile pigments.
Role of free radicals and antioxidants in biological systems.
Recommended reading
At the end of each topic, handouts and powerpoint slides will be distributed by the lecturer.
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BIOCHEMISTRY (A-L)
ANDREA ANTONINO SCIRE'
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of general and organic chemistry.
The target of the course is to give a basic knowledge on the structure and function of the most
important biological molecules and their role in the production and conversion of the metabolic
energy.
Program
Fundamental biomolecules in living systems. Chemical bounds in biological chemistry. Structure
and function of proteins. Enzymes: basic concepts and kinetics, control strategies. Carbohydrates,
proteoglycans, oligosaccharides and glycoproteins. Structure and function of structural and reserve
lipids. Structure and function of plasma membranes. Transduction of biological signals at the
membrane level and the molecular basis of the action of hormones. Metabolism: basic concepts
and aims. Glucidic metabolism: glycolysis and Krebs cycle, phosphate pentose pathway,
biosynthesis and degradation of glycogen, gluconeogenesis. Bioenergetics: ATP and high energy
compounds, respiratory chain and ATP synthesis, molecular oxygen toxic derivatives and protective
enzymes. Lipid metabolism: genesis and oxidation of fatty acids, biogenesis of cholesterol, steroid
hormones, biogenesis of triglycerides and glicerophospholipids. Proteins turnover and aminoacid
catabolism.
Written and oral examination.
Recommended reading
J.M. Berg, J.L. Tymoczko e L. Stryer, “BIOCHIMICA”, 6ed. Zanichelli.
41/471
J. L. Tymoczko, J. M. Berg, L. Stryer, “PRINCIPI DI BIOCHIMICA”, ed. Zanichelli.
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BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY OF PROTEINS
FABIO TANFANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 11
Hours 99
Period Corso annuale
Prerequisites
Knowledge in Chemistry and Biochemistry.
The first objective of the course is to teach the student on the techniques concerning the
structural-functional characterization of proteins and complex biological systems. The second aim of
the course is to give information on the strategies for the preparation and purification of proteins at
industrial level and on the use of enzymes and proteins in the food, pharmaceutical and chemical
industries.
Program
Cells as factories for the production of proteins and secondary metabolites.
Homogenization of tissues and cells on a laboratory and industrial scale. Main chromatographic
techniques for the purification of proteins on a laboratory and industrial scale.
Spectroscopic and radioisotopic techniques:
Fundamentals and uses of fluorescence, infrared, and circular dichroism spectroscopy in the study
of biological systems. Radioisotopes, labelling of proteins and polynucleotides, detection and
measurement of radioactivity in biological systems.
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Immunochemical techniques:
Polyclonal and monoclonal antibodies, immunoprecipitation, immunodiffusion and immuno
electrophoresis techniques. Immunoassays.
Sources for the extraction of proteins of industrial interest.
Purification strategies applied to industrial, therapeutic and analytical proteins. Proteins from
animals, plants, and from mesophile and extremophile organisms. Protein production from
genetically engineered organisms. Protein post-translational modification. Storage of biocatalysts.
Purification of exocellular and endocellular proteins. Scale-up of the protein extraction and
purification process. Proteins as inclusion bodies: solubilization and refolding methods. Technical
and economical implications in the choice of a strategy for protein purification.
Proteins and enzymes for industrial applications.
Immobilized enzymes, immobilization techniques, bioreactors.
Proteases: classification and industrial uses. Carbohydrases: applications of alpha-amylase,
beta-amylase, glucoamylase, alpha-(1-6) glucosidase, and glucose isomerase. Enzymes able to
hydrolize cellulose, emicellulose, and pectin. Lipases and their applications. Milk proteins. Enzymes
and proteins for medical, pharmacological, analytical, and food applications. Microbial, viral,
pyrogenic and protein contaminants. Biosensors: principles and applications.
Recommended reading
1) Gary Walsh. Proteins, Biochemistry and Biotechnology. John Wiley and Sons, LTD;
Also:
1) Keith Wilson & John Walzer (Eds.), Principles and Techniques of Practical Biochemistry,
Cambridge University Press, 2000.
2) Adrie J.J. Straathof and Patrick Adlercreutz (Edts.) Applied Biocatalysis. Harwood Academic
Publishers
44/471
45/471
BIOCHIMICA DEGLI ALIMENTI
TIZIANA BACCHETTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza della Biochimica di base
Fornire allo studente gli strumenti per conoscere i composti biochimici di interesse alimentare e le
principali reazioni a cui sono sottoposti durante i processi di trasformazione e conservazione degli
alimenti. Inoltre, durante il corso verranno descritte le basi molecolari delle principali patologie
associate ad errate abitudini alimentari.
Programma
Alimenti e nutrizione
Alimenti e loro caratteristiche nutrizionali
- Glucidi. Monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi. Fonti alimentari. Funzioni
fisiologiche e fattori influenzanti la biodisponibilità dei glucidi. Indice glicemico e carico glicemico.
Potere dolcificante degli zuccheri. Fibre vegetali. Edulcoranti di sintesi. Impiego degli zuccheri e
oligosaccaridi nell’industria alimentare. Prebiotici e Probiotici. Additivi alimentari.
- Lipidi. Struttura e nomenclatura degli acidi grassi. Acidi grassi essenziali e derivati. Fonti
alimentari. Steroli animali e vegetali. Funzioni fisiologiche e patologiche.
- Proteine Struttura molecolare e proprietà funzionali delle proteine degli alimenti. Aminoacidi
essenziali. Valore nutrizionale delle proteine. Complementarietà proteica. Aminoacidi ramificati e
integrazione nutrizionale.
- Vitamine. Vitamine idrosolubili e liposolubili e loro importanza fisiologica. Fabbisogno, fonti
alimentari e fattori influenzanti la biodisponibilità.
- Fitonutrienti (polifenoli, carotenoidi) . Fonti alimentari e loro importanza fisio-patologica
- Effetti biochimici delle bevande alcoliche e nervine
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- Sali minerali
-Alimenti funzionali, fortificati, novel food
Principali modificazioni a cui sono sottoposti durante i processi di trasformazione e
conservazione degli alimenti:
- Imbrunimento enzimatico e non enzimatico. Reazione di Maillard. Caramellizzazione.
Idrogenazione degli oli. Ossidazione dei lipidi contenuti negli alimenti e ruolo degli antiossidanti.
Degradazione e/o ossidazione delle proteine. Perdita di vitamine e altri fitonutrienti.
Alimentazione e salute: basi molecolari di patologie associate ad errate abitudini alimentari.
Prova orale
Testi consigliati
Durante lo svolgimento del corso saranno forniti articoli originali, links di siti web da consultare e
materiale didattico utile per la preparazione dell’esame.
47/471
BIOCHIMICA E BIOTECNOLOGIA DELLE PROTEINE
FABIO TANFANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 11
Ore 99
Periodo Corso annuale
Prerequisiti
Chimica e Biochimica di base.
Il primo obiettivo del corso è quello di istruire lo studente sulle metodologie riguardanti la
caratterizzazione strutturale e funzionale di molecole di interesse biologico e di sistemi biologici
complessi con particolare riguardo alle proteine. Il secondo obiettivo è quello di istruire lo studente
sulle strategie di preparazione e purificazione di proteine a livello industriale e sull’impiego di enzimi
e proteine non catalitiche nel campo dellíndustria alimentare, farmaceutica e chimica.
Programma
Le cellule: fabbriche di proteine e metaboliti secondari di interesse industriale.
Omogeneizzazione di tessuti e cellule su scala di laboratorio e su scala industriale. Principali
tecniche cromatografiche utili alla purificazione di proteine su scala di laboratorio e industriale.
Tecniche spettroscopiche e radioisotopiche:
Concetti fondamentali ed utilizzo della spettroscopia di fluorescenza, della spettroscopia
nell’infrarosso e della spettropolarimetria (CD e ORD) nello studio di sistemi biologici. Radioisotopi,
marcatura di proteine e polinucleotidi, rivelazione e conteggio della radioattività in sistemi biologici.
Anticorpi policlonali e monoclonali, reazione di immunoprecipitazione e tecniche di
immunodiffusione e immunoelettroforesi, Dosaggi immuno enzimatici e radioimmunologici.
Fonti per l’estrazione di proteine di interesse industriale.
Strategie di purificazione per proteine industriali e per proteine di interesse biomedico, farmaceutico
ed analitico. Proteine da fonti animali, vegetali e da microrganismi mesofili ed estremofili.
Produzione di proteine da organismi geneticamente modificati. Modificazioni post-traduzionali nelle
proteine; conservazione di un biocatalizzatore.
48/471
Strategie di purificazione di enzimi esocellulari ed endocellulari. Scale-up del processo di estrazione
e purificazione. Proteine come corpi di inclusione: strategie di solubilizzazione e refolding.
Implicazioni tecniche ed economiche delle strategie di purificazione.
Enzimi e proteine per applicazioni industriali.
Enzimi immobilizzati, tecniche di immobilizzazione, bioreattori.
Proteasi: classificazione ed usi industriali. Carboidrasi: Applicazioni delle alfa-amilasi, beta-amilasi,
glucoamilasi, alfa-(1-6) glucosidasi, glucoso isomerasi. Enzimi degradanti la cellulosa,
l’emicellulosa, e pectina. Lipasi e loro applicazioni. Proteine del latte.
Enzimi e proteine di interesse biomedico, farmaceutico ed analitico. Contaminanti proteici, virali,
microbici, pirogenici. Biosensori: principi ed applicazioni.
prova orale
Testi consigliati
1) Keith Wilson & John Walzer (Eds.), Principles and Techniques of Practical Biochemistry,
Cambridge University Press, 2000.
2) Gary Walsh. Proteins, Biochemistry and Biotechnology. John Wiley and Sons, LTD
3) Adrie J.J. Straathof and Patrick Adlercreutz (Edts.) Applied Biocatalysis. Harwood Academic
Publishers
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BIODIVERSITA' ANIMALE
STEFANIA PUCE
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 2^ semestre
Il docente intende fornire allo studente una conoscenza di base sulla biodiversità degli organismi
animali tramite una descrizione sufficientemente dettagliata della loro organizzazione a livello
cellulare e anatomico, le strategie riproduttive e l’ecologia.
Intende inoltre delineare il problema delle relazioni filogenetiche tra i vari gruppi.
Verranno infine proposte alcune tematiche di zoologia generale che verrà trattata nei suoi aspetti di
base.
Alla fine del percorso o studente dovrà conoscere a livello morfologico gli organismi animali con
dettagli riguardanti la struttura cellulare e l’anatomia interna, le strategie vitali e la riproduzione.
Dovrà conoscere gli ambienti nei quali gli animali vivono. Infine dovrà conoscere la zoologia
generale nei suoi aspetti di base.
Programma
Introduzione: Biodiversità
Metazoa
Animali radiali
Poriferi: Calcisponge, Exactinellidi, Demosponge.
Cnidari: Idrozoi, Scifozoi, Cubozoi, Antozoi.
Ctenofori
Animali bilaterali
Platelminti: Turbellari, Digenei, Monogenei, Cestodi
Nemertini
Aschelminti: Nematodi, Rotiferi e gruppi affini
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Origine del celoma
Sipunculidi
Priapulidi
Echiuridi
Molluschi: Gasteropodi, Bivalvi, Cefalopodi
Anellidi: Policheti, Oligocheti, Irudinei
Pogonofori
Artropodi: Chelicerati, Mandibolati
Briozoi
Echinodermi: Asteroidei, Echinoidei, Ofiuroidei, Crinoidei, Oloturoidei
Protocordati
Chetognati
Cordati: Urocordati, Cefalocordati
Evoluzione dei Vertebrati
Prova orale
Testi consigliati
Diversità animale 15/ed
Cleveland P. Hickman, Jr., S. Roberts, S. L. Keen, D. J. Eisenhour, A. Larson, H. Lanson, McGraw
Hill
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BIODIVERSITA' DEGLI ANIMALI MARINI
BARBARA CALCINAI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Allo studente sarà fornita una conoscenza generale sui diversi aspetti della biodiversità marina,
principalmente del Mediterraneo. Il corso prevede inoltre l’acquisizione delle tecniche base di
riconoscimento di alcuni principali gruppi di animali marini.
Programma
Biodiversità: importanza e definizioni della biodiversità; confronto tra biodiversità marina e terrestre;
l’importanza della tassonomia; cenni di cladistica; tipi di estinzioni; turnover di una specie;
speciazione in ambiente marino: cenni; Vicissitudini storiche e geologiche e la biodiversità; la
biodiversità del Mediterraneo: cause storiche-geologiche e recenti; crisi del Messiniano e la
Biodiversità del Mediterraneo; teoria delle inversioni delle correnti e la biodiversità; affinità della
fauna del Mediterraneo; fauna Lessepsiana; fattori che regolano le migrazioni lessepsiane e
anti-lessepsiane; esempi di fauna lessepsiana; gradienti spaziali della biodiversità; numero di
specie possibili; teoria dell’insularità; dispersione e diffusione; concetto di barriere alla dispersione e
meccanismi di dispersione; principali suddivisioni biogeografiche dell’ambiente marino; area
intertropicale, area temperata australe e boreale, regione indopacifica occidentale, regione
atlanto-mediterranea, area antartica, province indopolinesiana, provincia mediterranea-atlantica,
provincia sarmatica, cenni su aspetti biogeografici dei poriferi antartici; Hot spots di biodiversità
marina; ambienti ad elevata biodiversità: Biostrutture (biocostruzioni mediterranee: il coralligeno,
cornici a Lithophyllum byssoides; costruzioni a vermetidi e alghe coralline, costruzioni a Cladocora
caespitosa e scogliere coralline, biocostruzioni a Sabellaria; principali organismi coinvolti nelle
biostrutture; esempi di interazioni biologiche nelle scogliere coralline (simbiosi, metaboliti secondari,
sweeper tentacles, filamenti mesenterici); la biodiversità dei fondali del Conero; la biodiversità delle
grotte; Fattori che compromettono la biodiversità con particolare riferimento alle invasioni delle
specie alloctone. La Fauna Protetta del Mediterraneo (Invertebrati marini: Poriferi, Cnidari,
Molluschi, Crostacei, Echinodermi): le specie protette.
Nel corso saranno approfonditi, attraverso esercitazioni pratiche alcuni gruppi zoologici.
Orale. Valutazione della preparazione relativa sia alla parte teorica svolta durante il corso e sia alla
parte pratica (esercitazioni)
52/471
Testi consigliati
Dispense del docente.
Testi di approfondimento consigliati: Biodiversity an Introduction. Gaston & Spider. Blackwell
Science.
Biogeografia. La dimensione spaziale dell’evoluzione. Zumino & Zullini. Casa Ed Ambrosiana.
Understanding Marine Biodiversity. national research consil. national academy press.
Numerose pubblicazioni consigliate, anche disponibili in rete; siti internet consigliati:
Biodiversità delle grotte:
THE FAUNA OF ATLANTIC MARINE CAVES: EVIDENCE OF DISPERSAL BY SEA FLOOR
SPREADING WHILE MAINTAINING TIES TO DEEP WATERS. C. W. Hart, Jr., R. B. Manning, and
T. M. Iliffe. PROC. BIOL. SOC. WASH. 98(1), 1985, pp. 288-292
Tardigrades from Australian Marine Caves. With a Redescription of Actinarctus
neretinus(Arthrotardigrada). Tom M. BOESGAARD and Reinhardt MøbjergKRISTENSEN. Zool.
Anz. 240(2001): 253–264
Urban & Fischer Verlag http://www.urbanfischer.de/journals/zoolanz
Biogeografia
Ecology of Antarctic Marine Sponges: An Overview. JAMES B. MCCLINTOCK, CHARLES D.
AMSLER,BILL J. BAKER, AND ROB W. M. VAN SOEST. INTEGR. COMP. BIOL., 45:359 –368
(2005)
Influenza antropica
Marine Biogeography and ecology: invasione and introductions. Briggs JC. Journal of
Biogeography. 2007. 34: 193-198
http://www.ciesm.org/online/atlas/intro.htm
Biocostruzioni
IL RUOLO DEI "REEF" A MOLLUSCHI VERMETIDI NELLA VALUTAZIONE DELLA
BIODIVERSITÀ. R. Chemello, T. Dieli, F. Antonioli. Mare e cambiamenti globali” – pp. 105-118,
©2000 ICRAM
Le biocostruzioni di Sabellaria alveolata come indicatori ambientali:
area costiera fra Chiavari e Sestri Levante. I. Delbono, C. N. Bianchi C. Morri
MEDITERRANEAN CORALLIGENOUS ASSEMBLAGES: A SYNTHESIS OF PRESENT
53/471
KNOWLEDGE. ENRIC BALLESTEROS. Centre d’Estudis Avançats de Blanes — CSIC.
Oceanography and Marine Biology: An Annual Review, 2006, 44, 123-195
la fauna protetta del Mediterraneo:
http://www.sibm.it/file%20.doc/specie_protette.pdf
Esercitazioni:
Poriferi:
Guida ai Poriferi, sistematica, metodi di raccolta, conservazione e studio.
Hooper JNA - Qld Museum Australia
http://www.qm.qld.gov.au/organisation/sections/SessileMarineInvertebrates/spong.pdf
Data base delle specie valide di Poriferi, con riferimenti bibliografici
Rob van Soest; Nicole Boury-Esnault; Dorte Janussen; John Hooper (2005). World Porifera
database. Available online at http://www.marinespecies.org/porifera.
Idroidi:
Bouillon, J., Medel, M. D., Pagès, F., Gili, J. M., Boero, F. & Gravili, C., 2004. Fauna of the
Mediterranean Hydrozoa (ed. J. Bouillon et al.), pp. 449. [Scientia Marina, vol. 68, suppl. 2.]
Millard, N.A.H., 1975 Monograph on the Hydroida of southern Africa. Ann. S. Afr. Mus. 68 1-513.
Ottocoralli:
http://www.dnr.sc.gov/marine/sertc/octocoral%20guide/octocoral.htm
Esacoralli-Antipatari:
http://www.kgs.ku.edu/Hexacoral/
Bivalvi:
http://www.shellmuseum.org/BivalvesLeal.pdf
Pesci:
http://www.fishbase.org/search.php
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BIODIVERSITA' DEI VEGETALI MARINI
CECILIA MARIA TOTTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Obiettivo di questo corso è fornire agli studenti gli strumenti per conoscere la biodiversità dei
vegetali marina. Saranno approfonditi aspetti di sistematica ed ecologia di alghe e angiosperme
marine. Sarà approfondita la conoscenza delle comunità vegetali nei diversi ambienti marini,
affrontando per ciascuno di essi il problema dell’influenza dell’impatto antropico e delle fluttuazioni
climatiche. Agli studenti saranno forniti gli strumenti e gli approcci metodologici per riconoscere i
diversi gruppi di vegetali marini.
Programma
Fattori antropici che influenzano la biodiversità. Specie alloctone nelle comunità vegetali del
Mediterraneo.
Sistematica, cicli vitali ed ecologia di Cianobatteri (Cyanophyta, Prochlorophyta), Euglenophyta,
Chlorarachniophyta, Glaucophyta, Cryptophyta, Haptophyta, Alveolata (Dinophyta), Stramenopili
(Chrysophyceae, Bacillariohyceae, Dictyochophyceae, Raphidophyceae, Phaeophyceae),
Rhodophyta, Chlorophyta (Prasinophyceae, Ulvophyceae, Chlorophyceae, Charophyceae).
Le alghe e l’uomo: usi industriali delle alghe.
Le comunità fitoplanctoniche. Il fitoplancton del Mediterraneo; biogeografia del fitoplancton
mediterraneo. Fattori che influenzano la biodiversità del fitoplancton. Casi di studio: cambiamenti
nella struttura di comunità del fitoplancton adriatico in rapporto ad eventi climatici.
Biodiversità delle comunità microfitobentoniche: microalghe di fondi mobili (epipeliche ed
epipsammiche); microalghe di substrati duri (epilitiche epifitiche, epizoiche). Relazioni tra
microalghe e animali marini. Le forme di crescita delle microalghe bentoniche. Importanza e ruolo
ecologico del microfitobenthos. Fattori che influenzano la crescita del microfitobenthos. Metodologie
applicate allo studio del microfitobenthos.
Comunità di macrofite. Macroalghe: alghe litofitiche, psammofitiche, epifitiche e ‘drift’. La
vegetazione macroalgale del Mediterraneo. Tipi morfologici: relazioni con grazing e produzione.
Le Angiosperme marine. Diversità e biogeografia. Tipologie di praterie del Mediterraneo.
Importanza ecologica delle praterie. Fattori che influiscono sulla regressione delle praterie.
Sistematica delle Angiosperme marine mediterranee.
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Fattori che influenzano lo sviluppo delle macrofite bentoniche I piani di vegetazione e le comunità di
macrofite associate.
Harmful algal blooms. Le microalghe marine tossiche e le principali biointossicazioni: DSP, PSP,
NSP, ASP, CFP, AZA). Tossine delle Raphidophyceae e delle Haptophyceae Tossicità da
dinoflagellate bentoniche. Gli strumenti per combattere e prevenire il fenomeno.
Il fenomeno delle mucillagini: principali ipotesi e significato della produzione di aggregati gelatinosi;
fattori che concorrono alla genesi e alla evoluzione del fenomeno.
Le comunità vegetali delle aree tropicali. Ciclo del fitoplancton e specie algali tossiche di aree
tropicali. Endosimbiosi tra microalghe e invertebrati marini; zooxantelle: caratteristiche biologiche e
morfologiche delle zooxantelle;; fattori che favoriscono il ‘bleaching’. Biodiversità delle macroalghe
delle barriere coralline; forme di crescita; ruolo delle alghe calcaree nell’ecologia delle barriere.
Mangrovie: definizione, biogeografia e fattori ambientali; adattamenti morfologici, fisiologici e
riproduttivi all’ambiente marino; ruolo ecologico delle mangrovie; impatto naturale e antropico sui
mangrovieti.
Prova orale
Testi consigliati
DAWES C.J. 1998. Marine botany. 2nd edition. John Wiley & Sons, New York.
GRAHAM L.E., WILCOX L.W., 2000. Algae. Prentice Hall.
VAN DEN HOEK C., MANN D,G., JAHNS H.M. Algae. (1995) An Introduction to phycology.
Cambridge University Press.
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BIODIVERSITA' VEGETALE
FABIO RINDI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
conoscenza basilare di biologia generale e cellulare. Conoscenza dell’inglese almeno a livello di
base raccomandata.
lo scopo del corso è fornire una base di conoscenza generale della diversità di alghe, piante e
funghi.
Le caratteristiche di ogni gruppo verranno descritte in dettaglio, con enfasi su aspetti evolutivi, cicli
vitali, significato dal punto di vista applicativo ed uso per scopi di monitoraggio ambientale. La
diverse relazioni filogenetiche tra phyla saranno illustrate in dettaglio. Per le piante terrestri
particolare attenzione sarà dedicata al significato funzionale delle strutture anatomiche ed agli
adattamenti agli ambienti terrestri.
Programma
• Caratteristiche di base degli organismi vegetali. Struttura della cellula vegetale.
• Principi di classificazione e sistematica; sistemi di classificazione, caratteri e tipi di
informazione usati in analisi tassonomiche; dati molecolari; DNA barcoding; genomi e
genomica.
• Procarioti fotosintetici: i cianobatteri (phylum Cyanophyta).
• Endosimbiosi, evoluzione dei plastidi ed origine degli eucarioti fotosintetici.
• Caratteristiche generali delle alghe (organizzazione del tallo, strutture cellulari specifiche per
i vari gruppi algali, riproduzione, cicli vitali).
• I gruppi principali di alghe eucariote: Glaucophyta, Rhodophyta, Heterokontophyta,
Dinophyta, Cryptophyta, Haptophyta.
• Le alghe verdi: Chlorophyta e Streptophyta; diversità e relazioni filogenetiche con le piante
terrestri.
• Uso delle alghe come indicatori ambientali.
• Piante terrestri: origine ed evoluzione, concetti generali; le Briofite (Bryopsida,
Hepaticopsida, Anthoceropsida).
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• Piante vascolari senza semi: origine e caratteristiche generali; le Pteridofite (Arthrophyta,
Licophyta, Psilotophyta, Pterophyta).
• I tessuti delle piante vascolari.
• Struttura della radice.
• Struttura del fusto.
• Struttura della foglia.
• Le Gimnosperme: caratteristiche, evoluzione del seme ed adattamenti; Coniferophyta,
Cycadophyta, Gingkophyta, Gnetophyta.
• Angiosperme: origine, differenze tra monocotiledoni e dicotiledoni, adattamenti funzionali
all’ambiente.
• Struttura del fiore e del frutto.
• Caratteristiche delle famiglie di Angiosperme di maggior interesse nella flora italiana
(Asteraceae, Brassicaceae, Fabaceae, Fagaceae, Lamiaceae, Orchidaceae, Poaceae,
Rosaceae)
• Mangrovie ed angiosperme marine; le praterie di Posidonia oceanica e la loro importanza
dal punto di vista ambientale.
• Funghi: caratteristiche generali (tallo, strutture vegetative e riproduttive, nutrizione,
metabolismo e fisiologia); principali phyla: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota,
Basidiomycota.
• Erbari e orti botanici.
Testi consigliati
Testo consigliato:
• Pasqua G., Abbate G., Forni C. Botanica generale e diversità vegetale. Piccin Nuova Libreria.
Altri testi utili:
• Judd W.S., Campbell C.S., Kellogg E.A., Stevens P.F., Donoghue M.J. 2007. Botanica sistematica:
un approccio filogenetico. Piccin Nuova Libreria.
• Smith A.M., Coupland G., Dolan L., Harberd N., Jones J., Martin C., Sablowski R., Amey A. 2010.
Plant Biology. Garland Science.
Risorse online utili:
Portale botanica di Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Portale:Botanica
Atlante di botanica dell’Università di Torino: http://www.atlantebotanica.unito.it/page.asp
Atlante fotografico di anatomia vegetale, University of Wisconsin: http://botweb.uwsp.edu/Anatomy/
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Acta Plantarum - flora delle regioni italiane: http://www.actaplantarum.org/
AlgaeBase: http://www.algaebase.org/
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BIOETHICS
MASSIMILIANO MARINELLI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Program
a
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BIOETICA
MASSIMILIANO MARINELLI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Informazioni
Come è ormai noto, il termine bioetica è introdotto, per la prima volta, in due studi rispettivamente
del 1970 e del 1971 dall’oncologo americano, di origine olandese, Van Reasselaer Potter.
La Bioetica, quindi, è una scienza giovane eppure coltiva un campo del sapere molto vasto che
spazia dall'etica medica, prendendo in considerazione, per esempio, i problemi dell’eutanasia e
della fecondazione assistita, alla ecologia, occupandosi di etica ambientale, sino a considerare
come propri il dibattito sulla brevettabilità e sugli interessi degli animali.
I settori della condotta umana che rientrano nella riflessione bioetica sono così numerosi che si
rende necessario, in via preliminare, indicare quale parte di essi il corso intenda affrontare.
Il campo di attività proprio delle scienze biologiche che, oggi, si presta ad essere indagato
eticamente è certamente quello delle biotecnologie, tanto da poter definire la nostra bioetica come
l’etica della biotecnologia.
Nell’ambito del corso, per biotecnologia non si intenderà soltanto l’insieme di procedimenti tecnici
atti a modificare la struttura e la funzione di organismi viventi, per la produzione di materiali biologici
utili nella Medicina, nell’Industria e nell’Agricoltura, ma, in senso lato, anche l’utilizzo tecnologico
delle nuove conoscenze provenienti dalla genetica, per la diagnosi e la cura delle patologie umane.
Proprio per questi motivi si sono privilegiati tre settori di osservazione:
1 Il primo è legato alla ricerca sulle cellule staminali con i problemi associati allo statuto
dell’embrione umano e alla clonazione terapeutica.
2 Il secondo settore intende analizzare gli aspetti etici legati al rapporto con gli animali correlati alla
creazione di animali geneticamente modificati e all’uso nelle sperimentazioni.
3 Nel terzo si valuteranno i problemi etici che scaturiscono dal progresso scientifico nell’ambito della
Genetica, analizzando tutti i principali programmi scientifici di ricerca: Progetto Genoma Umano,
Ingegneria Genetica, Terapia Genica e le acquisizioni più recenti nell’ambito della
Farmacogenomica e dei test genetici.
Prima di analizzare le implicazioni etiche che derivano da tali biotecnologie, è necessario, però,
intraprendere un breve viaggio attorno a questioni etiche fondamentali.
Si forniranno, quindi, nozioni di base sulla natura dell’etica, sulla storia della Bioetica, delle sue
relazioni con il pensiero biologico e sulla Biotecnologia, intesa come paradigma scientifico e
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apparato sociale.
L’obiettivo del corso è avvicinare lo studente alla riflessione etica nell’ambito delle biotecnologie, per
renderlo più consapevole e attivo nella propria professione.
Programma
Introduzione alla riflessione etica
La natura dell’etica
I concetti fondamentali dell’azione morale
Il pluralismo etico
Storia e principi della bioetica
La bioetica secondo Potter
Jonas e il principio responsabilità
Il principio di Precauzione
Le correnti della bioetica
I temi della bioetica
I principi della bioetica
Considerazioni etiche e giuridiche sull’impiego delle biotecnologie
- L’età della biotecnologia
- Caratteristiche della ricerca biotecnologica
Problemi etici sull’utilizzo delle cellule staminali umane
-
Medicina e Biologia rigenerativa
-
Lo statuto dell’embrione umano
-
La clonazione terapeutica
Progetto Genoma Umano, ingegneria genetica, terapia genica
I test genetici: la predizione del destino umano?
Farmacogenomica e Farmacogenetica e la sperimentazione dei farmaci
Malattie Genetica rare e Farmaci orfani
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La sperimentazione dei Farmaci
Gli animali in Biologia
La sperimentazione sugli animali
Gli animali geneticamente modificati: i loro interessi e il loro uso
L’obiezione di coscienza
Aspetti bioetici dei test genetici e della Farmacogenomica/Farmacogenetica
Medicina e Biologia personalizzata
Prova orale
Testi consigliati
Reichlin M, Etica della vita, nuovi paradigmi morali, Bruno Mondadori, 2008
Rodotà S., Tallacchini M., ( a cura di ) Trattato di Biodiritto, Ambito e Fonti del Biodiritto Giuffrè
2010
Comitato Nazionale per la Bioetica, considerazioni etiche e giuridiche sull’impiego delle
biotecnologie, 30 novembre 2001.
Comitato Nazionale per la Bioetica, Il principio di precauzione, profili bioetici, filosofici, giuridici, 18
giugno 2004.
Comitato Nazionale per la Bioetica, dalla farmacogenetica alla farmacogenomica, 21 aprile 2006.
Comitato Nazionale per la Bioetica, Metodologie alternative, comitati etici e obiezione di coscienza
alla sperimentazione animale, 18 dicembre 2009
Comitato Nazionale per la Bioetica, Comitato Nazionale per la Biosicurezza, le Biotecnologie e le
Scienze della Vita, Test Genetici e Medicina Personalizzata 15 luglio 2010
Marinelli M. Introduzione alla medicina narrativa, Edizioni Tecnostampa, 2008.
Tutti i documenti del Comitato Nazionale per la Bioetica sono scaricabili gratuitamente al sito
http://www.governo.it/bioetica/pareri.html
E’ possibile contattare il docente per percorsi di studio personalizzati.
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BIOFISICA MOLECOLARE
FRANCESCO SPINOZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica, chimica, biochimica e biologia, con particolare riferimento alle proprietà
molecolari della materia biologica
Il presente corso ha l’obiettivo di far acquisire allo studente competenze relative all’applicazione dei principi
di fisica e biologia alla base dei processi molecolari che avvengono nei sistemi viventi, al fine di fornire
conoscenze di base degli aspetti strutturali e funzionali di biomolecole e membrane biologiche e delle
metodologie di indagine in biofisica molecolare.
Programma
Richiami di termodinamica: energia libera e potenziale chimico; Probabilità termodinamica e entropia; Cenni
di termodinamica statistica; Alcuni fondamenti di elettrostatica; Cenni di meccanica quantistica; Geometria di
una catena polimerica; Forze intermolecolari; La struttura dell’acqua, effetti di idratazione; Molecole
idrofobiche e idrofiliche; Idratazione di proteine; Teoria di Debye-Hückel; Metodo Monte Carlo; Metodo
Molecular Dynamics; Analisi conformazionale e forze che determinano la struttura delle proteine; Diffrazione
e diffusione dei raggi X e dei neutroni.
La prova di valutazione finale consisterà in un colloquio orale.
Testi consigliati
- R. Glaser, Biophysics, Springer
- K.E. van Holde, W.C. Johnson, P.S. Ho, Principles of Physical Biochemistry, Prentice Hall.
- M. Daune, Molecular Biophysics, Oxford University Press.
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BIOLOGIA CHIMICA
MARIO ORENA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza di base dei principali tipi di reazioni della chimica organica. Conoscenza del concetto
di enzima e delle caratteristiche di un sistema enzimatico.
Lo studente è portato a verificare i processi principali che portano alla formazione di alcuni
significativi derivati peptidici di interesse farmacologico e diagnostico,
Programma
Mimetici di peptidi endogeni con incremento della stabilità sia a livello biologico, sia a livello della
forma farmaceutica. Riduzione degli effetti biologici indesiderati. Agonisti ed antagonisti di ligandi
peptidici. Peptidomimetici inibitori enzimatici e mimetici di stati di transizione. Pseudopeptidi e
peptidomimetici: design de novo. Dolastatine e loro analoghi sintetici. I lattami di Freidinger:
proprietà e metodi di sintesi. Isosteri della Leu- e Met-encefalina: la morfina. Importanza della
sequenza RGD e dei suoi mimetici nell’interazione con le integrine: applicazioni in terapia e nella
costruzione di strutture biocompatibili. Peptidi e loro analoghi da organismi marini: le dolastatine e i
loro analoghi sintetici ad attività antimutagena. Importanza dei peptidi della specie Conus. Peptidi
bioattivi dal veleno dei serpenti. Tossine peptidiche mirate ai canali del potassio. Mimetici con
costrizioni conformazionali con incremento della attività biologica.
Gli acidi peptidonucleici: strutture, sintesi e proprietà
Analoghi costretti degli acidi nucleici
Metabolismo secondario e building blocks. Relazione fra biodiversità e diversità dei prodotti naturali.
La via dellácetato e la biogenesi dei polichetidi. Polichetidi aromatici: le tetracicline. Antibiotici
macrolidici: eritromicina ed epotilone. Prostaglandine e loro derivati. Tossine non peptidiche da
organismi marini: ciguatossina, maitotossina, brevetossina e tetrodotossina. Approccio retrosintetico
alla preparazione di composti naturali bioattivi: dolastatina, squalestatina e discodermolide.
Il sistema aromatico in natura: la via dellácido shikimico.
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La via del mevalonato: biogenesi di monoterpeni, diterpeni e triterpeni. Steroidi naturali e loro
analoghi sintetici. Relazioni struttura-attività.
Colloquio orale e discussione di alcune diapositive che riportano importanti passaggi biosintetici
Testi consigliati
P.M. Dewick, Medicinal Natural Products, Wiley, 2004
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BIOLOGIA DELLA PESCA
MARIO MORI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Il corso intende sviluppare gli argomenti e gli aspetti inerenti la sistematica, bio-ecologia delle
principali specie oggetto di pesca in Mediterraneo e la valutazione e gestione delle medesime.
Programma
Evoluzione degli attrezzi da pesca. Lo stato della pesca nel mondo e nel Mediterraneo ed esempi di
sovrasfruttamento delle risorse. Ruolo del biologo nella gestione delle risorse di pesca. Descrizione
delle principali specie ittiche dei mari italiani. I più comuni attrezzi da pesca utilizzati nelle marinerie
italiane. Selettività degli attrezzi di pesca. Impatto della pesca sull’ambiente fisico e biologico.
Parametri utili per valutare lo stato demografico di una popolazione ittica: caratteri meristici,
frequenze di taglia, sex-ratio, età stimata sia con metodi diretti (scaglie e otoliti) sia indiretti
(risoluzione delle curve polimodali taglia-frequenza), accrescimento sia lineare che con curva di Von
Bertalanffy, stadi maturativi delle gonadi, taglia di prima maturità sessuale, fecondità, indici
gonado-somatico e di condizione di Fulton, stato sanitario. Strategie alimentari delle specie ittiche e
metodi di studio. Distribuzione spazio-temporale delle risorse alieutiche (cicli, migrazioni). Il
concetto di stock e metodi per la sua identificazione. I fattori di incremento e decremento di uno
stock (età, reclutamento, sopravvivenza e mortalità). Sforzo di pesca e sistemi statistici di raccolta
dei dati di produzione ittica. Elementi di valutazione dello sfruttamento delle risorse: modelli olistici
(modello di Schaefer) e modelli analitici (VPA). Metodi di campionamento per la valutazione delle
risorse demersali. Esempi di gestione razionale delle risorse. Durante il corso verranno illustrati vari
software per PC utili nelle ricerche di biologia della pesca.
Prova orale
Testi consigliati
Bombace G., Lucchetti A., 2011. Elementi di Biologia della pesca. Edagricole Bologna, 383 p.
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BIOLOGIA DELLA RIPRODUZIONE
OLIANA CARNEVALI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Alla fine del corso lo studente dovrà conoscere i meccanismi che regolano la fisiologia e
l’endocrinologia della riproduzione dei pesci. Lo studente dovrà inoltre conoscere le metodologie
necessarie per lo studio dei cicli vitali e per la valutazione dello stato degli stock ittici.
L’acquisizione di concetti e tecniche di tossicologia riproduttiva e tossicologia molecolare fornirà allo
studente una serie di strumenti per la valutazione della presenza di interferenti endocrini nel campo
del monitoraggio ambientale.
Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite anche nel settore dell’acquacoltura
come possibile soluzione all’iper-sfruttamento delle risorse naturali.
Programma
Introduzione alla biologia della riproduzione
Endocrinologia della riproduzione: asse ipotlamo-ipofisi-gonade
Ormoni, recettori e meccanismi molecolari coinvolti nel controllo della riproduzione.
Ghiandola pineale e riproduzione
Riserve energetiche e riproduzione
Determinazione sessuale e pubertà nei pesci
Ciclo cellulare della linea germinale.
Vitellogenesi:controllo ormonale della sintesi di vitellogenina.
Tossicologia riproduttiva: un nuovo strumento per il monitoraggio ambientale.
Biotecnologie della riproduzione
Riproduzione e stress: asse ipotalamo-ipofisi-surrene.
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Prova orale
Testi consigliati
Norris DO Vertebrate Endocrinology. Third edition Academic Press
P.Baben, J Cerdà and E.Lubzens Edts. The fish Oocyte: from basic studies to biotechnological
applications. Spring
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BIOLOGIA DELLO SVILUPPO
OLIANA CARNEVALI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di citologia, basi di genetica e di biologia molecolare
L’insegnamento si propone di sviluppare la capacità degli studenti di integrare informazioni derivanti
da diverse discipline. Questo permetterà loro di acquisire una visione globale dei meccanismi che
regolano la formazione dell’ embrione in diversi modelli sperimentali.
Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti tutte le nozioni necessarie per la comprensione e lo
studio dei meccanismi coinvolti nella segmentazione, nella gastrulazione e nell’organogenesi,
processi che portano alla formazione di un nuovo organismo
Programma
Introduzione alla Biologia dello sviluppo: storia e concetti
Gametogenesi : sviluppo cellule germinali; struttura funzione e sviluppo di uova e spermi.
Comunicazione cellulare
Meccanismi di fecondazione
Segmentazione e formazione della blastula, gastrulazione
Formazione del tubo neurale; cellule delle creste neurali.
Migrazione e adesione cellulare
Differenziamento cellulare
Determinazione sessuale: controllo genetico (SRY, Dax 1) ambientale e citoplasmatico.
Cellule germinali primordiali, inattivazione del cromosoma X.
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Determinazione assi corporei: polarizzazione asse corporei nell’oogenesi. I geni materni che
predispongono gli assi corporei; geni zigotici e pattern embrionale.
Divisioni del corpo in segmenti nel modello Drosophila (geni gap e Pair rule). Geni della polarità;
geni selettori omeotici.
Geni selettori omeotici nei Mammiferi
Apoptosi: morte cellulare programmata. Meccanismi di controllo genetico durante lo sviluppo, Ced
4-3-4-9 in C. elegans ed analoghi in mammifero Bcl2, Apaf-1 e caspase 9.
Apoptosi recettore mediata.
Autofagia
Metamorfosi: gli ormoni come mediatori dello sviluppo negli anfibi e negli insetti
Prova orale
Testi consigliati
Biologia dello sviluppo, Andreuccetti et al.,2009,Ed. McGraw-Hill
Biologia dello sviluppo. Giudice, Augusti-Tocco, Campanella 2010, Ed.Piccin
Biologia dello sviluppo Gilbert 3° Ed Zanichelli
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BIOLOGIA EVOLUTIVA DEI VERTEBRATI MARINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Risultano propedeutiche a questo corso conoscenze di base di genetica, ecologia e zoologia.
Alla fine del percorso, lo studente dovrà conoscere i principali metodi sperimentali e analitici per
valutare in che modo processi biologici quali mutazione, selezione, migrazione e deriva genetica
siano in grado di provocare cambiamenti evolutivi; dovrà altresì acquisire metodologie utili per la
ricostruzione filogenetica.
Programma
1) L’avvento del pensiero evoluzionistico moderno. Darwin e la selezione naturale; il neodarwinismo
e la “sintesi moderna”; gradualismo filetico ed equilibri punteggiati; la teoria della neutralità
dell’evoluzione molecolare.
2) Classificazione ed evoluzione. Definizione ed esempi di caratteri tassonomici (caratteri
morfologici e molecolari); scuole tassonomiche (tassonomia fenetica, tassonomia cladistica e
tassonomia evolutiva); esempi di software per la ricostruzione della filogenesi (PAUP, PHYLIP).
3) Microevoluzione. Il principio di Hardy-Weinberg; flusso genico e deriva genetica; concetti di
specie; variazione geografica e speciazione; la speciazione in ambiente marino; concetti di stock e
gestione ittica; principi di biogeografia.
4) Macroevoluzione. Geni omeotici e organizzazione del piano strutturale corporeo animale;
l’origine dei taxa superiori; tendenze evolutive ed estinzione. Gli Osteitti come esempio di
radiazione evolutiva primaria negli ambienti acquatici: origine ed evoluzione; caratteristiche
biologiche ed ecologiche delle specie marine. I Rettili (Tartarughe) e i Mammiferi marini (Sireni,
Pinnipedi e Cetacei) come esempio di ricolonizzazione dell’ambiente acquatico da progenitori
terrestri: origine ed evoluzione; caratteristiche biologiche ed ecologiche delle specie attuali e
problemi di conservazione.
75/471
Prova orale
Testi consigliati
Balletto E., 1995. Zoologia evolutiva. Zanichelli.
Berta A., Sumich J. L., 2001. Marine mammals. Evolutionary biology. Academic Press.
Freeman S., Herron J. C., 2004. Evolutionary analysis. Third edition. Prentice Hall.
Ridley M., 2006. Evoluzione. Mc Graw-Hill.
76/471
BIOLOGIA MARINA
ROBERTO DANOVARO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Alla termine del corso lo studente dovrà conoscere le principali interazioni tra gli organismi marini
ed il loro ambiente, i cicli vitali e le strategie adattative degli organismi che abitano in diversi
comparti ed ecosistemi marini; le pseudopopolazioni in Mediterraneo; le migrazioni lessepsiane e
l'invasione di specie aliene. Conoscerà le basi della biologia marina e le diverse componenti
biotiche: virus, procarioti, protozoi, microfitobenthos, meiofauna, macrofauna, fito e zooplancton,
necton (inclusi elasmobranchi, mammiferi e rettili marini), dovrà saper applicare le principali
metodologie di studio e risolvere i problemi scientifici relativi alla conoscenza degli organismi marini.
Svilupperà le conoscenze specifiche relative all’approfondimento dei diversi aspetti della biologia
marina.
Programma
Cenni di Storia della Biologia Marina. Introduzione all'ambiente marino: caratteristiche chimiche e
fisiche delle acque, processi e fattori principali che regolano gli organismi nell'ambiente marino.
Adattamento degli organismi all''ambiente marino: principi generali di fisiologia e biologia degli
organismi: I fluidi corporei e la circolazione, metabolismo e respirazione, alimentazione, digestione,
escrezione, sistemi recettori ed effettori, pigmenti, colorazioni, bioluminescenza, strutture di
sostegno e protezione, riproduzione e sviluppo. Evoluzione degli organismi nell'ambiente marino:
Simbiosi; Relazioni tra gli organismi marini; Biogeografia degli organismi marini; Evoluzione degli
ecosistemi marini; Gradienti latitudinali e trofici di Biodiversità ed Effetti dei cambiamenti climatici.
Sostanza organica in ambiente marino, flussi di materia ed energia, produzione primaria,
produzione secondaria; metodi di misura della biomassa, della produzione primaria e secondaria;
fattori di controllo della produzione primaria e secondaria; cicli biogeochimici della materia; catena
di pascolo, di detrito e microbica.Organismi e comunità: Batteri e Virus in mare: generalità,
biomassa, produzione, decomposizione di materiale particellato (POM) e disciolto (DOM), cicli di
materia, microbial e viral loops. Cicli vitali e storie vitali: Larve; vari tipi di larve; l'ecologia larvale;
strategia di vita dei diversi stadi larvali; strategie riproduttive e di adattamento nell'ambiente marino.
Plancton e comunità planctoniche: fitoplancton e zooplancton, generalità, distribuzione,
composizione, produzione primaria, produzione secondaria, nutrizione, budget energetico,
meccanismi di galleggiamento. Benthos: fondi oceanici, generalità, distribuzione, composizione,
produzione primaria, flussi di materia ed energia, comunità algali e a fanerogame, zonazione del
benthos, La scuola Europea e la scuola Americana, diversità ed ecologia del rifornimento laterale.
Meiobenthos: generalità, distribuzione fattori biotici ed abiotici, biomassa, produzione.
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Macrobenthos: generalità, cicli vitali, distribuzione spaziale, successioni, classificazione.
Necton: generalità, fattori abiotici e biotici, alimentazione, crescita, maturità sessuale, morte,
migrazioni.Rettili, Uccelli e Mammiferi marini.
Prova orale
Testi consigliati
Il principale testo di riferimento è costituito dai lucidi e materiale didattico fornito agli studenti (oltre
1000 lucidi)
Altri testi per complementare le informazioni apprese durante il corso includono:
• Nybakken J.W., Marine Biology An Ecological Approach, Harper Collins, 1993
• Cognetti G., Sarà M., Magazzù G., Biologia Marina, Calderini, 1999.
• Barnes R.S.K., Hughes R.N., Introduzione all'Ecologia marina, Piccin, 1990.
• Ghirardelli E., La vita nelle acque, UTET, 1981.
• Danovaro, Biologia marina - Biodiversita e funzionamento degli ecosistemi marini. De
Agostini, 2012.
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BIOLOGIA MOLECOLARE
ANNA LA TEANA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
E' richiesta una buona conoscenza della Citologia e della Biochimica.
Lo scopo del corso è quello di permettere agli studenti di apprendere le principali nozioni sulle
relazioni tra struttura e funzione degli acidi nucleici e sui vari processi cellulari nei quali essi sono
coinvolti, attraverso la descrizione delle procedure sperimentali che hanno portato alle attuali
conoscenze.
Programma
Gli acidi nucleici
Gli acidi nucleici come materiale genetico. Struttura e proprietà chimico-fisiche. Topologia del DNA.
Organizzazione strutturale di genomi virali, procariotici ed eucariotici. Cromosomi, cromatina,
nucleosomi.
La replicazione
Esperimento di Meselson e Stahl. Formazione delle forche di replicazione. Sintesi semidiscontinua
del DNA. Sintesi coordinata del filamento guida e del filamento copia. Le DNA Polimerasi
procariotiche ed eucariotiche. Le origini di replicazione. Regolazione dellínizio della replicazione nei
procarioti e negli eucarioti. Replicazione e ciclo cellulare nei procarioti e negli eucarioti.
La riparazione del DNA
Mutazioni. Sistemi di riparazione. Risposta cellulare ai danni sul DNA.
La ricombinazione del DNA
Ricombinazione omologa e sito-specifica. La trasposizione.
Organizzazione dei geni procariotici ed eucariotici
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La trascrizione
Diverse classi di RNA: RNA messaggero, RNA transfer, RNA ribosomale, piccoli RNA nucleari,
piccoli RNA citoplasmatici.
Trascrizione dei geni procariotici. Inizio della trascrizione: promotori e RNA Polimerasi.
Terminazione intrinseca e rho-dipendente. Antiterminazione.
Trascrizione dei geni eucariotici. Inizio della trascrizione: promotori e sequenze consenso. RNA
Polimerasi I, II e III. Fattori di trascrizione dellápparato basale. Enhancers e silencers.
Terminazione della trascrizione.
La maturazione dell´RNA
Diverse classi di RNA: RNA messaggero, RNA transfer, RNA ribosomale, piccoli RNA nucleari,
piccoli RNA citoplasmatici.
Maturazione degli RNA ribosomale e transfer. Maturazione di RNA messaggeri. Lo splicing
nucleare: spliceosoma, snRNA e snRNP. RNA autocatalitico: introni di tipo I e II. Editing.
La traduzione
Il tRNA come adattatore: struttura secondaria e terziaria. Le basi modificate.
Il codice genetico. Le aminoacil-tRNA sintetasi e le regole dídentità.
Lórganizzazione del ribosoma. Le fasi della sintesi proteica. I fattori dínizio, di allungamento e di
terminazione procariotici ed eucariotici. Il ruolo dell´RNA ribosomale nella sintesi proteica. Antibiotici
e sintesi proteica.
Regolazione delléspressione genica nei procarioti
Lóperone. Geni strutturali e geni regolatori. Induzione e Repressione: lóperone lac, lóperone ara,
lóperone trp. La repressione da cataboliti. Láttenuazione. Esempi di meccanismi di regolazione a
livello post-trascrizionale.
Regolazione delléspressione genica negli eucarioti
Elementi di risposta. Dominî proteici che legano il DNA. Vari modelli per láttivazione genica.
Espressione genica e metilazione. Struttura della cromatina e trascrizione.
Metodologie
Metodi di studio del DNA: digestione con enzimi di restrizione, mappe di restrizione, vettori,
clonazione, sequenziamento del DNA, reazione a catena della polimerasi (PCR), Southern blotting,
mutagenesi sito-diretta.
Analisi di promotori: "footprinting" e "band-shift", geni reporter, analisi di mutazioni.
Analisi di trascritti: Northern blotting, metodi della nucleasi S1 e della "primer extension".
Purificazione di RNA messaggeri mediante cromatografia di affinità su oligo-dT cellulosa e
costruzione di librerie a cDNA. Metodi per la determinazione della struttura secondaria dell´RNA.
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Sistemi cell-free.
Scritto costituito da 6 domande e, facoltativamente, una breve discussione sugli argomenti affrontati
nello scritto. Inoltre dovrà essere presentata, al momento di sostenere l'esame scritto, una relazione
sulle esercitazioni di laboratorio svolte durante il corso.
Testi consigliati
- Francesco Amaldi et al., “Biologia Molecolare”, Casa Editrice Ambrosiana, I edizione, 2011
· James D. Watson et al., "Biologia Molecolare del gene", Zanichelli, VI edizione, 2009
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BIOLOGIA MOLECOLARE II
ANNA LA TEANA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 5
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Biologia Molecolare, Genetica, Ingegneria Genetica.
Il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per comprendere i meccanismi molecolari
che portano alla regolazione dell'espressione genica ai diversi livelli con particolare attenzione a
tutti gli eventi posttrascrizionali, nonché, approfondimenti di carattere tecnico riguardanti alcune
delle metodologie più ampiamente applicate nell'analisi dell'espressione genica.
Programma
I diversi livelli di regolazione dell'espressione genica.
Riarrangiamenti genomici.
Modificazioni epigenetiche: metilazione del DNA e rimodellamento della cromatina.
Regolazione a livello post-trascrizionale: “RNA binding proteins” e “RNA binding motifs”,
maturazione dell'mRNA, poliadenilazione nucleare e citoplasmatica, splicing e splicing alternativo,
trasporto degli mRNA, ipotesi dell’operone post-trascrizionale, traduzione, degradazione
dell'mRNA, degradazione mediata da "nonsense", miRNA e siRNA.
Regolazione a livello post-traduzionale: stabilità e processamento di proteine.
Metodi per l'analisi dell'espressione genica: northern blotting, RT-PCR, protezione da RNasi. DNA
microarray. Geni reporter. Analisi dell'interazione acidi nucleici-proteine: footprinting, probing
chimico, cross-linking. Analisi delle interazioni proteina-proteina: sistema del doppio ibrido e del
triplo ibrido, GST-pull down. Analisi della traduzione: sistemi cell-free, toe-printing, profili ribosomiali.
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Orale. Include una breve presentazione in Power Point di un articolo scientifico fornito dal docente
su uno degli argomenti trattati durante il corso. E', inoltre, richiesta la presentazione di una relazione
scritta sulle esercitazioni di laboratorio svolte durante il corso.
Testi consigliati
F. Amaldi et al., “Biologia Molecolare”, Casa Editrice Ambrosiana, I edizione, 2011.
Inoltre, articoli dalle principali riviste di Biologia Molecolare saranno forniti durante il corso.
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BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL RISK
FRANCESCO REGOLI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 2^ semestre
Prerequisites
A good knowledge of basic chemistry, ecology, general and cell biology are important requisites for
this course.
The Course Biological and Ecological Risk is aimed to prepare students on the more actual
methodologies to assess, prevent, monitor and counteract various forms of biological and
environmental risk. The course will prepare students on the risk of bioterrorism, focussing on
differences between biological and chemical weapons, biological mechanisms and toxicological
effects. The course will also prepare students on general characteristics, diffusions, environmental
resistance, infection, incubation and pathogenesis, diagnosis, bio-safety procedures and
management of the risk associated to other natural biological risks, including aviarian pests and
pandemic risks, and biotoxins associated to specific algal blooms. Students will be trained on some
toxicological emergencies which occurred in the last decades analyzing procedures and events,
acute effects and long term consequences at both biological and environmental levels. Normative
guidelines and models for Environmental Risk Analysis (ERA) will be discussed and applied to
actual issues, like those involving removal and management options of contaminated sediments.
The Course will introduce students to management and assessment of biological and ecological
risks during recent environmental emergencies, including oil-spills, discharges of toxic wastes in the
sea, nuclear incidents.
Program
Modern bioterrorism, origin and characteristics. Comparison between chemical and biological
weapons. Biological weapons of type A, B, C. Main biological characteristics, diffusion,
environmental resistance, infection, incubation and pathogenesis, biological mechanisms of action,
clinical aspects, diagnosis and therapies, bio-safety procedures, depuration and remediation. Type
A agents: anthrax, smallpox, plague, botulism, viruses of hemorrhagic fevers, tularemia. Chemical
weapons, physical, chemical and toxicological characteristics. Primary and collateral biological
effects, NOEL, LOEL, LOAEL, LC50 Ct, LCt50. General properties, stability, diffusion, exposure
routes, biological mechanism of action and toxicological effects, antidotes and therapies of: blister
agents, Blood agents, Nerve agents, Pulmonary agents, Incapacitating agents, Riot control agents.
Biological risks and recent sanitary emergencies; aviarian pest and pandemic risks. Toxic algae and
biotoxin during algal blooms; classification, molecular structure, toxicological effects, environmental
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distribution and biological risks. Toxicological, biological and ecological emergencies in developing
and industrialized countries. The Bophal disaster, characteristics, acute and chronic effects,
toxicological and sanitary consequences after 20 years. Risks from nuclear radiations, type of
radiation, exposure sources, deterministic and stochastic effects. Biological and environmental
consequences of Hiroshima and Chernobyl. Uranium decay and characteristics of isotopes. Use of
enriched and depleted uranium and biological and ecological risks associated to depleted uranium
in weapons. The risks of dioxins and dioxin-like compounds, dangerous substances, industries of
high environmental concerns, introduction to Seveso Directives. Environmental Risk Assessment
(ERA) and Weight Of Evidence (WOE) models. Dredging and remediation of polluted sites.
Environmental emergencies due to oil-spills and discharge of toxic wastes; biological and ecological
risks associated to use of chemical dispersants. Critical evaluation of recent incidents, Erika, Ievoli
Sun, Prestige, Deep Water Horizon).
Recommended reading
Provided material and scientific literature suggested on specific topics.
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BIOMEDICAL LABORATORY SAFETY
LORY SANTARELLI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
None
The course aims at teaching students basic notions, also with reference to current laws and
regulations, allowing the management of health and safety in biomedical laboratories; self-reliance
in prevention activities; verification and control of procedures regarding hygiene at the workplace
and environmental safety; awareness of physical, chemical and biological risk factors related to the
main work cycles; appropriate application of basic techniques for sampling and analysing of
environmental pollutants.
Program
Legal framework of health protection in the workplace
The concept of workplace health hazard: risk from carcinogenic, chemical, biological, and physical
agents; the workplace microenvironment
Occupational hazards in the biomedical laboratory
Environmental and biological monitoring in the workplace
Surveillance by health authorities
Main occupational pathologies
General first-aid principles at the workplace.
Recommended reading
ENVIRONMENTAL SAFETY - by Alessandro Medici- Università di Ferrara anno edizione: 2003 Casa Editrice La Tribuna – Piacenza;
OCCUPATIONAL MEDICINE Luigi Ambrosi; Vito Foà anno edizione 2003 Edizioni : UTET C.so
Raffaello 28-10125-Torino.
OCCUPATIONAL MEDICINE AND INDUSTRIAL HYGIENE MANUAL Lorenzo Alessio;Pietro
Apostoli edizione 2010 Nuova Libraria S.p.A. Piccin Padova
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BIOMEDICAL VIROLOGY
PATRIZIA BAGNARELLI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic principles of cell biology and innate/adoptive mechanisms of the immune defence
Course contents
The course enables a thorough knowledge of Virology through discussion of the following topics
concerning:
General virology: introduction to virology, virus structure, replication, culture and genetics,
mechanisms of viral pathogenesis, laboratory diagnosis of viral diseases, antiviral agents and viral
vaccines.
Specific Virus Families: DNA viruses (Parvoviruses, Adenoviruses, Poxviruses, Papillomaviruses
and Polyomaviruses, Human Herpesviruses); RNA viruses (Orthomyxovirus, Paramyxovirus,
Rubella Virus, Arboviruses, Rhabdoviruses, Arenaviruses, Hantaviruses, Filoviruses,
Picornaviruses, Reoviruses, Coronaviruses, Retroviruses and HIV); Hepatitis Viruses.
The principal aim of the course is to provide students with a thoroughly and complete knowledge on
the viral agents involved in a number of human infectious diseases.
Program
The course is organized in a number of lectures arranged into two parts. The part one deals with
general virology (virus definition, morphology, classification, replication strategies, viral
pathogenesis and vaccine); the part two deals with the specific virus families and human pathogens
focusing on their distinctive characteristics, i.e. structure, biology, pathonenetic mechanisms,
epidemiology treatment and prevention.
Recommended reading
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a. Antonelli G., Clementi M. Principi di Virologia Medica. Casa Editrice Ambrosiana last edition
b. Patrick Murray Ken Rosenthal G. Kobayashi M. Pfaller: Medical Microbiology Editore: C.V.
Mosby (Last Edition)
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BIOMOLECULAR NANOTECHNOLOGIES
SAMUELE RINALDI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
The student must have at least a basic knowledge of organic chemistry and biochemistry.
The course is directed to give students the basic knowledge about the most important concepts of
nanotechnologies,the methodological approaches to the “bottom-up”construction of functional
nanostructures anda general knowledge of their applications. In particular, nanostructures,
nanomaterials and nanodevices for biological and medical applications based on DNA, proteins,
foldamers, fullerenes, nanotubes, and nanospheres, will be considered.
Program
1) Introduction
What is a nanostructure.The nanoscale.Examples of natural nanostructures.Examples of
nanostructure-based applications already in use.Approaches to nanostructures: top-down and
bottom-up.
2) Nanoworld’s laws.
Physical, chemical, optical and electric properties within the nanodimensions.Non-covalent
interactions.High-resolution microscopy.
3) Fullerenes and nanotubes.
The allotropicstates ofcarbon. Fullerenes: synthesis, properties, chemical reactivity,
functionalizations and applications.Grafene and grafenes. SWNT and MWNT nanotubes:synthesis,
properties, chemical reactivity, functionalizations and applications.
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4) Peptide-based nanostructured systems.
Peptides and secondary structures.The folding process.From ”Ñ”nto ”Ò-aminoacids.Definitions,
structure, properties and applications of α, β and α-β foldamers.Amphiphilic peptides and foldamers
with antibiotic or antiviral properties.Functionalized foldamers and theirs applications.Non-peptidic
foldamers.Protein-protein interactions.Comparison between β and γ foldamers.Peptoids.Foldamers
with peptoid and imidic structure.
5) Nucleotide-based nanostructured systems.
Structural features and stability of DNA.The DNA as a nanostructured and amphiphilic
system.Various DNA’s aggregation systems.From natural to synthetic DNA nanostructures.Building
up of bi- and tridimensional systems.The use of DNA asa scaffold, as a templateand in
pharmaceutical applications.Applications of functionalized DNA.
6) Applications of biomolecular nanotechnologies.
Nanostructures and biological systems.Interactions/biomaterials.Catenanes and rotaxanes from
DNA.Molecular engines and nanoengines.Applications in medicine: nanomedicine and
nanopharmacology. Nanosensors: features and basis of their action.Applications in
diagnostics.DNA as a data storage system and as a calculator.
Recommended reading
D.S. Goodsell; Bionanotechnology: lessons from nature. Wiley, New York, 2004
Handoutswill be distributed in class.
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BIOORGANIC
MARIO ORENA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Prerequisites
Fundamentals of organic chemistry
The course is an introduction to peptides, peptidomimetics and carbohydrates. In addition, simple
syntheses of nucleosides and nucleotides will be introduced. Theselattercompounds are
interestingsynthetic targets astherapeutics
Program
Part I: Selectivity in organic reactions
Regio- andstereoselection. Stereochemicaland conformationaldescriptors. Methods for
controllingstereochemistry.
Stereocontrolledelectrophilicadditions.
Stereocontrollednucleophilicadditions.
Anchimericeffect.
Stereocontrolledaldolreactions.
Stereocontrolledenzymaticreactions.
Single and double asymmetricinduction.
Stereocontrolled chemical and chemo-enzymatic synthesis of bioactive compounds.
Part II: Chemistry of amino acids and oligopeptides
Amino acids: ionisation and pKa. Synthesis and theirderivatives. Identification of N- and C-terminus.
Edmandegradation.
Principles of peptide synthesis–Protecting groups, protection and deprotection methods.
Orthogonalprotectinggroups. Formation of a peptide bond. Polymeric supports and linkers in SSPS.
Comparison between t-BocandFmoc methodology; coupling methods. Synthesis of cyclic peptides.
Part III:Chemistry of glucose and its derivatives. Synthesis of polysaccharides.
Part IV:Chemistry of nucleosides and nucleotides. Synthetic approaches to nucleic acids.
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Recommended reading
R.J. Simmonds, “Chemistry of Biomolecules, An Introduction”, RSC Press, 2007
P.M. Dewick, “Medicinal Natural Products”, Wiley, 2004
Santagada-Caliendo, “Peptidi e peptidomimetici”, Piccin, 2008
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BIOORGANICA
MARIO ORENA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
elementi di base della Chimica Organica
Il corso è rivolto a introdurre lo studente ai peptidomimetici, composti che imitano l'attività biologica
dei peptidi naturali ma offrono i vantaggi di maggiore disponibilità, biostabilità e bioselettività nei
confronti del target biologico naturale proprio del peptide di origine. Questi prodotti costituiscono
interessanti obbiettivi sintetici e sono sempre più importanti come principi farmacologicamente attivi.
Di conseguenza sia la moderna chimica farmaceutica che la chimica organica di sintesi si sono
rivolte alla preparazione di questi composti che avranno certamente in futuro uno sviluppo sempre
più ampio. In particolar modo nello sviluppo del corso si sottolinea l'evoluzione che procede dal
composto naturale biologicamente attivo, disponibile a volte in quantità minime, per giungere al
processo di produzione industriale. Allo scopo di comprendere il modo di azione dei
peptidomimetici, vengono anche poste in evidenza le interazioni di questi composti con i loro target
naturali, mettendo in particolare evidenza le relazioni struttura-attività.
Programma
Parte I: La selettività delle reazioni organiche
Regio- e stereoselettività. Descrittori stereochimici e conformazionali. Metodi vari per il controllo
della stereochimica. Addizioni elettrofile stereocontrollate. Addizioni nucleofile stereocontrollate.
Effetto anchimerico. Stereocontrollo nelle reazioni aldoliche. Stereocontrollo nelle reazioni
enzimatiche. Stereocontrollo per doppia induzione asimmetrica. Stereocontrollo nella sintesi
chimica e chemo-enzimatica di composti bioattivi.
Parte II: La chimica degli amminoacidi e degli oligopeptidi
Concetti di chiralità - Meccanismi di stereomutazione; induzione asimmetrica; fattori che
determinano la stereomutazione; modelli per lo studio dell’epimerizzazione; risoluzione cinetica di
derivati di amminoacidi.
Protezione/Deprotezione - Gruppi protettori derivati da alcoli; meccanismi di deprotezione;
formazione di carbocationi; preparazione di derivati; gruppi protettori fotolabili.
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Assegnazione della sequenza - Identificazione degli amminoacidi N- e C-terminali. Degradazione
di Edman.
Principi di sintesi peptidica - Amminoacidi: ionizzazione e pKa; protezione temporanea,
ortogonalità. Formazione del legame peptidico; formazione di ossazoloni; i carbammati come
protettori. Strategie per evitare l’epimerizzazione.
Metodi di attivazione e di coupling - Forme attivate: per amminoacidi N-protetti; per segmenti
peptidici N-protetti.
Sintesi peptidica in fase solida (SPPS) - Concetti fondamentali. Sistemi ortogonali; supporti
polimerici; fissaggio del primo residuo; i linkers. Confronto fra metodologia t-Boc e metodologia
Fmoc; metodi di coupling. Isomerizzazione durante la SPPS: eliminazione dell’epimerizzazione;
sintesi di peptidi ciclici.
Reattività delle catene laterali, protezione e reazioni parassite - Fattori che influenzano la
reattività e la stabilità; strategie per la minima e la massima protezione; singoli gruppi funzionali.
L’aspartimide: sua formazione e sua soppressione; Formazione della diossopiperazina.
Interscambio di gruppi disolfuro. Derivatizzazione selettiva.
Prova orale
Testi consigliati
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BIOTECHNOLOGY OF MICROORGANISMS
MAURIZIO CIANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 1^ semestre
At the end of the course the student should know metabolic and physiological aspects of
microorganisms during fermentative processes. Moreover, the student should know the modality of
microbial growth and the principal fermentation parameters. Laboratory experience should permit
the student to calculate the growth and fermentation parameters end describe simple fermentation
processes.
Program
Introduction: general arrangement and sectors of application; microorganisms and products of
industrial fermentations. Development and perspective of microbial biotechnology Microorganisms
and fermentation. Taxonomic and systematic arrangement of micro-organisms of use or potential
use in the fermentation processes; microbial metabolism: main pathways of carbon and nitrogen
metabolism and its regulations; respiro-fermentative metabolism of yeasts; metabolic regulation;
screening and selection of industrial cultures; genetic manipulations of industrial strains, strains
improvement. Primary and secondary metabolites Fermentation technology: Raw materials and
composition of substrate of fermentation. Fermentation process: batch, extended batch, batch with
cell recycle, continuous process; kinetic of microbial growth and fermentation products; principal
parameters of fermentation process. Bioreactors: design, operation and applications. Agitation and
aeration technology,; measurements and regulations of principal fermentation parameters;
fermentation plant (fundamental and auxiliary equipments, modality of sterilization. Product
recovery. Killer character in yeasts Cell immobilization and its application in biotechnology.
Oral
Recommended reading
Brock Biologia dei microrganismi vol. 1 Microbiologia generale, Pearson Ed. 2012
M. Manzoni Microbiologia Industriale CEA Editrice 2006
Donadio, S., Marino, G. Biotecnologie microbiche CEA Editrice 2008
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BIOTECNOLOGIA DEI MICROORGANISMI
MAURIZIO CIANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 1^ semestre
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà conoscere gli aspetti metabolici e fisiologici dei
microrganismi durante i processi fermentativi. Dovrà inoltre conoscere le modalità di crescita e i
parametri fermentativi condizionanti il processo. Con l'ausilio delle ore di laboratorio lo studente
dovrà esser in grado di misurare i parametri di crescita microbica, e descrivere semplici processi
fermentavi
Programma
Introduzione al corso: inquadramento generale e settori d'applicazione; sviluppo e prospettive delle
fermentazioni microbiche microrganismi e prodotti delle fermentazioni industriali.
Gli agenti delle fermentazioni: inquadramento sistematico dei microrganismi di attuale e potenziale
impiego nei processi fermentativi; metabolismo microbico: principali vie di utilizzazione del carbonio
e dell'azoto e loro regolazione;il metabolismo respiro-fermentativo nei lieviti; gli accumuli metabolici;
lo screening per la selezione delle colture industriali; miglioramento genetico delle colture industriali.
I metaboliti primari e secondari
Tecnologie fermentative: materie prime e terreni di fermentazione; sistemi di coltura (batch,
extended batch, riciclo, coltura continua); cinetica della crescita microbica e dei prodotti; principali
parametri biotecnologici dei processi fermentativi.
I bioreattori;descrizione e modalità d'uso e applicazioni. tecnologia dell'agitazione e dell'aerazione;
misurazioni e regolazioni nei processi fermentativi; l'impianto; tecnologie post fermentative
(recupero e valutazione dei prodotti di fermentazione).
Il carattere killer nei lieviti. Immobilizzazione cellulare a sue applicazioni in biotecnologia
Prova orale
Testi consigliati
Brock Biologia dei microrganismi vol. 1 Microbiologia generale, Pearson Ed. 2012
Donadio, S., Marino, G. Biotecnologie microbiche CEA Editrice 2008
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BIOTECNOLOGIA DELLE ALGHE
ALESSANDRA NORICI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Obiettivo di questo corso è fornire agli studenti gli strumenti per conoscere e far propria la
biotecnologia delle alghe, settore delle scienze applicate in grande espansione. Saranno soprattutto
privilegiati gli approcci metodologici necessari alla ideazione, alla messa a punto e al monitoraggio
di colture algali su larga scala. Si vuole inoltre offrire casi studio di sfruttamento commerciale della
biomassa algale da valutare criticamente.
Programma
Introduzione alla biologia delle alghe
Metodi di coltivazione delle microalghe: colture batch, semicontinue e continue; mezzi di
coltivazione; tecniche di sterilità.
Impianti industriali di coltivazione: vasche aperte; fotobioreattori.
Metodi di raccolta delle microalghe.
Le banche algali nel mondo.
Criopreservazione.
Possibili usi della biomassa algale:nutrizione umana e animale, produzione di biocarburanti (es.
biodiesel, bioetanolo, bioidrogeno) e biogas, sequestrodi CO2, trattamento di acque reflue,
produzione di molecole chimiche pregiate;esempi di analisi integrata delle fasi del processo
produttivo (LCA).
Strumenti per lo screening delle specie algali più idonee agli usi desiderati: tecniche di misura del
tasso di crescita specifico, dello stato di salute di PSII e PSI, della composizione cellulare.
Esempi di ingegneria genetica delle microalghe a fini commerciali.
Vantaggi e svantaggi della biomassa algale rispetto alla biomassa derivante da piante terrestri.
Le macroalghe: coltivazione e usi commerciali
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Laboratori: coltivazione di microalghe, screening di specie algali, monitoraggio della qualità della
biomassa algale.
Prova orale
Testi consigliati
Bibliografia riportata nel materiale didattico utilizzato durante il corso.
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BIOTECNOLOGIE CELLULARI
ADRIANA CANAPA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza dei concetti base di citologia ed istologia, genetica e biologia molecolare
Informazioni
Curriculum "Tecnologie Biologiche"
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà aver acquisito le conoscenze sulle procedure di base
necessarie per coltivare le cellule eucariotiche in vitro e sulle metodologie per effettuare la loro
manipolazione genetica per applicazioni mediche ed industriali.
Programma
Scopi e strumenti di lavoro per le biotecnologie cellulari.
Colture cellulari e di tessuti.
Cellule staminali.
Produzione di anticorpi monoclonali.
Ingegneria tissutale e applicazioni cliniche.
Tecnologia del DNA ricombinante.
Produzione di proteine ricombinanti nelle cellule eucaristiche.
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Mutagenesi mirata.
Gli animali transgenici e la clonazione mediante trasferimento del nucleo.
La terapia genica applicata all'uomo.
Applicazioni delle biotecnologie cellulari nei vari settori.
Prova orale
Testi consigliati
Paola Defilippi e Guido Tarone, Colture cellulari -Tecniche di base- Collana I manuali delle scuole
Ph.D.04,
Click B.R. and Pasternak J.J., Biotecnologia molecolare, Zanichelli,
101/471
BOTANICA (A-L)
CECILIA MARIA TOTTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza delle basi della fisica, della chimica generale ed organica e della citologia.
Lóbiettivo di questo corso è dare agli studenti una conoscenza di base della biologia vegetale per
quanto concerne sia gli aspetti generali che sistematici. Verrà presentata la struttura e funzione di
cellule, tessuti e organi delle piante. Infine saranno trattati i principali gruppi di organismi vegetali
(cianobatteri, alghe, funghi e piante terrestri) nei loro aspetti morfologici, anatomici e riproduttivi.
Programma
Introduzione alla botanica.
I procarioti: generalità sui batteri. I cianobatteri: struttura cellulare, morfologia, riproduzione,
distribuzione ed ecologia.
Origine del cloroplasto ed evoluzione degli eucarioti. La suddivisione degli eucarioti: Opistokonta,
Amoebozoa, Rhizaria, Archarplastida, Chromalveolata, Excavata. Alghe. Caratteri generali, cicli
vitali ed ecologia dei principali gruppi di alghe (Rhodophyta, Dinophyta, Stramenopili, Haptophyta,
Cryptophyta, Euglenophyta, Chlorophyta).
Funghi: caratteristiche morfologiche e cicli vitali di Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota,
Basidiomycota. I licheni. Le micorrize.
Introduzione al regno Plantae. Adattamenti alla vita terrestre.
Piante non vascolari: Briofite. Caratteristiche morfologiche e riproduttive di muschi ed epatiche.
Ciclo vitale.
Introduzione alle piante vascolari.
Pteridofite, morfologia e cicli vitali di licopodi equiseti e felci.
102/471
Le Spermatofite: Gimnosperme (Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta); Angiosperme
(Dicotiledoni e Monocotiledoni). Riproduzione e ciclo vitale. Fiore, seme, frutto.
Morfologia e anatomia delle piante a seme: piante erbacee e legnose. Caratteristiche della cellula
vegetale eucariote (parete, plastidi, vacuolo). Tessuti e organi delle piante: tessuti meristematici
primari e secondari; tessuti adulti (tegumentali, parenchimatici, meccanici, conduttori, secretori).
Caratteristiche morfologiche e anatomiche di radice, fusto e foglia.
Prova orale
Testi consigliati
PASQUA G., ABBATE G., FORNI C. Botanica generale e diversità vegetale. Piccin
LONGO C., MARZIANI G., 2005. Biologia delle piante. Forme e funzioni elementari. Utet.
TRIPODI G. Introduzione alla Botanica sistematica. Edises.
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BOTANY (A-L)
CECILIA MARIA TOTTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of physics and general and organic chemistry. It is recommended to pass the
course of Citology and istology.
Aim of this course is to provide students with basic knowledge plant biology, both in the general and
in systematic aspects. The structure and function of cells, tissues and organs of plant organisms will
be presented. Finally, the main groups of plant organisms (algae, fungi and land plants) will be
treated in terms of morphological, anatomical and reproductive traits.
Program
Introduction to botany.
Prokaryotes: general characteristics of bacteria. Cyanobacteria: cell structure, morphology,
reproduction, distribution and ecology.
The classification of eukaryotes: Opistokonta, Amoebozoa, Rhizaria, Archaeplastida,
Chromalveolata, Excavata. Algae. General characteristics of main algal groups: Rhodophyta,
Dinophyta, Stramenopiles, Haptophyta, Cryptophyta, Euglenophyta, Chlorophyta.
Fungi: general characteristics and life cycles of Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota,
Basidiomycota.
Lichenes.
Introduction to Plant Kingdom. Adaptations to terrestrial life.
Non vascular plants: Bryophytes. General characteristics and life cycles of mosses and liverworts.
Introduction to vascular plants.
Pteridophytes: morphology and life cycles of lycopods, equiseta and ferns. Some aspects about
phylogeny of Pteridophytes.
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Spermatophytes: Gymnosperms (Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta); Angiosperms:
(Monocotyledones and Dicotyledones) reproduction and life cycle; flowers, seeds, fruits.
Morphology and anatomy of Spermatophyta. Tissues and organs: meristematic and adult tissues;
morphological and anatomical characteristics of roots, stem and leaves.
Oral
Recommended reading
PASQUA G., ABBATE G., FORNI C. Botanica generale e diversità vegetale. Piccin
LONGO C., MARZIANI G., 2005. Biologia delle piante. Forme e funzioni elementari. Utet.
TRIPODI G. Introduzione alla Botanica sistematica. Edises.
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C.I. BIOINFORMATICA- BIOINFORMATICA MODULO 1
MARCO BARUCCA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Il corso suppone note le principali nozioni di genetica, biochimica e biologia molecolare, nonché
nozioni fondamentali di matematica e fisica.
Lo scopo del corso di bioinformatica è di fornire un'introduzione alla conoscenza e all'uso di
strumenti bioinformatici liberamente disponibili nel World Wide Web, per l'analisi di sequenze di
acidi nucleici e proteine, e più in generale delle informazioni archiviate nelle banche dati biologiche.
Il corso si propone di mettere in grado lo studente di utilizzare con una certa dimestichezza in
laboratorio gli strumenti illustrati nelle lezioni teoriche.
Programma
Introduzione agli strumenti software per le applicazioni biologiche. Uso dei database biologici
pubblici: banche dati primarie e specializzate, sistemi di archiviazione e interrogazione.
Allineamento locale, globale, e multiallineamento tra due o più sequenze di acidi nucleici e proteine.
Misura del grado di similarità tra sequenze. Ricerca di similarità nelle banche di biosequenze.
Ricerca di pattern eo motivi funzionali. Gene prediction. Biosequenze e codici informazionali.
Filogenesi ed evoluzione molecolare. Classificazione delle proteine. Visualizzazione della struttura
di proteine. Allineamento di strutture di proteine. Predizione di struttura secondaria. Metodi di
predizione della struttura tridimensionale. Metodi di analisi e modellizzazione della struttura
quaternaria. Predizione di segmenti transmenbrana e determinanti antigenici. Predizione della
funzione dalla sequenza.
Scritto e orale La prova di valutazione finale consisterà nella valutazione della relazione scritta
relativa all'analisi di una proteina mediante gli strumenti informatici a disposizione nel Web ed in una
prova orale. La prova orale serve a dimostrare la capacità di utilizzare gli strumenti informatici
avanzati (banche dati, pacchetti software) a disposizione nel Web per la genetica e la biologia
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strutturale.
Testi consigliati
G. Valle et al., introduzione alla Bioinformatica, Zanichelli, Bologna,
D.W. Mount, Bioinformatics: sequence and genome analysis, Cold Spring Harbor Lab. Press.
A.M. Lesk, introduzione alla Bioinformatica, McGraw-Hill Companies
C. Gibas, and P. Jambeck, Developing bioinformatics computer skills, O´Reilly,
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C.I. BIOINFORMATICA- BIOINFORMATICA MODULO 2
PAOLO MARIANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 4
Ore 36
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Il corso presuppone note le principali nozioni di genetica, biochimica e biologia molecolare, nonché
nozioni fondamentali di matematica e fisica. Non è richiesta alcuna nozione di informatica o di uso
del computer.
La Bioinformatica è una materia multidisciplinare il cui scopo consiste nella gestione e nellánalisi
della grandissima quantità di dati generati dalle moderne discipline biologiche e dalle biotecnologie
negli ultimi 20 anni. Questo corso vuole offrire una presentazione generale della Bioinformatica
contemporanea, affiancando la presentazione della teoria alla pratica di laboratorio sugli strumenti
bioinformatici avanzati nella genetica e nella biologia molecolare. Il corso consiste di 2 moduli, il
primo relativo allánalisi di sequenze ed il secondo legato ai problemi di predizione di strutture
proteiche. In ogni caso, verranno considerati gli strumenti informatici utilizzati più frequentemente
per le applicazioni bioinformatiche. Scopo del corso è quindi quello di fornire uníntroduzione alla
conoscenza e allúso di strumenti bioinformatici liberamente disponibili nel World Wide Web, per
lánalisi di sequenze di acidi nucleici e proteine, e più in generale delle informazioni archiviate nelle
banche dati biologiche. Il corso si propone di mettere in grado lo studente di utilizzare con una certa
dimestichezza in laboratorio gli strumenti illustrati nelle lezioni teoriche.
Programma
Introduzione agli strumenti software per le applicazioni biologiche. Uso dei database biologici
pubblici: banche dati primarie e specializzate, sistemi di archiviazione e interrogazione.
Allineamento locale, globale, e multiallineamento tra due o più sequenze di acidi nucleici e proteine.
Misura del grado di similarità tra sequenze. Ricerca di similarità nelle banche di biosequenze.
Ricerca di pattern e/o motivi funzionali. Gene prediction. Biosequenze e codici informazionali.
Filogenesi ed evoluzione molecolare. Classificazione delle proteine. Visualizzazione della struttura
di proteine. Allineamento di strutture di proteine. Predizione di struttura secondaria. Metodi di
predizione della struttura tridimensionale. Metodi di analisi e modellizzazione della struttura
quaternaria. Predizione di segmenti transmenbrana e determinanti antigenici. Predizione della
funzione dalla sequenza.
Le esercitazioni si svolgeranno presso il Laboratorio di Informatica della Facoltà.
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Scritto e orale La prova di valutazione finale consisterà nella valutazione della relazione scritta
relativa all'analisi di una proteina mediante gli strumenti informatici a disposizione nel Web ed in una
prova orale. La prova orale serve a dimostrare la capacità di utilizzare gli strumenti informatici
avanzati (banche dati, pacchetti software) a disposizione nel Web per la genetica e la biologia
strutturale.
Testi consigliati
- D.W. Mount, Bioinformatics: sequence and genome analysis, Cold Spring Harbor Lab. Press.
- G. Valle et al. , Introduzione alla Bioinformatica, Zanichelli, Bologna.
- C. Gibas, and P. Jambeck, , Developing bioinformatics computer skills, O´Reilly, Cambridge.
- G. Zweiger, Genomica, McGraw-Hill
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C.I. CHIMICA - CHIMICA GENERALE (MODULO)
ELISABETTA GIORGINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Nozioni di base di matematica, fisica e chimica.
Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di conoscere e applicare i concetti
fondamentali della chimica, quali la nomenclatura, la struttura molecolare, le proprietà acido base, il
pH delle soluzioni, gli scambi di calore, ecc.
Programma
Oggetto della chimica. Definizione di materia. Proprietà chimiche e fisiche. Stati della materia:
cenni. Trasformazioni di stato. Definizione di materiale: sostanze elementari, composti e miscele.
Energia: definizione.
Struttura atomica. Natura elettrica della materia. Elettrone, protone, neutrone. Modelli atomici di
Thomson e di Rutherford. Ioni positivi e negativi. Nuclide, numero di massa A e numero atomico Z.
Isotopi.
Unità di massa atomica e mole. Composti organici e inorganici. Formula empirica, molecolare, di
struttura e sterica. Massa dell’atomo e difetto di massa. Massa atomica relativa e massa molecolare
relativa. Mole, massa molare e numero di Avogadro. Determinazione della formula empirica: calcoli.
Meccanica quantistica e struttura atomica. Radiazione elettromagnetica. Quantizzazione
dell’energia (Plank). Effetto fotoelettrico. Quantizzazione della radiazione elettromagnetica. Principio
di indeterminazione di Heisenberg. Natura corpuscolare e ondulatoria dell'elettrone. Equazione di
Schrodinger. Condizione della frequenza di Bohr. Numeri quantici n, l, m: definizione. Orbitali
atomici s, p, d: definizione e loro rappresentazione. Spin dell’elettrone e numero quantico ms.
Configurazione elettronica. Energia degli orbitali per atomi mono e polielettronici. Elettroni di
nocciolo e di valenza. Principio di esclusione di Pauli. Principio dell’Aufbau. Regola della massima
molteplicità. Configurazione elettronica dello stato fondamentale per gli elementi del 1° e 2°
periodo.
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Sistema periodico degli elementi. Struttura elettronica e classificazione periodica degli elementi.
Metalli, metalloidi e non metalli: proprietà e divisione. Descrizione della tavola periodica. Periodicità
delle proprietà degli elementi: dimensioni atomiche, energia di ionizzazione, affinità elettronica.
Nomenclatura. Metalli, metalli di transizione e non metalli. Composti binari: idrogeno+metallo
(idruri) e idrogeno+non-metallo (idracidi); ossigeno+metallo (ossidi basici) e ossigeno+non-metallo
(ossidi acidi); metallo +non-metallo (sali). Composti ternari: idrossidi, acidi ossigenati, sali
ossigenati.
Legame chimico. Classificazione: legame ionico e covalente. Legame ionico e ciclo di Born-Haber.
Forza del legame e dimensione degli ioni. Legame covalente omopolare e eteropolare. Regola
dell’ottetto. Strutture elettroniche a punti di Lewis. Risonanza. Carica formale. Eccezioni alla regola
dell’ottetto: radicali, atomi con espanzione del guscio di valenza, acidi di Lewis.. Elettronegatività.
Proprietà dei legami: ordine, lunghezza ed energia di legame.
Numero di ossidazione. Definizione. Regole empiriche per la determinazione.
Reazioni chimiche. Classificazione e bilanciamento delle reazioni chimiche. Calcoli stechiometrici.
Reazioni di ossido-riduzione: bilanciamento.
Geometria molecolare. Modello VSEPR e geometria delle coppie strutturali: esempi. Composti con
legami semplici e multipli: esempi. Composti con lone pair: esempi. Molecole apolari e polari:
esempi.
Teoria del legame di valenza e teoria degli orbitali molecolari. Teoria del legame di valenza.
Legami s e p. Orbitali ibridi: sp, sp2, sp3 (esempi). Orbitali molecolari s e p. Legame metallico:
definizione e proprietà dei metalli.
Stato gassoso. Stati di aggregazione della materia. Definizione di stato gassoso. Leggi di Boyle,
Charles e Avogadro. Scala assoluta delle temperature. Costante universale dei gas. Legge dei gas
perfetti e applicazioni. Densità. Miscele gassose: legge di Dalton. Frazione molare. Gas reali.
Fattore di compressibilità. Equazione di van der Waals.
Stati condensati. Stato liquido e stato solido. Comprimibilità di un gas e diagramma di Andrews.
Temperatura critica. Forze attrattive intermolecolari: interazioni ione-dipolo, dipolo-dipolo,
dipolo-dipolo indotto e dipolo indotto-dipolo indotto. Legame idrogeno: definizione e esempi.
Struttura e proprietà dell’acqua liquida. Stato liquido: definizione. Viscosità, tensione superficiale.
Stato solido: definizione. Solidi ionici, covalenti, molecolari e metallici.
Termodinamica e Termochimica. Definizione di sistema termodinamico e di ambiente. Primo
principio della termodinamica: energia interna U. Stato e funzione di stato. Trasformazioni reversibili
e irreversibili. Trasformazioni a volume costante e a volume variabile. Lavoro di espansione.
Processi esotermici e endotermici. Entalpia H. Processi endotermici e esotermici. Variazione di
entalpia nelle trasformazioni di stato: entalpia di vaporizzazione e di condensazione. Variazione di
entalpia nelle reazioni chimiche. Stato standard. Entalpia standard di reazione, di combustione e di
formazione. Legge di Hess. Secondo principio della termodinamica. Entropia di trasformazioni
reversibili e irreversibili. Terzo principio della termodinamica. Entropia molare standard. Variazione
totale di entropia e spontaneità. Energia libera di Gibbs G e energia libera di Helmotz A. Energia
libera di Gibbs e reazioni spontanee, non spontanee e all’equilibrio. Energia libera standard di
formazione e di reazione. Composti termodinamicamente stabili, instabili e inerti. Energia libera e
lavoro utile. Energia libera e temperatura.
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Equilibri fisici. Fasi e transizioni di stato. Tensione di vapore. Volatilità e proprietà molecolari.
Punto di ebollizione. Punto di fusione. Diagrammi di stato a un componente: acqua e anidride
carbonica. Proprietà critiche.
Soluzioni. Soluto e solvente. Soluzioni gassose, liquide e solide. Concentrazione: percentuale in
massa, frazione molare, molalità, percentuale in massa/volume, percentuale in volume, molarità.
Processi di dissoluzione esotermica e endotermica. Soluzioni ideali e soluzioni reali. Proprietà
colligative: definizione. Abbassamento della tensione di vapore: legge di Raoult. Innalzamento
punto ebullioscopio e abbassamento punto crioscopico. Pressione osmotica. Osmosi diretta e
inversa. Elettroliti, non-elettroliti e elettroliti deboli. Fattore di van’t Hoff. Miscele liquide binarie:
diagrammi di stato a due componenti liquido P,X e T,X. Distillazione frazionata: diagramma a due
componenti T,X. Distillazione benzene-toluene. Azeotropo.
Equilibrio chimico. Condizione di equilibrio. Energia libera e equilibrio chimico. Attività. Quoziente
di reazione. Legge dell’azione di massa.. Relazione fra Kp e Kc. Equilibri eterogenei. Variazione
delle condizioni di reazione: principio di Le Chatelier. Effetto della pressione e della concentrazione
sull’equilibrio. Dipendenza della costante dalla temperatura: equazione di van’t Hoff.
Acidi e basi. Definizione di Arrhenius e di Bronsted-Lowry. Coppie coniugate acido-base. Anfoteri.
Prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH e pOH. Soluzioni neutre, acide e basiche. Ionizzazione
di un acido e di una base in soluzione acquosa. . Calcolo del pH di acidi e basi forti. Calcolo del pH
di acidi e basi forti e deboli. Relazione fra Ka e Kb. Acidi e basi poliprotici: esempi. Acidi e basi
secondo Lewis.
Equilibri ionici in soluzione. Soluzioni tampone. Idrolisi neutra, acida e basica: calcolo del pH.
Titolazioni acido – base. Punto equivalente. Indicatori acido base: punto di viraggio e scelta
dell’indicatore. Equilibri di solubilità: prodotto di solubilità Kps. Solubilità molare. Effetto dello ione
comune.
Elettrochimica. Celle galvaniche. Pila Daniell. Potenziale di cella. Elettrodo a idrogeno.
Determinazione dei potenziali standard e significato. Serie elettrochimica. Potenziali standard e
costanti di equilibrio. Equazione di Nerst. Elettrolisi e celle elettrolitiche.
Cinetica. Velocità delle reazioni chimiche e concentrazione. Velocità istantanea. Leggi cinetiche e
ordine di reazione. Reazioni di 1° e 2° ordine. Effetto della temperatura e equazione di Arrhenius.
Teoria delle collisioni e teoria del complesso attivato. Meccanismi di reazione: reazioni elementari,
reazioni monomolecolari e bimolecolari. Profilo di reazione per reazioni a uno stadio e a due stadi:
esempi. Catalisi e enzimi.
scritto: 3 esercizi di stechiometria + orale.
Testi consigliati
M.S. Silberberg Chimica McGraw Hill
P.Atkins, L. Jones, Principi di Chimica, Zanichelli
112/471
J.C. Kotz, P.T. Treichel, Chimica, Seconda edizione, EdiSES.
R. Breschi, A. Massagli, Stechiometria, Ed. Pellegrini.
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C.I. CHIMICA - CHIMICA ORGANICA (MODULO)
LUCEDIO GRECI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
E' richiesta la conoscenza della chimica generale
La chimica organica, che comprende lo studio degli idrocarburi e dei gruppi funzionali, fornisce le
conoscenze dei prodotti maggiormente usati nell'industria e che possono avere un certo impatto
ambientale. Le conoscenze di questa parte della chimica organica hanno importanza professionale.
Programma
Idrocarburi alifatici ed aromatici. Gruppi funzionali: alogenuri alifatici ed aromatici,alcoli, fenoli,
chinoni ed idrochinoni, eteri e tioeteri, chetoni ed aldeidi, acidi carbossilici e bicarbossilici e loro
derivati: esteri, alogenuri acilici, ammidi, anidridi. Ammine, azo e diazocomposti. Epossidi.
Eterocicli. Reazioni fotoindotte. Composti organici tossici.
Testi consigliati
HAROLD HART -Chimica Organica - Ed. Zanichelli
JOHN McMURRY - Chimica Organica - Ed. Zanichelli
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C.I. LABORATORIO DI BIOLOGIA E STATISTICA SPERIMENTALE - LABORATORIO DI
BIOLOGIA (MODULO) (A-L)
ROSAMARIA FIORINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Alla fine del corso lo studente dovrà conoscere le basi teoriche di diverse metodologie e tecniche
utilizzate nella ricerca biologica. Inoltre, durante le esercitazioni pratiche, imparerà ad eseguire
esperimenti di laboratorio ed a presentare i dati sperimentali ottenuti.
Programma
- Norme di sicurezza in laboratorio
- Soluzioni, diluizioni, tamponi biologici
- Tecniche centrifugative e frazionamento cellulare
- Tecniche spettroscopiche (spettrofotometria e spettrofluorimetria)
- Tecniche elettroforetiche
- Tecniche cromatografiche
- Immunoglobuline
- Tecniche immunochimiche
- Protocollo generico per la purificazione di proteine
- Analisi e presentazione di dati
prova orale
Testi consigliati
- Appunti lezioni.
- Biochimica applicata, M.Stoppini e V.Bellotti, EDISES Ed., 2012
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C.I. LABORATORIO DI BIOLOGIA E STATISTICA SPERIMENTALE: STATISTICA PER LE
SCIENZE SPERIMENTALI (MODULO) (A-L)
MASSIMO PONTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Matematica e Informatica.
Informazioni
Sono previste sia lezioni teoriche (5 crediti, 45 ore) che esercitazioni pratiche di laboratorio al
computer a livello individuale (1 credito, 9 ore).
Finalità. L'insegnamento permette agli studenti di acquisire le basi teoriche e metodologiche,
nonché le abilità informatiche dell'analisi statistica univariata e multivariata applicata allo studio delle
scienze sperimentali.
Obiettivi. Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere le basi della statistica generale, i test di
ipotesi, l'analisi della varianza, nonché le procedure dell'analisi dei gruppi (cluster analysis), delle
componenti principali, del metodo dei prossimi più vicini, delle variabili canoniche (analisi
discriminante), ed avere la capacità di effettuare le relative procedure informatiche per l'analisi dei
dati utilizzando pacchetti statistici commerciali.
Programma
Contenuti. Basi teoriche e metodologiche delle principali tecniche dell'analisi statistica univariata e
multivariata applicata allo studio delle scienze sperimentali. Test di ipotesi. Analisi della varianza.
Dati multivariati e informazione. Analisi di dati non raggruppati: analisi dei gruppi (cluster analysis),
analisi delle componenti principali. Analisi di dati raggruppati: metodo dei k prossimi più vicini
(KNN), analisi delle variabili canoniche, discriminazione e classificazione. Studio di casi reali con
riferimenti a problematiche biologiche, archeologiche (paleobiologiche), chimiche. Sono previste
esercitazioni sperimentali al computer per lo studio di alcuni casi reali trattati nel corso.
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L'esame prevede un compito scritto teorico-pratico.
Testi consigliati
Appunti di lezioni
O. Vitali. Statistica per le Scienze Applicate. Vol. 2. Cacucci Editore, Bari, 1993.
O. Vitali. Principi di Statistica. Cacucci Editore, Bari, 2003.
R.R. Sokal, F.J. Rohlf. Biometry. The Principles and Practice of Statistics in Biological Research,
W.H. Freeman, San Francisco, 1995.
W.J. Krzanowski. Principles of Multivariate Analysis. A User’s Perspective, Revised edition, Oxford
University Press, 2000.
I.T. Jolliffe. Principal Component Analysis, Seconda ediz., Springer-Verlag, New York, 2002.
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C.I. LABORATORIO DI BIOLOGIA E STATISTICA SPERIMENTALE: STATISTICA PER LE
SCIENZE SPERIMENTALI (MODULO) (M-Z)
GIUSEPPE SCARPONI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Matematica e Informatica.
Informazioni
Sono previste sia lezioni teoriche (5 crediti, 45 ore) che esercitazioni pratiche di laboratorio al
computer a livello individuale (1 credito, 9 ore).
Finalità. L'insegnamento permette agli studenti di acquisire le basi teoriche e metodologiche,
nonché le abilità informatiche dell'analisi statistica univariata e multivariata applicata allo studio delle
scienze sperimentali.
Obiettivi. Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere le basi della statistica generale, i test di
ipotesi, l'analisi della varianza, nonché le procedure dell'analisi dei gruppi (cluster analysis), delle
componenti principali, del metodo dei prossimi più vicini, delle variabili canoniche (analisi
discriminante), ed avere la capacità di effettuare le relative procedure informatiche per l'analisi dei
dati utilizzando pacchetti statistici commerciali.
Programma
Contenuti. Basi teoriche e metodologiche delle principali tecniche dell'analisi statistica univariata e
multivariata applicata allo studio delle scienze sperimentali. Test di ipotesi. Analisi della varianza.
Dati multivariati e informazione. Analisi di dati non raggruppati: analisi dei gruppi (cluster analysis),
analisi delle componenti principali. Analisi di dati raggruppati: metodo dei k prossimi più vicini
(KNN), analisi delle variabili canoniche, discriminazione e classificazione. Studio di casi reali con
riferimenti a problematiche biologiche, archeologiche (paleobiologiche), chimiche. Sono previste
119/471
esercitazioni sperimentali al computer per lo studio di alcuni casi reali trattati nel corso.
L'esame prevede un compito scritto teorico-pratico.
Testi consigliati
Appunti di lezioni
O. Vitali. Statistica per le Scienze Applicate. Vol. 2. Cacucci Editore, Bari, 1993.
O. Vitali. Principi di Statistica. Cacucci Editore, Bari, 2003.
R.R. Sokal, F.J. Rohlf. Biometry. The Principles and Practice of Statistics in Biological Research,
W.J. Krzanowski. Principles of Multivariate Analysis. A User’s Perspective, Revised edition, Oxford
I.T. Jolliffe. Principal Component Analysis, Seconda ediz., Springer-Verlag, New York, 2002.
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C.I. RISCHIO GEOLOGICO E CLIMATICO - RISCHIO CLIMATICO (MODULO)
ANIELLO RUSSO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Non sono previsti prerequisiti; è consigliabile che lo studente abbia almeno una buona conoscenza
di base di meteorologia e climatologia, fisica e matematica.
Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà conoscere i fenomeni climatici, atmosferici e marini
potenzialmente pericolosi e le metodiche di base per monitoraggio e previsione.
Programma
Rischio Climatico:
Rischio climatico e disastri. Variazioni climatiche. Stato attuale e tendenze in atto. Monitoraggio e
previsione.
Rischio atmosferico:
Mesocicloni mediterranei ed europei. Cicloni Tropicali. Variabilità delle precipitazioni atmosferiche.
Ondate di calore. Fenomeni di microscala. Monitoraggio e previsione
Rischio Marino:
Caratteristiche e propagazione delle onde. Onde di tsunami. “Storm surge”. Monitoraggio e
previsione.
Adattamento.
Orale
Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i meccanismi di funzionamento del sistema
climatico, in particolare di atmosfera e oceano, e i pericoli associati al clima in generale e agli eventi
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atmosferici e marini, nonchè conoscere le basi di osservazione, previsione e prevenzione.
Testi consigliati
Abbott, Natural Disasters V ed. Mc Graw Hill
Ahrens, Essential of Meteorology IV ed., Thomson Brooks/Cole
Wallace & Hobbs, Atmospheric Science II ed., Academic Press
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C.I. RISCHIO GEOLOGICO E CLIMATICO - RISCHIO GEOLOGICO (MODULO)
MASSIMO SARTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Approfondimenti sugli agenti di rischio geologico incluse tecniche di previsione e monitoraggio degli eventi
estremi
Programma
Rischio sismico:
- I terremoti
- Liquefazione del terreno in condizioni sismiche; casi studio
- Tsunami, casi studio
- I grandi terremoti della storia; casi studio
- Monitoraggio e previsione sismica
Rischio vulcanico:
- I vulcani
- Vulcanesimo italiano,
- Casi studio
- Monitoraggio e previsione vulcanica
Rischio idrogeologico:
- Frane e valanghe
- Le grandi frane della storia, casi studio,
- Monitoraggio e previsione stabilità versanti
- Alluvioni, casi studio
Rischio geomorfologico:
- Erosione costiera, alcuni esempi di intervento
prova orale
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Testi consigliati
Barberi F., Santacroce R., Carapezza M.L., Terra Pericolosa, Edizioni ETS
Le scienze. Quaderni, n.59, Il rischio sismico, a cura di Enzo Boschi, 1991
Crespellani T., Nardi R., Simoncini C., La liquefazione del terreno in condizioni sismiche, Zanichelli,
1991
Ollier Cliff, Vulcani, Zanichelli, 1994
Le scienze. Quaderni, n.4, I vulcani a cura di Gasparini P., 1983
Storia Geologica d’Italia. Gli ultimi 200 milioni di anni. A. Bosellini, Eds. Zanichelli.
Geologia Ambientale. Teoria e pratica. F.G. Bell, Eds. Zanichelli.
124/471
C.I. TECNOLOGIE BIOMOLECOLARI - GENETICA APPLICATA (MODULO)
DAVIDE BIZZARO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Avere frequentato i corsi di: Citologia e istologia, Genetica, Biologia molecolare, Biochimica.
Il corso si propone di descrivere alcune recenti acquisizioni e applicazioni della ricerca genetica di
base in campo biotecnologico e biomedico, e di metterne in luce le potenzialità e le problematiche
di utilizzo.
Programma
- Metodologie innovative per lo studio del genoma, del trascrittoma e del metiloma; cenni di teoria
dell'informazione e contenuto informazionale di biosequenze
- Meccanismi epigenetici di controllo dell'espressione genica. L’imprinting e l’espressione
monoallelica. Codice istonico e RNA non codificanti.
- Epimutazioni ed effetti transgenerazionali.
- Transgenesi e clonazione nei vertebrati: problematiche relative alla riprogrammazione genetica di
cellule differenziate.
- Regolazione della differenziazione cellulare mediante riarrangiamenti del DNA e della cromatina,
amplificazione ed eliminazione genica, cromosomica e genomica.
- Bologia e genetica dell'infertilità nell'uomo e in organismi modello. Le biotecnologie nella Medicina
della Riproduzione.
- Basi genetiche della resistenza agli agrofarmaci negli insetti parassiti e vettori di malattie negli
animali e nelle piante.
Orale. Durante il corso, gli studenti riuniti in piccoli gruppi lavorano all'inserimento e al
miglioramento di alcune definizioni relative ad argomenti di Genetica Generale e Applicata presenti
sull'Enciclopedia Open Source Online Wikipedia; la partecipazione attiva e produttiva ai gruppi di
studio è parte integrante del corso.
L'esame orale finale consiste nella discussione di alcuni articoli scientifici relativi alla Genetica e
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Biologia applicata, e nella risposta a domande riguardanti i vari argomenti trattati durante il corso.
L'esame ha una durata media di circa 30 minuti.
Testi consigliati
Lettura e discussione di articoli dalle seguenti riviste:
Nature; Nature Genetics; Nature Reviews Genetics; Nature Reviews Molecular Cell biology; Nature
Medicine; Nature Biotecnology; Science; Cell; Trends in Genetics; Trends in Cell Biology; Trends in
Biotecnology; Annual Review of Genetics; Current Biology; Current Opinion in Genetics and
Development; Genome Biology; Genome Research; BioTechniques; Bioinformatics, Biology of
reproduction,Human reproduction, PLOS
J D Watson, BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli
LH Hartwell et al,. GENETICA: dall’analisi formale alla genomica Mc Graw-Hill
GIBSON, MUSE, INTRODUZIONE ALLA GENOMICA Zanichelli
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CELLULAR BIOTECHNOLOGY
ADRIANA CANAPA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Program
Objectives and instruments of cell biotechnologies.
Cell and tissue cultures.
Stem cells technologies.
Production of monoclonal antibodies.
Tissue engineering for clinical applications.
Recombinant DNA technology.
Production of recombinant proteins in eukaryotic cells.
Site-directed mutagenesis.
Transgenic animals and cloning by transfer of the nucleus.
Gene therapy applied to man.
Cell biotechnology applications in the various fields.
Recommended reading
Paola Defilippi e Guido Tarone, Colture cellulari -Tecniche di base- Collana I manuali delle scuole
Ph.D.04,
Click B.R. and Pasternak J.J., Biotecnologia molecolare, Zanichelli,
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CHEMICAL ANALYSYS OF FOODS
CRISTINA TRUZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Knowledge of the topics of the courses on General and inorganic chemistry, Organic chemistry,
Instrumental analytical chemistry
Knowledge of the fundamentals of main chemical analytical techniques applied in the field of food
analysis, with examples concerning the principal groups of foods/beverages and the most important
chemical determinations (from a nutritional point of view or with the aim of checking for the
presence of undesired substances).
Program
Generality on food sample collection and treatment. Laboratory techniques and classic and
instrumental analytical methodologies application for food analysis. Chemical analyses of main food
groups both from animal and plant origin (meat, eggs, fish, milk, honey, vegetables, fruits). Analysis
of beverages. Determination of the main substances of nutritional importance and of general
characterization (e.g. water, dry residue, ashes, nitrogen from protein and non protein origin,
sugars, fats, acidity, vitamins). Determination of contaminants (e.g. pesticide residues, polycyclic
aromatic hydrocarbons, polychlorobiphenyls, toxic metals).
Recommended reading
- Copy of slides available
- D. Marini, F. Balestrieri: Metodi di analisi chimica dei prodotti alimentari, Monolite Editrice, Roma,
2005.
- S. Mannino, MG Bianco: Esercitazioni di analisi chimica dei prodotti alimentari - esperimenti pratici
di laboratorio, Tecnos Editrice, Milano, 1996.
- P. Cappelli, V. Vannucchi: Chimica degli alimenti – Conservazione e trasformazioni, Zanichelli,
Bologna, 2005.
- F. Tateo: Analisi dei prodotti alimentari, Chiriotti Editore, Pinerolo, 1978.
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CHEMICAL BIOLOGY
MARIO ORENA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
Requirements: basic understanding of the principles of organic chemistry and enzymatic
transformations.
Upon completion of this course, the student is able to understand the mode of action of significant
peptidomimetics and can identify some relevant mimetics of nucleic acids.
Program
Mimetics of endogeneous peptides with increased stability and biological activity. Agonists and
antagonists of peptide ligands. Peptidomimetics can be enzyme inhibitors as mimics of transition
states. Freidinger lactams: properties and synthesis. De novo design of pseudopeptides and
peptidomimetics. Dolastatins and their synthetic analogues. The Freidinger lactams: structural
properties and synthetic approaches.. Leu- and Met-encephalins and the morphine isosteres as
conformationally restricted mimetics with enhanced biological activity. The RGD sequence and its
mimetics in interactions towards integrins: applications in therapy and in building up of
biocompatible structures. Anesthetic peptides from Conus. Peptide toxins from marine organisms
directed at potassium channels.
Peptidonucleic acids: structure, synthesis and activity
Conformationally restricted nucleic acids
Secondary methabolism and building blocks. Biodiversity and natural product diversity
The acetate route and poliketide biogenesis. The substituted aromatic ring: biogenesis of orsellinic
acid. Aromatic poliketides: biogenesis of tetracyclins. Macrolide antibiotics: erythromycin and
epothilones. Biogenesis of prostaglandins and their biological activity. Non-peptide toxins from
marine organisms: ciguatoxin, maitotoxin, brevetoxin and tetrodotoxin. Retrosynthetic approach to
the synthesis of natural bioactive compounds: dolastatin, squalestatin and discodermolide.
Alternative biogenesis of the aromatic ring: the shikimic acid and their derivatives.
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From acetate to mevalonate: biogenesis of significant mono-, di- and triterpenes. Natural steroids
and their synthetic analogues. Structure-activity relationships.
Alkaloids: the main structural features. Alkaloids from ornithine. Alkaloids from lysine. Alkaloids from
nicotinic acid. Alkaloids from thyrosine. Alkaloids from tryptophan. Alkaloids from hystidine.
Antimutagenic alkaloids from Vinca: vinblastine and vincristine.
Colloquium and discussion of slides
Recommended reading
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CHEMICAL RISK AND GREEN CHEMISTRY
SAMUELE RINALDI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
The student must have at least a basic knowledge of chemical laws, nomenclature and mechanisms
of organic chemistry.
CHEMICAL RISK
The course aims to give students the basic knowledge about the chemical risk, such as the
concepts of danger and risk, dangerous chemical agents, health and safety risks. Moreover, the
students will learn how to assess the chemical risk, especially with respect to the health risk, using
both environmental measurements and algorithms. Eventually, the different features, the choice and
use of various protective equipments and an introduction to the risk connected to a chemical
laboratory will be given.
GREEN CHEMISTRY
This part of the course is aimed to the introduction of the students to the ideas at the basis of the
green chemistry (also named environmentally friendly or eco-friendly chemistry): reduction of
chemical risk, waste, materials, costs, use of non renewable resources and environmental impact.
The students will learn how to assess the efficiency of a reaction, or a series of reactions, with
respect to the classical metrics (yield and selectivity) and with respect to the new, green
chemistry-based, metrics (atom economy, atom efficiency, E factor and others). The greatest two
areas of the emerging green processes, solid catalysts and biphasic systems, will be discussed and
exemplified. The comparison between some “classical chemistry-based” and the related “green
chemistry-based” processes will help to understand the importance of the green chemistry in
preventing pollution and chemical risk.
Program
CHEMICAL RISK
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General definition, actors and institutions concerning the legislation about safety and health
Basic concepts: chemical agent, risk, danger, exposure, dose, effect, threshold, exposure limit
Chemical risk assessment by environmental measures
Chemical risk assessment by the use of algorithms
Protective equipments: legislation, choice and use
Chemical risk in a laboratory
GREEN CHEMISTRY
The 12 principles of green chemistry
The origin of waste in the classical chemistry
Efficiency assessment by the metrics of classical and green chemistry
Actual examples of new green industrial processes and comparison with the non-green old
processes
Catalysis by solid, or solid-supported, catalysts
New solvents and biphasic solvent systems
Recommended reading
Handouts will be distributed in class.
CHEMICAL RISK
Legislation related to chemical risk (provided by teacher)
GREEN CHEMISTRY
Green Chemistry: An Introductory Text
M. Lancaster, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, 2002.
Green Chemistry Theory and Practice
P.C. Anastas, J.C. Warner, Oxford University Press, New York, 1998.
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Green Chemistry and Catalysis
R. A. Sheldon, I. Arends, U. Hanefeld, Wiley-VCH.
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CHEMISTRY I (A-L)
ROBERTA GALEAZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of mathematic and physic
At the end of the course, the student will know and will be able to apply the fundamental principles
of chemistry, such as nomenclature, molecular structure, acids and bases properties, pH of solution,
i.e. the basic knowledge to understand the biological courses for which Chemistry is required.
Program
Introduction to chemistry. Atomic theory. Atomic mass unit and mole. Atomic structure and
Orbitals . Electronic configuration. Periodic table of elements.Nomenclature. Chemical
bond. Oxidation number. Chemical reactions. Molecular geometry. Valence bond and molecular
orbitals theories. Gas phase. Solid and liquid phases. Thermodynamic and Thermochemistry.
Cynetic. Physical equilibria. solutions. Chemical equilibria. Acids and bases. Ionic equilibria in
solution. Electrochemistry.
Recommended reading
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CHEMISTRY I (M-Z)
ELISABETTA GIORGINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of mathematic, physic and chemistry
exchanges of energy, etc.
Program
Introduction to chemistry. Atomic theory. Atomic mass unit and mole. Atomic structure and Orbitals .
Electronic configuration. Periodic table of elements. Nomenclature. Chemical bond. Oxidation
number. Chemical reactions. Molecular geometry. Valence bond and molecular orbitals theories.
Gas phase. Solid and liquid phases. Thermodynamic and Thermochemistry. Cynetic. Physical
equilibria. solutions. Chemical equilibria. Acids and bases. Ionic equilibria in solution.
Electrochemistry.
Recommended reading
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CHEMISTRY II (A-L)
MARIO ORENA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
The course requires the knowledge of molecular structure and chemical thermodynamics
The aim of the course is to evidence the relationship between structure and reactivity of organic
compounds present in biological systems, with the aim to introduce students to the understanding of
their action and transformations.
Program
Chemical bonding and structure. Acids and bases, electrophiles and nucleophiles
Principles of static stereochemistry
Mesomery and hyperconjugation. Aromaticity.
Conformational, steric and electronic effects
Description of mechanisms of organic reactions
Reactivity of electrophiles and electron-deficient species
Enolate anions and other carbon nucleophiles
Reactivity of nucleophiles
Principles of dynamic stereochemistry
Polar additions and elimination reactions
Oxidations and reductions
Reactivity of heterocyclic systems
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Recommended reading
F.A. Carey, R.J. Sundberg - Advanced Organic Chemistry, A, Springer, 2008.
R.W. Hoffman - Organic Chemistry, An Intermediate Text, Wiley, 2004.
D.M. Klein - Organic Chemistry as a Second Language, Voll. I e II, Wiley, 2003, 2011.
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CHIMICA ANALITICA PER L'AMBIENTE E LA SICUREZZA
GIUSEPPE SCARPONI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Matematica, Fisica, Chimica generale, Chimica
organica.
Informazioni
Sono previste sia lezioni teoriche (6 crediti, 54 ore) che esercitazioni pratiche di laboratorio svolte a
livello individuale (2 crediti, 18 ore).
Finalità. L’insegnamento permette agli studenti di acquisire le basi teoriche e le abilità
tecnico/pratiche delle principali metodiche dell’analisi chimica e delle loro applicazioni in campo
ambientale. Contestualmente fornisce agli studenti le conoscenze sulle problematiche ambientali
globali e sull’inquinamento locale.
Obiettivi. Lo studente dovrà conoscere le metodologie chimico-analitiche gravimetriche,
volumetriche, potenziometriche, conduttimetriche, spettrofotometriche (in UV-Vis), cromatografiche
(cenni), nonché acquisire conoscenze di base sui principali cambiamenti ambientali globali e
sull’inquinamento chimico locale. Lo studente dovrà anche acquisire la seguente abilità
professionalizzante: capacità di effettuare semplici analisi chimiche di laboratorio per il controllo
analitico di matrici ambientali.
Programma
Contenuti. Fondamenti dell’analisi chimica. Fasi del processo analitico. Calcoli stechiometrici della
chimica analitica. Qualità dei dati analitici: errori, precisione, accuratezza, materiali certificati.
Attrezzatura di base per l’analisi chimica quantitativa. Bilancia analitica e controllo della taratura.
Vetreria volumetrica e sua taratura. Metodi analitici classici (gravimetrico e volumetrico) ed alcune
tecniche strumentali elettrochimiche (potenziometria, conduttimetria), spettroscopiche
(spettrofotometria UV-Vis) e cromatografiche (cenni), con applicazioni ambientali. Cambiamenti
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globali: effetto serra, impoverimento dello strato di ozono stratosferico. Inquinamento chimico
locale: inquinamento atmosferico, smog fotochimico, piogge acide.
Esercitazioni di laboratorio (2 CFU, 18 ore/studente). Determinazione volumetrica di HCl mediante
titolazione acido forte – base forte con l’uso di indicatori acido/base. Determinazione dell’acidità
della pioggia o della neve mediante titolazione potenziometrica Titolazione conduttimetrica acido
forte – base forte (HCl con NaOH. Determinazione dei cloruri in acqua di fiume mediante titolazione
conduttimetrica per precipitazione. Determinazione degli ioduri, dei fluoruri e dei cloruri in acqua di
fiume e acqua termale mediante potenziometria diretta (metodo curva di taratura). Determinazione
spettrofotometrica dei nitriti in acqua di fiume (metodo curva di taratura). Determinazione
spettrofotometrica di Fe3+ in acqua di fiume (metodo aggiunte standard).
L’esame consiste in un colloquio orale.
Testi consigliati
- D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler , S. R. Crouch, Fondamenti di chimica analitica, 2a ediz.,
EdiSES, Napoli, 2005.
- C. Baird, M. Cann. Chimica Ambientale, Zanichelli, Bologna, 2006.
- S. E. Manahan. Chimica dell’Ambiente, Piccin, Padova, 2000.
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CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE (MODULO) (A-L)
CRISTINA TRUZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Matematica, Fisica, Chimica generale, Chimica
organica.
Finalità. L’insegnamento permette agli studenti di acquisire le basi teoriche e metodologiche,
nonché le abilità tecnico/pratiche delle principali metodologie dell’analisi chimica: classiche
(gravimetria, volumetria) e strumentali (spettrofotometria UV-Vis, spettrofotometria per
assorbimento atomico, cromatografia).
Obiettivi. Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere le principali metodiche dell’analisi
chimica e acquisire, attraverso lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche individuali, la seguente
abilità professionalizzante: capacità di effettuare analisi chimiche classiche e strumentali per
l’inserimento in laboratori di analisi e di ricerca.
Programma
Generalità sul processo analitico. Accuratezza e precisione. Validazione dei metodi analitici.
Attrezzatura generale del laboratorio di analisi. Metodologie gravimetriche e volumetriche. Calcoli
stechiometrici. Metodi di quantificazione nell’analisi strumentale (curva di taratura, aggiunte
standard, standard interno). Assorbimento della radiazione elettromagnetica. Legge di Beer.
Spettrofotometria UV-Visibile: strumentazione; analisi diretta. titolazioni fotometriche.
Spettrofotometria per assorbimento atomico (AAS): tecniche di atomizzazione del campione;
strumentazione; interferenze. Tecniche cromatografiche: principi teorici e strumentazione.
Gascromatografia (GC) e cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC).
L’esame è scritto, con domande teoriche e calcoli stechiometrici.
141/471
Testi consigliati
- D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler. Fondamenti di chimica analitica, EdiSES, Napoli, 1998.
- D. A. Skoog, J. Leary. Chimica analitica strumentale, EdiSES, Napoli, 1995.
142/471
CHIMICA APPLICATA ALLA TUTELA DELL'AMBIENTE
CRISTINA TRUZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 2^ semestre
fornire le basi e i concetti fondamentali e indispensabili per la tutela dell’ambiente, la prevenzione e
la riduzione dell’inquinamento ambientale, relativamente alla prevenzione e controllo
dell’inquinamento atmosferico e idrico.
Programma
Obiettivi formativi: fornire le basi e i concetti fondamentali e indispensabili per la tutela
dell’ambiente, la prevenzione e la riduzione dell’inquinamento ambientale, relativamente alla
prevenzione e controllo dell’inquinamento atmosferico e idrico.
Programma
ARIA e GAS DERIVATI
- Problemi dell’inquinamento atmosferico, indicatori e standards di qualità ambientali. Scale
spaziale e temporale dei fenomeni di alterazione della qualità dell’aria.
- Principali fonti di inquinamento naturale), urbano e industriale. Inquinamento indoor.
- Inquinanti gassosi primari e secondari: composti che contengono solfo, azoto, carbonio, alogeni,
sostanze organiche tossiche, composti radioattivi.
- Trasporto, diffusione, trasformazione degli inquinanti. Modelli di innalzamento dei pennacchi.
Modello gaussiano per la distribuzione degli inquinanti emessi da sorgenti puntuali, lineari ed areali.
- Strategie e tecniche di monitoraggio e controllo delle emissioni inquinanti. Sistemi di
campionamento di gas e analisi in situ. Sistemi di campionamento delle polveri. Monitoraggio in
continuo delle emissioni (MEC). Generalità dei sistemi di prevenzione e controllo. Rimozione degli
inquinanti: fondamenti della captazione del particolato. Sistemi di assorbimento ad umido, secco e
semisecco delle emissioni gassose.
- Ambienti di lavoro: I rischi nell’ambiente di lavoro. Sostanze pericolose e loro tossicità, Valori
limite di soglia (TLV, Threshold Limit Value, MAC) per sostanze chimiche e agenti fisici negli
ambienti di lavoro. Valutazione dei rischi derivanti da sostanze pericolose e scale di pericolosità.
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Uso dei DPI (Dispositivi di Protezione Individuale).
ACQUA
- Classificazione delle acque.
- Standard di qualità, parametri chimico-fisici e parametri organici (es.: carbonio organico totale,
richiesta chimica di ossigeno), nello studio dell’inquinamento delle acque potabili, reflue e
superficiali. Normativa di riferimento.
- Inquinanti organici e inorganici delle acque di superficie. Trasporto, dispersione e trasformazione
dell’inquinante. Biodegradabilità.
- Inquinamento fluviale: dinamica dell’inquinamento. Fenomeni di auto-depurazione.
- Inquinamento dei laghi: standard di qualità delle acque, classificazione del livello trofico,
eutrofizzazione. Tecniche di risanamento del laghi.
POLIMERI E INQUINAMENTO
- Caratteristica delle “plastiche”, degradazione, eliminazione.
- Riciclaggio: Definizione dei tipi di riciclaggio, Tecniche di riciclaggio.
RIFIUTI URBANI
- Composizione. Problematiche dei rifiuti solidi urbani e del loro smaltimento. Eliminazione,
recupero.
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CHIMICA BIOLOGICA (A-L)
ANDREA ANTONINO SCIRE'
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica generale e chimica organica.
Programma
Le biomolecole fondamentali usate nei sistemi viventi. I legami chimici in biochimica. Struttura e
funzione delle proteine. Gli enzimi: concetti di base e cinetica, strategie di regolazione. I carboidrati,
i proteoglicani, gli oligosaccaridi e le glicoproteine. Struttura e funzione dei lipidi strutturali e di
riserva. Struttura e funzione delle membrane plasmatiche. La trasduzione del segnale biologico a
livello delle biomembrane e le basi molecolari dellázione ormonale. Il metabolismo: concetti di base
e scopi. Il metabolismo glucidico: la glicolisi e il ciclo di Krebs, la via del pentosio fosfato, la
biosintesi e la degradazione del glicogeno, la gluconeogenesi. Bioenergetica: ATP e composti ad
alta energia, catena respiratoria e sintesi di ATP, derivati tossici dell’ossigeno molecolare ed enzimi
protettivi. Il metabolismo lipidico: genesi ed ossidazione degli acidi grassi, biogenesi del colesterolo,
gli ormoni steroidei, biogenesi dei fosfolipidi e dei triacilgliceroli. Turnover delle proteine e
catabolismo degli amminoacidi.
Scritto e orale.
Testi consigliati
J.M. Berg, J.L. Tymoczko e L. Stryer, “BIOCHIMICA”, 6ed. Zanichelli.
J. L. Tymoczko, J. M. Berg, L. Stryer, “PRINCIPI DI BIOCHIMICA”, ed. Zanichelli
145/471
CHIMICA I (A-L)
ROBERTA GALEAZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Nozioni di base di matematica, fisica
L’insegnamento si propone di fornire allo studente di fornire un quadro semplice, ma rigoroso, dei
principali aspetti teorici e sperimentali della chimica, riguardo sia alla struttura della materia sia alle
sue trasformazioni.
Il programma di insegnamento, in particolare, è incentrato sulle relazioni fra struttura atomica degli
elementi, tavola periodica e natura e proprietà dei loro composti, nonché sulla risoluzione numerica
di problemi chimici e sui principi dell’ equilibrio in soluzione acquosa, le proprietà acido base, il pH
delle soluzioni, fondamenti indispensabile per la comprensione degli insegnamenti per i quali la
Chimica generale è propedeutica.
Programma
Isotopi.
146/471
periodo.
ossigenati.
esempi.
147/471
Acidi e basi. Definizione di Arrhenius e di Bronsted-Lowry. Coppie coniugate acido-base.
Anfoteri. Prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH e pOH. Soluzioni neutre, acide e basiche.
Ionizzazione di un acido e di una base in soluzione acquosa. . Calcolo del pH di acidi e basi forti.
Calcolo del pH di acidi e basi forti e deboli. Relazione fra Ka e Kb. Acidi e basi poliprotici: esempi.
Acidi e basi secondo Lewis.
comune.
Scritto. 11 domande a risposta multipla, 3 esercizi di stechiometria, 1 domanda di teoria a risposta
aperta
148/471
Testi consigliati
149/471
CHIMICA I (M-Z)
ELISABETTA GIORGINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Nozioni di base di matematica, fisica e chimica
L’insegnamento si propone di fornire allo studente la conoscenza dei concetti fondamentali della
chimica, quali la nomenclatura, la struttura molecolare, le proprietà acido base, il pH delle soluzioni,
gli scambi di calore, ecc., in modo che possa poi applicarli in futuro.
Programma
Isotopi.
periodo.
150/471
ossigenati.
esempi.
151/471
Acidi e basi. Definizione di Arrhenius e di Bronsted-Lowry. Coppie coniugate acido-base. Anfoteri.
Prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH e pOH. Soluzioni neutre, acide e basiche. Ionizzazione
di un acido e di una base in soluzione acquosa. . Calcolo del pH di acidi e basi forti. Calcolo del pH
di acidi e basi forti e deboli. Relazione fra Ka e Kb. Acidi e basi poliprotici: esempi. Acidi e basi
secondo Lewis.
comune.
Scritto. 10 domande a risposta multipla, 3 esercizi di stechiometria, 1 domanda di teoria a risposta
aperta
Testi consigliati
152/471
153/471
CHIMICA II (A-L)
MARIO ORENA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Costituiscono requisito necessario conoscenze sulla struttura molecolare e sulla termodinamica
chimica.
Informazioni
Lezioni frontali ed e-learning
Il corso intende evidenziare le relazioni fra struttura e reattività dei composti organici presenti nei
sistemi biologici, allo scopo di fornire elementi per la comprensione della loro azione e delle loro
trasformazioni
Programma
1.
Legame chimico e struttura. Acidi e basi, elettrofili e nucleofili
2.
Principi di stereochimica statica
3.
Mesomeria e iperconiugazione. Aromaticità
4.
Effetti conformazionali, sterici ed elettronici
5.
Descrizione dei meccanismi delle reazioni organiche
6.
Reattività degli elettrofili e di intermedi elettron-deficienti
7.
Anioni enolato e altre specie nucleofile al carbonio
8.
Reattività dei nucleofili
9.
Principi di stereochimica dinamica
154/471
10.
Addizioni polari e reazioni di eliminazione
11.
Ossidazioni e riduzioni
12.
Reattività di sistemi eterociclici
Esame scritto (quesiti su tematiche trattate nel corso) e prova orale
Testi consigliati
F.A. Carey, R.J. Sundberg - Advanced Organic Chemistry, A, Springer, 2008.
R.W. Hoffman - Organic Chemistry, An Intermediate Text, Wiley, 2004.
D.M. Klein - Organic Chemistry as a Second Language, Voll. I e II, Wiley, 2003, 2011.
155/471
CITOGENETICA
MASSIMO GIOVANNOTTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di genetica e citologia.
Acquisizione di conoscenze inerenti: struttura, composizione, funzione e morfologia dei cromosomi;
aberrazioni cromosomiche e loro implicazioni; tecniche di citogenetica classica e molecolare.
Programma
Cenni storici sulla citogenetica – Il ciclo cellulare e la sua regolazione; mitosi; meiosi – Quantità di
DNA nel nucleo: il valore C - Composizione chimica e struttura dei cromosomi eucariotici –
Morfologia e classificazione dei cromosomi degli Eucarioti: centromero; telomeri; bracci
cromosomici; organizzatore nucleolare; eucromatina; eterocromatina costitutiva e facoltativa; indice
centromerico e classificazione dei cromosomi – Cariologia ed evoluzione: bandeggi cromosomici;
cariotipo, genomi ed evoluzione - Cariotipo umano normale e patologico; esempi di cariotipo in altri
gruppi di Vertebrati – Nomenclatura convenzionale dei cromosomi umani - Cromosomi politenici e
cromosomi a spazzola – Determinazione cromosomica del sesso; evoluzione dei cromosomi
sessuali; sistemi di cromosomi sessuali nei Vertebrati; compensazione del dosaggio genico Imprinting genomico – Le anomalie cromosomiche: anomalie di forma e anomalie numeriche –
Effetti delle anomalie cromosomiche sulle cellule germinali e somatiche – Siti fragili – Mutagenesi
citogenetica - Cenni di citogenetica dei tumori – Colture cellulari e allestimento di preparati
metafasici – Allestimento di preparati metafasici con il metodo diretto - Tecniche di citogenetica
molecolare: FISH (Fluorescence In Situ Hybridization); M-FISH (Multiplex-FISH); Chromosome
Painting; CGH (Comparative Genomic Hybridization); fiber FISH; flow sorting e microdissezione
cromosomica per la produzione di sonde per chromosome painting.
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Prova orale
Testi consigliati
MacGregor H.C. – An introduction to Animal Cytogenetics – Chapman & Hall
Mandrioli M. – Principi di citogenetica – Mucchi Editore
Magistrelli R. – Elementi di Citogenetica – CLUA
Colombo R., Olmo E. – Biologia della Cellula – Edi-Ermes (Capitoli 9 e 10)
157/471
CITOLOGIA ED ISTOLOGIA (A-L)
ADRIANA CANAPA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere in modo approfondito la composizione e la
struttura degli organelli della cellula, il ciclo cellulare e le varie funzioni che lo caratterizzano nonché
i vari tipi di divisione. Dovrà inoltre aver acquisito la conoscenza delle differenziazioni che
caratterizzano i tessuti animali, con particolare riferimento a quelli dell'uomo.
Programma
Citologia: Proprietà generali degli organismi viventi; livelli di organizzazione dei viventi: virus,
procarioti ed eucarioti; chimica della cellula; membrane cellulari, membrana plasmatica e sue
funzioni; differenziazioni della superficie cellulare (microvilli, ciglia e flagelli, giunzioni); citoscheletro;
ribosomi e sintesi proteica, reticolo endoplasmatico liscio e rugoso; apparato del Golgi ed esocitosi;
lisosomi ed endocitosi; mitocondri e metabolismo energetico; cloroplasti e fotosintesi; involucro
nucleare e scambi nucleo citoplasma; cromatina (eucromatina ed etero cromatina) composizione e
struttura; nucleo scheletro; cromosomi metafisici, concetto di diploidia e di aploidia; ciclo cellulare e
sua regolazione; trascrizione degli RNA; duplicazione del DNA; mitosi; meiosi.
Istologia: Concetto di tessuto e generalità, Tessuto epiteliale (di rivestimento e ghiandolare); tessuti
di origine mesenchimale (cellule e sostanza fondamentale; connettivi propriamente detti; cartilagine;
osso; sangue; ematopoiesi ed immunità) tessuto muscolare liscio, striato scheletrico, cardiaco;
tessuto nervoso e nevroglia.
Prova orale
Testi consigliati
R. Colombo e E. Olmo. Biologia della Cellula, EdiErmes, Milano;
R. Colombo e E. Olmo. Biologia dei Tessuti, EdiErmes;
158/471
Copia di entrambi i testi sono reperibili nella biblioteca del polo di Monte Dago
159/471
CITOLOGIA ED ISTOLOGIA (M-Z)
ETTORE OLMO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere in modo approfondito la composizione e la
struttura degli organelli della cellula, il ciclo cellulare e le varie funzioni che lo caratterizzano nonché
i vari tipi di divisione. Dovrà inoltre aver acquisito la conoscenza delle differenziazioni che
caratterizzano i tessuti animali, con particolare riferimento a quelli dell'uomo, e degli elementi di
base dello sviluppo embrionale dei cordati.
Programma
Citologia: Proprietà generali degli organismi viventi; livelli di organizzazione dei viventi: virus,
procarioti ed eucarioti; chimica della cellula; membrane cellulari, membrana plasmatica e sue
funzioni; differenziazioni della superficie cellulare (microvilli, ciglia e flagelli, giunzioni); citoscheletro;
ribosomi e sintesi proteica, reticolo endoplasmatico liscio e rugoso; apparato del Golgi ed esocitosi;
lisosomi ed endocitosi; mitocondri e metabolismo energetico; cloroplasti e fotosintesi; involucro
nucleare e scambi nucleo citoplasma; cromatina (eucromatina ed etero cromatina) composizione e
struttura; nucleo scheletro; cromosomi metafisici, concetto di diploidia e di aploidia ; ciclo cellulare e
sua regolazione; trascrizione degli RNA; duplicazione del DNA; mitosi; meiosi.
Elementi di Embriologia: Gametogenesi; ciclo riproduttivo; fecondazione; segmentazione; la
gastrulazione dell’Anfiosso.
Istologia: Concetto di tessuto e generalità, Tessuto epiteliale (di rivestimento e ghiandolare); tessuti
di origine mesenchimale (cellule e sostanza fondamentale; connettivi propriamente detti; cartilagine;
osso; sangue; ematopoiesi ed immunità) tessuto muscolare liscio, striato scheletrico, cardiaco;
tessuto nervoso e nevroglia.
Prova orale
Testi consigliati
160/471
E. Olmo Elementi di Embriologia comparata, CLUA, Ancona.
Copia di entrambi i testi sono reperibili nella biblioteca del polo di Monte Dago.
161/471
CIVIL PROTECTION ORGANIZATION
SARDA MASSIMILIANA CAMMAROTA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
None
The course intends to introduce students to the basics of civil protection; its organization, the
essential activities, the different typologies of hazards, the available technologies and the planning
strategies.
Program
The definition of disasters. The evolution of the civil protection. Civil defence versus civil protection.
Scope and activities of civil protection. The components of the civil protection system. First rescue
and the different types of emergencies. Emergency plans and their design. The cOre risks: seismic,
idro-geological, volcanic, industrial, forest fires, public health and technological risks (e.g.
aeronautical and nautical transportations). The non-conventional risks. The mass emergencies and
large extreme events. The logistics of civil protection. The communication systems. Psychology of
disasters and institutional communication. The voluntary service. Field exercises and scenario.
Oral
162/471
COMBINED COURSE BIOINFORMATICS - BIOINFORMATICS MODULE 1
MARCO BARUCCA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
General knowledge of gene structure and protein structure. Basic mathematical, chemical and
physical concepts.
The course students will gain a broad interdisciplinary knowledge of bioinformatics, including the
ability to use a wide range of basic bioinformatics software and software packages.
Program
Introduction to software for application in biology. Public biological sequence databases: history,
catalog of current databases, organisation of database entries, entry identification and retrieval,
storage and updating, evolution to adapt to new technologies. Analysis of single nucleic acid
sequences: from restriction map to gene structure prediction. Analysis of single protein sequences:
from compositional analysis to 3-D structure prediction. Pairwise comparisons: dot plots and
one-to-one alignment strategies, analysis of sequence similarities. Comparisons to databases:
hardware and software strategies for generating and analysing very large numbers of pairwise
alignments (BLAST). Multiple alignments: methods for detecting similarities within a family.
Patterns, profiles and their extensions: generating an accurate description of a sequence motif and
testing for its presence in a test sequence. Putting it all together: getting the most out of molecular
sequence data.
Recommended reading
• G. Valle et al., introduzione alla Bioinformatica, Zanichelli, Bologna,
• D.W. Mount, Bioinformatics: sequence and genome analysis, Cold Spring Harbor Lab. Press.
• A.M. Lesk, introduzione alla Bioinformatica, McGraw-Hill Companies
• C. Gibas, and P. Jambeck, Developing bioinformatics computer skills, O´Reilly, Cambridge
163/471
164/471
COMBINED COURSE BIOINFORMATICS - BIOINFORMATICS MODULE 2
PAOLO MARIANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 4
Hours 36
Period 1^ semestre
Prerequisites
General knowledge of gene structure and protein structure. Basic mathematical, chemical and
physical concepts.
The course of Bioinformatics exemplifies the way traditional scientific and engineering disciplines
are being transformed to face the challenges arising from the revolutionary developments in the life
sciences. The course is in particular concerned with the analysis of biological information; providing
tools and techniques for the interpretation of data. Current programs and the principles that underlie
them will be discussed. The course is divided in 2 modules, the first being related to the sequence
analysis and the second concerning the protein structure prediction problem. In both cases, the
more commonly used softwares available on the Web will be discussed and analysed.
The course students will gain a broad interdisciplinary knowledge of bioinformatics, including the
ability to use a wide range of basic bioinformatics software and software packages available on the
Web.
Program
Introduction to software for application in biology. Public biological sequence databases: history,
catalog of current databases, organisation of database entries, entry identification and retrieval,
storage and updating, evolution to adapt to new technologies. Analysis of single nucleic acid
sequences: from restriction map to gene structure prediction. Analysis of single protein sequences:
from compositional analysis to 3-D structure prediction. Pairwise comparisons: dot plots and
one-to-one alignment strategies, analysis of sequence similarities. Comparisons to databases:
hardware and software strategies for generating and analysing very large numbers of pairwise
alignments (BLAST). Multiple alignments: methods for detecting similarities within a family.
Patterns, profiles and their extensions: generating an accurate description of a sequence motif and
testing for its presence in a test sequence. Putting it all together: getting the most out of molecular
sequence data.
The practical work will be performed at the Informatics Laboratory of the Faculty.
165/471
Recommended reading
- D.W. Mount, Bioinformatics: sequence and genome analysis, Cold Spring Harbor Lab. Press.
- G. Valle et al., Introduzione alla Bioinformatica, Zanichelli
- C. Gibas, and P. Jambeck, Developing bioinformatics computer skills, O'Reilly, Cambridge
- G. Zweiger, Transducing the genome: information, anarchy and revolution in the biomedical
sciences, McGraw-Hill
166/471
COMBINED COURSE CHEMISTRY - GENERAL CHEMISTRY (MODULE)
ELISABETTA GIORGINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of mathematic, physic and chemistry
exchanges of energy, etc.
Program
introduction to chemistry. Atomic theory. Atomic mass unit and mole. Atomic structure and Orbitals .
Electronic configuration. Periodic table of elements. Nomenclature. Chemical bond. Oxidation
number. Chemical reactions. Molecular geometry. Valence bond and molecular orbitals theories.
Gas phase. Solid and liquid phases. Thermodynamic and Thermochemistry. Cynetic. Physical
equilibria. solutions. Chemical equilibria. Acids and bases. Ionic equilibria in solution.
Electrochemistry.
Recommended reading
167/471
COMBINED COURSE CHEMISTRY - ORGANIC CHEMISTRY (MODULE)
LUCEDIO GRECI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
The course requires the knowledge of General Chemistry
The organic chemistry aims at providing an understanding of all the classes of organic compounds
(hydrocarbons and functional compounds), particularly those of major industrial use and with a
certain environmental impact. This knowledge has a professional importance.
Program
Aliphatic and aromatic hydrocarbons. Functional groups: aliphatic and aromatic halides, alcohols,
phenols, quinones and hydroquinones, ethers and thioethers, ketones and aldehydes, carboxylic
and dicarboxylic acids and their derivatives: esters, acyl halides, amides, anhydrides. Amines.
Diazo and azo compounds. Epoxides. Heterocycles. Photoinduced reactions. Toxic organic
compounds.
Recommended reading
HAROLD HART -Chimica Organica - Ed. Zanichelli
JOHN McMURRY - Chimica Organica - Ed. Zanichelli
168/471
COMBINED COURSE: BIOLOGY LABORATORY AND EXPERIMENTAL STATISTICS BIOLOGY LABORATORY (MODULO) (A-L)
ROSAMARIA FIORINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
At the end of the course the student will acquire a theoretical knowledge base of some different
methodologies and techniques which are used in biological research. Besides, during laboratory
practice, he will learn to perform an experimental design and to present the experimental findings.
Program
-
Laboratory safety rules
-
Solutions, dilutions, biological buffers
-
Centrifugation and cell fractionation
-
Spectroscopic techniques (spectrophotometry, spectrofluorometry)
-
Electrophoresis techniques
-
Chromatography techniques
-
Immunoglobulins
-
Immunochemical techniques
-
Generic protocol for the purification of proteins
-
Analysis and presentation of experimental data
Oral
Recommended reading
169/471
Class notes
Biochimica applicata, M.Stoppini e V.Bellotti, EDISES Ed., 2012
170/471
COMBINED COURSE: BIOLOGY LABORATORY AND EXPERIMENTAL STATISTICS:
STATISTICS FOR EXPERIMENTAL SCIENCES (MODULE) (A-L)
MASSIMO PONTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Knowledge of the topics of the courses on Mathematics and Informatics.
Course contents
The course consists of theoretical lectures (5 credits, 45 hours) and computer laboratory practical
Aims. The course enables students to acquire the theoretical and methodological fundamentals, as
well as the informatic techniques of univariate and multivariate statistical analysis as applied to the
study of experimental sciences.
Objectives. At the end the student should know the fundamentals of statistics, the hypothesis
testing, the analysis of variance and the procedures of cluster analysis, principal component
analysis, nearest neighbour rule, canonical variate analysis (discriminant analysis) as well as
acquire the ability of performing the related informatic procedures for data analysis using
commercial statistical packages.
Program
Content. Theoretical and methodological fundamentals of the main techniques of univariate and
multivariate statistical analysis as applied to the study of experimental sciences. Hypothesis testing.
Analysis of variance. Multivariate data and information. Ungrouped data analysis: cluster analysis,
principal component analysis (PCA). Grouped data analysis: k nearest neighbour rule (KNN),
canonical variate analysis (CVA), discrimination and classification. Examples of case studies
referred to biological, archeological (paleobiological) and chemical problems. Computer laboratory
activity for the study of a few real cases considered during the course.
171/471
The assessment method is a theoretical-practical written test.
Recommended reading
- O. Vitali. Statistica per le Scienze Applicate. Vol. 2. Cacucci Editore, Bari, 1993.
- O. Vitali. Principi di Statistica. Cacucci Editore, Bari, 2003.
- R.R. Sokal, F.J. Rohlf. Biometry. The Principles and Practice of Statistics in Biological Research,
- W.J. Krzanowski. Principles of Multivariate Analysis. A User’s Perspective, Revised edition, Oxford
- I.T. Jolliffe. Principal Component Analysis, Second edition, Springer-Verlag, New York, 2002.
172/471
COMBINED COURSE: BIOLOGY LABORATORY AND EXPERIMENTAL STATISTICS:
STATISTICS FOR EXPERIMENTAL SCIENCES (MODULE) (M-Z)
GIUSEPPE SCARPONI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Knowledge of the topics of the courses on Mathematics and Informatics.
Course contents
The course consists of theoretical lectures (5 credits, 45 hours) and computer laboratory practical
Aims. The course enables students to acquire the theoretical and methodological fundamentals, as
well as the informatic techniques of univariate and multivariate statistical analysis as applied to the
study of experimental sciences.
Objectives. At the end the student should know the fundamentals of statistics, the hypothesis
testing, the analysis of variance and the procedures of cluster analysis, principal component
analysis, nearest neighbour rule, canonical variate analysis (discriminant analysis) as well as
acquire the ability of performing the related informatic procedures for data analysis using
commercial statistical packages.
Program
Content. Theoretical and methodological fundamentals of the main techniques of univariate and
multivariate statistical analysis as applied to the study of experimental sciences. Hypothesis testing.
Analysis of variance. Multivariate data and information. Ungrouped data analysis: cluster analysis,
principal component analysis (PCA). Grouped data analysis: k nearest neighbour rule (KNN),
canonical variate analysis (CVA), discrimination and classification. Examples of case studies
referred to biological, archeological (paleobiological) and chemical problems. Computer laboratory
activity for the study of a few real cases considered during the course.
173/471
The assessment method is a theoretical-practical written test.
Recommended reading
- O. Vitali. Statistica per le Scienze Applicate. Vol. 2. Cacucci Editore, Bari, 1993.
- O. Vitali. Principi di Statistica. Cacucci Editore, Bari, 2003.
- R.R. Sokal, F.J. Rohlf. Biometry. The Principles and Practice of Statistics in Biological Research,
- W.J. Krzanowski. Principles of Multivariate Analysis. A User’s Perspective, Revised edition,
Oxford University Press, 2000.
- I.T. Jolliffe. Principal Component Analysis, Second edition, Springer-Verlag, New York, 2002.
174/471
COMBINED COURSE: BIOMOLECULAR TECHNOLOGIES - APPLIED GENETIC (MODULE)
DAVIDE BIZZARO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
A good knowledge of Cytology, Genetics, Molecular biology, and Biochemistry is required.
At the end of the course student will know some recent and paradigmatic applications of the
genetics research both in biotechnological and biomedical area. Particular attention will be focussed
on the discussion of the open problems related to the future use and management of the genetic
and epigenetic application
Program
· New methodologies for the functional and structural study of the genome.
· Epigenetics. Imprinting and the monoallelic gene expression. The histone code. MicroRNA and
other non coding RNA. Epimutations and heredity.
· Transgenesis and cloning in vertebrates: nuclear reprogramming of gametes, zygotes, stem or
differentiated cells.
· Gene regulation and cell differentiation by DNA or chromatin rearrangement. The case for gene
amplification or gene elimination.
· Biology and genetics of fertility in human and model organisms. Recent application of
biotecnology in Biology and Medicine of Reproduction.
· The genetics of pesticide resistance in insects: new methods of study and biotechnological
control of parasite and disease vectors in human, animals and plants.
Recommended reading
Discussion of articles from scientific research:
175/471
Nature; Nature Genetics; Nature Reviews Genetics; Nature Reviews Molecular Cell biology; Nature
Medicine; Nature Biotecnology; Science; Cell; Trends in Genetics; Trends in Cell Biology; Trends in
Biotecnology; Annual Review of Genetics; Current Biology; Current Opinion in Genetics and
Development; Genome Biology; Genome Research; BioTechniques; Bioinformatics, Biology of
reproduction,Human reproduction, PLOS,…………. the reference materials will be distributed in the
class.
Reference books:
J D Watson, BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli (last edition available)
LH Hartwell et al,. GENETICA: dall’analisi formale alla genomica Mc Graw-Hill (last edition
available)
GIBSON, MUSE, INTRODUZIONE ALLA GENOMICA Zanichelli (last edition available)
Web: www.ncbi.nlm.nih.gov/books (free access to books and documents in life science and
healthcare)
176/471
COMBINED COURSE: GEOLOGICAL AND CLIMATIC RISK - CLIMATIC RISK (MODULE)
ANIELLO RUSSO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
none; it is advisable a good knowledge of climatology and meteorology, physics and math
By the end of the course, the student will be expected to know the climatic, atmospheric and marine
phenomena potentially hazardous, and basic methods of monitoring and forecasting
Program
Climatic hazards:
Climatic hazard and disasters. Climate change. Trends. Climate forecast and monitoring
Meteorological hazards:
Mediterranean and European mesocyclones.
Tropical cyclones. Atmospheric precipitation variability. Heat Wave. Microscale phenomena.
Weather forecast and monitoring
Oceanographic and marine hazard:
Characteristics and propagation of waves. Tsunami wave. Storm surge.
Marine forecast and monitoring.
Adaptation
Recommended reading
177/471
Abbott, Natural Disasters V ed., Mc Graw Hill
Ahrens, Essential of Meteorology IV ed., Thomson Brooks/Cole
Wallace & Hobbs, Atmospheric Science II ed., Academic Press
178/471
COMBINED COURSE: GEOLOGICAL AND CLIMATIC RISK - GEOLOGIC RISK (MODULE)
MASSIMO SARTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Learn about the geological risk agents including technical monitoring and forecasting of extreme
events
Program
Seismic risk:
- Earthquakes
- Liquefaction of the soil under seismic conditions; case studies
- Tsunami, case studies
- Large earthquakes in history, case studies
- Earthquake monitoring and forecasting
Volcanic risk:
- The volcanoes
- Italian volcanism,
- case studies
- monitoring and forecasting volcanic
Landslide risk:
- Landslides and avalanches
- Large landslides in history, case studies,
- Monitoring and forecasting slope stability
- Floods, case studies
179/471
Geomorphological risk:
- Coastal erosion, some examples of intervention
Oral
Recommended reading
Barberi F., Santacroce R., Carapezza M.L., Terra Pericolosa, Edizioni ETS
Le scienze. Quaderni, n.59, Il rischio sismico, a cura di Enzo Boschi, 1991
Crespellani T., Nardi R., Simoncini C., La liquefazione del terreno in condizioni sismiche, Zanichelli,
1991
Ollier Cliff, Vulcani, Zanichelli, 1994
Le scienze. Quaderni, n.4, I vulcani a cura di Gasparini P., 1983
Storia Geologica d’Italia. Gli ultimi 200 milioni di anni. A. Bosellini, Eds. Zanichelli.
Geologia Ambientale. Teoria e pratica. F.G. Bell, Eds. Zanichelli.
180/471
COMPARATIVE ANATOMY (A-L)
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
A basic knowledge of animal cytology and hystology and of embryology of chordates is required.
At the end of the formative way the student will have to know the bases of comparative anatomy of
the vertebrates and to be able to evaluate the phylogenetic relationships among the various classes
of vertebrates based on the comparison of the body plan in the different taxa. Furthermore the
student will have to be able to explain the different morphological specialization from a functional
point of view
Program
1) Systematics and evolution of vertebrates. Plate tectonics; ecological crysis and mass
extinctions; cronology of the geological eras and periods. The binomial system of the Linnean
classification; nomenclatory rules; evolutionary systematics and the significance of jerarchical
classifications; definition and examples of taxonomic characters; concepts of homology, analogy,
convergence, divergence, adaptive radiation and natural selection. The biological species concept
and the mechanisms of reproductive isolation. Classification and evolution of the chordates
(Urochordata, Cephalochordata and Vertebrata or Craniota); evolutionary affinity with Calcichordata
and Emichordata; early phases of vertebrate evolution. Classification and evolution of the Agnatha:
extinct armoured forms (pteraspids and cephalaspids) and hypothesis about the bone origin; the
living agnathans (Petromyzontiforms and Myxinoidea). The rise of jaws and paired fins and the
aquatic gnathostome radiation; classification of placoderms, acanthodians, cartilaginous and bony
fishes. The land “conquest”: the amphibian radiation; classification and evolution of amphibians
(“Labyrinthodontia” and Lissamphibia). The full indipendence from water: the amniote radiation;
classification and evolution of reptiles. The air “conquest”: from feathered dinosaurs to
Archaeopteryx; classification and evolution of birds. The mammals and evolution of endothermy;
classification and evolution of mammals and mammal-like reptiles (pelycosaurs e therapsids).
Classification and evolution of primates and man.
2) Anatomy. History of the Comparative anatomy. An outline of organogeny. Tegumentary system;
scheletal system; muscular system; nervous system and sense organs; endocrine system;
uro-genital system; circulatory system; respiratory system; digestive apparatus.
181/471
Recommended reading
Liem et al., 2002. Anatomia comparata dei Vertebrati: una visione funzionale ed evolutiva. EDISES.
182/471
COMPUTER SCIENCE (A-L)
PIERO MONTECCHIARI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Course contents
Laboratory: Use of a spreadsheet with application to the descriptive analysis of a statistical
population of data.
The course introduces the students to the basic elements of computer programming.
Program
Computer architecture: Hardware, Software, Firmware. Information coding. Positional notation.
Bynary, octal and hexadecimal numbers. Base conversion. Algebraic operations. Negative number
and sign-magnitud, one's and two's complement representations. Floating point. The ASCI code.
Image and sound coding. Parity control. Elements of Boolean logic. Logical operators and
expressions. Boolean functions, Karnaugh maps and simplification of logical expressions. Gates
and logical circuits. The full adder. Localizing and storing data. Programming languages. Machine
language, Assembler and high-level languages. Variable, constants and operators. Control
structure: sequential, selection and repetition structures. Algorithms. Introduction to the Pascal
language.
Recommended reading
Tosoratti, Introduzione all'Informatica, Ambrosiana
183/471
COMPUTER SCIENCE (M-L)
DARIO GENOVESE
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
The course introduces the students to the basic elements of computer programming.
Program
Laboratory: Use of a spreadsheet with application to the descriptive analysis of a statistical
population of data.
Computer architecture: Hardware, Software, Firmware. Information coding. Positional notation.
Bynary, octal and hexadecimal numbers. Base conversion. Algebraic operations. Negative number
and sign-magnitud, one's and two's complement representations. Floating point. The ASCI code.
Image and sound coding. Parity control. Elements of Boolean logic. Logical operators and
expressions. Boolean functions, Karnaugh maps and simplification of logical expressions. Gates
and logical circuits. The full adder. Localizing and storing data. Programming languages. Machine
language, Assembler and high-level languages. Variable, constants and operators. Control
structure: sequential, selection and repetition structures. Algorithms. Introduction to the Pascal
language.
Recommended reading
184/471
CONSERVATION OF NATURE AND ITS RESOURCES
ANTONIO PUSCEDDU
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
None
The course aims at providing the students with the knowledge of the ecological principles and
guidelines for the conservation and management of marine ecosystems, with a particular focus on
the methods and criteria for siting, sizing and the sustainable management of marine protected
areas
Program
Introduction to the basic principles of conservation and management of marine ecosystems.
Ecological integrity and vulnerability of marine coastal environments; ; extinctions, invasions and
species substitutions; guidelines for the conservation of marine ecosystems: habitat and species
conservation; threatened, rare and endemic species; definition of a marine protected area (MPA):
siting and management criteria; MPA typologies; Italian national legislation for MPAs; selection and
siting of MPAs: social, economical and ecological criteria; zonation of MPAs; creation and adaptive
management of MPAs; control and monitoring MPAs: prohibitions, limitations, surveillance. Reserve
effects: buffer, refuge and trophic cascades. The cultural significance of MPAs.
Recommended reading
- DELLA CROCE, CATTANEO VIETTI, DANOVARO, Ecologia e Protezione dell'ambiente marino
costiero, UTET, 1998.
- S. GUBBAY, Marine Protected Areas: Principles and Techniques for Management, Chapman &
Hall , NY, 1995.
- R.B. PRIMACK, L. CAROTENUTO, CONSERVAZIONE DELLA NATURA , Zanichelli, Bologna,
2003.
185/471
186/471
CONSERVATION OF NATURE AND ITS RESOURCES
ANTONIO PUSCEDDU
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
None
The course aims at providing the students with the ecological principles of conservation and
management of nature and its resources, with a special focus on methods and criteria and
guidelines for the siting, sizing and sustainable management of protected areas (including
seascape) and natural parks
Program
Introduction to the protection, conservation and management of nature and its resources.
Biodiversity conservation principles. Economical and social values of biodiversity. Threatens to
biodiversity: loss, vulnerability to extinctions and invasions. Protection, conservation and monitoring
of natural habitats; Protected areas (PA) and parks. PA typologies Selection, creation and siting of
PAs; management plans of PAs; PAs zonation; Reserve effects. Principles of ecosystem
management and restoration; Protection and Climate Change; Principles of Integrated Coastal Zone
Management
Recommended reading
Primack R.B., Carotenuto L. - Conservazione della Natura, Zanichelli, 2003
187/471
CONSERVAZIONE DELLA NATURA E DELLE SUE RISORSE
ANTONIO PUSCEDDU
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Il corso ambisce a formare lo studente sui principi ecologici della conservazione e gestione della
natura e delle sue risorse, con particolare riferimento a metodologie e criteri nazionali e linee-guida
internazionali per la selezione, il siting, il dimensionamento e la gestione sostenibile delle aree
protette (anche marine) e dei parchi
Programma
Introduzione le problematiche della protezione, della conservazione e della gestione della natura.
La conservazione della biodiversità. Valori economici ed etici della diversità. Minacce alla diversità
biologica: perdita di diversità biologica, vulnerabilità all'estinzione ed alle invasioni biologiche.
Protezione e conservazione degli habitat e delle specie: habitat di una specie ed habitat naturali;
specie in pericolo, vulnerabili, rare, endemiche, prioritarie; indirizzi per il monitoraggio, la tutela e la
gestione degli habitat e delle specie. Introduzioni e reintroduzioni. Conservazione e gestione degli
ecosistemi: aree protette e parchi. Tipi di aree protette. Procedure di istituzione delle aree protette:
indagini preventive, criteri di selezione e siting, concertazione con le realtà economiche e sociali del
territorio. Piano di istituzione e gestione di un'area protetta: obiettivi, procedure e priorità. La
zonizzazione: obiettivi e criteri di selezione delle zone. Relazioni tra area protetta ed ambiente
circostante. Gli effetti riserva. Conservazione e cambiamenti globali, Cenni sulle pratiche di
Gestione Integrata della Fascia Costiera
Orale L'esame orale prevede una serie di domande inerenti il programma del corso. Viene valutata
la conoscenza delle teorie ecologiche della conservazione e la capacità di affrontare
trasversalmente le necessità pratiche della protezione ambientale, con particolare riferimento,
nell'ambito della laurea specialistica in Biologia Marina (corso di conservazione e gestione degli
ecosistemi marini), agli ecosistemi marini.
Testi consigliati
188/471
189/471
CONSERVAZIONE DELLA NATURA E DELLE SUE RISORSE
ANTONIO PUSCEDDU
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Il corso ambisce a formare lo studente sui principi ecologici della conservazione e gestione della
natura e delle sue risorse, con particolare riferimento a metodologie e criteri nazionali e linee-guida
internazionali per la selezione, il siting, il dimensionamento e la gestione sostenibile delle aree
protette (anche marine) e dei parchi
Programma
Introduzione le problematiche della protezione, della conservazione e della gestione della natura.
La conservazione della biodiversità. Valori economici ed etici della diversità. Minacce alla diversità
biologica: perdita di diversità biologica, vulnerabilità all'estinzione ed alle invasioni biologiche.
Protezione e conservazione degli habitat e delle specie: habitat di una specie ed habitat naturali;
specie in pericolo, vulnerabili, rare, endemiche, prioritarie; indirizzi per il monitoraggio, la tutela e la
gestione degli habitat e delle specie. Introduzioni e reintroduzioni. Conservazione e gestione degli
ecosistemi: aree protette e parchi. Tipi di aree protette. Procedure di istituzione delle aree protette:
indagini preventive, criteri di selezione e siting, concertazione con le realtà economiche e sociali del
territorio. Piano di istituzione e gestione di un'area protetta: obiettivi, procedure e priorità. La
zonizzazione: obiettivi e criteri di selezione delle zone. Relazioni tra area protetta ed ambiente
circostante. Gli effetti riserva. Conservazione e cambiamenti globali, Cenni sulle pratiche di
Gestione Integrata della Fascia Costiera
Orale L'esame orale prevede una serie di domande inerenti il programma del corso. Viene valutata
la conoscenza delle teorie ecologiche della conservazione e la capacità di affrontare
trasversalmente le necessità pratiche della protezione ambientale, con particolare riferimento,
nell'ambito della laurea specialistica in Biologia Marina (corso di conservazione e gestione degli
ecosistemi marini), agli ecosistemi marini.
Testi consigliati
190/471
191/471
CYTOGENETICS
MASSIMO GIOVANNOTTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of genetics and cytology.
At the end of the course the students will have to know: structure, chemical composition, shape, classification
and function of eukaryotic chromosomes; types of chromosome abnormalities and their effects; standard and
molecular cytogenetic techniques most commonly used on both human and animal chromosomes.
Program
Historical perspective – The cell cycle and its regulation; mitosis; meiosis – DNA per nucleus (C-value) Chemical composition and ultrastructure of eukaryotic chromosomes – Shape and classification of eukaryotic
chromosomes: centromere; telomeres; chromosome arms; nucleolar organizers; euchromatin; constitutive and
facultative heterochromatin; centromere index and chromosome classification – Karyology and evolution:
chromosome banding; karyotypes, genomes and evolution – Normal and abnormal human karyotype;
examples of karyotypes in other vertebrates – Human chromosome nomenclature – Polytene chromosomes,
lampbrush chromosomes – Sex chromosomes and sex determination; evolution of sex chromosomes; sex
chromosome systems in vertebrates; dosage compensation - Genomic imprinting – Chromosome
abnormalities: structural abnormalities and numerical disorders – Effects of chromosome abnormalities in
somatic and germ cells – Fragile sites – Cytogenetic mutagenesis – Elements of cancer cytogenetics –
Preparation of metaphase chromosomes from cell cultures– Preparation of metaphase chromosomes with the
direct method – Molecular cytogenetic techniques: FISH (Fluorescence In Situ Hybridization); M-FISH
(Multiplex-FISH); Chromosome Painting; CGH (Comparative Genomic Hybridization); fibre FISH;
production of painting probes from flow sorted and microdissected chromosomes.
Oral
Recommended reading
192/471
MacGregor H.C. – An introduction to Animal Cytogenetics – Chapman & Hall
Mandrioli M. – Principi di citogenetica – Mucchi Editore
Magistrelli R. – Elementi di Citogenetica – CLUA
Colombo R., Olmo E. – Biologia della Cellula – Edi-Ermes (chapters 9 and 10).
193/471
CYTOLOGY AND HISTOLOGY (A-L)
ADRIANA CANAPA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
At the end of the course the student will know in depth the composition and structure of the cell
organelles; the cell cycle and its functional steps, mitosis and meiosis. Moreover he will acquire the
knowledge of the differentiations of the animal tissues, with special reference to the human
histology
Program
Cytology: General properties of living organisms; the level of organization of living organisms : virus,
prokaryotes, eukaryotes;chemistry of the cells; cellular membranes; plasma membrane and its
function; differentiations of the cell surface (microvilli, cilia and flagella, cell junctions); cytoskeleton;
ribosomes and protein synthesis; smooth and rough endoplasmic reticulum; Golgi body and
exocytosis; lysosomes and endocytosis; mitochondrion and energetic cycle; chloroplast and
photosynthesis, nuclear envelope and nucleo-cytoplasmic exchanges; chromatin (euchromatin and
heterochromatin), structure and composition; nucleoskeleton; metaphasic chromosomes; diploid
and aploid chromosome set; RNA transcription; DNA duplication; mitosis; meiosis.
Histology: Epithelial tissue and glands; connective tissues (cells and fundamental substance;
connectives, cartilage, bone, blood); muscular tissue (smooth, striated, cardiac); nervous tissue and
neuroglia.
Oral
Recommended reading
Colombo e Olmo: Vol. 1 Biologia della Cellula; Vol.2 Biologia dei Tessuti
Both books are present at the Library in Monte Dago Campus
194/471
CYTOLOGY AND HISTOLOGY (M-Z)
ETTORE OLMO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
At the end of the course the student will know in depth the composition and structure of the cell
organelles; the cell cycle and its functional steps, mitosis and meiosis. Moreover he will acquire the
knowledge of the differentiations of the animal tissues, with special reference to the human
histology and of the basic principle of the chordates' embryonic development.
Program
Cytology: General properties of living organisms; the level of organization of living organisms: virus,
prokaryotes and eukaryotes; chemistry of the cells; cellular membranes, plasma membrane and its
function; differentiations of the cell surface (microvilli, cilia and flagella, cell junctions); cytoskeleton;
ribosomes and protein synthesis; smooth and rough endoplasmic reticulum; Golgi body and
exocytosis; lysosomes and endocytosis; mitochondrion and energetic cycle; chloroplast and
photosynthesis; nuclear envelope and nucleo-cytoplasmic exchanges; chromatin (euchromatin and
heterochromatin) structure and composition; nucleoskeleton; metaphasic chromosomes; Diploid
and aploid chromosome set; RNA transcription; DNA duplication; mitosis; meiosis.
Outline of Embryology: Gametogenesis; reproductive cycle; fertilisation; cleavage; Amphioxus
gastrulation. Histology: Epithelial tissue and glands; connective tissues (cells and fundamental
substance; connectives, cartilage, bone, blood); muscular tissue (smooth, striated, cardiac);
nervous tissue and nevroglia.
Recommended reading
E. Olmo Elementi di Embriologia comparata, CLUA, Ancona.
Copies of all the textbooks are present at the Library in Monte Dago pole.
195/471
DEVELOPMENTAL BIOLOGY
OLIANA CARNEVALI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Program
An introduction to animal development: history and concepts
Gametogenesis: primordial germinal cell . Gametes structures, development and functions of gametes
Cellular communication
Fertilization
Cleavage, blastula formation, gastrulation
Neurulation, , the neural crest and its derivatives
Molecular basis of cell migration and cell-cell adhesion.
Cellular differentiation
Sex determination: Chromosomal sex determination, Environmental sex determination
Primordial germinal cells Chromosome x inactivation
Axis specification, anterior e posterior polarity. Maternal and zygotic genes involved in the axis specification.
The origin of axis specification in Drosophila (gap e Pair rule genes). Polarity genes and homeotic genes.
Role of Homeotic genes in mammals development
Apoptosi: Programmed cell dead., Ced 4-3-4-9 in C. elegans and their equivalent in mammals (Bcl2, Apaf-1 e
caspase 9).
Receptor mediated apoptosis.
Autophagy
Hormones as mediator of development: Amphibian and Insect metamorphosis
196/471
Oral
Recommended reading
Biologia dello sviluppo, Andreuccetti et al.,2009,Ed. McGraw-Hill
Biologia dello sviluppo. Giudice, Augusti-Tocco, Campanella 2010, Ed.Piccin
Biologia dello sviluppo Gilbert 3° Ed Zanichelli
197/471
DIAGNOSTIC MICROBIOLOGY
ELEONORA GIOVANETTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of General Microbiology and Bacteriology.
Course contents
At the end of the course students will have to know the molecular and classical methods and
procedures used in the diagnosis of main microbial diseases
Program
Principles and methods in the laboratory diagnosis of infectious diseases. Principles and methods in
molecular diagnosis. Principles and methods of the serological diagnosis. The role of the Diagnostic
Microbiology laboratory in the diagnosis of community and nosocomial infections, perinatal
infections, sexually transmitted diseases, and infections of the immunocompromised patient.
Laboratory diagnosis of the infections caused by mycobacteria, anaerobic bacteria, spirochetes,
chlamydiae, rickettsiae, and mycoplasmas. Laboratory diagnosis of viral, protozoal, and fungal
infections.
Recommended reading
J. Keith Struthers, Roger P. Westran. Clinical Bacteriology. ASM Press.
R. Cevenini, V. Sembri. Microbiologia e Microbiologia Clinica. Piccin Editore.
198/471
DISASTERS AND EMERGENCY MANAGEMENT
FAUSTO MARINCIONI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 1^ semestre
Pivotal in the understanding of catastrophic events is the realization that vulnerability and risk are
created by an improper use of the natural and technological systems by the humankind. This
module covers the basic concepts of human-ecology and discuss the most important disaster
agents. The course also initiates students to the basics of emergency management; its
organization, the essential activities, the different typologies of hazards, the available technologies
and the planning strategies
Program
Risk perception and disaster response Culture, ethics and disasters
Evil nature or bad environmental management
Safety, risk and the cost/benefits ratio Emergencies and crisis (the alteration of the normal societal
functions)
The spatial and temporal dimension of disasters
Extreme events and their impacts
Energy sources of hazards
Natural, technological and social disasters The socio-economic impact
Disaster forecast, planning and management Disaster forecast and prevention techniques
Emergency planning and management
The recovery and reconstruction
The lesson of disasters: past, present and future
199/471
Recommended reading
Course materials are available online through the website of the college of sciences (password
required). The teacher makes a large use of multimedia supports.
Calamità Naturali. David E. Alexander Pitagora Editrice, Bologna 1990
Manuale tecnico giuridico di protezione civile e di difesa civile. Pompeo Camero, Maggioli Editore,
2004
200/471
DISASTRI E PROTEZIONE CIVILE
FAUSTO MARINCIONI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 1^ semestre
Informazioni
Il corso introduce le problematiche connesse alla gestione delle emergenze e dei disastri innescati
da eventi estremi di origine naturale, tecnologica e sociale. Centrale nella comprensione degli
eventi calamitosi è il riconoscimento che la vulnerabilità ed il rischio sono creati dall'uso improprio,
da parte dell'uomo, dei sistemi naturali e tecnologici. Eventi estremi di origine geologica, climatica e
biologica ed incidenti di origine tecnologica e sociale verranno esaminati sia dalla prospettiva
fisico-naturale per compenderne i processi genetici ed i meccanismi evolutivi, sia dalla prospettiva
socio-economica per comprenderne l'impatto sulla società umana e le sue infrastrutture. Infine,
strategie correnti di protezione civile per la sicurezza, la previsione, la prevenzione e la mitigazione
del rischio, nonché piani di recupero e ricostruzione verranno analizzati dall'ottica dello sviluppo
sostenibile.
Centrale nella comprensione degli eventi calamitosi è il riconoscimento che la vulnerabilità ed il
rischio sono creati dall'uso improprio, da parte dell'uomo, dei sistemi naturali e tecnologici. Questo
modulo introduce i concetti di base dell'ecologia umana e discute i più importanti agenti fisici dei
disastri.
Programma
L'ecologia umana dei disastri
Cultura, etica e disastri
Il rapporto uomo-ambiente: natura cattiva o errata gestione ambientale?
I cicli naturali e gli eventi estremi in rapporto ai processi socio-economici
Pericolo, vulnerabilità, disastro e crisi, Sicurezza, rischio e rapporto costi/benefici
L'emergenza e la crisi (L'alterazione delle funzioni normali)
Le scale spazio-temporali dei disastri
Gli eventi estremi e i loro effetti, Fonti energetiche e origine dei pericoli, Disastri di origine geofisica
(terremoti, eruzioni vulcaniche, maremoti, frane, erosione costiera, subsidenza)
Disastri di origine climatica (Uragani, trombe d'aria, nubifragi, alluvioni, siccità, incendi
Disastri di origine biologica-ecologica (epidemie, invasione parassiti, estinzioni)
Disastri di origine sociale (guerre, terrorismo, profughi, incendi urbani, crollo infrastrutture)
201/471
La risposta umana al disastro, L'impatto sociale ed economico
Previsione, prevenzione e pianificazione dell'emergenza
La gestione dell'emergenza e del soccorso
La ricostruzione di corto e lungo termine
La pianificazione territoriale ed urbanistica
La lezione dei disastri: passato, presente e futuro
Prova orale
Testi consigliati
- Dispense del corso disponibili on line sul sito della facoltà di Scienze.
- Calamità Naturali. David E. Alexander Pitagora Editrice, Bologna 1990
- Manuale tecnico giuridico di protezione civile e di difesa civile. Pompeo Camero, Maggioli Editore,
2004
202/471
ECOFISIOLOGIA DELLE ALGHE
MARIO GIORDANO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Familiarità con le metodiche di ricerca bibliografica
Buona conoscenza delle lingua inglese (sufficiente alla comprensione della letteratura scientifica)
Buone basi di chimica, di biochimica, di chimica-fisica
Buona conoscenza della citologia vegetale
Cognizioni di base della organizzazione strutturale di alghe e piante e delle loro relazioni
filogenetiche
Alla fine del corso, lo studente acquisirà le conoscenze necessarie a distinguere i principali tipi
funzionali e approfondirà le sue conoscenze dei meccanismi attraverso cui le alghe interagiscono
con l’ambiente. Inoltre lo studente avrà la capacità di analizzare in maniera indipendente e creativa
le fonti bibliografiche primarie e di impiegarle per la impostazione di progetti scientifici.
Programma
Competizione per le risorse:
I nutrienti (N, S, P e nutrienti in tracce) - acquisizione, assimilazione e interazioni con gli altri
metabolismi
la luce: adattamento cromatico, zonazione delle macroalghe
il substrato: conquista delle regioni sopramareali (resistenza alla disidratazione)
Il fitoplancton e i cambiamenti climatici:
Risposte fisiologiche alle variazioni di CO2, temperatura e UV
Morfologia e funzione:
203/471
Effetto della taglia e della forma cellulare sulla fisiologia del fitoplancton, allometria
Evoluzione del fitoplancton:
Teoria endosimbiotica; relazione tra l’ambiente e l’evoluzione del fitoplancton
Aspetti applicativi:
Coltivazioni algali; prodotti delle macroalghe e delle microalghe
Orale. Vengono poste nonmeno di 3 domande. Alcune delle domande consentono una esposizione
libera degli argomenti studiati e sono mirate a valutare la capacità di organizzare i concetti in una
esposizione esauriente e coerente.
Alcune domande sono invece formulate in modo da richiedere l'utilizzo creativo delle conoscenze
acquisite per la soluzione di problemi particolari
Testi consigliati
Buchanan, Gruissem and Jones (2004). Biochimica e Biologia molecolare delle Piante. Zanichelli
Falkowski e Raven (1997). Aquatic Photosynthesis. Blackwell
Zeebe and Wolf-Gladrow (2002). CO2 in Seawater: Equilibrium, Kinetics, Isotopes . Elsevier
Lobban and Harrison (1996). Seaweed Ecology and Physiology. Cambridge University Press
Dring (1982) Biology of Marine Plants. E. Arnold
Knoll (2004). Life on a Young Planet: the First Three Billion Years of Evolution on Earth. Princeton
University Press
204/471
ECOLOGIA (A-L)
ANTONIO PUSCEDDU
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 2^ semestre
Far acquisire allo studente le basi conoscitive della struttura e del funzionamento dei sistemi
ecologici e delle interazioni tra organismo ed ambiente e di introdurlo ai principi della dinamica delle
popolazioni naturali ed ai fattori biotici ed abiotici in grado di influenzarle. I 7 crediti del corso sono
mutuati con il Corso di Fondamenti di Analisi dei sistemi Ecologici (CDL Scienze del Controllo
Ambientale & Protezione Civile)
Programma
Definizione di "ecosistema" e proprietà dei sistemi ecologici; il flusso di energia negli ecosistemi;
catene e reti alimentari; efficienza ecologica; valenza ecologica; fattori abiotici; risorse e
consumatori; popolazione e popolamento; tabelle di vita; reclutamento; crescita di una popolazione
in ambiente non limitato; fattori densità-dipendenti e fattori non densità-dipendenti; effetti della
densità sulla crescita di una popolazione; la curva logistica; la capacità portante; strategie r e K; le
competizione intraspecifica e interspecifica e la competizione; i modelli di Lotka-Volterra; il modello
di Ronzweig e McArthur; la nicchia ecologica; le successioni; la biodiversità; la teoria biogeografica
delle isole; relazioni tra diversità e funzionamento ecosistemico.
Gli studenti dovranno affrontare un esame scritto basato su test a scelta multipla. Coloro i
quali avranno superato lo scritto con una votazione minima di 16/30 potranno accedere a sostenere
il colloquio orale, nel corso del quale si approfondirà il livello di apprendimento raggiunto dallo
studente, valutando anche la capacità di affrontare le principali problematiche di base dell'ecologia..
Testi consigliati
Eugene P. Odum, ECOLOGIA, un ponte tra scienza e società, PICCIN, Padova, 2001
M. Begon, J.L. Harper, C.R. Townsend, ECOLOGIA, Individui, Popolazioni, Comunità, Zanichelli,
Bologna, 2000
205/471
G. Chelazzi, A. Provini, G. Santini, Ecologia dagli organismi agli ecosistemi, Casa Editrice
Ambrosiana, Milano, 2004.
R.R. Ricklefs, ECOLOGIA, Zanichelli, Bologna, 1997
206/471
ECOLOGIA MARINA
ROBERTO DANOVARO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base della Biologia Marina
Alla termine del corso lo studente dovrà conoscere il funzionamento di tutte le tipologie degli
ecosistemi marini ed applicare i principi di conservazione degli ecosistemi e risolvere le diverse
tipologie di problematiche ambientali volte alla conservazione della biodiversità.Svilupperà le
conoscenze specifiche relativamente a: campionamento, indagine, monitoraggio, pianificazione e
progettazione di progetti di ricerca.
Programma
Caratteristiche degli Ecosistemi marini, Reti trofiche e cascate trofiche, Biodiversità nell'ambiente
marino: concetto di biodiversità. Biodiversità marina, patterns e fattori che controllano la biodiversità
marina. Eterogeneità dell’ambiente marino e distribuzione delle specie e degli habitat marini. Teorie
per il controllo della biodiversità marina. Relazioni tra biodiversità e funzionamento degli ecosistemi
marini. Misure di biodiversità marina. Le specie marine minacciate.
Metodologie e strumenti per la ricerca in biologia marina. Il campionamento del plancton e del
benthos; strategie di campionamento. Metodi di misura della produzione primaria e secondaria.
L’uso delgi isotopi stabili nella ricerca in mare. Trofodinamica del benthos. Lagune ed estuari.
Ecologia degli intertidale e subtidale. Ecosistemi a fanerogame marine e mangrovie. Ecologia dei
fiordi. Gli ambienti profondi. I seamounts. Le barriere coralline. Il coralligeno in Mediterraneo. Le
grotte marine. Gli "Hydrothermal vents" profondi e costieri. Le "Cold Seeps" e mud vulcanoes. Le
whale carcass. Gli ambienti polari: Artico e Antartico. Gli ambienti marini anossici
Prova orale
207/471
Testi consigliati
Non viene raccomandato l'acquisto di testi poiché si ritiene sufficiente il materiale didattico fornito
alla lezione e disponibile on line sul sito della facoltà di Scienze (oltre 1250 lucidi).
Altri testi complementari per la preparazione dello studente includono:
• Valiela. I. Marine ecology. SPringer Varlagh 1990
• Della Croce N., Cattaneo Vietti R., Danovaro R., Ecologia e protezione dell'ambiente marino
costiero., UTET UNIVERSITA', 1998.
• Danovaro, Recupero ambientale: tecnologie, bioremediation, biotecnologie, UTET, 2001.
Agostini, 2012.
208/471
ECOLOGY (A-L)
ANTONIO PUSCEDDU
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 2^ semestre
Prerequisites
None
The course aims at providing students with the basic knowledge about the structure and functioning
of ecosystems and the relationships between organisms and the environment. The course includes
basics of population dynamics and the analysis of biotic and abiotic factors that regulate temporal
and spatial fluctuations of natural populations.
Program
Ecosystems properties; the energy flux; ecological efficiency; fitness and adaptation; abiotic factors
controlling ecosystems; resources and consumers; population ecology principles; life tables;
recruitment; population growth in limited and non-limited environment; density-dependent control of
population size; r and K dichotomy; competition and predation; basic mathematical models of
competition and predation; ecological niche; successions; biodiversity and ecosystem functioning
relationships
Recommended reading
Bologna, 2000
Ambrosiana, Milano, 2004. 48
209/471
210/471
ECOPHYSIOLOGY OF ALGAE
MARIO GIORDANO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
-Literature search skills
-Sufficient knowledge of the English language to allow comprehension of the scientific literature
-Thorough knowledge of chemistry, biochemistry and physical-chemistry, and plant/algae cytology
-Basic knowledge of algae and plant structure and of their phylogenetic relationships
The student will acquire the notions necessary to distinguish the main functional algal groups and
will be introduced to the mechanisms through which algae interact with the environment. In addition
to this the student will acquire the ability to independently and creatively analyze primary sources of
information and to use them in a scientific/reserach context.
Program
Competition for resources:
C: the inorganic cC system in solution; CO2 acquisition (CO2 concentrating mechanisms) and
interplay of C with the other nutrients
N, S, P and trace nutrients: uptake, assimilation and metabolic interactions
Light: physics of light in the ocean; light capture, conversion of electromagnetic energy to chemical
energy, vertical zonation
Substrate: survival in the intertidal zone
Allelopathy: exclusion and defence mechanisms in algae
Phytoplankton and Global Climate Change:
Physiological responses to elevated CO2, temperature and UV
211/471
Morphology and Function:
Size and shape: effects on the physiology of phytoplankton, allometry
Applicative aspects:
Algal cultures; biotechnological uses of algae
Phytoplankton evolution:
Endosymbiotic theory; interactions between the environment and the evolution of phytoplankton
Recommended reading
Buchanan, Gruissem and Jones (2004). Biochimica e Biologia molecolare delle Piante. Zanichelli
Falkowski e Raven (1997). Aquatic Photosynthesis. Blackwell
Lobban and Harrison (1996). Seaweed Ecology and Physiology. Cambridge University Press
Dring (1982) Biology of Marine Plants. E. Arnold
Knoll (2004). Life on a Young Planet: the First Three Billion Years of Evolution on Earth. Princeton
University Press
212/471
ECOTECNOLOGIE APPLICATE
ANTONIO DELL'ANNO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze di base per la pianificazione di
interventi di riduzione dell’impatto antropico sugli ecosistemi ed entrerà in possesso delle
conoscenze basilari sui principi e le tecnologie più avanzate di bonifica e recupero ambientale.
Programma
Principali fattori di alterazione ambientale, strategie di mitigazione degli impatti antropici e modalità
di recupero e ripristino ambientale. Cenni legislativi nel campo della bonifica ambientale; criteri e
strategie per la pianificazione di interventi di bonifica ambientale; tecnologie in situ ed ex situ;
processi di separazione, trasformazione ed immobilizzazione degli inquinanti; tecnologie chimiche,
chimico-fisiche e biologiche; applicazioni biotecnologiche alla bonifica ambientale; ruolo dei
microrganismi nella bonifica ambientale; biodegradazione dei contaminanti in condizioni aerobiche
ed anaerobiche; principali meccanismi di biodegradazione dei contaminanti; stima dell’efficienza
della biodegradazione; co-metabolismo, biostimolazione e bioagumentazione; fitorimedio e utilizzo
di mats microbici per la bonifica ambientale; valutazione del rapporto costi/benefici. Tecnologie per
il rilevamento, il contenimento e trattamento di oil spill. Tecnologie tradizionali ed emergenti per il
trattamento del biofouling. Trattamenti biologici intensivi di depurazione delle acque reflue con
biomassa microbica adesa e sospesa; indice biotico del fango; trattamento dei fanghi derivanti dalla
depurazione biologica e loro riutilizzo; trattamenti estensivi di depurazione delle acque reflue:
fitodepurazione e lagunaggio; principi di gestione e trattamento dei rifiuti solidi.
Esercitazioni: utilizzo di software specifici (i.e. BIOPLUME III) per la simulazione del trasporto dei
contaminanti nelle acque di falda, dell’interazione contaminanti-matrice solida e dei processi di
biodegradazione
213/471
Testi consigliati
• R. Danovaro, Recupero ambientale: tecnologie bioremediation e biotecnologie, UTET, 2001.
• Enitecnologie Agippetroli, La bonifica biologica di siti inquinati da idrocarburi, Hoepli, 2001.
• Hinchee, R. E. et alii, Applied Biotechnology for Site Remediation, Lewis Publishers Inc.,
1994.
• Vismara R, Depurazione biologica, teoria e processi, Hoepli, 2001.
• Grillo N. G, Trattamento delle acque reflue. La fitodepurazione, Geva, 2003.
214/471
ECOTOSSICOLOGIA E VALUTAZIONE IMPATTO AMBIENTALE (Regoli)
STEFANIA GORBI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Una buona conoscenza dei principi basilari della chimica, dell'ecologia, e della biologia generale
sono requisiti importanti per seguire il corso.
Programma
Introduzione e scopo della tossicologia ambientale.
Principali classi di contaminanti chimici di interesse ecotossicologico e loro ripartizione nei comparti
ambientali.
Fattori che influenzano biodisponibilità e tossicità dei contaminanti chimici. Concetto di inquinanti
persistenti e diffusione globale. Bioconcentrazione, bioaccumulo e biomagnificazione.
Utilizzo di organismi come bioindicatori nel monitoraggio della contaminazione ambientale.
Programmi di Mussel Watch.
Caratteristiche dei test di tossicità e dei saggi biologici. Ambiti di applicazione, scelta delle specie ed
endpoints biologici.
Metabolismo, detossificazione e tossicità dei contaminanti, definizione di biomarkers a livello
molecolare, biochimico e cellulare con valore predittivo e diagnostico. Biotrasformazione e tossicità
di idrocarburi aromatici, pesticidi, diossine ed altri composti organoalogenati. Detossificazione e
tossicità dei metalli pesanti. Mercurio nelle reti trofiche e organo stannici. Pesticidi organofosforici
ed risposte dell’acetilcolinesterasi. Lisosomi, perossisomi, difese antiossidanti e stress ossidativo
come risposte aspecifiche degli organismi ai contaminanti. Genotossicità ambientale e danni al
DNA, immunotossicità in invertebrati e vertebrati. Patologie epatiche e carcinogenesi chimica.
Distruttori endocrini e contaminanti emergenti: dai farmaci alle nanoparticelle.
215/471
Bioindicatori della qualità dell’aria e del suolo, biomonitoraggio dell’inquinamento atmosferico e
dell’elettromagnetismo.
L’approccio ecotossicologico nella valutazione di impatto ambientale: casi pratici. Cenni di
economia dell’inquinamento, richiami alla legislazione di riferimento in materia di prevenzione e
controllo dell’inquinamento ambientale. Gli studenti seguiranno anche una serie di esercitazioni
pratiche con i seguenti obiettivi: presentazione delle principali metodologie analitiche e
preparazione dei campioni; determinazione pratica di alcuni dei principali biomarkers ed analisi dei
risultati ottenuti.
Prova orale
Testi consigliati
Dispense e letteratura scientifica indicata sui singoli argomenti trattati.
Fundamentals of Aquatic Toxicology. Edited by Gary M. Rand, Taylor & Francis 1995
Biomarkers in Marine Organisms: a practical approach. Edited by Garrigues et al., Elsevier 2001
Dragaggi Portuali – Aspetti Tecnico Scientifici per la salvaguardia ambientale nelle attività di
movimentazione dei fondali marini. Pellegrini et al., Quaderni ICRAM
216/471
ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT (Regoli)
STEFANIA GORBI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
this course.
The Course of Ecotoxicology and Environmental Impact Assessment is aimed to prepare students
for the study of environmental pollution, with particular emphasis to the toxicological implications of
chemicals on various biotic components. The course will also aim to prepare students will on quality
standards, the integrated complexity between development of productive activities and
environmental protection, management options and environmental impact assessment, remediation
and monitoring of polluted areas. The course is based on both theoretical lessons and practical
exercitations on the main chemical contaminants, their environmental distribution and biological
effects, bioindicator organisms, molecular and cellular responses to pollutants. The course will also
prepare students on normative guidelines and environmental impact assessment, general and
economical issues in the use and preservation of resources, industrial risks and dangerous
substances. Conflicting interests will be addressed with examples for urban traffic, electromagnetic
fields, activities related to management and development of harbour areas, dredging and disposal
of sediments, remediation of polluted areas, coastal erosion and use of sediments. Practical
examples will include guidelines, management strategies, technical applications and sampling
strategies. At the end of the Course the student should have the capability to: 1. Describe main
characteristics of chemicals and environmental distribution pathways. 2. Know topics related to
biomagnification, use of bioindicator organisms and biomarker analyses. 3. Describe fundamentals
and general principles of environmental impact assessment in industrialized and developing
countries. 4. Apply conceptual criteria for defining quality criteria in different environmental matrices.
5. Apply criteria for environmental impact of atmospheric pollution, electromagnetic exposure,
vehicular traffic, management of coastal areas, dredging, remediation and coastal erosion.
Program
The Course of Ecotoxicology is based on both theoretical lessons and practical exercitations.
Lessons will cover the following topics:
217/471
- Introduction and definition of ecotoxicology, distribution of chemicals in the environment and
factors which affect their toxicity. - Toxicity Tests, general procedures, interpretation and
applicability of results; examples of most commonly used tests for waters and sediments. Ecotoxicological approach in the marine environment; biomonitoring, biological resources and
impact assessment. - Choice of bioindicator organisms. - Biological effects of chemicals, biomarkers
at molecular cellular level with diagnostic and prognostic value. Effect and exposure biomarkers. Biotransformation and toxicity of aromatic xenobiotics – Detoxification and toxicity of trace metals. –
Role of lysosomes in detoxification and in pollutant-mediated pathologies. – Antioxidant defences
and oxidative stress induced by pollutants. – Environmental genotoxicity and DNA damages as
biomarkers. – Immunotoxicity in invertebrates and fish. – Endocrine disruptors in the marine
environment. – Liver pathology and chemical carcinogenesis. – Biological and environmental factors
which influence responses of biomarkers, basal levels, species sensitivity, adaptation mechanisms.
– Case studies of ecotoxicological applications.
During the practical exercitations students will plan a monitoring program, with the choice of more
appropriate species and biomarkers. The main methodologies will be presented and measured,
including a brief discussion of obtained results
Recommended reading
218/471
EMERGENCY MANAGEMENT
SUSANNA BALDUCCI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Program
Historical evolution of the concept of emergency management.
The emergency phase: from planning to operations.
Types of emergency.
The method Augustus.
Intervention models.
Simulations and updating of emergency plans.
The phases of alarm. The first aid and emergency response. The centers of the emergency.
The Mayor, civil protection authority.
Use of operational centers and management of communications and information.
Information to the population before, during and after the emergency.
Damage assessment. Implementation of administrative and financial management of the
emergency.
Telecommunication systems and logistics in an emergency.
The phases of recovery and assistance: the restoration of normality.
Ordinary and special Emergency management.
The European Civil Protection Mechanism.
Emergency in the countries adhering to the European Mechanism and in third countries.
Examples of emergency management.
Recommended reading
219/471
Lecture notes
220/471
EMERGENCY PLANNING Module
FAUSTO MARINCIONI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
The purpose of this course is to introduce the students to the principles of emergency planning
emphasizing that the effectiveness of emergency management rests on a network of relationships
and integration of resources and skills among partners within the civil protection system. Among
various topics, class discussions will focus on methods and problems related to the design, test,
assessment and distribution of an emergency plan. This will include scenarios and simulations,
warning and evacuation, search and rescue, as well as recovery and reconstruction. Special
attention will be given to emergency communications and the role of information technologies.
Finally, issues connected with international emergencies and the new emerging risks will be
discussed
Program
Scope and objective of emergency planning. Historical evolution of emergency planning. The
political and cultural dimension of emergency planning. Risk and safety. Planning tools.
Cartographic and analytical methods. The emergency plan and its activation. The Italian national
emergency management system. Risk management. The subsidiarity principle and the Augustus
method (Italian emergency support functions). The Incident Command System. Operational
guidelines for national, regional and local emergencies. Special emergencies. International
emergency management.
Recommended reading
Course materials are available online through the website of the college of sciences (password
required). The teacher makes a large use of multimedia supports
221/471
EMERGENZE SANITARIE
ERICA ADRARIO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 5
Ore 45
Periodo 2^ semestre
Informazioni
Il realizzarsi di una catastrofe o di un incidente collettivo determina da parte di una collettività, una
risposta più o meno precisa e più o meno rapida:il soccorso.
Questa risposta può variare per forma e per intensità in rapporto alla gravità delle conseguenze del
sinistro sull’ambiente, ma deve sempre essere di natura sanitaria in quanto all’ampiezza dei danni
materiali si aggiunge la presenza di vittime.
Dopo il verificarsi di una catastrofe l’organizzazione dei soccorsi sanitari deve integrarsi nel
contesto più ampio dell’organizzazione degli aiuti. Quest’ultima consiste in un certo numero di
interventi diversi, che coinvolgono specialisti di attività differenti, ma il cui obiettivo resta quello di
favorire l’esecuzione dei soccorsi sanitari.
L’insieme di queste operazioni si svolge sulla base di:
1. far cessare rapidamente il pericolo assicurando il recupero della vittima: salvataggio
2. realizzare un certo numero di azioni per consentire alle unità mediche di prendere in carico le
vittime:soccorso
Il corso intende fornire allo studente gli elementi essenziali e le conoscenze per quanto attiene
l’organizzazione dei soccorsi durante calamità naturali e non, gli aspetti tattici e logistici
dell’organizzazione dei materiali, nonché le tecniche base di soccorso attraverso l’attivazione della
catena dei soccorsi.
Sono previste esercitazioni pratiche di rianimazione cardiopolmonare su manichino.
Programma
La risposta alla catastrofe
Organizzazione dei soccorsi
222/471
Aspetti tattici e logistici
Personale di soccorso
Strutture e loro funzionamento
Evacuazione
Tecniche base di soccorso
Smistamento e classificazione delle vittime
Organizzazione attuale dei soccorsi in Italia
BLSd
Prova orale
Testi consigliati
R.Noto, P.Huguenard, A.Larcan :Medicina delle catastrofi- Masson
IRC:BLS-D ,basic life support, early defibrillation. 5° ed.
M.Chiaranda:Urgenze ed Emergenze-Istituzioni- Piccin
223/471
ENERGETIC RESOURCES AND ALTERNATIVE ENERGIES
PAOLO PRINCIPI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
taken the exam of Environmental Technical Physic
Renewable energy is becoming one of the fastest growing industries in the face of the current
environmental crisis, resulting from dependence on fossil fuels and unprecedented global rate of
development. To the end of the instruction the student will have to know the functioning of all types
of renewable energies technologies. The Renewable Energy Program gives the student a solid
foundation in the fundamental design, installation techniques required to work with renewable
technologies.
Program
The demand for energy in the world: energy supply, energy crises in the industrial era: the 1973,
the 1979, the most recent, consequences.
Fossil fuels in the industrial era: types of fuel and the effects of their extraction. Geographical
distribution of energy resources. Italian energy needs and available resources .
Effects of the use of fuels: energy consumption in different sectors and trends over the years. Air
pollution related to the use of fuels and related effects: emissions into the atmosphere by human
activities, greenhouse effect, greenhouse gases, the effects on climate solutions for the reduction of
the phenomenon. Sustainable management of natural and environmental resources.
Sustainable development (programs, policies, competent authorities) of the policies and
programs of energy actions at the international level, IPCC, UNFCCC, the Kyoto Protocol. Flexible
mechanisms, IET, CDM, JI. Programs of energy policies and actions at European level. Programs
policies and energy actions at a national level, energy laws that followed the '70s, programs
encouraging the use of renewable energy and energy saving (national energy strategies: Read
(373/76, 308/82, 10 / 91) and decrees for the reduction of energy consumption, energy certification
and environmental, energy and environmental certification protocols (LEED GBC; ITACA) .. White
certificates, green certificates, managers and authorities in the energy, skills. Programs Policy and
energy actions at the regional level, PER, PEAR, ITACA Protocol, Energy Certification of Buildings.
Examples of energy actions at the local level (some Italian and European).
224/471
Alternative energy: definitions, classification of renewable sources of energy, introduction to each
technology use and dissemination.
Nuclear Energy
fission, fusion, nuclear power, radioactive waste.
Hydropower
availability of water, technology for the production of electricity, water systems flowing, accumulation
and storage tank, basin, placed in water pipes, micro hydroelectric, environmental compatibility, the
overall management of water resources.
Solar Energy
availability of direct solar radiation and diffuse nature of solar radiation, radiative heat transfer,
distribution of solar energy technologies for the production of thermal power (solar collectors, l
thermodynamic) and power, environmental problems and management.
Solar Power: solar power plants: parabolic concentrators, tower systems, stand-alone plant,
production of electricity and heat, Major programs and international initiatives, the Archimede Italian
project.
Solar thermal, flat plate solar collectors, evacuated tube collectors, heat pipe collectors,
components, principle of operation, and energy efficiency, types, materials, selective surfaces, use
thermal energy, , environmental benefits. Air solar collector. Energy storage. Facilities. National
incentive programs, the diffusion current in Italy and in Europe.
Solar pond: principle of operation, advantages and disadvantages, efficiency, examples of projects,
production of heat, electricity and se water desalination, possible applications in developing
countries.
Photovoltaic: Principle of operation, the photovoltaic cell, the factors that influence the
performance, cell manufacturers, innovative materials, components of the PV stand-alone systems,
networked systems, techniques of architectural integration, main applications. National programs for
the promotion, diffusion current in Italy and in Europe, environmental benefits.
Passive buiding: solar gain direct, indirect, isolated, solar greenhouses, Trombe-Michel wall, roof
pond, natural ventilation and hybrid ventilation, , solar chimneys, natural lighting, natural cooling for
thermodynamic process of adiabatic humidification examples of tertiary buildings.
Wind Energy: characterization of the source, the wind velocity profiles, availability (wind speed
profile surveys and maps of the wind), wind turbine, small, medium large size, type of support,
components, technology for the production of electricity, environmental compatibility and landscape,
technology of materials used in construction, site search, on-shore wind farms land and off-shore
wind farm, lay-out of the wind turbines, the current situation in Europe, in Italy and in the Marche
region as an example of local character.
Power from the sea: availability, use technologies, currents, wave, tides, tidal currents and the
thermal gradient, significant examples.
Geothermal Energy: availability, technologies for the production of power and heat, high enthalpy,
225/471
low and medium enthalpy, production of electricity, air-conditioned building, environmental problems
and management.
Energy from biomass: availability, energy conversion, gasification, pyrolysis and carbonization.
Production of methanol, biodiesel production. Anaerobic digestion, fermentation. Distribution of
biomass and perspectives. Use of biomass and environmental problems and management. Use of
biomass for the production of electricity.
Heat pumps: thermodynamic processes of operation, types, the COP, the combination with
systems using renewable energy sources for energy integration and enhancement of energy.
Energy conservation and energy efficiency in buildings
Heat Island Effect and green roof (green roof)
Energy efficiency in the building envelope
Processes of co-generation and tri-generation
oral
Recommended reading
download pdf files from web pages teacher
handouts for specific topics
226/471
ENVIRONMENT AND CIVIL PROTECTION LEGISLATION
ROBERTO OREFICINI ROSI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
None
The course intends to deepen the student's knowledge of the national and international legislation
on the subject of Civil and Environmental Protection. At the same time, the structures, organization
and functioning of the "public administration" linked to the discussed subject matter will be reviewed.
Theoretical and practical exercises will be developed to help students familiarize with the
administrative procedures and activities of environmental judicial police.
Program
Legal definition of the term environment and environmental right: the international scenery, the
European and the Italian legislative framework. Environmental protection in the Constitution. The
origins of the environmental right. The different levels of environmental management. Environmental
Impact Assessment. The notion of environmental damage. Administrative and criminal legislation
about the environment.
Rights and legislation in civil protection. The protection of the public and private safety. declaration
of the state of emergency. Legislative orders of civil protection.
Recommended reading
Beniamino Caravita: Diritto dell'Ambiente, Casa Editrice "Il Mulino".
Students who cannot attend classes should discuss the study material with the teacher.
227/471
ENVIRONMENT REMEDIATION TECHNIQUES
FRANCESCA BEOLCHINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
None
At the end of the course the student will be able to manage main processes for wastewater
treatment and contaminated soil bioremediation
Program
Basic skills. Material balances. Theoretical models for reactors. Wastewater treatment. Primary
treatments. Biological processes for organic carbon degradation. Nitrification. Denitrification.
Nitrification/Denitrification. Biological phosphorous removal. Suspended biomass activated sludge
process. Fixed biomass processes. Control parameters for such processes. Water treatment for
Civil Protection. Disinfection. Potabilisation. Soil bioremediation. In situ and ex situ technologies.
Bioventing. Slurry bioreactor. Control parameters for such processes.
Recommended reading
Metcalf & Eddy, 1991. Wastewater engineering: treatment, disposal, reuse. McGraw Hill.
EPA/540/R-95/534a. Bioventing principles and practice. Environmental Protection Development
September 1995
228/471
ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
MAURIZIO CIANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
At the end of the course the student should know the basic metabolic and physiological aspects of
micro-organisms and the techniques for their cultivation. Moreover, the student should know the role
and the modalities of study of micro-organisms in the different ecological niches and their
application in the recycle of biomass waste and in the remediation processes.
Program
Prokaryotes and eukaryotes: principles of microbial nutrition and metabolism. Microbial techniques:
microscopy techniques, media for micro-organisms cultivation, sterilization techniques, techniques
for micro-organisms cultivation. Microbial ecology: methodological approach to
study micro-organisms in the environment (samples, isolation enrichment procedures,
identification). Cultivable and non-cultivable micro-organisms. Microbial growth. Metabolic diversity
of microorganisms. Microorganisms in the biogeochemical cycles (carbon, nitrogen and sulphur).
Role of micro-organisms in the recycle of biomass waste and remediation of processes.
Oral
Recommended reading
Biavati, Sorlini Microbiologia agroambientale CEA Ambrosiana, 2008
Brock Biologia dei microrganismi vol. 1-2 Microbiologia generale, Microbiologia ambientale e
industriale Pearson Ed. 2012
229/471
ENVIRONMENTAL MONITORING
MARIA LETIZIA RUELLO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Course contents
The course is for students who want practical knowledge about how Continuous Emission
Monitoring (CEM) and environmental monitoring is conducted, and how the data is analyzed from
different types of monitoring programs. After completing the course, students will have
- a basic understanding of CEM System and Operation
- learned about both practical and theoretical aspects of environmental assessment through studies
of field methods and applied statistics, as well as national and international laws and policies
Upon completion of the course, students should know how to:
- to make distinctions between the different type of CEM systems
- understand how the most common analyzers work
- plan basic environmental monitoring programs and field experiments
- apply theoretical and practical knowledge about sampling in both terrestrial and aquatic
environments
- analyze and evaluate data from different experiments and environmental monitoring programs,
and from these results be able to describe and judge the status of the environment
- apply national and international environmental surveillance systems
Program
Continuous emission monitoring programs; Status of Sampling Systems Extractive Systems; In-Situ
Systems; Status of Instrumentation Systems
Air Monitoring Network Assessments; Site selection; Sampling sistem collocation and Sampling
Frequency; measurement and sampling techniques, particulate matter measurements; gas
analysis/monitoring, , calibration, QA/QC and data ratification. Passive Monitoring; Data
Management and AIRS Reporting
230/471
Oral and written presentation of a specific subject within the field of environmental monitoring
(project work).
Recommended reading
Recommended reading:
National and European. Technical regulation:
http://www.minambiente.it/home_it/home_acqua.html?lang=it&Area=Acqua
http://www.minambiente.it/home_it/home_aria.html?lang=it&Area=Aria
http://www.minambiente.it/home_it/home_territorio.html?lang=it&Area=Territorio
Supplementary reading:
http://www.arpa.marche.it/doc/htm/center_flash.asp
http://www.arpat.toscana.it/index.html
http://www.nonsoloaria.com/index.htm
231/471
ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY
ANTONIO DELL'ANNO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 10
Hours 90
Period 2^ semestre
Provide the basic principles and the most recent approaches for managing complex and
inter-disciplinary issues needed to answer environmental sustainability objectives
Program
Definition and basic concepts:
The concept of environmental sustainability: problems and definitions. Ecological sustainability.
Sustainable development. Contrasting hypotheses. Analysis of the growing anthropogenic impact.
Applications. Sustainability of environmental impact. Carrying capacity. The ecological
management. Services provided by ecosystems. Evaluation of the natural capital. The key
ecological paradigms (resistance, resilience, emerging properties and ecosystem borders) in the
eco-sustainable of the environment. Ecosystem functioning.
Global change and global ecology:
Degradation of terrestrial ecosystem and of the landscape. Erosion in developing countries. Other
forms of environmental degradation. Desertification, natural and anthropogenic deserts.
Deforestation, typologies of forests, ecological role of forests. Environmental destruction. Human
ecology. Human populations and urban growth. Air pollution. Water and ocean pollution.
Case studies:
Anthropogenic impact and climate change; Air quality: the case of the Amazon forest. Water cycle
and water resources. Availability and quality of water: the case of NY. Agriculture and sustainable
yields. Biological resources. Food quality and the sustainability of fisheries. The case of the
management of fisheries in W-Africa. The aesthetic and recreational value of the environment: the
case of coral reefs. Biodiversity of terrestrial and aquatic ecosystems and the production of goods
and services for humans. Model of sustainable development of forest resources: the case of
Canadian forests. Effects o the application of the "precautionary principle". Sustainability and
conservation, sustainability and environmental recovery. Actions in USA.
Strategic approach to the use of the natural resources:
232/471
Analysis of multiple impacts in the multiple environmental dimensions. Indicators of sustainable
development. Sustainable use of the resources. Ecological footprint. Footprint and Emergy.
Planning the use of resources. Recycling and re-use. Sustainable management of biological
resources (renewable). Driving forces, pressure, environmental health. Agriculture, Constructions,
Energy, Use of non-renewable resources. Indicators of development. Definitions and individuation
of the priority resources. Strategies for the abatement of the impact due to the use of resources.
Environmental sustainability:
Ecological approach in the political and social decisions. Impact of economical transformation and
globalization of ecosystems. Cost-benefit analysis of these actions. Perspectives for the 2050,
Global carrying capacity of the Earth. Biophysical characterization. Ecology of the world health.
Then problem of disparities. Competitions and conflicts. Ecological priorities and prognosis.
Recommended reading
Duplicated lecture notes
G. Bologna (2008) Manuale della sostenibilità. Idee, concetti, nuove discipline capaci di futuro.
Saggistica e manuali, Edizioni Ambiente.
J. Lemons, L. Westra, R. Goodland (1998) Ecological sustainability and integrity: concepts and
approaches. Kluwer academic Publishers.
C. H. Southwick (1996) Global ecology in human perspective. Oxford university Press
N. Chambers, C. Simmons, M. Wackernagel (2000) Sharing nature’s interest: ecological footprints
as an indicator of sustainability. Earthscan, London and Sterlin, VA.
233/471
ENVIRONMENTAL TECHNICAL PHYSICS
PAOLO PRINCIPI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 2^ semestre
Prerequisites
taken the exam of physics
Program
Heat and Mass Transfer
The importance of heat transfer, the fundamental concepts and the basic modes of heat transfer.
The Fourier low of conduction and the general heat conduction equation. The thermal conductivity.
Steady state heat conduction in one dimension. The fundamental low of convection, The Newton
low the boundary layer concept. Forced convection and natural convection. Heat transfer by
radiation, the Stefan-Boltzmann low, black body radiation, Radiation from real surfaces and ideal
grey surfaces. Combined heat transfer. Heat loss calculation between indoors and outdoors in a
building.
THERMODYNAMICS
The calculation of condensation risk, vapour resistivity, surface and interstitial condensation.
Thermal comfort. Reversed Cycles, the reversed Carnot Cycle, Unit for refrigerating effect. Two
phase systems of a pure substances, Thermodynamic surface in p,v,T coordinates. Heat and
moisture air, composition of air, the use of psychrometric chart
ENVIRONMENTAL CRITERIA
the phenomenon of steam diffusion, temperature and saturation pressure, partial steam pressure ,
comparison between the diagrams, The calculation of condensation risk, vapour resistivity, surface
and interstitial condensation. graphical method and analytical methods of analyses,
THERMAL COMFORT physiological comfort, environmental comfort, thermohygrometric comfort.
Human body as a thermodynamic system, the exchange of mass and energy, equation of comfort,
energy balance of human body, Fanger and Gagge theories, metabolism, unit non-conventional
(meth, clo), heat transfer by heat sensible and latent, inner and outer, the indices of comfort.
234/471
RENEWBLE ENERGIES: their use, solar energy, active and passive solar systems, solar flat
collector, FV, wind energy, biomass.
building.
THERMODYNAMICS
building.
THERMODYNAMICS
235/471
building.
THERMODYNAMICS
236/471
building.
THERMODYNAMICS
Recommended reading
Çengel Y.A., Termodinamica e Trasmissione del Calore - seconda edizione, McGraw-Hill
Companies srl, Milano, 2005
237/471
ETHOLOGY
STEFANIA PUCE
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
At the end of the course the student should have the ability to analyze the animal behaviour
following the scientific method.
Program
Animal behaviour in evolutional perspective.
Instinct and learned behaviour.
Evolutional base of the instinct and the learned behaviour.
Genetic base of the behaviour.
Nervous system and behaviour.
Historic evolution of the behaviour.
Behavioural ecology.
Habitat selection strategies
-active selection
-migration
-territoriality.
Trophic strategies
-diet
-catch methods
-competition.
Antipredatory strategies
238/471
-mimicry
-defence methods.
Reproduction strategies
-sexual and asexual reproduction
-R and K strategies
-sexual selection
-monogamy and polygamy
-polyandry.
Social behaviour
-sociality cost and benefit
-altruist behaviour evolution
-eusocial organisms.
Human ethology.
Recommended reading
Alcock, Etologia, un approccio evolutivo. Zanichelli
239/471
ETOLOGIA
STEFANIA PUCE
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Alla fine del percorso lo studente dovrà avere acquisito la capacità di analizzare i comportamenti
animali secondo il metodo scientifico
Programma
Il comportamento animale in chiave evoluzionistica
Istinti e comportamento appreso
Le basi evolutive degli istinti e del comportamento appreso
Le basi genetiche del comportamento
Sistema nervoso e comportamento
L’evoluzione storica del comportamento
Ecologia comportamentale
Strategie nella scelta dell’habitat
Scelte attive
Migrazioni
Territorialità
Strategie alimentari
Diete
Tecniche di cattura
Competizione
Strategie antipredatorie
240/471
Mimetismo
Tattiche di difesa
Strategie riproduttive
Riproduzione sessuale e asessuale
Strategie R e K
Selezione sessuale
Monogamia e poligamia
Poliandria
Comportamento sociale
Costi e benefici della socialità
Evoluzione del comportamento altruista
Organismi eusociali
Cenni di etologia umana
Prova orale
Testi consigliati
Alcock, Etologia, un approccio evolutivo. Zanichelli
241/471
EVOLUTIONARY BIOLOGY OF MARINE VERTEBRATES
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
A basic knowledge of genetics, zoology and ecology is required
At the end of the formative way the student will have to know the main experimental and analytical
methods to evaluate how some biological processes like mutation, selection, migration and drift
produce evolutionary change. Furthermore the student will have to master some software packages
for the phylogenetic reconstruction.
Program
1) The coming of the modern evolutionary thought. Darwin and the natural selection; the
neodarwinism and the “new synthesis”; phyletic gradualism vs punctuated equilibria; the neutral
theory of molecular evolution.
2) Classification and evolution. Definitions and examples of taxonomic characters (morphological vs
molecular; general vs special adaptations); taxonomic schools (numerical taxonomy, cladistics and
evolutionary taxonomy); softwares for phylogenetic reconstruction (PAUP, PHYLIP).
3) Microevolution. The Hardy-Weinberg principle; gene flow and drift; species concepts; geographic
variation and speciation; speciation in marine environment; stock concepts and fishery
management; bases of biogeography.
4) Macroevolution. Omeotic genes and body plan organisation; the origin of the high order taxa;
evolutionary trends and mass extinction. Bony fishes as an example of primary radiation in aquatic
environment: origin and evolution; biological and ecological traits of marine species. Marine reptiles
(turtles) and Mammals (sirenians, pinnipeds and cetaceans) as examples of ricolonisation of aquatic
environment from terrestrial ancestors: origin and evolution; biological and ecological traits of extant
species and conservation problems.
Recommended reading
242/471
Balletto E., 1995. Zoologia evolutiva. Zanichelli.
Berta A., Sumich J. L., 2001. Marine mammals. Evolutionary biology. Academic Press.
Freeman S., Herron J. C., 2004. Evolutionary analysis. Third edition. Prentice Hall.
Ridley M., 2004. Evolution. Third edition. Blackwell Scientific Publications.
243/471
FARMACOLOGIA
STEFANO BOMPADRE
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza di fisica, chimica, biochimica e fisiologia generale.
Lo studente alla fine del corso sarà in grado di:
Descrivere i più comuni principi attivi delle principali classi di farmaci.
Spiegare il meccanismo di azione delle principali classi di farmaci.
Descrivere gli effetti avversi più comuni e le interazione fra farmaci delle principali classi e dei
singoli principi attivi all'interno di queste classi.
Descrivere i più comuni farmaci d'abuso e le tecniche più comunemente utilizzate per la rilevazione
delle droghe nei campioni biologici
Programma
Farmacocinetica: vie di somministrazione. Assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione.
Trasporto attraverso le barriere biologiche. Escrezione renale ed extrarenale dei farmaci. Parametri
farmacocinetici: biodisponibilità, volume apparente di distribuzione, emivita plasmatica, clearance.
Farmacodinamica: recettori, meccanismi di azione dei farmaci: siti recettoriali, recettori e ligandi
endogeni. Curve concentrazione-risposta. Agonisti completi, agonisti parziali, antagonisti e agonisti
inversi. Sensibilizzazione e la tolleranza ai farmaci. Indice terapeutico
Agenti del sistema nervoso autonomo, adrenergici, colinergici, agonisti dopaminergici e antagonisti.
Anestetici generali e locali, sedativi ansiolitici, antidepressivi, farmaci anti-infiammatori non
steroidei (FANS). Glicosidi cardiaci, ACE-inibitori. Vasodilatatori, diuretici, calcio-antagonisti,
antiepilettici ed antiaritmici, penicilline, cefalosporine, tetracicline, macrolidi, fluorochinoloni,
aminoglicosidi, sulfamidici.
244/471
Le principali sostanze d'abuso. Principi sulle tecniche più comunemente utilizzate per la rilevazione
di droghe e sostanze d'abuso nei campioni biologici
Testi consigliati
R. D. Howland; M.J. Mycek, Le basi della Farmacologia, Zanichelli
245/471
FIRE PREVENTION AND INDUSTRIAL RISK CONTROL
DINO POGGIALI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
Base knowledge on organic and inorganic chemical
Recognize the risks of fire in work places and life ambients and identify safety measures to apply for
prevent fire losses and limit the effects on people and envoirement
Program
A-GOALS AND FOUNDATIONS OF FIRE PREVENTION: What is to prevent fires, The process of
combustion, burning of combustible materials, solid liquid and gaseous ignition processes, products
and effects of Combustion, The development and spread of combustion: mathematical models , The
explosions of steam, gas and dust and explosive atmospheres (ATEX), fire risk analysis, fire
prevention measures to reduce the likelihood of fire, measures for fire prevention
B-TECHNOLOGY OF EQUIPMENT AND FACILITIES FOR FIRE PROTECTION: Fire integrity of
structures - compartment, reaction to fire materials, Distances security systems emergency exits.
C- TECHNOLOGY FOR FIRE PROTECTION: automatic fire detection systems and fire alarm, fire
extinguishing substances and portable fire extinguishers, Means and plants with extinction fixed
firefighting teams and emergency planning
D-TECHNICAL RULES OF FIRE PREVENTION AND THEIR APPLICATION: Key elements of law
on fire prevention and fire safety in workplaces
E- FIRE SAFETY ENGINEERING: theory and exercises
F-APPLICATIONS: Exercises for solving problems arising from the implementation of technical
criteria of fire prevention on specific practical examples
Recommended reading
246/471
Poggiali-Zuccaro “Analisi del rischio incendio” EPC Libri
Calciolai - Ponticelli "Resistenza al fuoco delle costruzioni" Collana Antincendio e Sicurezza - UTET
SCIENZE TECNICHE
Paola - Monopoli "Pianificazione delle emergenze nei luoghi di lavoro" Collana Antincendio e
Sicurezza - UTET SCIENZE TECNICHE
247/471
FISHERY BIOLOGY
MARIO MORI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
The syllabus aims to develop the topics and aspects of systematic, bio-ecology of the main species fished in
the Mediterranean and the stock assessment.
Program
Evolution of the fishing gear. Overfishing in the Oceans and in the Mediterranean Sea. The role
of fisheries biologists in the marine resources management. Description of the most important
Mediterranean fish. Description of the main fishing gear used in the Mediterranean and nets
selectivity. The effect of fishing on marine ecosystems. Parameters of the fish populations: meristic
characters, size frequency, sex-ratio, age determination from skeletal structures (scales and
otoliths) and indirect age determination (Peterson and Battacharya methods and tagging), linear
growth rate and Von Bertalanffy’s equation, maturity stages, size at first maturity, fecundity (total
and partial spawners, gonad somatic index and parasites. Qualitative assessments of food intake
from stomach content analyses. Stock definition: unit stocks, migrations and stock differentiation.
Stock parameters: increasing and decreasing factors; the Russel equation (age/size, recruitment,
natural and fishing mortality). Fishing effort and catch per unit effort (C.P.U.E.). Mathematical
models for stock assessment: holistic (Schaefer) and analytical (VPA) models. Direct models for
assessing resources: the trawl-survey, echo-survey, eggs and larvae. Examples of rational
management of fisheries resources. The course will show different PC
software useful in research on fisheries biology.
Recommended reading
Bombace G., Lucchetti A., 2011. Elementi di Biologia della pesca. Edagricole Bologna
248/471
FISICA
FRANCESCO SPINOZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di matematica (rappresentazione cartesiana, equazioni e sistemi di primo e
secondo grado, funzioni geometriche semplici, trigonometria elementare); conoscenza del metodo
scientifico; conoscenze di chimica di base (atomo, molecola, legame chimico).
Il corso ha lo scopo di fornire le nozioni fondamentali di fisica utili per identificare, comprendere ed
interpretare i fenomeni naturali. Il corso è centrato sulla fisica teorica e sperimentale di base e copre
la parte di fisica fondamentale necessaria per fornire una solida base scientifica a studi di tipo
interdisciplinare. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di riconoscere su quali
principi fisici fondamentali sono basati i principali fenomeni che riguardano la biologia, la biofisica, le
scienze della vita, e le scienze dell’atmosfera e dell’ambiente
Programma
Introduzione
Metodo scientifico. Grandezze fondamentali e derivate. Sistemi di unità di misura. Grandezze
scalari e vettoriali. Operazioni vettoriali.
Cinematica
Vettore spostamento. Velocità media ed istantanea. Accelerazione media ed istantanea. Moto
rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto circolare uniforme. Velocità angolare
Moto circolare non uniforme. Accelerazione centripeta e tangenziale. Moto parabolico.
Dinamica
Concetto di forza. Principio di inerzia. Secondo principio della dinamica. Terzo principio della
dinamica. Forza peso. Legge di Hooke. Composizione delle forze. Forze di contatto. Tensione.
Macchina di Atwood. Forza gravitazionale. Altre forze in natura. Attrito statico e dinamico. Esempi di
moti in presenza di attrito. Sistemi non inerziali e forze apparenti. Sistemi di più particelle. Centro di
massa. Posizione, velocità e accelerazione del centro di massa. Forze interne ed esterne. Quantità
di moto. Principio di conservazione della quantità di moto. Esempi notevoli sulla conservazione
249/471
della quantità di moto. Forze impulsive. Lavoro. Teorema dell’energia cinetica. Potenza. Campi
scalari e vettoriali. Convenzione di Faraday. Campo conservativo. Energia potenziale. Principio di
conservazione dell’energia meccanica. Forze dissipative. Energia potenziale gravitazione ed
elastica. Urti elastici. Urti con cattura. Momento della forza. Equilibrio statico. Esempi notevoli di
equilibrio statico. Momento angolare e momento d’inerzia. Principio di conservazione del momento
angolare.
Fluidi
Densità e viscosità di un fluido. Pressione e principio di Pascal. Legge di Stevin. Principio di
Archimede. Fluidi in moto stazionario. Legge di continuità. Teorema di Bernoulli. Fluidi reali. Moto
laminare. Legge di Poiseille.
Termodinamica
Equilibrio termico. Temperatura e scale di temperatura. Coordinate termodinamiche. Stati
termodinamici. Gas ideale. Leggi di Boyle, Charles e Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas
perfetti. Trasformazioni quasistatiche. Calore e lavoro. Pressione di opposizione e lavoro di
espansione-compressione. Calori specifici a P e V costante. Esperimento di Joule. Primo principio
della termodinamica. Trasformazioni isocora, isobara e isoterma. Adiabatica reversibile. Leggi di
Poisson. Enunciati del secondo principio della termodinamica. Ciclo di Carnot. Rendimento di un
ciclo di Carnot. Entropia. Disuguaglianza di Clausius. Espansione libera di un gas. Entropia e
disordine. Esempi notevoli di cicli termodinamici. Ciclo Otto. Carica elettrica, campo elettrico e
potenziale elettrico. Teorema di Gauss. Particelle cariche in campo elettrico.
Fenomeni elettrici e magnetici
Conduttori ed isolanti. Condensatori. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Circuiti elementari. Campo
magnetico e sue proprietà. Particelle cariche in campo magnetico. Campo elettromagnetico.
La prova di valutazione finale consiste in una prova scritta (o due prove per itinere) ed in una prova
orale in cui verrà anche valutata la relazione scritta relativa alle esperienze svolte durante il
laboratorio didattico.
Testi consigliati
Giambattista, Richardson, Richardson, "Fisica Generale. Principi e applicazioni", McGraw-Hill,
2008.
250/471
FISICA (A-L)
FRANCESCO SPINOZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di matematica (rappresentazione cartesiana, equazioni e sistemi di primo e
secondo grado, funzioni geometriche semplici, trigonometria elementare); conoscenza del metodo
scientifico; conoscenze di chimica di base (atomo, molecola, legame chimico).
quantificare i fenomeni biologici. Il corso è centrato sulla fisica teorica e sperimentale di base e
copre la parte di fisica fondamentale necessaria per fornire una solida base scientifica a studi di
tipo interdisciplinare. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di riconoscere su quali
principi fisici fondamentali sono basati i principali fenomeni le scienze della vita.
Programma
Introduzione
Metodo scientifico. Grandezze fondamentali e derivate. Sistemi di unità di misura. Grandezze
scalari e vettoriali. Operazioni vettoriali.
Cinematica
Vettore spostamento. Velocità media ed istantanea. Accelerazione media ed istantanea. Moto
rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto circolare uniforme. Velocità angolare
Moto circolare non uniforme. Accelerazione centripeta e tangenziale. Moto parabolico.
Dinamica
Concetto di forza. Principio di inerzia. Secondo principio della dinamica. Terzo principio della
dinamica. Forza peso. Legge di Hooke. Composizione delle forze. Forze di contatto. Tensione.
Macchina di Atwood. Forza gravitazionale. Altre forze in natura. Attrito statico e dinamico. Esempi di
moti in presenza di attrito. Sistemi non inerziali e forze apparenti. Sistemi di più particelle. Centro di
massa. Posizione, velocità e accelerazione del centro di massa. Forze interne ed esterne. Quantità
di moto. Principio di conservazione della quantità di moto. Esempi notevoli sulla conservazione
della quantità di moto. Forze impulsive. Lavoro. Teorema dell’energia cinetica. Potenza. Campi
251/471
scalari e vettoriali. Convenzione di Faraday. Campo conservativo. Energia potenziale. Principio di
conservazione dell’energia meccanica. Forze dissipative. Energia potenziale gravitazione ed
elastica. Urti elastici. Urti con cattura. Momento della forza. Equilibrio statico. Esempi notevoli di
equilibrio statico. Momento angolare e momento d’inerzia. Principio di conservazione del momento
angolare.
Fluidi
Densità e viscosità di un fluido. Pressione e principio di Pascal. Legge di Stevin. Principio di
Archimede. Fluidi in moto stazionario. Legge di continuità. Teorema di Bernoulli. Fluidi reali. Moto
laminare. Legge di Poiseille.
Termodinamica
Equilibrio termico. Temperatura e scale di temperatura. Coordinate termodinamiche. Stati
termodinamici. Gas ideale. Leggi di Boyle, Charles e Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas
perfetti. Trasformazioni quasistatiche. Calore e lavoro. Pressione di opposizione e lavoro di
espansione-compressione. Calori specifici a p e V costante. Esperimento di Joule. Primo principio
della termodinamica. Trasformazioni isocora, isobara e isoterma. Adiabatica reversibile. Leggi di
Poisson. Enunciati del secondo principio della termodinamica. Ciclo di Carnot. Rendimento di un
ciclo di Carnot. Entropia. Disuguaglianza di Clausius. Espansione libera di un gas. Entropia e
disordine. Esempi notevoli di cicli termodinamici. Ciclo Otto.
Fenomeni elettrici e magnetici
Carica elettrica, campo elettrico e potenziale elettrico. Teorema di Gauss. Particelle cariche in
campo elettrico. Conduttori ed isolanti. Condensatori. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Circuiti
elementari. Campo magnetico e sue proprietà. Particelle cariche in campo magnetico. Campo
elettromagnetico.
La prova di valutazione finale consiste in una prova scritta (o due prove per itinere) ed in una prova
orale in cui verrà anche valutata la relazione scritta relativa alle esperienze svolte durante il
laboratorio didattico.
Testi consigliati
Giambattista, Richardson, Richardson, "Fisica Generale. Principi e applicazioni", McGraw-Hill, II
edizione, 2012.
252/471
FISICA (M-Z)
PAOLO MARIANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di matematica (rappresentazione cartesiana, proporzionalita' diretta e inversa,
equazioni di primo e secondo grado, funzioni geometriche semplici, trigonometria elementare);
conoscenza del metodo scientifico; conoscenze di chimica di base (atomo, molecola, legame
chimico).
interpretare i fenomeni biologici. Il corso è centrato sulla fisica teorica e sperimentale di base, e
copre la parte di Fisica fondamentale necessaria per fornire una solida base scientifica a studi di
tipo interdisciplinare. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di riconoscere su quali
principi fisici fondamentali sono basati sia i principali fenomeni biologici che alcune tecniche
sperimentali di base usate nelle Scienze Biologiche.
Programma
Introduzione ai metodi della Fisica. Grandezze fisiche e misurazioni. Elementi di cinematica.
Dinamica: leggi di Newton, esempi notevoli di forze. Centro di massa, quantita' di moto e
conservazione. Lavoro ed energia, conservazione dell'energia meccanica. Momento angolare e
momento della forza, conservazione del momento angolare. Equilibrio dei corpi. Moto armonico.
Meccanica dei fluidi ideali e reali. Meccanica dei fluidi nei sistemi biologici. Superfici, interfacce e
membrane. Tensione superficiale, capillarita'. Diffusione ed osmosi. Introduzione allo studio delle
membrane biologiche. Sistemi termodinamici. Gas perfetti e reali. Teoria cinetica. Calore, lavoro,
energia interna. Trasformazioni termodinamiche. Primo e secondo principio della termodinamica.
Entropia. Energie libere di Gibbs e di Helmholtz. Carica elettrica, campo elettrico e potenziale
elettrico. Teorema di Gauss. Particelle cariche in campo elettrico. Conduttori ed isolanti.
Condensatori. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Circuiti elementari. Fenomeni elettrici nei sistemi
biologici. Campo magnetico e sue proprieta'. Particelle cariche in campo magnetico. Proprieta'
magnetiche della materia. Campo elettromagnetico, equazioni di Maxwell, onde elettromagnetiche.
253/471
Scritto e orale. La prova di valutazione finale consistera' in una prova scritta (o due prove per
itinere), nella valutazione della relazione scritta relativa alle esperienze svolte in laboratorio ed in
una prova orale. La prova orale serve a dimostrare la capacità di esporre correttamente i concetti
fondamentali della fisica di base, mediante uso appropriato della terminologia e dei relativi metodi
matematici, la capacità di applicare tali concetti a casi pratici, con particolare riguardo ai sistemi
biologici, e di risolvere semplici problemi.
Testi consigliati
- Giambattista, Richardson, Richardson, "Fisica Generale. Principi e applicazioni", McGraw-Hill,
2008.
254/471
FISICA TECNICA AMBIENTALE
PAOLO PRINCIPI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Fisica
Il corso di Fisica Tecnica Ambientale ha lóbiettivo di far acquisire allo studente conoscenze di base
delle modalità di trasferimento del calore attraverso i solidi, i liquidi ed i gas e della termodinamica,
con particolare enfasi al comportamento dei gas ideali, del vapore, delle sostanze pure e dellária
umida. Attraverso gli elementi acquisiti lo studente sarà introdotto allo studio delle condizioni di
comfort ambientali di tipo termoigrometrico con lo scopo di fare acquisire metodiche di analisi
teorica e di indagine di laboratorio, destinate a controllare línterazione tra líndividuo e lámbiente
Programma
Sistemi di unità di misura: Sistema Internazionale di Unità di Misura (SI). Sistema tecnico. Parametri
caratteristici della termodiamica. Unità di misura non convenzionali.
TRASMISSIONE DEL CALORE
Introduzione: termodinamica e trasmissione del calore, modalità di trasmissione del calore
Conduzione termica in regime stazionario: Il fenomeno fisico della conduzione, campo di
temperatura e legge di Fourier, conducibiltà termica dei materiali, parametri che influenzano il
valore della conducibilità termica, metodo di misura, equazione generale della conduzione,
condizioni ai limiti spazio-temporali. Conduzione monodimensionale in assenza di sorgenti
255/471
termiche, pareti a simmetria piana, pareti piane stratificate con materiali omogenei ed eterogenei, gli
isolanti termici, parete a simmetria cilindrica, campo di temperatura, metodo analitico e metodo
grafico.
Equazioni della convezione: caratteri della convezione termica, convezione naturale e forzata, il
coefficiente di scambio termico convettivo, la legge di Newton, la convezione forzata, flusso di aria
forzato parallelo a piastra piana calda. gli strati limitedi velocità e di temperatura, numero di Nusselt,
effetti di turbolenza. e numeri di Reynolds e Prandtl. Regime turbolento. Correlazioni per il calcolo
dei coefficienti di attrito e di scambio termico.
Irraggiamento: il fenomeno fisico dell’irraggiamento termico, grandezze fondamentali, la radiazione
termica, emissione termica del corpo nero, legge di Stefan Boltzmann, potere emissivo
monocromatico, legge dello spostamento di Wien, emissione delle superfici reali, l’emissività, i
coefficienti di assorbimento, riflessione e trasmissione, riflessione speculare e diffusa, legge di
Kirchhoff, caratteristiche dellírraggiamento ambientale,la radiazione solare, fenomeni in atmosfera,
scambio termico per radiazione, fattori di vista, irraggiamento tra superfici nere e grigie, cavità..
Meccanismi combinati di scambio termico: strutture stratificate con materiali omogenei,
eterogenei, miste, conduttanza, resistenza, trasmittanza. Trasmittanza di pareti complesse sia
verticali che orizzontali, flusso di calore discendente ed ascendente, metodi di risoluzione dei
problemi di scambio termico, utilizzo della normativa UNI-CTI.
I ponti termici: ponti termici di forma e di struttura, coefficiente di eterogeneità di temperatura
superficiale, coefficienti lineici, correzione dei ponti termici, cacolo della dispersione attraverso i
ponti termici.
Comportamento termico dell’edificio: materiali per lísolamento termico, classificazione, rinnovo
dell’aria, orientamento dell’edificio, calcolo della dispersione termica degli ambienti, temperatura dei
locali non riscaldati,
TERMODINAMICA
Sistemi termodinamici: grandezze e trasformazioni, conservazione della massa, lavoro in un
sistema chiuso, lavoro in un sistema aperto.
Richiami: primo principio della termodinamica, secondo principio della termodinamica, gas ideali.
Proprietà termodinamiche delle sostanze pure: Fasi di un corpo e cambiamenti di fase,
rappresentazioni grafiche dei vari stati di una sostanza pura, la superficie p-v-T, diagrammi (p, T),
(p, v), (T, s), costruzione dei diagrammi dei vapori.
Miscele di aeriformi ed aria umida: Miscele di gas, miscele di gas reali, proprietà termodinamiche
dell'aria umida, diagrammi psicrometrici, temperatura a bulbo asciutto, temperatura a bulbo
bagnato, umidità specifica, umidità relativa, entalpia specifica, volume specifico, diagramma Carrier
dell'aria umida, misure dell'aria umida, trasformazioni tecniche, riscaldamento sensibile,
raffreddamento sensibile, umidificazione adiabatica, umidificazione isoterma, deumidificazione,
trasformazioni termodinamiche.
Cicli inversi a vapore: ciclo a semplice compressione (frigorifero ed a pompa di calore), fluidi
frigorigeni.
256/471
CRITERI AMBIENTALI
Analisi igrotermica: il fenomeno della diffusione del vapore, temperatura e pressione di
saturazione, pressione parziale del vapore, confronto fra i diagrammi, metodo grafico e metodo
analitico, condensa superficiale, condensa interstiziale, fenomeni collegati, soluzione del problema.
Benessere ambientale: benessere fisiologico, benessere ambientale, benessere:
termoigrometrico, corpo umano come sistema termodinamico, scambio di massa e di energia,
equazione del benessere, bilancio energetico, metabolismo, unità di misura non convenzionali (met,
clo), scambio termico per calore sensibile e latente, interno ed esterno, gli indici del benessere.
Risparmio energetico e fonti di energia rinnovabile: sistemi solari attivi e passivi, collettori solari
termici (Efficienza del Collettore solare piani ) e fotovoltaici, léolico, le biomasse,
Scritto e orale. Durante il corso sono previste due prove scritte parziali, la prima in itinere e la
seconda alla fine delle lezioni. Chi non supera la prima prova scritta parziale deve sostenere una
257/471
prova scritta totale. Chi supera la prima prova scritta parziale ma non la seconda parziale, può
ripetere quest’ultima prova negli altri appelli. In tutti gli appelli è comunque prevista una prova scritta
totale. Solo chi supera o le due prove scritte parziali o la prova scritta totale può sostenere la prova
orale. Durante la prova orale è necessario presentare e discutere la relazione sull’attività di
laboratorio.
Testi consigliati
Çengel Y.A., Termodinamica e Trasmissione del Calore - seconda edizione, McGraw-Hill
Companies srl, Milano, 2005.
258/471
FISIOLOGIA DEGLI ORGANISMI MARINI
ROSAMARIA FIORINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Programma
- L'ambiente acquatico ed osmoregolazione
- Scambi gassosi e bilancio acido-base
- Muscoli e movimento
- Alimentazione e digestione
- Escrezione
- Produzione ed utilizzo di energia
- La percezione dell’ambiente
- Adattamenti all’ambiente
Testi consigliati
Poli A,. Fabbri E. “Fisiologia degli animali marini” EdiSES 2012
Somero G.H., Hochachka P.W.“Biochemical Adaptation, mechanism and process in physiological
evolution”, Oxford University Press.
Dantzler W.H. ”Comparative Physiology”, Oxford University Press.
259/471
FISIOLOGIA GENERALE (A-L)
PAOLO MIGANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Per seguire il corso di Fisiologia Generale gli studenti devono avere conoscenze di Matematica,
Fisica, Chimica ed Anatomia Comparata, al livello delle corrispondenti materie presenti nel corso di
Scienze Biologiche. Sarebbero inoltre utili conoscenze di base di Biochimica.
Il corso di Fisiologia Generale si propone di fornire gli studenti di
- conoscenze di base sulle strutture e funzioni specifiche dei vari organi ed apparati degli organismi
animali, con particolare riferimento ai Vertebratii;
- conoscenze delle applicazioni delle leggi fisiche e fisico-chimiche nei meccanismi degli organi ed
apparati di cui sopra;
- conoscenze dei metodi teorici e delle principali metodiche pratiche per lo studio dei fenomeni del
campo della Fisiologia.
Programma
Finalità e metodi teorici e pratici della Fisiologia Generale.
Organizzazione morfofunzionale del Sistema Nervoso Centrale e dellápparato neuro-muscolare.
Caratteristiche strutturali e funzionali delle membrane delle cellule eccitabili. Campo elettrico e
potenziale di membrana. Potenziale elettrochimico. Composizione ionica dei liquidi intra ed
extracellulari e potenziale di equilibrio. Caratteristiche di permeabilità delle membrane, pompe
ioniche.
Potenziale dázione. Modelli elettrici di membrane eccitabili, conduttanze ioniche di membrana,
canali voltaggio-dipendenti e genesi del potenziale dázione. Trasmissione a distanza del potenziale
dázione.
Apparato sensoriale: struttura e caratteristiche funzionali. Recettori sensoriali. Organi di senso
specializzati in Vertebrati ed invertebrati acquatici.
260/471
Sinapsi elettriche e chimiche. Trasmettitori sinaptici, recettori sinaptici di membrana. Potenziali
post-sinaptici eccitatorii ed inibitorii. Integrazione funzionale in circuiti nervosi.
Muscolatura liscia e striata: caratteristiche morfofunzionali.
Ruolo del muscolo scheletrico nel movimento e nella postura. Struttura del muscolo scheletrico:
costituenti biochimici e composizione dellúnità funzionale (sarcomero). Placca (sinapsi)
neuromuscolare e comando nervoso. Accoppiamento eccitazione-contrazione. Modello della
contrazione a livello molecolare. Natura e ruolo delle componenti visco-elastiche nella contrazione.
Nuoto, locomozione e postura nei Vertebrati.
Apparato circolatorio: caratteristiche morfologiche e adattamenti funzionali in Vertebrati ed
invertebrati. Caratteristiche funzionali dei tessuti contrattili cardiaci. Eventi meccanici ed elettrici del
ciclo cardiaco. Struttura macro e microscopica dei vasi sanguigni, fisica della circolazione ed
emodinamica. Regolazione funzionale dei parametri emodinamici: variazioni fisiologiche,
regolazione intrinseca. Regolazione estrinseca: struttura del sistema nervoso autonomo, riflessi
cardiovascolari integrati.
Apparato respiratorio: caratteristiche morfologiche e adattamenti funzionali in Vertebrati e
invertebrati. Meccanica dei sistemi polmonati (polmoni, vie aeree e gabbia toracica): ciclo
respiratorio, automatismo e regolazione chimica.
Scambi gassosi a livello branchiale/alveolare e tissutale. Fisico-chimica degli scambi gassosi
attraverso gli epiteli.Trasporto sanguigno dei gas respiratori. Caratteristiche strutturali e funzionali
della(e) emoglobina(e) e di altri pigmenti respiratorii.
Apparato renale in Vertebrati e invertebrati: caratteristiche morfologiche e adattamenti funzionali.
Filtrazione glomerulare: caratteristiche fisiche; misura e significato della clearance di sostanze
dínteresse renale.
Riassorbimento tubulare. Trasporto di sostanze in soluzione in strutture cellulari e caratteristiche dei
trasportatori di membrana. Riassorbimento obbligato e facoltativo dellácqua.
Il pH dei liquidi fisiologici. Sistemi tampone nei liquidi intra/extracellulari. Variazioni fisiologiche e
patologiche del pH e regolazione renale delle stesse.
Prova scritta e prova orale.
Testi consigliati
. Vari autori (a cura di E. D'Angelo e A. Peres). Fisiologia: molecole, cellule e sistemi. EdiErmes,
Milano.
. C. Casella V. Taglietti, Principi di Fisiologia - Volume I e II, La Goliardica Pavese.
261/471
. D.U. Silverthorn, Fisiologia, Casa Editrice Ambrosiana.
262/471
FISIOLOGIA VEGETALE
MARIO GIORDANO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Familiarità con le metodiche di ricerca bibliografica
Buona conoscenza delle lingua inglese (sufficiente alla comprensione della letteratura scientifica)
Buone basi di chimica, di biochimica, di chimica-fisica
Buona conoscenza della citologia vegetale
Cognizioni di base della organizzazione strutturale di alghe e piante e delle loro relazioni
filogenetiche
Alla fine del corso, oltre alla padronanza delle nozioni principali della Fisiologia Vegetale, lo
studente avrà la capacità di analizzare in maniera indipendente e creativa le fonti bibliografiche
primarie e di impiegarle per la impostazione di progetti scientifici.
Programma
Potenziale chimico e idrico, Potenziale di Nernst; fisiologia molecolare dell'acquisizione, trasporto
ed utilizzo dell'acqua e dei nutrienti minerali
Pigmenti fotosintetici, antenne, centri di reazione, trasporto elettronico plastidiale, fissazione del
carbonio inorganico, fotorespirazione. Metabolismo C4 e CAM,
Vie di sintesi e degradazione dell’amido,
Metabolismo del saccarosio
Respirazione
Fitocromo
Ormoni vegetali
263/471
esame scritto
Testi consigliati
Buchanan, Gruissem and Jones. Biochimica e Biologia molecolare delle Piante. Zanichelli
Taiz and Zeiger. Plant Physiology 5th edition . Sinauer Assoc
264/471
FONDAMENTI DI ANALISI DEI SISTEMI ECOLOGICI
ANTONIO PUSCEDDU
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 2^ semestre
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà conoscere le basi fondamentali dell'ecologia ed i
fondamenti di analisi e studio degli ecosistemi terrestri e acquatici. Applicare le più recenti tecniche,
risolvere casi di studio, risolvere problematiche ambientali e pianificare studi di tipo ecologico.
Svilupperà le conoscenze specifiche nell'ambito dello studio e monitoraggio degli ecosistemi
terrestri ed acquatici. I primi 7 crediti del corso sono mutuati con il Corso di Ecologia (CDL Scienze
Biologiche).
Programma
Ecosistema, cenni storici sull'ecosistema, definizione di ecosistema, modellizzazione di ecosistemi,
struttura degli ecosistemi, le componenti del sistema, ecosistema terrestre ed acquatico a
confronto, sostanza organica, biomassa e necromassa. Il detrito, produzione primaria e fotosintesi.
Produzione biomassa e turnover, proprietà degli ecosistemi. Dinamica di popolazioni, concetti di
base, proprietà delle popolazioni. Natalità, mortalità, curve di sopravvivenza, fattori di controllo delle
popolazioni, specie r e k strateghe. Strategie riproduttive. Il significato della competizione.
Competizione inter- ed intra-specifiche. La nicchia ecologica, habitat e nicchia. Ecologia di
comunità, concetto di comunità, assemblage e associazione, comunità aperta e chiusa, struttura e
funzione, sviluppo delle comunità e successioni. Fasi della successione e bioenergetica, rapporto
P/R, successione micro e macrocosmo, influenze allogene ed autogene. Resistenza e resilienza,
successioni primarie e secondarie,climax. Risorse e consumatori, Tipi di interazione tra specie.
Differenze tra risorse rinnovabili e non rinnovabili, concetto di risorsa limitante. Predazione e tipi di
predazione, i predatori dell''ecosistema, adattamenti preda-predatore, effetti della predazione sulla
popolazione dei predatori, comportamento predatorio, risposte funzionali, i cicli preda-predatore.
Biodiversità, livelli di biodiversità, diversità specifica, metodi di misura, gradienti spaziali e temporali,
fattori che influenzano la biodiversità, equilibrio specie interattive. Biodiversità e stabilità ecologica.
Analisi della biodiversità, metodi di misura, ricchezza di taxa, analisi della dominanza, diversità di
biomassa, modelli di distribuzione, diversità e distinguibilità tassonomica, gruppi trofici e effetto
dell'inquinamento sulla biodiversità. Analisi delle reti trofiche. Strategie e tecniche di campionamenti
per campionamento degli ecosistemi terrestri ed acquatici. Analisi di alcuni ecosistemi.
Prova orale. Gli studenti dovranno dimostrare una conoscenza trasversale delle basi dell’ecologia e
dei metodi e strumenti di analisi di differenti tipi di ecosistemi
265/471
Testi consigliati
-CHELAZZI, PROVINI, SANTINI "ECOLOGIA dagli organismi agli ecosistemi" Ambrosiana
-DELLA CROCE CATTANEO DANOVARO, Ecologia e protezione dell'ambiente marino costiero,
UTET, 1997.
-L. BULLINI, S. PIGNATTI & A. VIRZO DE SANTO, Ecologia generale, UTET, Torino.
-P. COLINVAUX (edizione italiana a cura di L. ROSSI), Ecologia, EdiSES, Torino.
-E. P. ODUM (edizione italiana a cura di L. ROSSI), Basi di Ecologia, Piccin, Padova.
-G. DICKINSON & K. MURPHY, Ecosystems, Routledge, collana Introduction to environment,
London.
-S. FRONTIER, Les écosystèmes, PUF, collana Que sais-je?, Parigi.
-R. MARGALEF, La biosfera entre la termodinámica y el juego, Omega, Barcellona.
-E. P. ODUM (edizione italiana a cura di S. FOCARDI), Ecologia: un ponte tra scienza e società ,
Piccin, Padova.
-G. PILLET & H. T. ODUM, E3: énergie, écologie, économie, Georg, Georg.
-E. MAGURRAN, Ecological diversity and its measurement, Croom Helm, Londra.
-R. MASSA & V. INGEGNOLI, Biodiversità, estinzione e conservazione, UTET, Torino.
-A. FARINA, Principles and methods in landscape ecology, Chapman & Hall, London.
266/471
FONDAMENTI DI BIOLOGIA
ADRIANA CANAPA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza a livello di scuola secondaria dei rudimenti di fisica, chimica e genetica.
Il corso si pone l'obiettivo di far acquisire agli studenti la conoscenza degli aspetti generali degli
organismi viventi, dell'organizzazione e delle funzioni delle cellule procariotiche ed eucariotiche e
dei meccanismi della trasmissione dei caratteri ereditari.
Programma
Caratteristiche generali della materia vivente. La teoria cellulare. Composizione chimica della
materia vivente: l'importanza biologica dell'acqua. Le principali classi di composti biologici:
carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici.
Principali metodi di studio delle cellule, il microscopio ottico composto, il microscopio elettronico.
Virus. Morfologia e metabolismo della cellula procariotica. La cellula eucariotica: membrana
plasmatica (struttura e funzione). Citoscheletro: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Reticolo endoplasmatico ruvido e liscio. Apparato del Golgi. Lisosomi. Perossisomi. Esocitosi ed
endocitosi. Ciglia e flagelli. Mitocondri. Cloroplasti. Nucleo e nucleolo. Giunzioni cellulari.
Comunicazioni cellulari: segnalazione sinaptica, endocrina e neuroendocrina..
Flusso di informazione della materia vivente. Duplicazione del DNA, la trascrizione nei procarioti e
negli eucarioti, maturazione degli mRNA, degli rRNA e dei tRNA. L'apparato di traduzione: i
ribosomi e i tRNA, il codice genetico, traduzione nei procarioti e negli eucarioti. Modifiche
post-traduzionali e destino post-sintetico delle proteine. Il concetto di gene. L'organizzazione del
genoma. La regolazione dell'espressione genica.
Divisione cellulare: regolazione del ciclo cellulare. Mitosi. Meiosi. Il cariotipo umano. Le leggi di
Mendel. Eredità autosomica dominante, eredità autosomica recessiva, ereditarietà legata al sesso.
Ereditarietà non mendeliana.
Riproduzione asessuata. Riproduzione sessuata: spermatogenesi, ovogenesi. Ciclo ovario e ciclo
uterino. Fecondazione e cenni di embriologia.
267/471
Prova orale
Testi consigliati
Chieffi et al. Biologia & Genetica. Edises; Colombo R. Olmo E Biologia della cellula. Edi-ermes
268/471
FONDAMENTI DI METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
PIERPAOLO FALCO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
aver sostenuto gli esami di matematica e fisica previsti dal piano di studio
il corso è volto a fornire la conoscenza riguardo: le leggi che regolano i processi e la dinamica in
atmosfera al fine di giungere ad una comprensione di;
1)
Processi che avvengono lungo la verticale
2)
Processi che avvengono nel piano orizzontale
3)
Dare una visione della circolazione generale atmosferica;
4)
Caratterizzare l’evoluzione del tempo atmosferico nello strato limite;
5)
Indicare le condizioni del clima presente e passato, della sua variabilità e dei principali
fenomeni che determinano il clima su grande scala.
Programma
Atmosfera: introduzione; stato termodinamico; pressione; densità; temperatura; gradiente termico ambientale
e adiabatico; struttura dell’atmosfera; equazione di stato (gas ideali); equilibrio idrostatico; temperatura
virtuale e potenziale; geopotenziale e altezza dinamica; equazione isometrica.
Umidità: pressione di saturazione del vapore; variabili; rapporto di mescolanza; gradiente adiabatico saturo;
temperatura potenziale equivalente . Esercitazioni.
Stabilità: stabilità statica; frequenza di Brunt-Väisäla; stabilità condizionata; diagrammi termodinamici
(applicazioni).
Formazione delle nubi: sviluppo, dimensioni; processi di saturazione; nebbie.
Precipitazione: nucleazione di gocce di acqua e di cristalli di ghiaccio; crescita delle gocce di
acqua e di cristalli di ghiaccio per diffusione; collisioni e raccolta; acqua precipitabile
269/471
Radiazione: fattori orbitali; flusso; leggi radiative, budget di calore.
Dinamica: seconda legge di Newton; forze; equazioni del moto complete; venti; conservazione della massa;
approssimazione geostrofica; onde di Rossby; vorticità.
Circolazione globale: riscaldamento differenziale; vento termico; corrente a getto; meandri della corrente a
getto; circolazione generale; spirale di Ekman.
Masse d’aria e fronti: masse d’aria;; anticicloni; carte sinottiche; fronti superficiali; frontegenesi; Strato
limite: formazione dello strato limite; struttura ed evoluzione; temperatura, umidità e vento; turbolenza.
Clima e sua classificazione: generalità; metodi per la classificazione; i principali tipi di clima;
storia del clima terrestre.
Variabilità del sistema climatico: trasformazioni climatiche in corso: segnali, effetti; l’oceano e interazione
aria-mare; il fenomeno de El Niño-Southern Oscillation (ENSO); la North Atlantic Oscillation (NAO).
Testi consigliati
Paolo Cabras , Aldo Martelli. "Chimica degli alimenti" Ed.Piccin-Nuova Libraria
Ivo Cozzani, Enrico Dainese "Biochmica degli Alimenti e della Nutrizione" Ed. Piccin-Nuova Libraria
Costantini, Cannella, Tomassi. "Fondamenti di Nutrizione Umana " Ed.Pensiero scientifico
Robert V. Rohli and Anthny J. Vega, Climatology, Jones and Barlett Publishers
Bruce T. Anderson and Alan Strahler, Visualizing Weather and Climate, Wiley
270/471
FONDAMENTI DI VALUTAZIONE DI IMPATTO AMBIENTALE
STEFANIA GORBI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Una buona conoscenza di ecotossicologia e dei processi ecologici sono requisiti importanti per
seguire il corso.
Informazioni
Il corso affronterà i principi generali della valutazione di impatto ambientale, dei modelli applicabili in
paesi industrializzati ed in via di sviluppo, dei criteri concettuali e metodologici per definire gli
standard di qualità. Gli studenti affronteranno alcuni casi pratici sulla movimentazione e opzioni
gestionali dei sedimenti marini. Una fase pratica verrà condotta attraverso l’impostazione, la
realizzazione e la presentazione di uno studio di impatto ambientale relativo ad opere realizzate in
ambiente marino e costiero.
Il Corso di Fondamenti di Valutazione di Impatto Ambientale ha lo scopo di formare gli studenti su
come definire i criteri di qualità dell’ambiente, per valutare in maniera integrata le relazioni tra
sviluppo di processi produttivi e tutela ambientale, opzioni gestionali e valutazione di impatto,
recupero e controllo degli ambienti inquinati.
Al termine del corso lo studente deve essere in grado di:
1. Descrivere le caratteristiche fondamentali e i principi generali della valutazione di impatto
ambientale.
2. Conoscere e saper applicare i criteri gestionali per la valorizzazione e tutela delle aree costiere,
per la movimentazione dei fondali (dragaggi, bonifiche e rinascimenti costieri) e per l’applicazione di
procedure VIA e VAS.
3. Conoscere le principali politiche europee in materia di gestione ambientale e di prevenzione
dell’inquinamento marino.
4. Pianificare una valutazione di impatto su problematiche inerenti opere realizzate in ambiente
marino e costiero.
271/471
Programma
- Aspetti economici e normativi dell’inquinamento, prevenzione e controllo degli impatti.
- Definizione delle risorse, dell’uso delle risorse, del valore economico delle risorse.
- Criteri e standard di qualità ambientale: strumenti e punti critici nella formulazione degli standard di
qualità.
- Definizione ed impostazione di uno Studio di Impatto Ambientale (SIA) e principali riferimenti
normativi: “quadro di riferimento programmatico”, “quadro di riferimento progettuale”, “quadro di
riferimento ambientale”.
- Valutazione di Impatto Ambientale (VIA): procedura tecnico-amministrativa.
- Valutazione Ambientale Strategica (VAS).
- Valutazione di impatto ambientale nell’ambiente marino e costiero: approccio concettuale,
normativo e metodologie.
- Il sistema di gestione ambientale: il regolamento EMAS CE 761/01 e la norma UNI EN ISO
14001/04; linee guide per l’applicazione del regolamento EMAS al settore della piscicoltura.
- Procedura di Autorizzazione Ambientale Integrata: IPPC e AIA
- Problematica della gestione dei rifiuti: confronto tra ambiente terrestre e marino.
- Movimentazione dei sedimenti marini: procedure analitiche per la caratterizzazione dei materiali e
criteri di gestione.
- Gestione dei dragaggi portuali: trasporto e deposizione dei sedimenti marini e relativi piani di
monitoraggio.
- Le bonifiche di siti marini contaminati.
- I ripascimenti delle spiagge: aree di prelievo marine non costiere, sabbie relitte.
Orale. Colloquio sugli argomenti svolti a lezione ed eventuale presentazione degli elaborati
realizzati durante le esercitazioni
Testi consigliati
272/471
ICRAM APAT Agosto 2006. Manuale per la movimentazione dei sedimenti marini.
“Valutazione di Impatto Ambientale”, 2006. Editore Esselibri-Simone
Marchello, Perrini, Serafini, “ Diritto dell’Ambiente” VII Edizione. Editore Esselibri-Simone
273/471
FOOD BIOCHEMISTRY
TIZIANA BACCHETTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic biochemistry knowledge
The aim of the course is to give students the tools to know:
- the main nutritional compounds in food and the reactions in which they are involved during food:
processing and storage.
- the biochemical mechanisms that regulate digestion, absorption and metabolic utilization of
nutrients
- the molecular basis of the main diseases associated with wrong eating habits.
Program
FOOD COMPOSITION AND NUTRITIONAL CHARACTERISTICS
- Food Carbohydrates: monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, polysaccarides,
non-starch polysaccarides, vegetable fiber, artificial and non-carbohydrate sweeteners, prebiotics
and probiotics.
- Food Lipids, fatty acids (saturated, unsaturated, essential fatty acids), hydrogenation and
vegetable oils, lipid peroxidation, animal and vegetable sterols
- Food Proteins, evaluation of protein quality
- Vitamins and their physiological importance
- Phytonutrients and their physiological functions
- Alcoholic beverages
- Minerals
274/471
- Food additives and flavourings
- Novel foods and functional foods
ALTERATIONS DURING FOOD PROCESSING
Maillard reaction, non-enzymatic browning reaction and nutritional effects. Fatty acids
hydrogenation and lipid peroxidation. Protein degradation.
FOOD AND HEALTH
- The molecular basis of the main diseases associated with wrong eating habits
Recommended reading
275/471
FORECASTING AND PREVENTION OF NATURAL DISASTER
MAURIZIO FERRETTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Prerequisites
meteorological and geological courses
basic knowledge for risk forecast and management
Program
Operative chain for hydrogeological risk forecast
Nowcasting : meteorological satellite and radar
Forecast numerical models: global circulation and limited area models
Meteorological maps interpretation
Landslide Risk.
Marche geological overview
Landslide triggering factors: case studies
Precipitation amount and related landslide investigation for forecast soil effects
Triggering rainfall thresholds
Landslide forecast models: physical based and empirical models
Italian case studies
276/471
CF Marche activities
Hydraulic risk
Rainfall-Runoff process
Temporal and spatial scale
Rainfall spatial estimation methods
Precipitation data analysis and precipitation intensity-duration curves
Hydrological modelling
Rainfall thresholds definition for runoff scenarios
Hydraulic modelling introduction
Fire risk
Integrated telecontrol and monitoring systems
Risk management. Fire extinguishing activities.
Planning and prevention
Sismic risk.
Seismogenesis
Seismological precursors
Monitoring system and data dissemination
Prevention
Case studies and hazard scenarios
Volcanic risk.
Volcanology
Volcanic precursors
277/471
Prevention
Case studies and hazard scenarios
Recommended reading
Rosso Renzo, Manuale di protezione idraulica del territorio. Appendice sulla normativa italiana in
materia di difesa del suolo, protezione civile e dighe, CUSL (Milano) (collana Scientifica);
278/471
FUNDAMENTALS OF BIOLOGY
ADRIANA CANAPA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 2^ semestre
Program
General characteristics of living matter. The cell theory. Chemical composition of living matter. The
biological importance of water. The major classes of organic compounds: carbohydrates, lipids,
proteins, nucleic acids. Main methods to study the cells, the compound microscope, and the
electron microscope. Virus. Morphology and metabolism of prokaryotic cell. The eukaryotic cell:
plasma membrane (structure and function). Cytoskeleton: microtubules, microfilaments and
intermediate filaments. Rough and smooth endoplasmic reticulum. Golgi apparatus. Lysosomes.
Peroxisomes. Exocytosis and endocytosis. Cilia and flagella. Mitochondria. Chloroplasts. Nucleus
and nucleolus. Cell junctions. Cellular communication: synaptic, endocrine and neuroendocrine
signaling.
Flow of information in living matter. DNA replication, transcription in prokaryotes and eukaryotes.
Maturation of mRNA, rRNA and tRNA. The apparatus of translation: tRNA and ribosomes, the
genetic code, translation in prokaryotes and eukaryotes. Post-translational modifications and
post-synthetic destiny of proteins. The concept of the gene. The organization of the genome. The
regulation of gene expression. Cell division: cell cycle regulation. Mitosis. Meiosis. The human
karyotype. The Mendel's laws of the transmission of hereditary characters. Autosomal dominant
inheritance, autosomal recessive inheritance, sex-linked inheritance. Non-Mendelian inheritance.
Asexual reproduction. Sexual reproduction: spermatogenesis, oogenesis. Ovarian cycle. Uterine
cycle. Fertilization. An outline of embryology.
Recommended reading
Chieffi et al. Biologia & Genetica. Edises; Colombo R. Olmo E Biologia della cellula. Edi-ermes
279/471
FUNDAMENTALS OF ECOLOGICAL SYSTEMS ANALYSIS
ANTONIO PUSCEDDU
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 2^ semestre
Prerequisites
None
The course aims at providing students with the basic knowledge about the structure and functioning
of ecological systems, the relationships between organisms and the environment, the methods for
the analysis of ecosystems.
The course includes basics of population dynamics, the analysis of biotic and abiotic factors that
regulate temporal and spatial fluctuations of natural populations, the description and functioning of
some of the most important ecosystems on Earth.
Program
Ecosystems properties; the energy flux; ecological efficiency; fitness and adaptation; abiotic factors
controlling ecosystems; resources and consumers; population ecology principles; life tables;
recruitment; population growth in limited and non-limited environment; density-dependent control of
population size; r and K dichotomy; competition and predation; basic mathematical models of
competition and predation; ecological niche; successions; biodiversity and ecosystem functioning
relationships; sampling methods; experimental designs for ecosystem analysis; examples of natural
ecosystems.
Recommended reading
Bologna, 2000
Ambrosiana, Milano, 2004. 48
280/471
281/471
FUNDAMENTALS OF ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT
STEFANIA GORBI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
A good knowledge of ecotoxicology and ecological processes are important requisites for this
course.
The Course is aimed to prepare students for defining quality standards, the integrated complexity
between development of productive activities and environmental protection, management options
and environmental impact assessment, remediation and monitoring of polluted areas.
At the end of the course the student should have the capability to:
1.
Describe fundamentals and general principles of environment impact assessment.
2.
Apply conceptual criteria for defining quality criteria in different environmental matrices.
3.
Apply criteria for environmental management of coastal areas, dredging, remediation and
coastal erosion.
Program
- Definition and design of an environmental impact assessment, main normative guidelines for VIA
and VAS (environmental and strategic impact assessment).
- Economy and normative restrictions to prevent, limit, monitor and remediate environmental
pollution.
- Environmental and biological resources, use and economical issues.
- Quality standard for the environment; formulation, technical aspects and critical points in setting
limits for quality standards.
- Environmental management systems: EMAS CE 761/01 and UNI EN ISO 14001/04.
- Waste management: comparison between terrestrial and marine environment.
282/471
- Management of contaminated marine sediment: analytical procedures to characterized the quality.
- Practical examples on management options and technical approaches in dredging and disposal of
sediments.
- Remediation of contaminated marine area
Recommended reading
ICRAM APAT Agosto 2006. Manuale per la movimentazione dei sedimenti marini.
“Valutazione di Impatto Ambientale”, 2006. Editore Esselibri-Simone
Marchello, Perrini, Serafini, “ Diritto dell’Ambiente” VII Edizione. Editore Esselibri-Simone
283/471
FUNDAMENTALS OF METEOROLOGY AND CLIMATOLOGY
PIERPAOLO FALCO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
physic and mathematic course are necessary to attend the class
The course is aimed to provide students with the knowledge regarding the basic laws which
determine the processes and the dynamic of the atmosphere. This point represents the base to
understand of :
1)
the processes occurring along the vertical direction
2)
the processes occurring on the horizontal plane
3)
the general atmospheric circulation
4)
the evolution of weather conditions in the boundary layer
5) the state of the past and preset climate conditions, of the climate variability and of the main
phenomena which determines the climate on large scale.
Program
Atmosphere: introduction; thermodynamic state; pressure ; density; temperature, ideal gas laws;
isometric equation; atmosphere structure and terminology.
Radiation : orbital factors; fluxes; radiation laws.
Heat: sensible and latent heat; lagrangian heat budget (not saturated atmosphere; first
thermodynamics law; adiabatic and thermal environmental gradient; potential temperature;
thermodynamics diagrams); eulerian heat budget (advection; conductivity and surface fluxes);
turbulence; radiation; latent heat; net heat budget; surface heat budget; apparent temperature.
Temperature measurements.
Boundary Layer: static stability; boundary layer set up; structure and evolution; air pollution in the
boundary layer.
284/471
Humidity: water vapour saturation pressure; variables; mixing ratio; eulerian budget; lagrangian
heat budget (saturated adiabatic gradient; thermodynamics diagrams; equivalent potential
temperature). Humidity measurements.
Stability: thermodynamic diagrams (applications); buoyancy; static stability; thermodynamics
diagrams for the boundary layer; Brunt-Väisäla frequency; dynamic stability.
Cloud Formation: development and size; saturation processes; fogs
Precipitation: Raindrops and ice crystals formation; growth of raindrops and ice crystals by
diffusion; collisions and collections; condition for raindrops falling, estimates of precipitation by radar
and precipitation measurements.
Dynamic: scales; wind velocity; vertical equation of the motion; thermal circulation; streamlines and
streaklines; trajectories; Bernoulli equation; the geostrophic approximation; topographic wave;
foehn; wind measurement;
Global circulation: nomenclature; differential heating; thermal wind; jet stream; vorticity; jet stream
meandering; general circulation (Ferrel and Hadley cells); Ekman spiral.
Air masses and fronts :Anticyclones; air masses; synoptic charts, surface fronts; fronts formation;
fronts in intermediate and upper atmosphere.
Climate and its classification: Introduction; classification methods, climate typology; history of the
world climate.
Variability of the climatic system: moderate and quickly
transformation; current climatic transformation; signals and
effects; Italian climate; air-sea interactions;
Teleconnections; the El Niño-Southern Oscillation (ENSO);
the North Atlantic Oscillation (NAO); inter-decadal
fluctuations and trends
Recommended reading
Robert V. Rohli and Anthny J. Vega, Climatology, Jones and Barlett Publishers
Bruce T. Anderson and Alan Strahler, Visualizing Weather and Climate, Wiley
285/471
286/471
GENERAL MICROBIOLOGY
FRANCESCA BIAVASCO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic biochemical and cytology knowledge
Program
The Microbial World. Diversity and history of microorganisms. The three-domain view of life.
Prokaryotes, eukaryotes, viruses.
The prokaryotes. Bacteria and Archaea.
Structure and function of prokaryotic cells. The cell surface of bacteria: Gram-positive and
Gram-negative bacterial cell wall, Peptidoglycan structure and biosynthesis. Surface
polysaccarides, flagella, fimbriae. The cell surface of Archaea.
The cytoplasmic membrane and the cytoplasm. The endospore: structure, sporulation and
germination. Mechanics of flagella-mediated motility, chemotaxis; other types of motility. Bacterial
genetics: bacterial DNA replication; mobile genetic elements (plasmids, insertion sequences,
transposons, gene cassettes). Horizontal gene transfer among bacteria: transformation,
transduction and conjugation.
The eukaryotic microbes. General features, reproduction and classification of protozoa and fungi.
Biological cycles of the main parasites that are pathogenic to humans
The viruses. General features. Viruses of mammalian cells: structure and classification; steps of
viral replication. Effects on host cells. Viral persistence, latency and cellular transformation.
Bacteriophages: virulent and lysogenic bacteriophages, phage T4 and phage lambda replication;
lysogenic conversion.
Microbial nutrition and growth. Metabolic types: aerobic, anaerobic, fermentation, photosynthesis;
breakdown of polymers and transport across the cytoplasmic membrane. Interactions of
prokaryotes with their environment.
Study and cultivation of microorganisms.
Microscopy, preparation and staining of
specimens. Cultivation of microorganisms:
287/471
selection of medium and atmosphere; pure
cultures; measurement of growth, the growth
curve.
Control of microbial growth. Disinfection and
sterilization. Antibiotics: general features,
mechanisms of action and resistance. Disk
diffusion susceptibility test.
Microbial and microorganism-host interactions. Microbial communities. Symbiotic interactions:
commensalism, mutualism, parasitism. Microbial biofiilms. Pathogenicity and virulence:
adhesiveness, invasiveness and toxin production. Endotoxins and esotoxins. Nonspecific and
specific human body defenses.
Antigens and antibodies, cells involved in the immune response, vaccines.
Verbal test
Recommended reading
Wiley M., Sherwood M., Woolverton. J. Prescott, Microbiologia - Microbiologia generale (1° vol.),
McGraw – Hill, 2009.
Gianni Dehò e Enrica Galli. Biologia dei microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana 2012.
Schaechter, Ingraham, Neidhardt “Microbiologia”. Zanichelli, 2007.
Madigan, Martinko, Parker. Brock-Biologia dei microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana, 2007.
Volume1.
288/471
GENERAL PHYSIOLOGY (A-L)
PAOLO MIGANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 2^ semestre
Prerequisites
To follow the course of General Physiology, students must have a knowledge of Mathematics,
Physics, Chemistry and Comparative Anatomy, at the level of the corresponding courses in the
Faculty program. Some basic Biochemistry would be beneficial.
The aim of the General Physiology course is to provide the students with:
• basic knowledge of structure and specific functions of organs and apparatuses in animal
organisms (with special reference to Vertebrates);
• how to use Physics and Physical Chemistry knowledge for the study of animal organs and
apparatuses;
• the understanding of the main research methods in Physiology, in theory and practice;
Program
Overview of aims, theories and methods of General Physiology.
Morphology and functional organization of Central Nervous System and neuromuscular apparatus.
Structure and functions of membranes in excitable cells. Membrane electric field and potential.
Electrochemical potential. Ionic composition of intra and extracellular fluids; Nernst´s equation and
the equilibrium potential. Membrane permeability; ion pumps.
The action potential. Electric models of excitable membranes. Membrane ionic conductance;
voltage-dependent channels. Initiation and distance transmission of the action potential.
The sensory structures and functions. Sensory receptors. Special sensory organs in marine
animals.
Synapses: morphology and functions. Electrical synapses. Chemical synapses. Synaptic
transmitters;
289/471
synaptic membrane receptors. Excitatory and inhibitory post-synaptic potentials.
Skeletal and smooth muscles: features and functions. The role of skeletal muscles in movements
and posture. Skeletal muscle structure: biochemistry and the constituents of the functional unit
(sarcomere). The neuromuscular synapse and nervous command. Excitation-contraction coupling.
Nature and role of the visco-elastic components in contraction. Vertebrate posture and movements.
The Vertebrate circulatory apparatus: morphology and functional features. Functions of myocardium
and conduction tissue. Mechanics of the cardiac cycle. Electric events of the cardiac cycle and
electrocardiography. Blood vessel structure at the microscopic and macroscopic level, with
references to blood circulation. Circulatory physics and hemodynamics. Regulation in hemodynamic
parameters: physiology of the Intrinsic regulation. External regulation: Autonomic Nervous System
and the integrated cardiovascular reflexes.
The Vertebrate respiratory apparatus: morphology and functions. Mechanics in lungs, airways and
thoracic cage. Mechanics of the respiratory cycle: automatic cycle control ad its chemical regulation.
Gas exchanges in gills, alveoli and in tissues. Physical chemistry of gas exchanges through
epithelia.
Blood transport of respiratory gases. Structure and functions of the haemoglobins and myoglobin.
The renal apparatus in Vertebrates and non-Vertebrates: morphology and functions. Physics of
glomerular filtration; measurement and physiological relevance of the renal clearance of blood
substances.
The tubular reabsorption. Outline of the transport of solutes in cells; membrane carriers. Water
obligatory and facultative reabsorption.
The pH in body fluids. Buffer systems in extra and intracellular fluids. Physiological and pathological
pH changes and their renal regulation.
Written and oral examinations.
Recommended reading
. Several Authors (edited by E. D'Angelo and A. Peres). Fisiologia: molecole, cellule e sistemi.
EdiErmes, Milano.
. C. Casella V. Taglietti, Principi di Fisiologia - Volume I e II, La Goliardica Pavese.
. D.U. Silverthorn, Fisiologia, Casa Editrice Ambrosiana.
290/471
GENETIC ENGINEERING
TIZIANA CACCIAMANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of DNA structure and functions (Molecular Biology), protein sctructures and
functions (Biochemistry), and good knowledge on prokaryotic and eukaryotic cells (Microbiology,
Cytology).
After the course the student should: (a) have acquaired the theorical and pratical skills necessary to
constract and use recombinant DNA molecules and vectors, for the isolation characterization and
expression of genes; (b) know the most common vectors used for cloning and producing
recombinant proteins; (c) decide, according to different use/source of recombinant proteins, which
biological system is optimal for expression; (d) evaluate the advantges and risks in the use of
genetic engineering in different biotechnological fields.
Program
The course is organized in lectures and laboratory practice and its aim is giving to students basic
knowledge for constraction and use of cloning and expression vectors containing recombinant DNA
in prokaryotic and eukaryotic system.
- Prokaryotic systems- Short introduction on bacteria and phages biology; restriction enzymes and
other enzymes usefull for DNA and RNA manipulations; chemical synthesis, sequencing and
amplification of DNA; site directed mutagenesis; search gene in gene banks and computer analysis
of data. Cloning and expression vectors based on plasmid and bacteriophage; transfection and
selection methods; constraction of genomic and cDNA libraries; large scale production of
recombinant proteins.
– Eukaryotic systems- Short introduction on eukaryotic hosts, expression vector; transfection and
selection methods utilized in yeast, insect cells and mammalian cells; production of recombinant
protein in eukaryotes; vectors for gene, RNAi and Oligo therapies.
The laboratory practice will be organized as short research program.
Recommended reading
291/471
S. Primrose, R. Twyman, B.Old – Ingegneria Genetica, principi e tecniche- Zanichelli, 2004.
B.R. Glick, J.J. Pasternak – Biotecnologia Molecolare, principi e applicazioni del DNA ricombinanteZanichelli, 1999.
292/471
GENETICA
DAVIDE BIZZARO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Avere frequentato i corsi di: Citologia e istologia, Zoologia.
Il corso di Genetica ha l'obiettivo di far acquisire allo studente la conoscenza di base delle modalità
di duplicazione, trasmissione ed espressione dell'informazione genetica a livello di cellule Pro- ed
Eucariotiche, di individui, e popolazioni. Fornisce le informazioni indispensabili per l'analisi delle
basi genetiche e molecolari dell'evoluzione e dello sviluppo degli organismi viventi.
Programma
Che cos’è la Genetica: introduzione al corso.
La trasmissione dei caratteri: le leggi di Mendel. Incroci di monoibridi e il principio della
segregazione. Incroci di diibridi e il principio dell'assortimento indipendente. Estensione dell’eredità
mendeliana.
Teoria cromosomica dell'ereditarietà. La determinazione del sesso nei sistemi eucariotici. Geni
concatenati. Ricombinazione fra geni. Significato genetico della meiosi. Alleli multipli. Relazioni di
dominanza e recessività. Interazione fra geni e rapporti mendeliani modificati. Epistasi. Caratteri
poligenici e pleiotropia. Penetranza ed espressività. Geni letali. Ambiente ed espressione genica. La
natura dei caratteri quantitativi.
Ricombinazione fra geni e ruolo dello scambio fra i cromosomi. Localizzazione dei geni sui
cromosomi: cenni di tecniche di mappatura in procarioti ed eucarioti. Ricombinazione mitotica.
Mappatura di geni nei cromosomi umani. Mappatura dei geni nei batteri: trasformazione,
coniugazione, trasduzione.. Analisi della struttura fine di un gene.
293/471
La natura del materiale genetico: composizione chimica e struttura del DNA e dell'RNA; interazioni
DNA-proteine. La natura dei geni e dei genomi. Caratteristiche strutturali e funzionali dei cromosomi
di procarioti e eucarioti. La replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti. Il processo di
trascrizione dei geni nei procarioti e negli eucarioti. Struttura e funzione dell'RNA messaggero,
ribosomico e transfer. La natura del codice genetico. Il processo di traduzione del codice genetico.
Tecnologie genetiche: introduzione ai metodi e alle applicazioni dell’ingegneria genetica; analisi
strutturale e funzionale di genomi e genomi (vettori di clonazione, librerie, PCR, sequenziamento,
genomica, proteomica, ecc). Meccanismi di regolazione dell'espressione genica nei procarioti. Geni
regolati e costitutivi. Livelli e modalità di controllo dell'espressione genica negli eucarioti. Cenni di
regolazione genica dello sviluppo e del differenziamento cellulare normale e patologico.
L’Imprinting, l’amplificazione genica e i meccanismi di riarrangiamento genico.
Definizione di mutazione. Cause di mutazione. Identificazione di potenziali mutageni. Meccanismi di
riparazione del DNA. Mutazioni geniche. Aberrazioni cromosomiche. Mutazioni genomiche.
Elementi genetici trasponibili.
Genetica di popolazioni ed evoluzionistica. Frequenze geniche e genotipiche. La legge di
Hardy-Weinberg. La variabilità genetica nelle popolazioni naturali. Variazioni delle frequenze
geniche nelle popolazioni. Effetti delle forze evolutive sul pool genico di una popolazione.
Evoluzione molecolare.
Laboratorio di Genetica.
Principi di Bioinformatica: esempi di applicazioni delle tecniche di bioinformatica per la clonazione e
la caratterizzazione di geni mediante PCR.
294/471
Determinazione del polimorfismo di alcuni geni mediante estrazione e amplificazione del Dna
genomico, seguita da genotipizzazione RFLP.
Orale. Durante il corso è prevista una prova scritta FACOLTATIVA, sulla Genetica Formale.
L'esame orale finale consiste nella risoluzione di semplici esercizi di genetica formale, e nella
risposta a domande riguardanti l'intero programma di Genetica e gli argomenti trattati nelle
esercitazioni. L'esame ha una durata media di 30 minuti.
Testi consigliati
P. J. Russel, iGenetica IIa edizione. Edises, 2007.
R. J. BROOKER, Genetica. Analisi e principi. Zanichelli, 2000
D. P. SNUSTAD, M. J. SIMMONS. Principi di Genetica. Edises, 2004
A. J. Griffiths et al., Genetica. Principi di analisi formale. Zanichelli, 2002
L. H. HARTWELL et al., Genetica - dall’analisi formale alla genomica. Mc Graw-Hill 2006
295/471
GENETICA MOLECOLARE
MARCO BARUCCA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza dei concetti base di genetica e biologia molecolare
Il corso fornirà i concetti fondamentali sulla struttura, funzione ed evoluzione dei geni e genomi
eucariotici. Inoltre alla fine del corso lo studente dovrà aver acquisito conoscenze sulla genetica
molecolare dei tumori e sui principi e strategie per l’identificazione dei geni-malattia nell’uomo.
Programma
Importanza dei progetti di sequenziamento genomico; presupposti ed organizzazione del Progetto
Genoma Umano e progetti genoma per organismi modello; genomica funzionale.
Struttura ed organizzazione dei genomi nucleari e mitocondriali negli eucarioti. Organizzazione,
distribuzione e funzione dei geni che codificano polipeptidi, sequenze ripetute in tandem di DNA
non codificante, DNA ripetitivo non codificante distribuito nel genoma, elementi trasponibili e
retrotrasposoni.
Evoluzione della struttura dei geni e geni duplicati; evoluzione di cromosomi e di interi genomi;
genomica comparata; evoluzione delle popolazioni umane.
Identificazione dei geni-malattia nell’uomo: principi e strategie.
Genetica molecolare dei tumori.
Genetica molecolare delle immunoproteine dei vertebrati.
Strategie e metodi della Genetica Molecolare.
Prova orale
Testi consigliati
Tom Strachan e Andrew P. Read, “Genetica umana molecolare” UTET
296/471
297/471
GENETICS
DAVIDE BIZZARO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Prerequisites
A good knowledge of Cytology, Biochemistry, General Biology and Zoology is required.
Course contents
Practical work:
Principles of Bioinformatics.
Gene polymorphisms determination of human genes: from DNA extraction to PCR and gel
fragments analysis of gene polymorphisms
The course is intended to provide a coherent view of modern genetics from mendelian classical
genetics trough molecular genetics and up to the evolutionary and population genetics.
Program
Introduction: the cell cycle; mitosis and meiosis from the genetic viewpoint; the sexual reproduction
and the variability.
Genotype and phenotype: the mendelian genetics. The chromosomal bases of heredity, the
determination of sex and sex linked characters in eukaryotic systems. Extension of the mendelian
genetic analysis: multiple alleles, variability of the relations of dominance, gene interactions and
modified mendelian ratios, genes and environment. Linkage, meiotic and mitotic crossing-over,
gene mapping in eukaryotes. Primers of Quantitative genetics. Genetic analysis in prokaryotes:
bacterial transformation and transduction. The structure of the genetic material: DNA and RNA.
DNA, chromosomes, genomes. Complexity of the eukaryotic sequences. DNA replication and
recombination. Transcription and RNA maturation. Different types of RNA: mRNA, tRNA, rRNA,
snRNA,. The translation process, the structure of proteins and the genetic code.
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Gene cloning and the technology of recombinant DNA: the restriction enzymes, cloning vectors,
genomic banks and gene libraries, synthesis of cDNA molecules. DNA sequencing, the technique of
polymerase chain reaction (PCR) ecc.
Gene regulation in bacteria: the Lac and Trp operons in E.coli. Gene regulation in Eukaryotes at
different levels: transcription, maturation and translation of mRNAs. Gene regulation in development
and differentiation; imprinting, gene amplification and mechanisms of gene rearrangement. Genetic
mutations: point mutation, chromosomal and genomic mutations. Dna repair. Mutagenesis test. The
jumping sequences of DNA: the transposons.
The evolutionary genetics (genetics of populations), allelic frequencies, the Hardy-Weinberg
equation. The genetic variability in natural populations. The causes of variation of the allelic
frequencies in natural populations: natural selection, mutation, random genetic drift, migration.
Sickle cell anaemia and thalassemia. Molecular evolution.
Recommended reading
P. J. Russel, Genetica IIIa edizione. Pearson, 2010.
R. J. BROOKER, Principi di Genetica. Mc Graw-Hill, 2010
L. H. HARTWELL et al., Genetica - dall’analisi formale alla
genomica 2/ed. Mc Graw-Hill 2008
D. P. SNUSTAD, M. J. SIMMONS. Principi di Genetica. 4/ed. Edises, 2010
A. J. Griffiths et al., Genetica. Principi di analisi formale. Zanichelli, 2006
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GEOLOGIA
MASSIMO SARTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Programma
GEOLOGIA GENERALE
- Interno della Terra. Crosta, mantello, nucleo. Discontinuità di Mohorovicic. Litosfera ed
astenosfera. Distribuzione dei terremoti e placche litosferiche
- Gravità ed isostasia. Flusso di calore negli oceani e nei continenti. Correnti convettive.
- Deriva dei continenti. Evoluzione storica del concetto: prove e documentazioni. Magnetismo e
paleomagnetismo. Campo magnetico terrestre. Migrazione apparente dei poli. Anomalie
magnetiche negli oceani. Inversioni di polarità magnetica.
- Dorsali medio-oceaniche. Flusso di calore. Zone di frattura. Espansione dei fondi oceanici. Prove
dell’ espansione. Faglie trasformi. Età e spessore dei sedimenti oceanici
- Tettonica delle placche. Margini delle placche. Cinematica delle placche. Moto relativo di placche
su una sfera. Geometria euleriana. Poli di rotazione. Giunzioni triple stabili e instabili. Piano di
Benioff. Curva di Sclater. Hot spots. Dorsali asismiche. Sistemi arco-fossa. Catene metamorfiche
appaiate
- Ofioliti e mélange
- Cratoni, scudi, piattaforme. Geosinclinali: Hall, Dana, Haug, Stille, Kay, Aubouin. Flysch e
Molassa. Correnti di torbidità e torbiditi. Aulacogeni. Orogeni da collisione (Alpi ed Himalaya) e da
attivazione (Ande). Suspect terrains.
GEOLOGIA DEI MARGINI CONTINENTALI
- Definizione di margine continentale. Tipi di margini continentali. Evoluzione dei margini passivi.
Periodo pre-breakup (fase di sollevamento e fase di rifting). Breakup unconformity. Periodo
post-breakup (stadio di drifting).
SEDIMENTAZIONE E STRATIGRAFIA
300/471
- Variazioni eustatiche del livello marino e loro cause. Le curve eustatiche. meccanismi di
subsidenza. Trasgressioni, regressioni e loro fattori di controllo.
- Rapporti spaziali tra corpi sedimentari. Rapporti verticali e discordanze. Rapporti laterali ed
eteropie. Concetto di facies. Principio di Walther e sue applicazioni.
Orale. Si svolge in tre sessioni per i tre moduli nei quali si articola il corso. Ciacuna sessione
consiste di 2-3 domande al candidato, con registrazione del voto finale come media delle singole
valutazioni per sessione. Ogni sessione d' esame può essere sostenuta singolarmente al termine
del ciclo di lezioni del modulo, o cumulativamente in sede di appello ufficiale. La modalità di
esecuzione rimane la stessa.
Testi consigliati
- Haq, B. U. and Boersma, A. Eds - Introduction to marine micropaleontology (1980) Seibold, E.,
Berger, W. H. - The sea floor. An introduction to marine geology (1982)
- Lipps Jere, H. - Fossil prokaryotes and protests. Blackwell Scientific Publications (1993)
- Brenchley, P. J., Harper, D. A. T. – Paleoecology. Chapman & Hall (1998).
301/471
GEOLOGIA
MASSIMO SARTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Programma
GEOLOGIA GENERALE
- Interno della Terra. Crosta, mantello, nucleo. Discontinuità di Mohorovicic. Litosfera ed
astenosfera. Distribuzione dei terremoti e placche litosferiche
- Gravità ed isostasia. Flusso di calore negli oceani e nei continenti. Correnti convettive.
- Deriva dei continenti. Evoluzione storica del concetto: prove e documentazioni. Magnetismo e
paleomagnetismo. Campo magnetico terrestre. Migrazione apparente dei poli. Anomalie
magnetiche negli oceani. Inversioni di polarità magnetica.
- Dorsali medio-oceaniche. Flusso di calore. Zone di frattura. Espansione dei fondi oceanici. Prove
dell’ espansione. Faglie trasformi. Età e spessore dei sedimenti oceanici
- Tettonica delle placche. Margini delle placche. Cinematica delle placche. Moto relativo di placche
su una sfera. Geometria euleriana. Poli di rotazione. Giunzioni triple stabili e instabili. Piano di
Benioff. Curva di Sclater. Hot spots. Dorsali asismiche. Sistemi arco-fossa. Catene metamorfiche
appaiate
- Ofioliti e mélange
- Cratoni, scudi, piattaforme. Geosinclinali: Hall, Dana, Haug, Stille, Kay, Aubouin. Flysch e
Molassa. Correnti di torbidità e torbiditi. Aulacogeni. Orogeni da collisione (Alpi ed Himalaya) e da
attivazione (Ande). Suspect terrains.
GEOLOGIA DEI MARGINI CONTINENTALI
- Definizione di margine continentale. Tipi di margini continentali. Evoluzione dei margini passivi.
Periodo pre-breakup (fase di sollevamento e fase di rifting). Breakup unconformity. Periodo
post-breakup (stadio di drifting).
SEDIMENTAZIONE E STRATIGRAFIA
302/471
- Variazioni eustatiche del livello marino e loro cause. Le curve eustatiche. meccanismi di
subsidenza. Trasgressioni, regressioni e loro fattori di controllo.
- Rapporti spaziali tra corpi sedimentari. Rapporti verticali e discordanze. Rapporti laterali ed
eteropie. Concetto di facies. Principio di Walther e sue applicazioni.
Orale. Si svolge in tre sessioni per i tre moduli nei quali si articola il corso. Ciacuna sessione
consiste di 2-3 domande al candidato, con registrazione del voto finale come media delle singole
valutazioni per sessione. Ogni sessione d' esame può essere sostenuta singolarmente al termine
del ciclo di lezioni del modulo, o cumulativamente in sede di appello ufficiale. La modalità di
esecuzione rimane la stessa.
Testi consigliati
- Haq, B. U. and Boersma, A. Eds - Introduction to marine micropaleontology (1980) Seibold, E.,
Berger, W. H. - The sea floor. An introduction to marine geology (1982)
- Lipps Jere, H. - Fossil prokaryotes and protests. Blackwell Scientific Publications (1993)
- Brenchley, P. J., Harper, D. A. T. – Paleoecology. Chapman & Hall (1998).
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GEOLOGY
MASSIMO SARTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Program
GENERAL GEOLOGY
- Interior of the Earth. Crust, mantle, nucleus, Mohorovicic discontinuity. Lithoshere and
astenosphere. Distribution of earthquakes. Lithospheric plates
- Gravity and isostasy. Heat flow on oceanic and continental crusts. Convection in the mantle.
- Continental drift, historical evolution of the concept: geologic, palaeontolological and geophysical
evidences. Earth magnetic field and palaeo-magnetism. Apparent polar wander paths. Magnetic
anomalies in the oceanic crust. Magnetic reversals.
- Mid-oceanic ridges, heat flow at Mid-Oceanic Ridges. Fracture zones. Sea-floor spreading and its
geologic evidences. Transform faults. Age and thickness of oceanic sediments.
- Plate tectonics and plate margins. Plate kinematics. Relative motion of lithospheric plates on a
sphere. Eulerian geometry. Rotation poles. Triple junctions: stable and unstable. Plane of Benioff.
Curve of Sclater. Hot spots. A-seismic ridges. Arc-trench systems.
- Ophiolites and mélanges
- Cratons, shields and platforms. Geosynclines: Hall, Dana, Haug, Stille, Kay, Aubouin. Flysch and
Molasse. Turbidity currents and turbidites. Aulacogens. Collision orogens (Alps and Himalayas) and
activation orogens (Andes). Suspect terrains.
GEOLOGY OF CONTINENTAL MARGINS
- Definition of continental margins. Continental-margin types. Evolution of passive continental
margins. Pre-breakup period (phase of uplift and rifting). Breakup unconformity. Post-breakup
period (drifting stage)
SEDIMENTATION AND STRATIGRAPHY
- Eustatic variations of the sea level. Eustatic curves. Subsidence mechanisms. Transgressions and
regressions and their control factors.
- Stratal relationships among lithosomes. Vertical and horizontal stratal relationships.
Unconformities. Lateral stratal relationships and eteropy. Concept of facies. Principle of Walther and
its applications.
Recommended reading
1) Haq B.U. and Boersma A. Eds.: Introduction to marine Micropaleontology (1980)
2) Seibold E. & Berger W.H.: The sea floor. An introduction to Marine Geology (1982)
3) Lipps Jere H.: Fossil Prokaryotes and Protists Blackwell Scientific Publications 1993
4) Brenchley P.J. & Harper D.A.T. Paleoecology, Chapman & Hall 1998.
304/471
305/471
GEOLOGY
MASSIMO SARTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Program
GENERAL GEOLOGY
- Interior of the Earth. Crust, mantle, nucleus, Mohorovicic discontinuity. Lithoshere and
astenosphere. Distribution of earthquakes. Lithospheric plates
- Gravity and isostasy. Heat flow on oceanic and continental crusts. Convection in the mantle.
- Continental drift, historical evolution of the concept: geologic, palaeontolological and geophysical
evidences. Earth magnetic field and palaeo-magnetism. Apparent polar wander paths. Magnetic
anomalies in the oceanic crust. Magnetic reversals.
- Mid-oceanic ridges, heat flow at Mid-Oceanic Ridges. Fracture zones. Sea-floor spreading and its
geologic evidences. Transform faults. Age and thickness of oceanic sediments.
- Plate tectonics and plate margins. Plate kinematics. Relative motion of lithospheric plates on a
sphere. Eulerian geometry. Rotation poles. Triple junctions: stable and unstable. Plane of Benioff.
Curve of Sclater. Hot spots. A-seismic ridges. Arc-trench systems.
- Ophiolites and mélanges
- Cratons, shields and platforms. Geosynclines: Hall, Dana, Haug, Stille, Kay, Aubouin. Flysch and
Molasse. Turbidity currents and turbidites. Aulacogens. Collision orogens (Alps and Himalayas) and
activation orogens (Andes). Suspect terrains.
GEOLOGY OF CONTINENTAL MARGINS
- Definition of continental margins. Continental-margin types. Evolution of passive continental
margins. Pre-breakup period (phase of uplift and rifting). Breakup unconformity. Post-breakup
period (drifting stage)
SEDIMENTATION AND STRATIGRAPHY
- Eustatic variations of the sea level. Eustatic curves. Subsidence mechanisms. Transgressions and
regressions and their control factors.
- Stratal relationships among lithosomes. Vertical and horizontal stratal relationships.
Unconformities. Lateral stratal relationships and eteropy. Concept of facies. Principle of Walther and
its applications.
Recommended reading
1) Haq B.U. and Boersma A. Eds.: Introduction to marine Micropaleontology (1980)
2) Seibold E. & Berger W.H.: The sea floor. An introduction to Marine Geology (1982)
3) Lipps Jere H.: Fossil Prokaryotes and Protists Blackwell Scientific Publications 1993
4) Brenchley P.J. & Harper D.A.T. Paleoecology, Chapman & Hall 1998.
306/471
307/471
GESTIONE DELL'EMERGENZA
SUSANNA BALDUCCI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Programma
Evoluzione storica del concetto di gestione dell'emergenza
Lo stato di emergenza: dalla pianificazione all’operatività.
Tipologie di emergenza.
Il metodo Augustus.
Modelli di intervento.
Simulazioni e aggiornamento dei piani di emergenza.
Le fasi di allarme. Il pronto intervento e la risposta all’emergenza. I centri dell’emergenza.
Il Sindaco, autorità di protezione civile.
Uso dei centri operativi e gestione delle comunicazioni e delle informazioni. Informazione alla
popolazione prima, durante e dopo l’emergenza.
Valutazione dei danni. Attuazione della gestione amministrativa e finanziaria dell’emergenza.
Le telecomunicazioni e la logistica in emergenza.
Le fasi di recupero e di assistenza: il ripristino della normalità.
Gestione di emergenze ordinarie e di tipo specifico.
Il Meccanismo europeo di protezione civile.
Interventi di emergenza nei paesi che aderiscono al Meccanismo europeo e in paesi terzi.
Esempi di gestione delle emergenze.
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Testi consigliati
Appunti delle lezioni.
Per i non frequentanti i testi di studio debbono essere concordati col docente.
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GIS TOOLS FOR ENVIRONMENTAL AND CIVIL PROTECTION
FRANCESCA SINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Geodetic, Cartographic and IT, database basic knowledge
The course introduces students to the tools and techniques of Geographic Information Systems
(GIS), providing an overview of GIS theory, basis of geodesy and cartograghy, remote sensing,
related technologies and applications for civil and environmental protection.
A relevant part of the course has been reserved for practical activities and labs. Students will
experience GIS instruments and issues related to the design of a GIS for the civil protection.
Program
Part I – Geographic Information Systems Theory
An introduction to Geographical Information System (GIS); Geodesy and Cartography; GPS,
GLONNASS and Galileo Technologies; Remote Sensing introduction-active and passive sensors;
Digital Terrain Models (DTM); Data Format; Metadata; Spatial Analysis and Geoprocessing; Open
source and commercial GIS softwares overview; GIS for Civil Protection examples; ECDL GIS
certification; Database and Data Management; GIS Design;
Part II – GIS application for the environment and the Civil Protection
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Opensource softwares tutorial (Quantum GIS e PostgreSQL); GIS training and exercises; Project
development on assigned civil protection case studies;
oral or written exam with open questions;
discussion on the assigned GIS project that must be produced at least one week before the exam;
Recommended reading
Gomarasca M., Elementi di Geomatica, Associazione Italiana di Telerilevamento;
Atzeni P. - Ceri S. - Paraboschi S. - Torlone R., Basi di Dati, The McGraw-Hill Companies;
Course notes;
PostgreSQL Manuals and software download (http://www.postgresql.org);
Quantum GIS Manuals and software download (http://www.qgis.org ).
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HUMAN ANATOMY
MANRICO MORRONI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Knowledge of the Histology
The student must know anatomical logic of the human organism
Program
Organization of the human body and anatomical terms. Skin. Skeletal apparatus. Circulatory
system. Immune system. Respiratory system. Gastrointestinal tract. Urinary system. Male and
female reproductive system. The endocrine glands. Central and periphery nervous system.
Recommended reading
1) Manrico Morroni: Anatomia microscopica funzionale dei visceri umani, Edi-Ermes, Milano, 2008.
2) Autori vari: Anatomia dell’Uomo, Edi-Ermes, Milano, 2006.
3) M. Morroni, M.Castellucci: Quesiti di autovalutazione di anatomia umana per i corsi di laurea
triennali. Stampa Nova Editrice, Jesi (AN).
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ICT FOR EMERGENCY MANAGEMENT AND ENVIRONMENTAL PROTECTION
LUCA ABETI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Course contents
The goal of this course is to make students aware of the main Information and Communication
Technology (ICT) instruments. It focuses on the explanation of the relationships between the
development of new ICT projects and business process reengineering in the emergency
management & environmental protection domains.
The course consists in four parts, two parts concerning respectively the theoretical foundation of
informative systems and communication networks, one part concerning the design and integration
issues in the development of new ICT systems, and finally, one part concerning the technologies
currently applied in emergency management and environmental protection. In particular, the course
focuses on issues related to the project management in Public Administration and in e-Government
projects.
Each part of the course consists in lectures and practical activities carried out in laboratories. A
lecture will be spent in a field trip to show technologies adopted in the Italian Civil Protection.
Program
Part I – Information Systems: Using ICT in emergency management and environmental protection;
Fundaments of Computer Science; Information Systems and civil protection; Relational Databases;
Semi-structured knowledge , Data Mining e Semantics; Programming Languages. Lab Activity: SQL
and PostgreeSQL/MySQL.
Part II – Networks and Communication Systems: Fundaments of Telecommunications;
Communication Networks; Networking; World Wide Web. Exercitation: Satellite Link /WiFi, PHP and
usage of a remote Database.
Part III – Design and development: Project management of new technologies in Public
Administration; Software Engineering; Human-Computer Interaction; Business process
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reengineering.
Part IV – Applied Technologies: Remote Sensing and GIS system; Critical Infrastructures; Security
and disaster recovery; Risk Modeling and Analysis; Information Sharing and collaboration;
Analogical and Digital Radio Communication; ROIP and VOIP Systems; Technological
standardization and civil protection.
The examination will consist in a team project and a written test.
Recommended reading
Pine (2006), John C. Pine, Technology in emergency Management, John Wiley and Sons ISBN:
978-0471789734, Danvers, MA, USA, pp. 312
Atzeni, Ceri (2003), C. Atzeni, S. Ceri, S. Paraboschi, R. Torlone, Basi Di Dati - Modelli e Linguaggi
di Interrogazione, Mc Graw-Hill, ISBN: 9788838666001, Roma, IT, pp. 462.
Neri (2006), Nerio Neri, Radiotecnica per radioamatori. Con elementi di elettronica e
telecomunicazioni, C&C ISBN: 9788886622011, Faenza, RA, IT, pp. 256
314/471
INDUSTRIAL MICROBIOLOGY
MAURIZIO CIANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Prerequisites
General microbiology, Biochemistry, Biotechnology of microorganisms
The aim of the course is the acquisition of theoretical competences and expertise related to
the microbial industrial process. In particular, it will evaluate in detail the phases of the process of
the principal biotechnology processes
Program
Microorganisms of industrial interest: taxonomy and metabolism. Microbial metabolites of industrial
interest. Selection of micro-organisms for microbial metabolites of industrial interest. Screening and
genetic improvement of strains by using classic or recombinant DNA technology. Fermentation
technologies (batch, fed-batch, cell recycles , continuous) applied to the industrial fermentation
processes. Scale-up and products recovery. Micro-organisms and technologies of industrial
processes, production of SCP and starter; organic acids; polyalcohols. Biofuels: Biodiesel and
Bioethanol. Biodiesel: biomass, use and valorization of by-products. Bioethanol: biomasses,
pre-treatments, fermentation process. Antimicrobial compounds (antibiotics, batteriocins, zymocins)
bioinsecticides, amino acids, vitamins, colouring compounds, volatile and aromatic compounds, etc.
Micro-organisms involved in biotechnological processes of wastewater treatment : aerobic and
anaerobic wastewater processes. Composting processes, recycle of biomass. Bioremediation of
water and contaminated sites.
Recommended reading
Waites et al. Industrial Microbiology: An introduction. Blackwell Science , Oxford 2001
El-Mansi E.M.T. et al. Fermentation Microbiology and Biotechnology CRC Taylor & Francis
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INFORMATICA (A-L)
PIERO MONTECCHIARI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
introdurre gli studenti agli elementi base della della programmazione dei calcolatori elettronici.
Programma
Architettura del calcolatore: Hardware, Software, Firmware. Codifica delle informazioni. Notazione
posizionale e rappresentazione in base. Basi binaria, ottale ed esadecimale. Conversione.
Operazioni algebriche. Numeri interi negativi e rappresentazioni in modulo e segno,
complementazione. Rappesentazione in virgola mobile. Codifica dei caratteri, il codice ASCI.
Immagini e suoni. La parita' ed il controllo dei dati. Elementi di logica booleana. Operatori ed
espressioni logiche. Tavole di verita'. Mappe di Karnaugh. Gates e circuiti logici. Il sommatore. La
programmazione. Localizzazione e memorizzazione di dati. Linguaggi di programmazione.
Linguaggio macchina, Assembler e linguaggi di alto livello. Variabili, costanti ed operatori. Strutture
di controllo di tipo sequenza, selezione e cicli condizionati. Algoritmi. Introduzione al linguaggio
Pascal.
Laboratorio: utilizzo di un foglio di calcolo con applicazioni all'analisi descrittiva di popolazioni
statistiche di dati.
Scritto e Orale. Ogni appello consiste di un test con domande a scelta multipla e una prova orale
effettuate in giorni diversi. Il test contiene quesiti sugli argomenti trattati nel corso. Il superamento
del test permette l'accesso all'orale ove si chiede di esporre argomenti pertinenti il programma del
corso. E' richiesto infine lo svolgimento di una prova pratica al foglio di Calcolo da cui sono esentati
gli studenti in possesso di Patente ECDL.
Testi consigliati
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318/471
INFORMATICA (M-Z)
DARIO GENOVESE
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
introdurre gli studenti agli elementi base della programmazione dei calcolatori elettronici.
Programma
Architettura del calcolatore: Hardware, Software, Firmware. Codifica delle informazioni. Notazione
posizionale e rappresentazione in base. Basi binaria, ottale ed esadecimale. Conversione.
Operazioni algebriche. Numeri interi negativi e rappresentazioni in modulo e segno,
complementazione. Rappesentazione in virgola mobile. Codifica dei caratteri, il codice ASCI.
Immagini e suoni. La parita' ed il controllo dei dati. Elementi di logica booleana. Operatori ed
espressioni logiche. Tavole di verita'. Mappe di Karnaugh. Gates e circuiti logici. Il sommatore. La
programmazione. Localizzazione e memorizzazione di dati. Linguaggi di programmazione.
Linguaggio macchina, Assembler e linguaggi di alto livello. Variabili, costanti ed operatori. Strutture
di controllo di tipo sequenza, selezione e cicli condizionati. Algoritmi. Introduzione al linguaggio
Pascal.
Laboratorio: utilizzo di un foglio di calcolo con applicazioni all'analisi descrittiva di popolazioni
statistiche di dati.
Scritto e Orale. Ogni appello consiste di un test con domande a scelta multipla e una prova orale
effettuate in giorni diversi. Il test contiene quesiti sugli argomenti trattati nel corso. Il superamento
del test permette l'accesso all'orale ove si chiede di esporre argomenti pertinenti il programma del
corso. E' richiesto infine lo svolgimento di una prova pratica al foglio di Calcolo da cui sono esentati
gli studenti in possesso di Patente ECDL.
Testi consigliati
319/471
320/471
INGEGNERIA GENETICA
TIZIANA CACCIAMANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Lo studente deve possedere le nozioni di base sulla struttura e funzione del DNA, delle proteine e
conoscere le principali caratteristiche dei diversi sistemi biologici.
Al termine del corso lo studente dovrà: (a) aver acquisito le principali metodologie per la costruzione
di molecole di DNA ricombinante e per la produzione di proteine ricombinanti; (b) conoscere le
caratteristiche dei principali vettori utilizzati per il clonaggio e l’espressione dei geni; (c) essere in
grado di scegliere, in funzione della proteina e dell’uso che se ne dovrà fare, il miglior sistema
biologico da utilizzare; (d) valutare rischi e vantaggi nell’uso dell’Ingegneria genetica nei diversi
settori biotecnologici di applicazione
Programma
Il corso è articolato in due parti: una teorica ed una pratica, attraverso le quali il docente si propone
di offrire agli studenti le nozioni di base per la costruzione e l’utilizzo di vettori per il clonaggio e
l’espressione di molecole di DNA ricombinante nei sistemi procariotici ed eucariotici.
-Sistemi procariotici- Caratteristiche generali degli organismi procariotici utilizzati per l'ingegneria
genetica: batteri e fagi; enzimi di restrizione ed enzimi necessari per le manipolazioni genetiche;
sintesi chimica, sequenziamento ed amplificazione del DNA; mutagenesi sito diretta; costruzione di
genoteche; utilizzo di banche dati e programmi per l’analisi delle sequenze di DNA. Vettori di
clonazione ed di espressione; metodi per il trasferimento di DNA ricombinante nell’ospite, sistemi di
selezione dei cloni ricombinanti; problematiche legate all’espressione di proteine autologhe ed
eterologhe, produzione su larga scala di proteine ricombinanti.
-Sistemi eucariotici- Caratteristiche generali dei sistemi eucariotici, vettori per l'espressione
transiente e costitutiva di proteine ricombinanti; metodi per il trasferimento di DNA ricombinante
negli eucarioti; sistemi di selezione utilizzati per i lieviti, le cellule d’insetto e cellule di mammifero;
principali vettori virali attualmente in uso per la terapia genica; vettori specializzati per la terapia con
RNAi e oligo antisenso.
Le esercitazioni e i laboratori avranno la struttura di un breve programma sperimentale
321/471
Scritto. 5 quesiti, per ogni risposta esatta vengono assegnati 6/30
Testi consigliati
S. Primrose, R. Twyman, B.Old – Ingegneria Genetica, principi e tecniche- Zanichelli, 2004.
B.R. Glick, J.J. Pasternak – Biotecnologia Molecolare, principi e applicazioni del DNA ricombinanteZanichelli, 1999.
322/471
INSTRUMENTAL ANALYTICAL CHEMISTRY Module (A-L)
CRISTINA TRUZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
Knowledge of the topics of courses on Mathematics, Physics, General and Organic Chemistry.
Course contents
The course enables students to acquire the theoretical and methodological fundamentals, as well as
the technical/practical skills of the main techniques of chemical analysis: classical (gravimetry,
volumetry) and instrumental (UV-Vis spectrophotometry, atomic absorption spectrofotometry,
chromatography).
At the end the student should have acquired, through theoretical lectures and individual laboratory
practical work, the following professional skills: ability to carry out classical and instrumental
chemical analyses for employment in analysis and research laboratories.
Program
General introduction to the analytical process. Accuracy and precision. Validation of analytical
methods. General equipment of the analytical laboratory. Gravimetric and volumetric
methodologies.. Stoichiometric calculations. Quantification methods in instrumental analysis
(calibration curve, standard additions, internal standard). Absorption of the electromagnetic
radiation. The Beer law. UV-Vis spectrophotometry: instrumentation; direct analysis; photometric
titrations. Atomic absorption spectrophotometry (AAS): sample atomization techniques;
instrumentation; interferences. Chromatographic techniques: theory and instrumentation. Gas
chromatography (GC), High-Performance Liquid Chromatography (HPLC).
written
323/471
Recommended reading
-
Copy of slides available
-
D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler. Fondamenti di chimica analitica, EdiSES, Napoli, 1998.
-
D. C. Harris. Chimica analitica quantitativa, Zanichelli, Bologna, 2005.
-
D. A. Skoog, J. Leary. Chimica analitica strumentale, EdiSES, Napoli, 1995.
324/471
INTEGRATED SYSTEMS FOR ENVIRONMENT MANAGEMENT AND REMEDIATION
FRANCESCA BEOLCHINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 1^ semestre
Prerequisites
None
At the end of the teaching course, the student will know the best available technologies for waste
treatment and environment remediation, together with reference regulations
Program
Waste: definitions, classification and characterisation. Waste disposal and treatment technologies:
selection platforms, composting, anaerobic digestion, incineration, landfill. Regulations. Life Cycle
Analysis methodology applied to waste. Management of specific classes of wastes: electric and
electronic equipment waste, exhaust batteries, harbour wastes. Environment remediation: in situ/ex
situ technologies for contaminated sediment, pump and treat systems and permeable reactive
barriers for contaminated groundwater, remediation of contaminates soil. Industrial quantitative risk
analysis. Risk analysis applied to contaminated sediments.
Recommended reading
Paul Wiliams, 2006 Waste Treatment and Disposal 2nd Ed. John Wiley.
Luca Bonomo, 2005. Bonifica di siti contaminati. McGraw Hill.
325/471
LABORATORIO DI ECOLOGIA MARINA APPLICATA
CINZIA CORINALDESI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Al termine del corso, lo studente avrà avuto modo di conoscere un’ampia casistica dei principali
fenomeni di inquinamento marino, avrà affrontato l’analisi di numerose metodologie e tecniche per il
recupero ambientale degli ecosistemi marini e possiederà le basi conoscitive e metodologiche per
lo studio dell’inquinamento e per la valutazione della qualità dell’ambiente marino.
Programma
Ecologia dell’inquinamento in mare: vulnerabilità e inquinamento degli ecosistemi marini, diverse
tipologie e sorgenti di inquinamento in mare, punti critici dell’impatto antropico negli ecosistemi
costieri del Mediterraneo e indicatori della capacità autodepurative del mare.
Eutrofizzazione, distrofia, maree colorate, mucillagini e alghe tossiche: indicatori e modelli di
stato trofico, strategie per il controllo e per lo studio delle alghe tossiche.
Inquinamento da sostanze chimiche tossiche e bioaccumulabili: gli effetti dell’inquinamento da
metalli pesanti sugli organismi marini, inquinamento dovuto a composti organici dello stagno (TBT)
e composti organo-alogenati (DDT e PCB).
Inquinamento da idrocarburi: effetti ecologici degli oil spill, misure di contenimento e recupero
degli oil spill.
Inquinanti non convenzionali : prodotti per la cura personale del corpo e farmaci, sorgenti e
potenziali effetti sugli organismi. Microfouling e macrofouliung: applicazioni tecnologiche del
biofilm, le metodologie di campionamento e analisi del biofilm microbico, strategie di controllo del
biofouling.
Inquinamento microbiologico: criteri e cenni sui metodi analitici per la definizione della qualità
microbiologica di un ecosistema marino costiero, conseguenze sugli organismi marini, patologie dei
coralli.
L’impatto della pesca a strascico sugli habitat marini: metodologie e strumenti per lo studio
dell’impatto del trawling, effetti ecologici diretti ed indiretti della pesca a strascico, il by catch e il
ghost fishing. L’impatto dell’acquacoltura intensiva: effetti ecologici della maricoltura in Mediterraneo
e strategie di riduzione dell’impatto da impianti di acquacoltura off-shore.
326/471
L’introduzione delle specie aliene: definizione e sorgenti di specie aliene, specie aliene in
Mediterraneo, effetti delle invasioni di specie aliene e strategie per
evitarne l’impatto.
Restauro ambientale: transpianto di praterie di fanerogame marine e barriere coralline, tecnologie
e linee guida per il restauro di barriere coralline.
Criteri di valutazione delle alterazioni della qualità dell’ambiente marino: gli indicatori biologici
e gli indici biotici.
Casi di studio: l’inquinamento in Mediterraneo, l’eutrofizzazione e le mucillagini in Adriatico, il
disastro di Minamata, contaminanti chimici in Mediterraneo,gli incidenti delle grandi petroliere e il
caso dell’Agip Abruzzo, invasione di specie aliene nel Mar Nero, impatto degli allevamenti ittici nel
Mediterraneo, impatto della raccolta di molluschi bivalvi in sistemi lagunari, il restauro delle praterie
di fanerogame marine di Gabicce Mare, l’impatto delle creme solari sui coral reef.
Esercitazioni. Esercitazioni di laboratorio per la determinazione di alcuni parametri necessari alla
valutazione della qualità dell’ambiente marino. Attività di esercitazioni in campo: campionamento in
immersione e snorkeling, elaborazione dei dati ed esposizione dei risultati ottenuti, seminari
formativi e visita ad aree marine protette.
Prova orale
Testi consigliati
Della Croce, Cattaneo Vietti, Danovaro - Ecologia e Protezione dell’ambiente marino costiero. UTET, 1997;
Danovaro - Recupero ambientale: tecnologie bioremediation e biotecnologie. UTET, 2001;
Marchetti - Ecologia Applicata. Città Studi, 1993;
R. B. Clark. 2001. Marine Pollution. Oxford.
327/471
LABORATORIO RICERCA E SVILUPPO DI COMPOSTI BIOATTIVI
GIOVANNA MOBBILI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Il corso ha lo scopo di analizzare le problematiche incontrate nella realizzazione di molecole
bioattive con particolare riferimento alle strategie adottate nella sintesi di molecole organiche
complesse. Il lavoro verrà svolto attraverso lo studio di tematiche generali e di esempi specifici
esaminati anche durante le esercitazioni di laboratorio.
Programma
Proprietà biofarmaceutiche dei farmaci.Parametri chimico-fisici e assorbimento dei farmaci:
solubilità, ionizzazione e pH, lipofilicità, legame a idrogeno, proprietà elettroniche.
Struttura e attività farmacologica. Isomeria ottica e geometrica, isomeria conformazionale ed
attività farmacologica.
Identificazione del target: scoperta fortuita, da fonti naturali, screening sistematico, da farmaci
esistenti, sintesi razionale, chimica combinatoriale.
Approccio razionale al disegno di un farmaco: analisi di metodi di sintesi organica nei suoi
aspetti di chemo, regio, diastereo ed enantioselettività. Principi di base dell’uso di ausiliari chirali e
di catalizzatori chirali nella sintesi asimmetrica. Chimica dei gruppi protettori. Approccio
retrosintetico nella progettazione di una sintesi organica. Esame di sintesi totali di molecole
complesse dotate di attività biologica.
Chimica combinatoriale: principi di costruzione di libraries di molecole organiche.
Modifica del lead: isosteria ed analoghi conformazionalmente bloccati
Orale. Potrà essere richiesto lo svolgimento di esercizi analoghi a quelli svolti con il docente durante
le lezioni frontali.
L' esame potrà essere sostenuto successivamente alla valutazione di una relazione scritta relativa
alle esperienze di laboratorio.
Testi consigliati
Edited by F.D.King, Medicinal Chemistry. Principles and Practice, Royal Society of Chemistry,
Cambridge, 2002.
328/471
Richard B. Silverman, The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action, Academic
Press, 1992.
Foye, Lemke, Williams, Principi di Chimica Farmaceutica, PICCIN, Padova, 1998.
Stuart Warren, Organic Synthesis: The Disconnection Approach, Wiley, 1983.
Stuart Warren, Organic Synthesis: The Disconnection Approach, Workbook, Wiley, 1983.
329/471
LEGISLATION AND ENVIRONMENTAL ETHICS
CRISTINA GAMBI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 2^ semestre
Prerequisites
None
The course provides basic knowledge in the protection and management of the environment and its
natural resources, with references to methods of assessment, in light of standards and international
agreements. Also some basic information will be provided in terms of environmental legislation
either at the international, EU and national level.
The problems due to the establishment and management of the marine protected areas (MPAs) will
also discussed.
Program
The precautionary principle and the management of the natural resources.
The concept of global commons and the consequent regulatory issues: the Rio de Janeiro
Conference, the Kyoto Protocol and other environmental multilateral agreements.
Historical evolution of the European and Italian environmental regulations and policies.
Marine Protected Areas in Italy: the current laws .
Planning , Economics and Management: fishing activities and tourism
Protection effects
The scientific research and the monitoring studies inside the marine protected areas.
Recommended reading
Power Point
330/471
Cattaneo-Vietti R. & L. Tunesi, 2007. Le aree marine protette in Italia: problemi e prospettive. Ed.
Aracne, Roma. 1-249.
Internet link: www.amp portofino.
331/471
LEGISLAZIONE DELL'AMBIENTE E DELLA PROTEZIONE CIVILE
ROBERTO OREFICINI ROSI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Il corso intende fornire allo studente la conoscenza della normativa nazionale ed internazionale
vigente in materia di protezione civile e di tutela dell’ambiente, approfondendo nel contempo la
organizzazione della amministrazione pubblica. Vengono poi svolte delle attività teorico/pratiche per
imparare ad elaborare gli atti indispensabili per l’espletamento dei procedimenti amministrativi e
delle attività di polizia giudiziaria.
Programma
Definizione giuridica del concetto di ambiente ed il diritto dell’ambiente: lo scenario internazionale,
comunitario e nazionale. La tutela ambientale nella Costituzione. Le fonti del diritto ambientale. I
livelli del governo dell’ambiente. La valutazione d’impatto ambientale. Nozione di danno ambientale.
Tutela amministrativa e penale in materia ambientale. Le principali normative di settore.
Il diritto alla protezione civile. La legislazione di protezione civile. La tutela della pubblica e della
privata incolumità. La dichiarazione di emergenza. Le ordinanze di protezione civile. Le principali
normative di settore.
Prova orale
Testi consigliati
Giampiero di Plinio – Pasquale Fimiani: Principi di diritto ambientale, Casa Editrice “Giuffrè”.
Per i non frequentanti i testi di studio possono essere concordati con il docente.
332/471
.
333/471
LEGISLAZIONE ED ETICA AMBIENTALE
CRISTINA GAMBI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Nessuno
Il corso fornisce le conoscenze di base per comprendere le problematiche legate alla tutela e
gestione dell'ambiente e delle sue risorse naturali. Saranno approfondite le metodologie di
valutazione e di monitoraggio. Saranno forniti cenni sulle norme e su gli accordi internazionali e
comunitari, oltre che di diritto dell'ambiente nazionale e alla ripartizione di compiti e funzioni tra
Stato ed Enti Locali.
Saranno infine approfondite le conoscenze relative all’istituzione ed alla gestione di aree di tutela in
mare (AMP).
Programma
Il Principio di Precauzione e la gestione delle risorse naturali
Il concetto di global commons e relative problematiche alla gestione ambientale
La Conferenza di Rio del 1992, il Protocollo di Kyoto ed altri accordi internazionali
Storia della protezione ambientale in Europa ed in Italia
Le Aree Marine Protette (AMP): la legislazione vigente
La programmazione e la pianificazione: criteri e prospettive
Management, economia e gestione: attività consentite e problematiche inerenti (Pesca, Turismo).
L’effetto protezione
La ricerca scientifica ed il monitoraggio al servizio della gestione.
334/471
Testi consigliati
Power Point del corso.
Cattaneo-Vietti R. & L. Tunesi, 2007. Le aree marine protette in Italia: problemi e prospettive. Ed.
Aracne, Roma. 1-249.
Link ad altre eventuali informazioni e siti internet di interesse: www.amp portofino.
335/471
LINGUA INGLESE - LAUREA TRIENNALE
MAURIZIO CIANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 4
Ore 00
Prerequisiti
Informazioni
Gli studenti iscritti al primo anno devono effettuare un test d’ingresso presso l’aula informatica
organizzato dal Centro di Supporto per l’Apprendimento Linguistico (CSAL). Il test si svolge all’inizio
dell’anno accademico e serve per valutare il proprio grado di conoscenza dell’inglese. Il punteggio
ottenuto, compreso tra 0 e 5 dovrà essere interpretato come segue.
Punteggio 0: lo studente deve utilizzare, sempre in aula di informatica, il software di
auto-apprendimento English Express – corso lingua base - per raggiungere il livello di conoscenza
minimo richiesto per frequentare le esercitazioni di inglese (tenute nel 2° ciclo).
Punteggio 1: lo studente possiede un livello di conoscenza sufficiente per frequentare le
esercitazioni di inglese.
Punteggio compreso tra 2 e 5: lo studente ha un livello di conoscenza tale da poter sostenere il test
di lingua inglese, (da giugno del primo anno accademico in poi), anche senza frequentare le
esercitazioni.
Programma
esercitazioni nel 2° ciclo per gli studenti iscritti al primo anno che forniscono competenze
grammaticali e lessicali, d’ascolto, di lettura e della lingua parlata e la pronuncia ad un livello
pre-intermedio. Gli studenti dovranno dimostrare di aver acquisito le conoscenze grammaticali e
lessicali e di essere in grado di capire il senso globale di una tipologia testuale varia, nonché
cogliere i nodi informativi principali di testi scritti di argomento familiare e di natura scientifica.
Dovranno essere in grado di capire il senso globale ed i particolari essenziali di messaggi orali su
una varietà di argomenti e di poter comunicare ed esprimersi oralmente
Esami: Il grado di conoscenza acquisito dagli studenti viene verificato attraverso un test su PC
(esercizi di grammatica, lettura, ascolto, pronuncia) ed un esame orale.
336/471
Testi consigliati
New English File Pre-Intermediate di Oxenden, Seligson, e Latham-Koenig (Oxford University
Press)
Student’s Book, Workbook e multi-rom per PC
337/471
MARINE ANIMAL BIODIVERSITY
BARBARA CALCINAI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
To achieve general knowledge on marine biodiversity, focusing on the biodiversity in the
Mediterranean Sea. During the course practical sessions will give to the students tools for the
taxonomic identification of the principal marine groups.
Program
The value of Biodiversity; The importance of the taxonomy; Factors increasing biodiversity:
Speciation in the sea. The origin of Mediterranean fauna;
Biogeography; Coral reef biodiversity; Biodiversity and spatial complexity.
Biodiversity in special Mediterranean habitats (e.g. Coralligenous, Cladocora caespitosa banks,
Sabellaria banks) Marine caves, Conero promontory. Factors for the decrease of biodiversity:
During the course the taxonomy of some marine groups will be studied by laboratory exercises
Recommended reading
Didactic material from the teacher.
Suggested books:
Biodiversity an Introduction. Gaston & Spider. Blackwell Science.
Biogeografia. La dimensione spaziale dell’evoluzione. Zumino & Zullini. Casa Ed Ambrosiana.
Understanding Marine Biodiversity. national research consil. national academy press.
Current publications available on the web.
338/471
339/471
MARINE BIOLOGY
ROBERTO DANOVARO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Prerequisites
None
To the end of the instruction the student will have to know the main interactions between the marine
organisms and they ambient, vital cycles and adaptive strategies and the functioning of the marine
ecosystems; the student will have to know to apply the main methodologies of study and to resolve
the environmental problems relative to the contamination and the withdraw of biological resources.
It will develop specific knowledge relative to the sampling, surveying and deepening of the various
aspects of marine Biology.
Program
History of Marine Biology, Principal characteristics of marine environments, Adaptation of the
organisms to the marine environment and theirs evolution, Principles of marine ecology, Organisms
and community, Marine bacteria and viruses, Life cycles and life histories, Plankton characteristics
and communities, Benthos: Meiobenthos and Macrobenthos, Necton.
Oral
Recommended reading
The students will base their study on the material provided during the lectures (more than 1000
slides)
Additional complementary infos can be found in the following textbooks
• Cognetti G., Sarà M., Magazzù G., Biologia Marina, Calderini, 1999.
• Barnes R.S.K., Hughes R.N., Introduzione all'Ecologia marina, Piccin, 1990.
340/471
• Ghirardelli E., La vita nelle acque, UTET, 1981.
Agostini, 2012.
341/471
MARINE ECOLOGY
ROBERTO DANOVARO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Prerequisites
Marine Biology
To the end of the instruction the student will have to know the functioning of all types of marine
ecosystems and to resolve the different types of environmental problems for the biodiversity
conservation. The student will develop specific knowledge relative to the sampling, surveying and
deepening of the various aspects of marine Biology
Program
Characteristics of marine ecosystems, Sampling methodologies and instruments for research in
marine biology. Biodiversity in marine environment, Study of the ecology of lagoons and confined
ambient; ecology of estuaries, deep seas, coral reefs, Mediterranean reefs, marine caves,
hydrothermal vents and cold seeps, marine seagrass ecosystems and mangrove, artificial marine
ecosystems and polar environments.Biological resources: intensive and extensive aquaculture.
Protection of marine organisms and marine reserves. Marine pollution: biology and biological
indicators. Management and control of the renewable resource
Oral
Recommended reading
• Della Croce N., Cattaneo Vietti R., Danovaro R., Ecologia e protezione dell'ambiente marino
costiero., UTET UNIVERSITA', 1998.
• Danovaro, Recupero ambientale: tecnologie, bioremediation, biotecnologie, UTET, 2001.
342/471
Agostini, 2012.
343/471
MARINE MICROBIOLOGY
CARLA VIGNAROLI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
knowledge of biochemistry, cytology, genetics and elements of microbiology
At the end of the course students will have to know metabolic and physiological features of the main
taxonomic groups of marine microrganisms; they will also have to know the adaptative and survival
strategies of procaryotic and protistan cells in the sea, the fundamental role of microbes in marine
ecosystem and the interactions between particular microbial species and the environment or other
marine organisms. Students will develop knowledge about pathogenicity mechanisms of some
important human and/or fish pathogens and they will also learn to describe sampling, cultivation and
identification methods to be used in marine microbial communities studies and in bacterial detection
from sea-water samples
Program
Marine environment: general characters and microbial communities. Distribution of the microbial
populations in the marine habitats. The microbial loop and microbial food web. Role of
microrganisms in the cycles of the main elements (sulphur, nitrogen and carbon cycles).
Mechanisms of energy production among oligothrophic bacteria.
Taxonomy and methods to study microbial evolution.
The main marine taxonomic groups of eubacteria. Photosynthetic bacteria,
prochlorophytes and cyanobacteria, strategies and evolution of the most abundant photosynthetic
bacteria in the oceans, microbial spheres and gliding motility in cyanobacteria. Toxic cyanobacteria
and harmful algal blooms. Chemoheterotrophs bacteria among marine proteobacteria,bacteria of
the genera Pseudoalteromonas, Aeromonas e Vibrio.
Bacteria in extreme environments: general characters of Archaea and their strategies of adaptation.
The extreme thermophiles and halofiles, the methanogens. Hydrothermal vents community and
black smokers.
Marine virus and their role in the prokaryotic biodiversity.
344/471
Sampling methods and detection of microrganisms. Isolation and cultivation of marine microbes,
culture media for marine populations, viable but non culturable cells.
Interaction of microrganisms with marine environment, the chemotaxis, bacterial movement in
aqueous environmental, adhesion and colonization of surfaces, structure and formation of biofilms.
Air-water interface, bacterioneuston and hydrocarbon-degrading marine bacteria,
sediment-planktonic interface and microbial mats.
Interaction of microrganisms with other aquatic organisms, positive and negative relations.
The quorum sensing mechanism, the biochemistry and biology of bacterial and dinoflagellata
bioluminescence.
Microbial water pathogens and epidemiology of main water related diseases Indicator organisms of
water contamination and water quality.
Recommended reading
Madigan, Martinko, Stahl, Clark, "Brock biologia dei microrganismi", CEA Ambrosiana, edizione
2012, volume 1 e 2
Barbieri, Bestetti, Galli, Zannoni- Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica - Casa
Editrice Ambrosiana, edizione 2008
345/471
MARINE PLANT BIODIVERSITY
CECILIA MARIA TOTTI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 2^ semestre
Aim of this course is to provide students the instruments for understanding the aspects of
biodiversity of marine plants. The systematics and ecology of algae groups and marine
Angiosperms will be treated. The knowledge on biodiversity of plant communities in the marine
environments will be investigated, tackling the problem of influence of human impact on biodiversity
changes and considering the influence of climatic fluctuations. Students will be provided with the
instruments and the methodological approaches to study marine plant groups.
Program
Introduction to biodiversity. Human factors affecting biodiversity. Alien species in plant communities
of the Mediterranean Sea.
Systematics and ecology of Cyanobacteria (Cyanophyta, Prochlorophyta), Euglenophyta,
Chlorarachniophyta, Glaucophyta, Cryptophyta, Haptophyta, Alveolata (Dinophyta), Stramenopiles
(Chrysophyceae, Bacillariohyceae, Dictyochophyceae, Raphidophyceae, Phaeophyceae),
Rhodophyta, Chlorophyta (Prasinophyceae, Ulvophyceae, Chlorophyceae, Charophyceae).
Phytoplankton communities: biogeography and diversity of phytoplankton in the Mediterranean Sea.
Study cases: changes in phytoplankton communities in relation to climate.
Biodiversity of microphytobenthos communities: epipelon, epipsammon, epilithon, epiphyton,
epizoon; growth forms of benthic microalgae; importance and ecological role of microphytobenthos.
Methods applied to the study of microphytobenthic communities.
Seaweed communities: litophytic, psammophytic, epiphytic and drift seaweeds; the macroalgae of
the Mediterranean Sea. Algae morphotypes: relationships with grazing and production.
Seagrass biodiversity and biogeography; the seagrasses of the Mediterranean Sea; meadow types.
Ecological importance of seagrasses. Factors affecting the seagrass regression. Systematics of the
Mediterranean seagrasses.
Factors affecting the growth of benthic macrophytes. Vegetation plans and plant communities.
Harmful algal blooms. Toxic microalgae and biointoxications (DSP, PSP, NSP, ASP, CFP, AZA).
Raphidophyte and Haptophyte toxins.
The mucilage phenomenon; hypothesis and significance of production and persistence of
macroaggregates. Factors affecting genesis and evolution of phenomenon.
Marine plants of coral reefs. Phytoplankton cycle and toxic species in tropical areas. Endosymbiosis
between microalgae and marine invertebrates; zooxanthellae: biological and morphological
characteristics of zooxanthellae; factors affecting bleaching. Tropical seaweeds: growth forms; role
of calcareous algae in the ecology of coral reefs. Mangroves: biogeography; morphological,
physiological and reproductive adaptations; biogeography; ecological role; natural and human
impact on mangrove communities.
346/471
Oral
Recommended reading
DAWES C.J. 1998. Marine botany. 2nd edition. John Wiley & Sons, New York.
GRAHAM L.E., WILCOX L.W., 2000. Algae. Prentice Hall.
VAN DEN HOEK C., MANN D,G., JAHNS H.M. Algae. (1995) An Introduction to phycology.
Cambridge University Press.
347/471
MARINE SEDIMENTARY ENVIRONMENT ANALYSIS
ALESSANDRA NEGRI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
marine geology
the study of modern sediments such as sand mud (silt) and clay, and the processes that result in
their deposition through time.
Program
• Genesis of sediment and its role in global cycles.
• The sediments and sedimentary rocks.
• Terrigenous rocks and sediments: components and classifications. Texture, grain size,
porosity, shape, and roundness.
• Carbonate rocks and sediments: components and classifications.
• A special case: the evaporites. Genesis and sedimentary patterns.
• Sedimentary processes: Sediment transport .. Gravitative sedimentation in particular
turbidity currents
• Sediments and climate
• The sedimentary structures. Small and large scale structures.
• The sedimentary environments, classifications, Walther’s Law
• Deltaic environment. the different types of delta as function of : river, wave and tide.
• Coastal environment. The longitudinal and transverse movements of the sand on a beach.
Problems connected with the protection and restoration of beaches.
• Marine environments from the platform to the deep sea. The different areas of sedimentation
and the influence of the surface of the carbonate compensation. The different types of
sediments and their characteristics. A special case of terrigenous sediments: the turbidites.
The Bouma sequence in turbiditic deposits. Fans and submarine turbidite facies
associations.
Applicative aspects.
• Methods of sampling and analysis of sediments.
• Processing and presentation of grain size data: particle size distribution curves and
statistical parameters.
348/471
• Processing and analysis of sedimentological charts.
• Meaning and interpretation of sedimentary structures.
• Recognition of the major sedimentary rocks.
Recommended reading
1. Franco Ricci Lucchi Sedimentologia, Pitagora editore
2. Franco Ricci Lucchi, Sedimentografia, Zanichelli
3. Franco Ricci Lucchi I Ritmi del Mare Nuova Italia Scientifica editore.
349/471
MATEMATICA (A-L)
PIERO MONTECCHIARI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Elementi base di calcolo e di geometria analitica
Il corso è volto ad introdurre gli studenti agli elementi base del calcolo differenziale ed integrale per
funzioni reali di variabile reale.
Alla fine del corso lo studente dovra' mostrare abilità nella risoluzione di problemi di calcolo
differenziale ed integrale per funzioni reali di variabile reale essere capace di enunciare e
dimostrare propriamente i teoremi illustrati in aula.
Programma
Insiemi, Relazioni e Funzioni. Composizione, invertibilita'. Numeri Naturali, Interi, Razionali Reali.
Principio di Induzione. Estremi superiore ed inferiore, massimi e minimi. Le funzioni modulo,
potenza, esponenziali, logaritmiche e angolari. Limite di successioni reali e proprieta'. Forme
indeterminate. Successioni monotone ed il numero di Nepero. Confronti asintotici. Limite di funzioni
reali di variabile reale e proprieta'. Forme indeterminate. Confronti asintotici. Limiti di funzioni
monotone. Continuita'. Teoremi di Weiestrass e dei valori intermedi. Rapporto incrementale e
derivata. Formule di derivazione. Derivate successive. I Teoremi di Fermat, Rolle, Lagrange e
Cauchy. Derivata e monotonia. Convessita'. Primitive. I Teoremi di de l'Hospital. Asintoti e studio
del grafico di funzioni. Integrale definito e proprieta'. Teorema e formula fondamentale del calcolo
integrale. Integrale indefinito ed integrazione per decomposizione in somma, per parti e per
sostituzione. Integrale generale di equazioni lineari del primo ordine. Problema di Cauchy.
Equazioni di Bernoulli. Modelli di Malthus e Verhulst per la dinamica delle popolazioni.
Scritto e Orale.
350/471
Testi consigliati
P. Marcellini - C. Sbordone, Elementi di Calcolo, Liguori editore
P. Marcellini - C. Sbordone, Esercitazioni di matematica vol. 1 (parte I e II), Liguori editore
351/471
MATEMATICA (M-Z)
MILENA PETRINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Elementi base di calcolo e di geometria analitica
Il corso è volto ad introdurre gli studenti agli elementi base del calcolo differenziale ed integrale per
funzioni reali di variabile reale.
Alla fine del corso lo studente dovrà mostrare abilità nella risoluzione di problemi di calcolo
differenziale ed integrale per funzioni reali di variabile reale ed essere capace di enunciare e
dimostrare propriamente i teoremi illustrati in aula.
Programma
Insiemi, Relazioni e Funzioni. Composizione, invertibilità. Numeri Naturali, Interi, Razionali Reali.
Principio di Induzione. Estremi superiore ed inferiore, massimi e minimi. Le funzioni modulo,
potenza, esponenziali, logaritmiche e angolari.
Limite di funzioni reali di variabile reale e proprietà. Forme indeterminate. Il numero di Nepero.
Confronti asintotici. Limiti di funzioni monotone. Continuita'. Teoremi di Weierstrass e dei valori
intermedi. Rapporto incrementale e derivata. Formule di derivazione. Derivate successive. I
Teoremi di Fermat, Rolle, Lagrange e Cauchy. Derivata e monotonia. Convessita'. Primitive. I
Teoremi di de l'Hopital. Asintoti e studio del grafico di funzioni. Integrale definito e proprieta'.
Teorema e formula fondamentale del calcolo integrale. Integrale indefinito ed integrazione per
decomposizione in somma, per parti e per sostituzione. Integrale generale di equazioni lineari del
primo ordine. Problema di Cauchy. Equazioni di Bernoulli. Modelli di Malthus e Verhulst per la
dinamica delle popolazioni; modello di diffusione di un'infezione. Statistica descrittiva; retta di
regressione.
Scritto e orale
Testi consigliati
352/471
353/471
MATHEMATICAL AND STATISTICAL METHODS
MILENA PETRINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Program
1. Numerical sets and real functions. Numerical sets : N, Z, Q, R. Real functions ; injective,
surjettive, invertible functions. Inverse function. Monotone functions.
2. Function's limit and continuity. Inf and sup for a subset in R and for a real function. Basic
functions. Growth of a bacterial population. Limit of real sequences and series : standard limits ;
geometrical series. Continuous functions and related theorems.
3. Derivatives and applications to functions' study. Derivative of a real function and its geometric
interpretation. Derivatives of basic functions. Derivative of the sum, product, ratio, composition of
two functions and of an inverse function. Local maxima and minima and related properties.
Weierstrass, Rolle, Cauchy, Lagrange theorems. Undetermined forms and de l'Hôpital' theorems.
Higher order derivatives. Function's graph.
4. Integrals. Definite and indefinite integral of a countinuous function and properties. Average result
for the integral of a real function. Primitive function and fundamental theorem of integral calculus.
Integration' methods.
5. Dfferential equations. Linear first order dfferential equations and related Cauchy problem.
Bernoulli' dfferential equations. Some elements of constant cofficients second order differential
equations. Mathematical models in population dynamics : growth of an isolated population ;
infection's dffusion ; interaction between two populations : cooperation, competition, predator- prey
models. Lotka-Volterra model and its linearization.
6. Descriptive statistics. Populations, qualities, classes ; frequency ; distribution. The case of a real
variable. Multivariate distributions. Linear regression and least squares correlation coefficient and
matrix.
7. Probability. Kolmogorov assioms. Conditional probability. Independent events. Cartesian product
of probability spaces. Discrete probability variables : law, average, variance, covariance. Binomial
law. Poisson law and processes; exponential and normal density.
8. Inferential statistics. Bayes' formula and consequences; problems with parameter; likelihood
function, parameters' estimation.
Recommended reading
354/471
P. Marcellini, S. Sbordone, Istituzioni di Matematica e Applicazioni, Liguori Editore.
P. Baldi, Introduzione alla probabilit_a. Con elementi di statistica, Mc Graw-Hill Editore.
G. Prodi, Metodi matematici e statistici, Mc Graw-Hill Editore.
P. Marcellini, S. Sbordone, Esercitazioni di Matematica, Vol. 1, 2, Liguori Editore.
355/471
MATHEMATICAL AND STATISTICAL METHODS
ENRICO SMARGIASSI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of algebra, analytic geometry, trigonometry functions and elementary functions.
Fundamentals of differential and integral calculus. Knowledge of most important models of
biological populations' dynamics. Introduction to probability, basic statistics and statistical inference.
Program
Numerical sets. The set N of natural numbers. Principle of complete induction. Properties of Z, Q
and R. Axiom of completeness of R. Intervals. Limited subsets. Maximum, minimum, upper and
lower extreme.
Functions. Injective, surjective and bijective function. Composed functions, inverse function.
Real functions. Even/odd functions, periodic function. Monotone functions. Limited functions; lower
and upper extreme. Points of maximum and minimum of a function.
Elementary functions. Absolute value function. Power function. Exponential function and
logarithm. Trigonometric functions.
Sequences. Sequences and their convergence. Monotone sequences. Number of Napier.
Limits. Neighborhoods and points of accumulation. Definition of limit. Uniqueness of the limit
theorem. Properties of limits. Sided limits, right and left side limit. Comparison theorems. Working
with limits. Limit of monotone functions. Infinitesimals and infinities. Operations on the infinitesimal
and infinite. Rule of replacement.
Continuous functions. Points of discontinuity and their classification. Weierstrass theorem,
theorem of zeros, Bolzano theorem about intermediate values and its consequences.
Differentiable functions. Geometric interpretation. Continuity of differentiable functions. Not
differentiable points. Higher order derivatives. Derivation rules. Derivatives of elementary
functions.
Rolle's theorem, Cauchy and Lagrange. L’Hôpital theorems. Taylor’s formula. Increasing and
decreasing function; study of sign of the derivative. Searching for points of maximum and absolute
minimum of a function. Convexity and concavity. Characterization of convex and concave
functions. Inflection points. Vertical, horizontal and oblique asymptotes. Study the graph of a real
function.
Integration. Indefinite Integral. Primitive of a function and properties. Definite integral of a
356/471
continuous function. Integral function and the Torricelli’s theorem. Formula of integral
calculus. Elementary integrals. Integration rules by substitution and by parts.
Differential equations. First order linear differential equations, Bernoulli equations. Notes
on second order d. e. with constant coefficients. Models of population dynamics.
Descriptive Statistics. Numerical representations of statistical data. Graphic representations of
frequency distributions. Indexes of centrality and variability. Linear and nonlinear regression for data
series. Method of least squares. Coefficient matrix and correlation.
Probability. Some definitions of probability. Axiomatic definition of probability. Conditional
probability. Discrete and continuous random variables. Indexes of centrality and
variability. Distribution of
Bernoulli, Binomial, Poisson, Normal, Chi-square, Student. Convergence theorems; convergence in
distribution, law of large numbers, central limit theorem.
Inferential Statistics. Bayes' formula and consequences. Sampling and samples. Main sample
distribution. Estimators and Estimations; punctual and interval estimation. Confidence intervals for
the mean and variance. Examples.
Hypothesis testing. General characteristics of a test of hypotheses. Notes on parametric tests.
Recommended reading
Marcellini - Sbordone, Elementi di Calcolo, Liguori Ed.
Dario Benedetto, Mirko degli Esposti, Carlotta Maffei, Matematica per le scienze della vita, Casa
Editrice Ambrosiana
Sergio Invernizzi, Maurizio Rinaldi, Andrea Sgarro, Moduli di Matematica e Statistica, Zanichelli,
2001.
Giovanni Prodi, Metodi Matematici e Statistici, McGraw Hill Italia Srl.
Marcellini - Sbordone, Esercitazioni di Matematica, Vol. 1, 2, Liguori Ed.
Copy of slides available.
357/471
MATHEMATICS (A-L)
PIERO MONTECCHIARI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic elements of Calculus and Analytic Geometry
Aim of the course is to provide basic knowledge and tools of calculus for functions of one real
variable. At the end of the course the student has to be able to solve exercises and problems
concerning the differential and integral calculus for functions of one real variable. Secondly he has
to be able to properly enunciate and prove the theorems discussed in the course.
Program
Sets, Relations and Functions. Composition, invertibility. Natural, Integer, Rational and Real
numbers. The Induction principle. Supremum, infimum, maximum, minimum. Modulus and powers.
Exponential, logaritmic and angular functions. Limit of real sequences and its properties.
Indeterminate forms. Monotone sequences. The Neper's number and related limits. Asymptotic
comparison. Limits of real function of real variable. Properties. Indeterminate forms. Monotone
functions. Asymptotic comparison. Continuity; The Weierstrass's and the Intermediate Values
Theorems. Derivative and Derivative Formulas. Successive Derivative. The Fermat's, Rolle's,
Lagrange's and Cauchy's Theorems. Derivative and monotonicity. Convexity. Primitives. The De
L'Hospital's Theorems. Asymptotes and the study of the graphs of functions. Definite Integral and its
properties. Fundamental Theorem and Formula of the Integral Calculus. Indefinite Integral and
integration methods: sum decomposition, by parts and substitution. General Integral for first order
linear ordinary differential equations. The Cauchy Problem. The Bernoulli's equations. The Malthus
and Verhulst models for the population dynamics.
Recommended reading
358/471
P. Marcellini - C. Sbordone, Elementi di Calcolo,
Liguori editore
359/471
MATHEMATICS (M-Z)
MILENA PETRINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic elements of Calculus and Analytic Geometry
Aim of the course is to provide basic knowledge and tools of calculus for functions of one real
variable. At the end of the course the student has to be able to solve exercises and problems
concerning the differential and integral calculus for functions of one real variable. Secondly he has
to be able to properly enunciate and prove the theorems discussed in the course.
Program
Sets, Relations and Functions. Composition, invertibility. Natural, Integer, Rational and Real
numbers. The Induction principle. Supremum, infimum, maximum, minimum. Modulus and powers.
Exponential, logaritmic and angular functions.
Limits of real function of real variable. Properties. Indeterminate forms. The Neper's number and
related limits. Monotone functions. Asymptotic comparison. Continuity; The Weierstrass's and the
Intermediate Values Theorems. Derivative and Derivative Formulas. Successive Derivative. The
Fermat's, Rolle's, Lagrange's and Cauchy's Theorems. Derivative and monotonicity. Convexity.
Primitives. The De L'Hopital's Theorems. Asymptotes and the study of the graphs of functions.
Definite Integral and its properties. Fundamental Theorem and Formula of the Integral Calculus.
Indefinite Integral and integration methods: sum decomposition, by parts and substitution. General
Integral for first order linear ordinary differential equations. The Cauchy Problem. The Bernoulli's
equations. The Malthus and Verhulst models for the population dynamics; infection's spread model.
Descriptive statistics; statistical regression.
Written and oral
360/471
Recommended reading
361/471
MEDICINA DELLE CATASTROFI
MARIO CAROLI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Il corso intende fornire allo studente la conoscenza della medicina delle catastrofi, specialità
medica che studia quali atteggiamenti assumere in relazione ad un evento eccezionale, che, pur di
diversa natura, si caratterizza sempre per una netta sproporzione fra le richieste dell'ambiente e le
capacità di risposta dei soccorsi sanitari.
Programma
Introduzione alla Medicina delle Catastrofi
Valutazione e Calcolo del Rischio
Gestione delle Risorse Sanitarie
Ruolo della Centrale Operativa 118
Catena del Soccorso Sanitario e Ruoli
I Grandi Raduni di Massa
Strutture Sanitarie Campali
Triage e Scheda Sanitaria in Maxiemergenza
Ruolo dell’Ospedale in Maxiemergenza: PEIMAF, PEI, PEVAC
Le Emergenza Tossicologiche
Le Emergenze Mediche Internazionali
Aspetti Sanitari in Maxiemergenza nei Paesi in Via di Sviluppo
Aspetti psicologici nelle catastrofi
362/471
Testi consigliati
Dispensa del Docente
Per i non frequentanti la dispensa può essere richiesta al docente
363/471
MEDICINE OF DISASTER
MARIO CAROLI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
The course aims to provide students with the knowledge of disaster medicine, medical specialty that
studies attitudes which assume in relation to an exceptional event, which, although of a different
nature, is always characterized by a clear disproportion between the demands of the environment
and the ability of emergency health response.
Program
Introduction to Disaster Medicine
Risk Assessment and Calculation
Management of Health Resources
Role of Central Operations 118
Chain of Relief and Health Care Roles
The Great Mass Gatherings
Structure of Advanced Medical Posts and Field Hospitals
Major Incident Triage and Personal Health Record
Role of the Hospital in Major Incident: PEIMAF, PEI, PEVAC
Toxicological Emergencies
The International Medical Emergencies
Health Issues in Major Incident in Developing Countries
Psychological Issues in Disasters
364/471
Oral or Written Examination
Recommended reading
Textbook of the Teacher
Students who cannot attend the class should request the textbook to the teacher
365/471
METHODS IN ECOTOXICOLOGY
FRANCESCO REGOLI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
this course.
The Course of “Methods in Ecotoxicology” is aimed to prepare students for the study of
environmental pollution, with particular emphasis to the toxicological implications of chemicals on
various biotic components. The course will also aim to prepare students on quality standards, the
integrated complexity between development of productive activities and environmental protection,
management options and environmental impact assessment, remediation and monitoring of polluted
areas. The course is based on both theoretical lessons and practical exercitations on the main
chemical contaminants, their environmental distribution and biological effects, bioindicator
organisms, molecular and cellular responses to pollutants. The course will also introduce students
on environmental risk assessment, especially for highly polluted, industrial sites, and for activities
related to dredging and management of contaminated sediments. At the end of the Course the
student should have the capability to:
1. Describe main characteristics of chemicals and environmental distribution pathways.
2. Know topics related to biomagnification, use of bioindicator organisms and biomarker analyses.
3. Describe fundamentals and general principles of environmental impact assessment in
industrialized and developing countries.
4. Apply conceptual criteria for defining quality criteria in different environmental matrices.
5. Apply criteria for environmental risk assessment in management of coastal areas, dredging and
remediation activities.
Program
The Course of Ecotoxicology is based on both theoretical lessons and practical exercitations.
Lessons will cover the following topics:
- Introduction and definition of ecotoxicology, distribution of chemicals in the environment and
factors which affect their toxicity. - Toxicity Tests, general procedures, interpretation and
applicability of results; examples of most commonly used tests for waters and sediments. Ecotoxicological approach in the marine environment; biomonitoring, biological resources and
366/471
impact assessment. - Choice of bioindicator organisms. - Biological effects of chemicals, biomarkers
at molecular cellular level with diagnostic and prognostic value. Effect and exposure biomarkers. Biotransformation and toxicity of aromatic xenobiotics – Detoxification and toxicity of trace metals. –
Role of lysosomes in detoxification and in pollutant-mediated pathologies. – Antioxidant defences
and oxidative stress induced by pollutants. – Environmental genotoxicity and DNA damages as
biomarkers. – Immunotoxicity in invertebrates and fish. – Endocrine disruptors in the marine
environment. – Liver pathology and chemical carcinogenesis. – Biological and environmental factors
which influence responses of biomarkers, basal levels, species sensitivity, adaptation mechanisms.
– Case studies of ecotoxicological applications.
During the practical exercitations students will plan a monitoring program, with the choice of more
appropriate species and biomarkers. The main methodologies will be presented and measured,
including a brief discussion of obtained results.
Recommended reading
367/471
METODI BIOLOGICI DELL'ECOTOSSICOLOGIA
FRANCESCO REGOLI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Programma
Introduzione e scopo della tossicologia ambientale.
Principali classi di contaminanti chimici di interesse ecotossicologico e loro ripartizione nei comparti
ambientali.
Fattori che influenzano biodisponibilità e tossicità dei contaminanti chimici. Concetto di inquinanti
persistenti e diffusione globale. Bioconcentrazione, bioaccumulo e biomagnificazione.
Utilizzo di organismi come bioindicatori nel monitoraggio della contaminazione ambientale.
Programmi di Mussel Watch.
Caratteristiche dei test di tossicità e dei saggi biologici. Ambiti di applicazione, scelta delle specie ed
endpoints biologici.
Metabolismo, detossificazione e tossicità dei contaminanti, definizione di biomarkers a livello
molecolare, biochimico e cellulare con valore predittivo e diagnostico. Biotrasformazione e tossicità
di idrocarburi aromatici, pesticidi, diossine ed altri composti organoalogenati. Detossificazione e
tossicità dei metalli pesanti. Mercurio nelle reti trofiche e organo stannici. Pesticidi organofosforici
ed risposte dell’acetilcolinesterasi. Lisosomi, perossisomi, difese antiossidanti e stress ossidativo
come risposte aspecifiche degli organismi ai contaminanti. Genotossicità ambientale e danni al
DNA, immunotossicità in invertebrati e vertebrati. Patologie epatiche e carcinogenesi chimica.
Distruttori endocrini e contaminanti emergenti: dai farmaci alle nanoparticelle.
Gli studenti seguiranno anche una serie di esercitazioni pratiche con i seguenti obiettivi:
presentazione delle principali metodologie analitiche e preparazione dei campioni; determinazione
pratica di alcuni dei principali biomarkers ed analisi dei risultati ottenuti.
Prova orale
368/471
METODI MATEMATICI E STATISTICI
MILENA PETRINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Programma
1. RICHIAMI DI TEORIA DEGLI INSIEMI. Notazioni e terminologia. I numeri naturali, interi,
razionali, reali. Funzioni, dominio, codominio. Funzioni iniettive, biiettive e suriettive. Funzione
inversa. Funzioni reali, funzioni monotone.
2. FUNZIONI DI VARIABILE REALE. Estremo superiore e inferiore, massimo e minimo di un
sottoinsieme di R e di una funzione. Funzioni elementari. Crescita di una popolazione batterica.
Limiti di funzioni e proprietà. Limiti notevoli. Serie armonica. Funzioni continue e proprietà. Teorema
della permanenza del segno. Teorema dell'esistenza degli zeri.
3. DERIVAZIONE. Derivata e signficato geometrico. Derivate delle funzioni elementari. Derivata di
somma, prodotto, rapporto di due funzioni. Derivate di funzioni composte e delle funzioni inverse.
Massimi e minimi relativi e proprietà. Teoremi di Weierstrass, Rolle, Cauchy, Lagrange. Funzioni
con derivata nulla. Forme indeterminate e teoremi de l'Hopital. Derivate d'ordine superiore; funzioni
con derivate d'ordine superiore nulle. Studio del gra_co di funzioni.
4. INTEGRAZIONE. Definizione di integrale e proprietà. Teorema della media. Funzioni primitive e
Teorema fondamentale del calcolo. Integrali di funzioni elementari. Calcolo di integrali. Integrazione
per parti e per sostituzione.
5. EQUAZIONI DIFFERENZIALI. Equazioni del primo ordine. Problema di Cauchy. Equazione di
una popolazione. Soluzione delle equazioni lineari del primo ordine e di Bernoulli. Cenni ai sistemi
differenziali lineari del primo ordine a coefficienti costanti. Modelli matematici di dinamica delle
popolazioni:
crescita di una popolazione isolata; diffusione di un'infezione; interazione tra due popolazioni:
cooperazione, competizione, preda-predatore. Il modello Lotka-Volterra.
6. STATISTICA DESCRITTIVA. Popolazioni, caratteri, classi; frequenza; distribuzione. Tipologie dei
caratteri. Caso di una variabile reale. Distribuzioni multivariate. La retta di regressione e metodo dei
minimi quadrati.
7. PROBABILITA’. Assiomi di Kolmogorov. La probabilità condizionale. Eventi indipendenti. Spazi di
probabilità prodotto. Variabili aleatorie discrete: legge, valor medio, varianza, covarianza. Legge
Binomiale. Legge di Poisson. Cenni a variabili aleatorie continue: funzione di densità. Legge
esponenziale; legge normale di Gauss.
8. STATISTICA INDUTTIVA. Probabilità e conferma. Modello probabilistico. Formula di Bayes.
Sviluppi della formula di Bayes: problemi con un parametro.
369/471
Testi consigliati
P. Marcellini, S. Sbordone, Istituzioni di Matematica e Applicazioni, Liguori Editore.
P. Baldi, Introduzione alla probabilità. Con elementi di statistica, Mc Graw-Hill Editore.
G. Prodi, Metodi matematici e statistici, Mc Graw-Hill Editore.
P. Marcellini, S. Sbordone, Esercitazioni di Matematica, Vol. 1, 2, Liguori Editore.Corso di Laurea in
Scienze Ambientali e Protezione Civile
370/471
METODI MATEMATICI E STATISTICI
ENRICO SMARGIASSI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
conoscenze dell’algebra elementare; conoscenze della geometria analitica; conoscenze della
trigonometria; andamento delle funzioni elementari.
coniugare approfondimenti teorici ed analisi di problemi reali. A tal fine fornisce una solida
preparazione relativa ai metodi e ai modelli statistici che, unitamente a conoscenze sull’analisi
matematica, viene impiegata per trattare e interpretare dati provenienti da svariati ambiti con
particolare attenzione a quello ambientale.
Programma
Insiemi numerici: L'insieme N dei numeri naturali. Principio di induzione completa. Proprietà
algebriche e d'ordine di Z, Q ed R. Assioma di completezza di R. Intervalli. Sottoinsiemi limitati
superiormente ed inferiormente. Massimo e minimo ed estremo superiore ed inferiore.
Rappresentazione geometrica. Intorni e punti di accumulazione. La retta ampliata dei numeri reali.
Funzioni. Funzioni iniettive, suriettive e biiettive, composte ed inverse.
Funzioni reali: Funzioni crescenti e decrescenti. Funzioni reali limitate inferiormente,
superiormente e limitate. Estremo superiore ed inferiore, punti di massimo e minimo di una
funzione. Massimi e minimi relativi. Funzioni pari, dispari e periodiche. crescita di una popolazione
batterica.
Funzioni elementari: Funzione valore assoluto. Funzione potenza ad esponente intero positivo,
radice, potenza ad esponente intero negativo, ad esponente razionale e reale. Funzione
esponenziale e funzione logaritmo. Funzioni trigonometriche e loro inverse.
Successioni e limiti di successioni: Limitatezza delle successioni convergenti. Regolarità delle
successioni monotone e convergenza delle successioni monotone limitate. Numero di Nepero.
Principio di sostituzione e principio asintotico per il calcolo del limite.
Limiti: Intorni e punti di accumulazione. Retta ampliata. Definizione di limite. Teorema di unicità del
limite. Proprietà dei limiti: limitatezza locale, permanenza del segno, monotonia e carattere locale.
371/471
Limiti da destra e da sinistra. Teoremi di confronto. Operazioni con i limiti. Limite delle funzioni
monotone. Limiti notevoli. Infinitesimi ed infiniti. Ordini maggiori, minori oppure uguali. Infinitesimi ed
infiniti equivalenti. Regola di sostituzione e di cancellazione.
Funzioni continue: Punti di discontinuità e relativa classificazione. Teorema di Weierstrass,
teorema degli zeri, teorema di Bolzano dei valori intermedi e conseguenze.
Funzioni derivabili: Interpretazione geometrica. Continuità delle funzioni derivabili. Punti angolosi
e punti cuspidali. Derivate di ordine superiore. Regole di derivazione. Derivate delle funzioni
elementari. Teoremi di Rolle, Cauchy e Lagrange. Teoremi di L'Hôpital. Formula di Taylor. Studio
della crescenza e della decrescenza di una funzione. Caratterizzazione della crescenza e della
decrescenza di una funzione in un intervallo. Criteri per punti di massimo e minimo relativo. Ricerca
dei punti di massimo e minimo assoluto di una funzione. Convessità e concavità globale e in un
punto. Caratterizzazione della convessità e della concavità di una funzione in un intervallo. Punti di
flesso e relativi criteri. Asintoti verticali, orizzontali ed obliqui. Studio del grafico di una funzione
reale.
Integrazione: Integrale indefinito. Primitive di una funzione e proprietà. Integrale definito di una
funzione continua. Funzione integrale e teorema di Torricelli (teorema fondamentale del calcolo
integrale). Formula fondamentale del calcolo integrale. Integrali elementari. Regole di integrazione
per sostituzione e per parti.
Equazioni differenziali: equazioni differenziali del primo ordine lineari, di Bernoulli; cenni alle e. d.
del secondo ordine a coefficienti costanti; modelli di dinamica delle popolazioni.
Statistica descrittiva: Rappresentazioni numeriche di dati statistici. Rappresentazioni grafiche di
distribuzioni di frequenza. Indici di tendenza centrale e variabilità. Regressione lineare e non lineare
per una serie di dati. Metodo dei minimi quadrati. Coefficiente e matrice di correlazione
Calcolo delle probabilità: Alcune definizioni di probabilità. Spazio di probabilità e definizione
assiomatica di probabilità. Probabilità condizionata. Variabili aleatorie discrete e continue. Indici di
tendenza centrale e variabilità. Distribuzioni notevoli. Distribuzione di Bernoulli, Binomiale, di
Poisson, Normale,Chi-Quadro, di Student. Teoremi di convergenza. Convergenza in distribuzione,
Legge dei grandi numeri, Teorema del limite centrale.
Statistica induttiva: formula di Bayes e sviluppi. Campionamento e campioni. Principali
distribuzioni campionarie. Stimatori e stime puntuali. Stime intervallari: intervalli di confidenza per la
media e la varianza. Esempi.
Verifica di ipotesi:. Caratteristiche generali di un test di ipotesi. Cenni sui Test parametrici. Test
non parametrici.
prove scritte parziali e finale con prova orale seguente.
Testi consigliati
372/471
Marcellini - Sbordone, Elementi di Calcolo, Liguori Editore.
Dario Benedetto, Mirko degli Esposti, Carlotta Maffei, Matematica per le scienze della vita, Casa
Editrice Ambrosiana
Sergio Invernizzi, Maurizio Rinaldi, Andrea Sgarro, Moduli di Matematica e Statistica, Zanichelli,
2001.
Giovanni Prodi, Metodi Matematici e Statistici, McGraw Hill Italia Srl.
Marcellini - Sbordone, Esercitazioni di Matematica, Vol. 1, 2, Liguori Editore.
373/471
METODOLOGIE SCIENTIFICHE SUBACQUEE
CARLO CERRANO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Non sono previsti prerequisiti; è consigliabile che lo studente abbia almeno un brevetto subacqueo
di primo livello e conoscenze di base di zoologia, ecologia e biologia marina.
Informazioni
Il corso delinea le principali tecniche di studio dell’ambiente marino costiero tramite l’immersione
subacquea. Gli aspetti presi in considerazione sono: cenni di anatomia e fisiologia delle immersioni,
sistemi per la respirazione subacquea, tecnica delle immersioni, attrezzature per l’immersione
scientifica, rilevamenti subacquei, tecniche di campionamento.
Lo scopo è quello di fornire le conoscenze di base sia teoriche che pratiche sulle tecniche di studio
dell’ambiente acquatico tramite operatore subacqueo.
Alla fine dellínsegnamento, lo studente dovrà conoscere le tecniche e le metodiche principali di
rilevamento e campionamento biologico subacqueo ed essere in grado di applicare un adeguato
approccio allo studio del benthos.
Programma
Effetti fisiologici dell’immersione sull’uomo
Programmazione dell’immersione
-
tabelle e computers
Attrezzature subacquee
-
sistemi di respirazione e l’impiego delle miscele
-
sistemi di protezione e immersioni in acque fredde
374/471
-
sistemi di comunicazione
-
sistemi di trasporto
-
immersioni in grotta
Tecniche di campionamento distruttive
-
grattaggi
-
pannelli
-
sorbona
-
retini
-
trappole
Tecniche di campionamento non distruttive
-
quadrati, transetti
-
rilievi video e fotografici
-
visual-census
Progetti di volontariato ambientale subacqueo
Tecniche di trapianto
Utilizzo di sensori
Il corso sarà integrato con immersioni subacquee al fine di acquisire le capacità di base necessarie
per l’utilizzo delle tecniche di campionamento e rilievo sul campo.
Prova orale
Testi consigliati
La peculiarità del corso prevede la distribuzione di dispense curate dal docente
375/471
376/471
MICROBIOLOGIA AMBIENTALE
MAURIZIO CIANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Biologia, Biochimica
Lo scopo del corso è quello di fornire le conoscenze di base per comprendere il ruolo dei
microrganismi nell’ambiente e le loro possibili applicazioni biotecnologiche nel riciclo delle biomasse
e nella decontaminazione dell'ambiente
Programma
-Procarioti ed eucarioti: principi di nutrizione microbica e di metabolismo microbico
-Tecniche microbiologiche: cenni di microscopia, i substrati di coltura, la sterilizzazione, tecniche
per la coltura e lo studio dei microrganismi
Ecologia microbica i microrganismi in natura (concetti generali e principi), approcci metodologici
(campionamento, isolamento arricchimento e identificazione). I microrganismi coltivabili e non
coltivabili
Diversità metaboliche tra i microrganismi (fotosintesi,la chemiolitotrofia,la respirazione anaerobia, la
fermentazione, l’ossidazione degli idrocarburi ed il ruolo dell’O2 nel catabolismo dei composti
organici, la fissazione dell’azoto). La crescita microbica.
I cicli biogeochimici:ciclo del carbonio, ciclo dell’azoto e dello zolfo. Valutazione del ruolo dei
microrganismi e descrizione delle loro principali caratteristiche fisiologiche e metaboliche.
Il ruolo dei microrganismi nel riciclo delle biomasse e nel biorisanamento dei siti contaminati.
Prova orale
377/471
Testi consigliati
Dispense del Docente
Biavati, Sorlini Microbiologia agroambientale CEA Ambrosiana, 2008
Brock Biologia dei microrganismi vol. 1-2 Microbiologia generale, Microbiologia ambientale e
industriale Pearson Ed. 2012
378/471
MICROBIOLOGIA APPLICATA
FRANCESCA COMITINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
CONOSCENZE DI MICROBIOLOGIA E BIOCHIMICA DI BASE
CONOSCENZE RELATIVE AL COINVOLGIMENTO DEI MICROORGANISMI NEGLI ALIMENTI
CON RUOLO PROTECNOLOGICO, PROBIOTICO O ALTERATIVI
Programma
1. Il ruolo dei mo negli alimenti e i parametri che ne influenzano la crescita
2. La contaminazione degli alimenti: indicatori di qualità e sicurezza e
introduzione ai sistemi HACCP e FSO per la sicurezza degli alimenti
Microbiologia Enologica
3. Il mosto, il vino e la tecnologia di vinificazione
4. I mo del vino
5. Classificazione dei lieviti vinari
6. Analisi genetica di Saccharomyces cerevisiae
7. Il monitoraggio dei mo (metodi classici e molecolari)
8. Fermentazione naturale e guidata, i lieviti selezionati
9. La nutrizione microbica e le cause degli arresti di fermentazione
379/471
10. I batteri malolattici e le interazionicon i lieviti
11. La fermentazione malolattica
12. Caratterizzazione molecolare dei BML
13. Batteri acetici e difetti di origine microbica
14. I processi rifermentativi dei vini
Microbiologia lattiero-casearia
15. Batteri lattici e fermentazione lattica
16. Prodotti lattiero-caseari: latte e latte fermentato
17. Probiotici, prebiotici, mo patogeni e alterativi del latte
18. Formaggi
Microbiologia dei salumi
19. Prodotti carnei non fermentati
20. Salumi fermentati
21. Prodotti alimentari diversi: le uova, le salse e il miele
22. I sistemi HACCP e FSO per la sicurezza degli alimenti
Prova orale
Testi consigliati
GALLI VOLONTERIO AM, MICROBIOLOGIA DEGLI ALIMENTI, CASA ED. CEA
380/471
MICROBIOLOGIA DIAGNOSTICA
ELEONORA GIOVANETTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
E’ richiesta la conoscenza dei fondamenti della Microbiologia Generale e della Batteriologia.
Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà conoscere le metodiche classiche e molecolari
utilizzate nella diagnosi delle principali malattie sostenute da microrganismi. Dovrà altresì
descrivere l’iter da seguire a seconda della tipologia del campione da esaminare.
Programma
Principi e metodi di diagnosi di laboratorio di infezione. Principi e metodi della diagnosi molecolare.
Principi e metodi della diagnosi sierologica. Il laboratorio di Microbiologia Diagnostica e particolari
tipologie infettive: infezioni comunitarie e nosocomiali, infezioni perinatali, infezioni a trasmissione
sessuale, infezioni del paziente immunocompromesso. Diagnosi di laboratorio delle infezioni
causate da micobatteri, anaerobi, spirochete, clamidie, rickettsie e micoplasmi. Diagnosi di
laboratorio delle infezioni virali, fungine e parassitarie. Diagnosi di laboratorio delle principali
patologie infettive: emocoltura, esame microbiologico dell'espettorato, esame microbiologico del
tampone faringeo, urinocoltura, coprocoltura, esame microbiologico del liquor. Diagnosi di
laboratorio delle epatiti.
Prova orale
Testi consigliati
J. Keith Struthers, Roger P. Westran. Clinical Bacteriology. ASM Press, 2003
381/471
R. Cevenini, V. Sembri. Microbiologia e Microbiologia Clinica. Piccin, 2004
382/471
MICROBIOLOGIA GENERALE
FRANCESCA BIAVASCO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
conoscenze di biochimica e citologia
Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere la diversità del mondo microbico, le
caratteristiche generali dei principali gruppi di microrganismi, le possibili interazioni dei
microrganismi tra loro, con gli altri esseri viventi e con l'ambiente; i meccanismi di patogenicità
microbica e quelli di difesa dell’ospite; dovrà saper allestire e riconoscere preparati microscopici,
dimostrare di avere le cognizioni di base sulla coltivazione dei microrganismi, sulle metodiche di
determinazione quantitativa e sul controllo della loro crescita mediante agenti fisici e chimici. Lo
studente dovrà inoltre essere consapevole dei diversi campi di applicazione della microbiologia.
Programma
Il mondo microbico. Posizione dei microrganismi in natura; microorganismi cellulati e acellulati;
cellule procariotiche e cellule eucariotiche. Rapporti evoluzionistici ed elementi di tassonomia
microbica.
I procarioti. Dimensioni, forma e organizzazione. Eubatteri ed archebatteri.
Struttura e funzione dei componenti della cellula batterica. Parete: parete dei gram positivi e dei
gram-negativi, parete degli archebatteri; composizione, sintesi e accrescimento del peptidoglicano.
Strutture poste all’esterno della parete: capsule, strati mucosi, strati S, flagelli, fimbrie. Membrana
citoplasmatica. Citoplasma: ribosomi, inclusioni intracitoplasmatiche, nucleoide. L’endospora.
Colorazioni.
Movimento batterico e tassi.
Genetica batterica: Il cromosoma batterico, plasmidi, trasposoni e cassette geniche. Meccanismi di
controllo dell’espressione genica. Ricombinazione e meccanismi di trasferimento genico nei batteri:
trasformazione, coniugazione, trasduzione.
383/471
Gli eucarioti. Protozoi: caratteristiche generali; cicli biologici dei principali parassiti patogeni per
l’uomo. Funghi: caratteristiche biologiche generali; classificazione; riproduzione.
I virus. Struttura, simmetria, classificazione. Ciclo replicativo virale. Strategie replicative dei virus
animali. Effetti sulle cellule ospiti. Persistenza, latenza, trasformazione cellulare. Batteriofagi
virulenti e temperati, ciclo litico del fago T4, ciclo lisogenico e ciclo litico del fago lambda;
conversione lisogena. Determinazione dello spettro d’ospite e titolazione fagica.
Altri organismi acellulati.
Metabolismo, crescita e riproduzione dei
microrganismi. Metabolismo microbico.
Produzione di energia nei microrganismi:
respirazione aerobia e anaerobia, fermentazione,
fotosintesi. Categorie nutrizionali dei
microrganismi: autotrofi, eterotrofi, chemiotrofi,
fototrofi. Assunzione dei nutrienti. Rapporti con
l’ambiente: temperatura, pH, pressione osmotica,
pressione idrostatica; ossigeno. Divisione
cellulare e differenziamento. Metodi per valutare la
crescita batterica. La curva di crescita.
Coltivazione dei microrganismi. Esigenze
nutrizionali comuni e fattori di crescita. Varietà e
principi di impiego dei terreni di coltura in
batteriologia. Terreni solidi e liquidi; terreni
minimi, ricchi, selettivi, differenziali.
Controllo della crescita microbica. Disinfezione e
sterilizzazione. Sostanze ad attività antimicrobica,
caratteristiche generali degli antibiotici.
Classificazione degli antibiotici in base al
bersaglio. Antibiotico-resistenza: resistenze
naturali e resistenze acquisite, meccanismi
384/471
generali di resistenza agli antibiotici.
Antibiogramma.
Interazioni tra microrganismi e rapporto microorganismo-ospite. Comunicazione intercellulare,
biofilm, simbiosi. La flora microbica normale, microbiota e microbioma. Patogenicità e virulenza dei
procarioti: adesività, invasività, esotossine ed endotossine.
Difese aspecifiche e specifiche dell’ospite, risposta immunitaria; antigeni; anticorpi; cellule
immunocompetenti; immunità innata e adattativa,vaccini.
Testi consigliati
Wiley M., Sherwood M., Woolverton. J. Prescott, Microbiologia - Microbiologia generale (1° vol.),
McGraw – Hill, 2009.
Gianni Dehò e Enrica Galli. Biologia dei microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana 2012.
Schaechter, Ingraham, Neidhardt “Microbiologia”. Zanichelli, 2007.
Madigan, Martinko, Parker. Brock-Biologia dei microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana, 2007.
Volume1.
385/471
MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE
MAURIZIO CIANI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Microbiologia generale, Biochimica, Biotecnologia dei microrganismi
Il corso si prefigge di fornire delle competenze teoriche e pratiche sui processi industriali legati
all'impiego di microrganismi. In particolare si valuteranno le fasi di processo dei principali processi
biotecnologici
Programma
I microrganismi di interesse industriale: inquadramento tassonomico, metabolismo microbico. I
metaboliti primari e secondari di interesse industriale. La selezione dei microrganismi per la
produzione di metaboliti di interesse industriale. Lo screening e il miglioramento genetico dei ceppi
mediante la genetica classica e l’impiego del DNA ricombinante. I processi fermentativi batch, fedbatch, continuo, riciclo della biomassa applicati ai processi industriali. Problematiche legate allo
scale-up ed al recupero dei prodotti di interesse. I microrganismi nei processi industriali: la
produzione di starter e SCP, la produzione di acidi organici, polialcoli. I biocarburanti: bioetanolo e
biodiesel. Biodiesel: biomasse e valorizzazione dei sottoprodotti. Bioetanolo: le biomasse, i
pretrattamenti, il processo fermentativo. Composti antimicrobici (antibiotici, batteriocine, zimocine),
bioinsetticidi, aminoacidi, vitamine, sostanze coloranti, composti volatili aromatizzanti, etc. I
microrganismi nei processi biotecnologici di degradazione: trattamenti aerobi e anaerobi delle
acque reflue, processi di compostaggio e riciclo della sostanza organica. Biodepurazioni delle
acque e dei siti contaminati.
Prova orale
386/471
Testi consigliati
Waites et al. Industrial Microbiology: An introduction. Blackwell Science , Oxford 2001
El-Mansi E.M.T. et al. Fermentation Microbiology and Biotechnology CRC Taylor & Francis
387/471
MICROBIOLOGIA MARINA
CARLA VIGNAROLI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
conoscenze di biochimica, citologia, genetica e microbiologia generale ma nessuna propedeuticità
Alla fine del corso lo studente dovrà conoscere le caratteristiche metaboliche e fisiologiche dei
principali gruppi tassonomici di microrganismi presenti nell'ambiente marino; conoscere le principali
strategie adattative e di sopravvivenza di procarioti e protozoi marini, l'importanza del loro ruolo
nell'ecosistema marino, nonché le interazioni di particolari specie microbiche con l'ambiente e con
altri organismi marini. Lo studente acquisirà anche nozioni sui meccanismi di patogenicità di alcuni
importanti microrganismi patogeni per l'uomo e/o per i pesci e infine saprà descrivere le principali
tecniche di campionamento, coltivazione e identificazione utilizzate nello studio delle comunità
microbiche marine e nella ricerca di particolari microrganismi da campioni di acqua di mare
Programma
L’ambiente acquatico marino, caratteristiche generali e comunità microbiche
Distribuzione dei microrganismi negli habitat marini e loro ruolo nella rete trofica e nei cicli
biogeochimici di alcuni elementi (zolfo, azoto e carbonio).
Strategie di sopravvivenza e metabolismo energetico dei batteri oligotrofi.
Principi di tassonomia microbica e metodi di studio dell’evoluzione batterica. Principali gruppi
tassonomici di eubatteri marini. I batteri fotosintetici: proclorofite e cianobatteri, i batteri fotosintetici
oceanici, adattamenti ed evoluzione, le sfere microbiche e la motilità strisciante dei cianobatteri.
Cianobatteri tossici e harmful algal blooms. Batteri chemioeterotrofi marini appartenenti al phylum
dei proteobatteri, il genere Pseudoalteromonas, Aeromonas e Vibrio.
La vita in ambienti estremi: caratteristiche generali degli archebatteri e strategie di sopravvivenza.
Gli ipertermofili, gli alofili, i metanogeni. I microrganismi delle bocche idrotermali, i black smokers
I virus e loro ruolo nella regolazione della diversità procariotica marina.
388/471
Metodi di campionamento e di studio (colturali, immunologici, molecolari). Isolamento e coltivazione
dei microrganismi marini, mezzi di coltura per le popolazioni batteriche marine, le cellule vitali non
coltivabili.
Interazioni dei microrganismi con l’ambiente marino, la chemiotassi, la motilità batterica
nell’ambiente acquatico, adesione e colonizzazione di superfici, struttura e formazione dei biofilm
nell’ambiente marino.
L’interfase acqua-aria, il bacterioneuston e i batteri idrocarburoclastici, l’interfase acqua-sedimenti e
i microbial mats.
Interazioni con altri organismi acquatici (batteri epifitici ed epizooici, relazioni positive e negative tra
microrganismi)
Il meccanismo del quorum sensing e la bioluminescenza, batteri e dinoflagellate bioluminescenti.
Contaminazione microbiologica dell’ambiente marino, microrganismi patogeni ed epidemiologia
delle principali infezioni a trasmissione idrica
Parametri indicatori di qualità di un’acqua e analisi microbiologiche
Orale. Tre domande che spaziano sul programma svolto a lezione: una su tre riguarda sempre le
tecniche e metodologie che si utilizzano nello studio dei microrganismi marini.
Testi consigliati
Madigan, Martinko, Stahl, Clark, "Brock biologia dei microrganismi", CEA Ambrosiana, edizione
2012, volume 1 e 2.
Barbieri, Bestetti, Galli, Zannoni- Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica - Casa
Editrice Ambrosiana, edizione 2008
Colin Munn - Marine Microbiology: ecology and applications – Garland Science, Taylor & Francis
Group, 2nd edition (2011)
389/471
MODELLISTICA E DESIGN BIOMOLECOLARE
ROBERTA GALEAZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
L'obiettivo del corso è di fornire una panoramica dei metodi attualmente utilizzati nell'ambito della
simulazione di sistemi di interesse chimico-biologico. Lo studente al termine del corso dovrà essere
a conoscenza delle principali tecniche computazionali utili sia per il calcolo delle energie e delle
geometrie molecolari, sia per l'analisi conformazionali di piccole e grandi molecole. Dovrà inoltre
essere in grado di saper individuare la procedura più opportuna per risolvere alcuni problemi
chimico-biologico che verranno proposti durante lo svolgimento del corso.
Programma
Metodi per il calcolo della geometria ed energia molecolare: Meccanica Molecolare. Metodi
quantomeccanici (semi-empirici e ab initio, metodi DFT). I metodi misti Quantum Mechanics/
Molecular Mechanics per lo studio di grossi sistemi molecolari. Utilizzo della densità elettronica e
potenziale elettrostatico (MEP) per lo studio della similitudine e per il riconoscimento molecolare.
Metodi di simulazione molecolare : Introduzione alla problematica della simulazione di molecole di
interesse chimico-biologico. Il metodo della dinamica molecolare. Metodi di solvatazione. Alcuni
esempi: solvatazione di ammino acidi e studio di una proteina in soluzione.
Analisi conformazionale per molecole di interesse biologico: Metodi sistematici e metodi statistici
(Monte Carlo) Il problema dell'analisi conformazionale per sistemi con un elevato numero di gradi di
libertà.
La modellistica delle molecole di interesse biologico- introduzione al drug design: metodi
computazionali applicati alle biomolecole: Determinazione della struttura 3D di peptidi e proteine
(metodi ab initio, Homology modeling e folding recognition). Applicazioni al modeling e design di
peptidomimetici. La progettazione di un farmaco. Similitudine molecolare. Oligonucleotidi e acidi
nucleici a singolo e doppio filamento ed il legame a ponte di idrogeno.
Le tematiche affrontate a lezione saranno oggetto di esercitazioni; Nelle esercitazioni di laboratorio
verranno illustrati alcuni dei concetti esposti a lezione, tramite l’utilizzo di programmi complessi di
modellistica molecolare.
390/471
Orale previa presentazione della relazione delle esercitazioni svolte
Testi consigliati
J.M.Goodman, Chemical applications of molecular modelling (Royal Society of Chemistry, 1998)
Szabo e N.S. Ostlund, Modern Quantum Chemistry - Introduction to advanced electronic structure
Theory, Dover Publications, 1996.
A.R. Leach, Molecular Modeling - Principles and applications, Longman, 1996.
Alan Hinchliffe, Modelling molecular structures, Wiley, (1996).
G.H.Grant, W.G.Richards, Computational Chemistry, Oxford Science publications, Oxford university
Press, 1995.
C.J.Cramer, Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, John Wiley & Sons,
2002.
391/471
MOLECULAR BIOLOGY
ANNA LA TEANA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 2^ semestre
Prerequisites
Cytology and Biochemistry.
The aim of the course is to allow the students to acquire basic information concerning the
relationship between structure and function of nucleic acids and the various cellular processes in
which they are involved, through a description of the different experimental procedures which have
led to current knowledge.
Program
Nucleic acids
Structure and chemical-physical properties. Nucleic acids as genetic material. DNA topology.
Structural organization of viral, prokaryotic and eukaryotic genomes. Chromosomes, chromatin,
nucleosomes.
DNA replication
The Meselson and Sthal experiment. The replication fork and the semidiscontinuous synthesis of
DNA. Coordinated synthesis of the leader and lagging strands. DNA polymerases in prokaryotes
and eukaryotes.
Replication origins. Regulation of replication initiation in prokaryotes and eukaryotes. Replication
and cell cycle.
DNA repair
Mutations. Repair systems. Cellular response to DNA damages.
DNA recombination
Homologous and site-specific recombination. Transposition.
392/471
Gene organization in virus, prokaryotes and eukaryotes
Transcription
Different types of RNA: mRNA, tRNA, rRNA, snRNA, scRNA.
Transcription of prokaryotic genes. RNA polymerase and promoters. Termination and
anti-termination.
Transcription of eukaryotic genes. RNA polymerases and promoters. Transcription factors.
Enhancers and silencers. Termination.
RNA processing
Processing of rRNA and tRNA.
mRNA maturation and splicing. Self-splicing. Editing.
mRNA translation
tRNA as an adaptor: secondary and tertiary structure. Modified bases.
The genetic code. The aminoacyl-tRNA synthetases and the identity rules.
The ribosome. The different steps of protein synthesis. Initiation, elongation and termination factors
in prokaryotes and eukaryotes. The role of rRNA in protein synthesis. Antibiotic and protein
synthesis.
Regulation of gene expression in prokaryotes
The operon. Structural genes and regulator genes. Induction and repression: the lac, trp, ara
examples. Catabolite repression. Attenuation.
Examples of regulation at the post-transcriptional level.
Regulation of gene expression in eukaryotes
Response elements and DNA binding protein domains. Different models for gene activation. DNA
methylation and gene expression. Chromatin structure and transcription.
Experimental procedures
Methods for studying DNA: digestion with restriction enzymes, restriction mapping, cloning vectors,
DNA sequencing, PCR, Southern blotting, site-directed mutagenesis.
Promoters analysis: footprinting and band-shift, reporter genes, mutations analysis.
Transcripts analysis: northern blotting, S1 mapping, primer extension.
mRNA purification by oligo-dT and cDNA libraries construction.
Methods for RNA secondary structure determination. Cell-free systems.
393/471
Recommended reading
Francesco Amaldi et al., “Biologia Molecolare”, Casa Editrice Ambrosiana, I ed. 2011.
James D. Watson et al., "Biologia Molecolare del gene", Zanichelli, VI ed. 2009.
394/471
MOLECULAR BIOLOGY II
ANNA LA TEANA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Molecular Biology, Genetics, Genetic Engineering
The aim of the course is to allow the students to acquire basic information concerning molecular
mechanisms involved in the regulation of gene expression at the different levels with a special
interest in all post-transcriptional events. In addition, some of the experimental approaches most
widely used for gene expression analysis will be described.
Program
The different levels of regulation of gene expression.
Genomic rearrangements.
Epigenetic modifications: DNA methylation and chromatin remodelling.
Regulation at the post-transcriptional level: RNA binding proteins and RNA binding motifs, mRNA
maturation, polyA tail addition, splicing and alternative splicing, mRNA transport, the
“post-transcriptional operon” hypothesis, translation, mRNA decay, nonsense-mediated decay,
miRNA and siRNA.
Regulation at the post-translational level: protein stability and processing.
Methods for gene expression analysis: northern blotting, RT-PCR, RNase protection. DNA
microarrays. Reporter genes. Analysis of DNA and RNA-protein interaction: DNaseI footprinting,
chemical probing, cross-linking. Analysis of protein-protein interactions: two-hybrid and three-hybrid
systems, GST-pull down. Analysis of translation: cell-free systems, toe-printing, polysomal profiling.
Recommended reading
395/471
F. Amaldi et al., “Biologia Molecolare”, Casa Editrice Ambrosiana, I edition, 2011.
In addition, review articles from specialized Molecular Biology journals are provided during the
course.
396/471
MOLECULAR BIOPHYSICS
FRANCESCO SPINOZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
Students are expected to have had basic courses in physics, chemistry, biochemistry and biology.
The students of the course will gain a relative competence in the application of the principles of
Physics and Biology that underlay on a molecular level phenomena in the living systems. A basic
knowledge of the structural and functional aspects of biomolecules and biological membranes and
of the methodologies of the molecular biophysics will be acquired.
Program
Concepts of thermodynamics: free energy and chemical potential; Thermodynamic probability and
entropy; Concepts of statistical thermodynamics; Concepts of quantum mechanics; Geometry of a
polymeric chain; Some fundamentals of electrostatics; Intermolecular forces; The structure of the
water, hydration effects; Hydrophobic and hydrophilic molecules; Hydration of proteins;
Debye-Hückel theory; Conformational analysis and Forces determining the structure of proteins;
Diffraction and scattering of X-rays and neutrons.
Recommended reading
- R. Glaser, Biophysics, Springer
- K.E. van Holde, W.C. Johnson, P.S. Ho, Principles of Physical Biochemistry, Prentice Hall.
- M. Daune, Molecular Biophysics, Oxford University Press.
397/471
MOLECULAR GENETIC
MARCO BARUCCA
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Knowledge of basal concepts of genetic and molecular biology
This course will provides an overview of structure, function, evolution of the eukaryotic genomes
and genes. Moreover, after the course knowledge and information regarding identification of human
disease genes and the cancer genetics will be learnt by the students.
Program
- The ground-breaking importance of genome projects; background and organization of the Human
Genome Projects and genome projects for model organisms; Functional Genomics.
- Eukaryotic genomes: nuclear and mitochondrial. Organization, distribution and function of
polypeptide-encoding genes, tandemly repeated noncoding DNA, interspersed repetitive noncoding
DNA, transposable elements and retrotransposons.
- Evolution of gene structure and duplicated genes; evolution of chromosomes and genomes;
comparative genomics; evolution of human populations.
- Identifying Human Disease Genes: principles and strategies.
- Cancer Genetics.
- Molecular Genetic of vertebrate immunoproteins.
Strategies and method in Molecular Genetic
Recommended reading
Tom Strachan e Andrew P. Read, “Genetica umana molecolare” UTET
398/471
MONITORAGGIO AMBIENTALE
MARIA LETIZIA RUELLO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Fondamenti di chimica e fisica
Informazioni
L’insegnamento si propone di:
- introdurre gli/le studenti alla conoscenza delle principali tecniche di caratterizzazione e
monitoraggio delle emissioni industriali e della qualità ambientale tramite parametri chimico-fisici.
- offrire casi studio da valutare criticamente.
- permettere di esercitarsi sulla predisposizione di piani sperimentali e sulla validazione dei dati.
- sviluppare senso pratico e capacità critiche.
- rendere consapevoli delle problematiche legate alla progettazione, realizzazione e interpretazione
del monitoraggio
Alla fine del percorso dell’insegnamento, lo/la studente dovrà:
- conoscere le principali tecniche chimico-fisiche di caratterizzazione e monitoraggio delle emissioni
industriali e della qualità ambientale
- utilizzare informazioni desunte da letteratura tecnica e scientifica per risolvere problemi e
approfondire criticamente tematiche
- descrivere criticamente casi studio
- applicare idealmente le tecniche di monitoraggio a casi specifici
- risolvere la validazione di matrici di dati
- produrre la relazione di monitoraggio di uno scenario simulato
Programma
Monitoraggio emissioni: Generalità; Linee produttive o unità da monitorare in continuo; Parametri da
rilevare, Parametri chimici; Parametri alternativi; Normalizzazione; Misure; Principi e tecniche di
misura; Localizzazione dei punti di misura; Modalità di campionamento; Misure alternative;
Strumentazione; Sonde; Analizzatori; Sistemi di misura non estrattivi (in situ); Sistemi di misura
estrattivi; Cabina di monitoraggio; Validazione dei dati elementari; Pre-elaborazione; Validazione
399/471
delle medie orarie; Elaborazione; Traccia per la presentazione di un progetto S.M.E.
Monitoraggio qualità dell’aria: Generalità; Individuazione dei punti di campionamento; Tipologia e
numero delle stazioni per la valutazione dell’esposizione della popolazione in aree interne agli
agglomerati; Posizionamento su microscala; Sensori da posizionare in funzione della tipologia di
campionamento; tecniche di valutazione che integrano la misura in siti fissi; Metodi di misura
indicativi; Uso della tecnica di campionamento diffusivo; Uso di laboratori mobili per il monitoraggio
a griglia.
Monitoraggio degli ambienti interni: Tipologia e numero dei campionamenti per la valutazione
dell’esposizione degli operatori negli ambienti di lavoro.
Monitoraggio delle acque superficiali e sotterranee: Generalità; Parametri da rilevare;
Individuazione dei punti di campionamento; Linee guida. Uso della tecnica di campionamento
diffusivo.
Monitoraggio del suolo: Generalità; Parametri da rilevare; Individuazione dei punti di
campionamento; Linee guida. Tecniche e parametri di indagine integrativa. Uso della tecnica di
campionamento diffusivo.
Presentazione orale e scritta di un argomento specifico del monitoragio ambientale (progetto di
monitoraggio).
Testi consigliati
Allegati tecnici alla normativa nazionale e comunitaria in materia di monitoraggio delle emissioni e
della qualità ambientale:
Bibliografia riportata nel materiale didattico utilizzato durante il corso
http://www.arpa.marche.it/doc/htm/center_flash.asp
http://www.arpat.toscana.it/index.html
http://www.nonsoloaria.com/index.htm
400/471
NANOTECNOLOGIE BIOMOLECOLARI
SAMUELE RINALDI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica organica e biochimica.
L’obiettivo è quello di sviluppare nello studente una conoscenza dei concetti di base, degli approcci
metodologici riguardo alla costruzione di nanostrutture funzionali 'dal basso', e una conoscenza
generale della nanotecnologie e delle loro applicazioni. In particolare saranno prese in
considerazione nanostrutture a base di Dna, proteine, nanosfere, nanotubi, nanomateriali e
nanodispositivi utili in campo biologico e medico nel campo della diagnostica, del drug delivery e
della nanomedicina.
Programma
1) Introduzione
Che cos’è una nanostruttura. La nanoscala. Esempi di nanostrutture in natura. Esempi di
applicazioni già in uso basate sulle nanostrutture. Approcci alle nanostrutture: top-down e
bottom-up.
2)Le leggi del nanomondo
Proprietà fisiche, chimiche, ottiche ed elettriche nelle nanodimensioni. Interazioni non covalenti.
Microscopie ad alta risoluzione.
3) Fullerene e nanotubi di carbonio
Stati allotropici del carbonio. Fullereni: sintesi, proprietà, reattività chimica, funzionalizzazioni ed
applicazioni. Grafene e grafeni. Nanotubi SWNT e MWNT: sintesi, proprietà, reattività chimica,
funzionalizzazioni ed applicazioni.
401/471
4) Sistemi nanostrutturati a struttura peptidica
Peptidi e strutture secondarie. Il folding. Dagli ”Ñ”nai ”Ò-amminoacidi. Definizioni, struttura,
proprietà e applicazioni dei foldameri α, β ed α-β. Foldameri e peptidi anfifilici e con attività
antibiotica o antivirale. Foldameri funzionalizzati e loro applicazioni. Foldameri non peptidici.
Interazioni proteina-proteina. Confronto fra foldameri β e γ. I peptoidi. Foldameri a struttura
peptoide e immidica.
5) Sistemi nanostrutturati a struttura nucleotidica
Caratteristiche strutturali e stabilità del DNA. Il DNA come sistema nanostrutturato e anfifilico. Vari
sistemi di aggregazione del DNA. Dalle strutture naturali alle nanostrutture sintetiche a DNA.
Costruzione di sistemi bi- e tridimensionali. Uso del DNA come scaffold, come templato e in
applicazioni farmaceutiche. Applicazioni del DNA funzionalizzato.
6) Applicazioni delle nanotecnologie biomolecolari
Nanostrutture e sistemi biologici. Interazioni/Biomateriali. Catenani e rotaxani dal DNA. I motori
molecolari e i nanomotori. Applicazioni in medicina: nanomedicina e nanofarmacologia. I
nanosensori: caratteristiche e fondamenti della loro azione. Applicazioni in diagnostica. Il DNA
come sistema di accumulo di informazioni e come strumento per effettuare calcoli.
Testi consigliati
D. S. Goodsell; Bionanotechnology: lessons from nature. Wiley, New York, 2004
Diapositive e materiale didattico distribuito a lezione
402/471
OCEANOGRAFIA FISICA
ANIELLO RUSSO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
non sono previsti prerequisiti; è fortemente consigliabile che lo studente abbia una buona
conoscenza di matematica e fisica.
Alla fine dellínsegnamento, lo studente dovrà conoscere i meccanismi di base dellóceanografia
fisica che determinano la circolazione e le principali proprietà fisiche del mare.
Programma
Concetti di base:
Cenni storici. Principali caratteristiche marine. Principali operatori matematici e loro significato fisico.
Condizioni al contorno.
Dinamica marina:
Le equazioni del moto. Attrito e turbolenza. Le equazioni del moto con la viscosità. Calcoli
geostrofici. Risposta dello strato marino superficiale ai venti. Circolazione profonda. Cenni ai modelli
numerici. Moti periodici. Processi costieri.
Oceanografia descrittiva:
Strumenti e metodi di misura. Principali caratteristiche climatologiche degli oceani e del Mar
Mediterraneo. Variabilità alle diverse scale spazio-temporali.
L'esame è composto da una prova finale orale, che può essere parzialmente assolta con test scritti
da sostenere durante lo svolgimento del corso.
403/471
Testi consigliati
R.H. Stewart, “Introduction To Physical Oceanography”, Texas A & M University, pdf scaricabile
liberamente
S. Pond e G.L. Pickard, “Introductory Dynamical Oceanography”, Pergamon Press.
Open University Course Team, “Ocean Circulation”, Butterworth-Heinemann.
G.L. Pickard e W.J. Emery, “Descriptive Physical Oceanography”, Butterworth-Heinemann.
404/471
ORDINAMENTO PROTEZIONE CIVILE
SARDA MASSIMILIANA CAMMAROTA
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
nessuno
Il corso intende fornire allo studente una conoscenza di base sulle attività della protezione civile e
sulla sua organizzazione, sulle varie tipologie di rischi e sulle tecniche per la pianificazione
Programma
Il concetto di calamità. Cenni sulla evoluzione del sistema di soccorso pubblico. La difesa civile e la
nascita della protezione civile. Le attività di protezione civile. I soggetti della protezione civile. Il
soccorso tecnico urgente e le varie tipologie di emergenze. La elaborazione dei piani. La
conoscenza dei singoli rischi: sismico, idrogeologico, vulcanico, industriale e dei trasporti,
aeronautico, nautico, sanitario, incendi boschivi. I rischi non convenzionali. Le emergenze di massa
ed i grandi eventi. La logistica di protezione civile. I sistemi di comunicazione. Psicologia delle
catastrofi comunicazione istituzionale. Il volontariato. Le esercitazioni.
Prova orale
Testi consigliati
Dispense consegnate dal docente
405/471
PHARMACOLOGY
STEFANO BOMPADRE
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Knowledge of physics, chemistry, biochemistry and general physiology
Course contents
The student at the end of the course will be able to:
Describe the most common active ingredients in the major drug classes.
Explain the mechanism of action of the major drug classes.
Describe the most common adverse effects and drug interactions of the major drug classes and
individual active ingredients within these classes.
Describe the most common drugs of abuse and the most commonly used techniques for the
detection of drugs in biological samples
Program
Pharmacokinetics: routes of administration. absorption, distribution, metabolism and
excretion. Transport across biological barriers. Extrarenal and renal excretion of drugs.
Pharmacokinetic parameters: bioavailability, apparent volume of distribution, plasma
half-life, clearance.
Pharmacodynamics: receptors, mechanisms of action of the drugs: receptor sites,
receptors and endogenous ligands. Concentration-response curves. Full agonists, partial
agonists, inverse agonists, antagonists. Sensitization and tolerance to drugs. Therapeutic
index
Autonomic Nervous System Agents, adrenergics, cholinergics, dopaminergic agonists and
antagonists. sedative-anxiolytics, general and local anesthetics, antidepressants,
nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). cardiac glycosides, ACE inhibitors.
vasodilators, diuretics, calcium channel blockers, anticonvulsant, antiarrhythmic, penicillins,
cephalosporins, tetracyclines, macrolides, aminoglycosides,fluoroquinolones,
sulfonamides.
Most common drugs of abuse. Principles of most commonly used techniques for the
detection of drugs and substances of abuse in biological samples
406/471
Recommended reading
R. D. Howland; M.J. Mycek, Le basi della Farmacologia, Zanichelli
407/471
PHYSICAL OCEANOGRAPHY
ANIELLO RUSSO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
None, it is strongly advisable a good knowledge of math and physics
By the end of the course, the student will know the basic mechanisms and processes of the physical
oceanography which rule the circulation and the main physical properties of the sea, as well as to
describe the main characteristics of the oceans, of the Mediterranean Sea, of the Adriatic Sea.
Program
Basic concepts:
- Historical developments. Main marine characteristics. Main math operators and their physical
meaning. Boundary conditions. Operators.
Marine Dynamics:
- The equations of motion. Friction and turbulence. Equations of motion with viscosity. Geostrophic
computations. Response of the upper ocean to winds. Deep circulation. Numerical models. Periodic
motions. Coastal processes.
Descriptive oceanography:
- Instruments and methods of measurements. Main climatologic characteristics of oceans and
Mediterranean Sea. Variability at different spatial and time scales.
Recommended reading
R.H. Stewart, “Introduction To Physical Oceanography”, Texas A & M University, pdf freely
downloadable
S. Pond and G.L. Pickard, “Introductory Dynamical Oceanography”, Pergamon Press.
Open University Course Team, “Ocean Circulation”, Butterworth-Heinemann.
408/471
G.L. Pickard and W.J. Emery, “Descriptive Physical Oceanography”, Butterworth-Heinemann.
409/471
PHYSICS
FRANCESCO SPINOZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 1^ semestre
Prerequisites
Basic mathematical concepts (representation on the Cartesian space, first and second order
equations and systems, simple geometrical functions, elementary trigonometry); knowledge of the
experimental method; knowledge of basic concepts in Chemistry (atom, molecule, chemical bond).
The present course in Physics is concerned with the study of matter, energy, forces, and their
interaction in the world and universe around us. The present curriculum includes a strong emphasis
on basic theory and experiments and covers the broad fundamentals necessary for graduate study
in interdisciplinary specialties requiring a strong scientific background. The course will provide the
student with the necessary competences on the physical basic laws and concepts (both theoretical
and experimental) to study and to understand the physical properties of the biological matter in the
frame of the life and environmental sciences.
Program
Introduction to Physics. Physical values, measurements, units and standards. Kinematic of material
point. Dynamic of material point. Kinematic of rigid body. Dynamic of rigid body. Mechanics of
liquids and gases. Surface phenomena in liquids. Basic physics of biological membranes: transport
phenomena, diffusion, osmosis, Thermodynamics. Real and ideal gases. Kinetic theory of gases.
Work, heat and internal energy. First and second laws of Thermodynamics. Entropy. Gibbs and
Helmholtz free energies. Electrostatics. Electrical charge, electric field and electrical potential.
Gauss´ law. Dielectrics and conductors in electrostatic fields. Condensers. Electric current. Ohm´s
Laws. Simple circuits. Electric phenomena in biological systems. Static magnetic field. Magnetics.
Electromagnetic field, Maxwell´s equations, electromagnetic field.
Recommended reading
- Giambattista, Richardson & Richardson, "College Physics", Second edition, McGraw-Hill, 2007.
410/471
411/471
PHYSICS (A-L)
FRANCESCO SPINOZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic mathematical concepts (representation on the Cartesian space, first and second order
equations and systems, simple geometrical functions, elementary trigonometry); knowledge of the
experimental method; knowledge of basic concepts in Chemistry (atom, molecule, chemical bond).
interaction in the world of Biology. The present curriculum includes basic theory and experiments
and covers the broad fundamentals necessary for graduate study in interdisciplinary specialties
requiring a strong scientific background. The course will provide the student with the necessary
competences on the physical basic laws and concepts (both theoretical and experimental) to study
and to understand the physical properties of the biological matter.
Program
Introduction
Scientific method. Base quantities, derived quantities and dimensions. Systems of units. Scalars
and vectors. Vector operations.
Kinematics
Displacement vector. Average velocity and instantaneous velocity. Average acceleration and
instantaneous acceleration. Rectilinear uniform motion. Uniformly accelerated motion. Uniform
circular motion. Non-uniform circular motion and angular velocity. Centripetal and tangential
acceleration. Parabolic motion.
Dynamics
Concept of force. Principle of inertia. Second law of dynamics. Third principle of dynamics. Weight
force. Hooke’s Law. Composition of forces. Contact forces. Tension. Atwood machine. Gravitational
force. Other forces in nature. Static and dynamic friction. Examples of motions in the presence of
friction. Non-inertial reference frame and apparent forces. Many-particles systems. Center of mass.
Position, velocity and acceleration of the center of mass. Internal and external forces. Momentum.
412/471
Principle of conservation of momentum. Basic examples for the conservation of momentum.
Impulsive forces. Work. Kinetic energy theorem. Power. Scalar and vector fields. Faraday’s
convention. Conservative field. Potential energy. Principle of conservation of mechanical energy.
Dissipative forces. Gravitational and elastic potential energy. Elastic and inelastic collisions.
Moment of force. Static equilibrium. Basic examples of static equilibrium. Angular momentum and
inertia. Principle of conservation of the angular momentum.
Fluids
Density and viscosity of a fluid. Pressure and Pascal’s Principle. Stevin’s law. Archimedes’ principle.
Fluids in stationary motion. Law of continuity. Bernoulli’s theorem. Real fluids. Laminar motion.
Poiseille’s law.
Thermodynamics
Thermal equilibrium. Temperature and temperature units. Thermodynamic coordinates.
Thermodynamic states. Ideal gas. Boyle’s, Charles’ and Gay-Lussac’s laws. Equation of state of
perfect gases. Quasistatic process. Heat and work. Opposition pressure and work of
expansion-compression. Specific heat at constant P and V. Joule’s experiment. First law of
thermodynamics. Isochoric, isobaric and isothermal transformations. Adiabatic reversible
transformation. Poisson’s laws. Statements of the second law of thermodynamics. Carnot cycle.
Efficiency of a Carnot cycle. Entropy. Inequality of Clausius. Free expansion of a gas. Entropy and
disorder. Notable examples of thermodynamic cycles. The Otto cycle.
Electric and magnetic phenomena
Electric charge, electric field and electric potential. Gauss’s law. Charged particles in an electric
field. Conductors and insulators. Capacitors. Electricity and Ohm’s law. Elementary circuits.
Magnetic field and its properties. Charged particles in a magnetic field. Electromagnetic field.
The final evaluation consists in one written test (or two per itinere written tests) and in an oral
examination, which includes the discussion of the Experimental Report concerning the practical
activity performed in the Student Physics Laboratory.
Recommended reading
Giambattista, Richardson & Richardson, "College Physics", Fourth edition, McGraw-Hill, 2012.
413/471
PHYSICS (M-Z)
PAOLO MARIANI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 9
Hours 81
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic mathematical concepts (representation on the Cartesian space, direct and inverse proportion,
first and second order equations, simple geometrical functions, elementary trigonometry);
knowledge of the experimental method; knowledge of basic concepts in Chemistry (atom, molecule,
chemical bond).
interaction in the world and universe around us. The present curriculum includes a strong emphasis
on basic theory and experiments and covers the broad fundamentals necessary for graduate study
in interdisciplinary specialties requiring a strong scientific background. The course will provide the
student with the necessary competences on the physical basic laws and concepts (both theoretical
and experimental) to study and to understand the physical properties of the biological matter in the
frame of the life and environmental sciences.
Program
Introduction to Physics. Physical values, measurements, units and standards. Kinematic of material
point. Dynamic of material point. Kinematic of rigid body. Dynamic of rigid body. Mechanics of
liquids and gases. Surface phenomena in liquids. Basic physics of biological membranes: transport
phenomena, diffusion, osmosis, Thermodynamics. Real and ideal gases. Kinetic theory of gases.
Work, heat and internal energy. First and second laws of Thermodynamics. Entropy. Gibbs and
Helmholtz free energies. Electrostatics. Electrical charge, electric field and electrical potential.
Gauss´ law. Dielectrics and conductors in electrostatic fields. Condensers. Electric current. Ohm´s
Laws. Simple circuits. Electric phenomena in biological systems. Static magnetic field. Magnetics.
Electromagnetic field, Maxwell´s equations, electromagnetic field.
The course is divided in 63 hours of lectures and 18 hours of practical work, which will be performed
in the Student Physics Laboratory of the University.
Recommended reading
414/471
- Giambattista, Richardson & Richardson, "College Physics", Second edition, McGraw-Hill, 2007.
415/471
PHYSIOLOGY OF MARINE ORGANISMS
ROSAMARIA FIORINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Program
- Osmoregulation in aqueous environments
- Respiratory gas exchange
- Muscles and movement
- Food intake and digestion
- Excretion
- Energy production
- Environment perception
- Environment adaptation
Recommended reading
Poli A,. Fabbri E. “Fisiologia degli animali marini” EdiSES 2012
Somero G.N., Hochachka P.W. “ Biochemical Adaptation, mechanism and process in physiological
evolution “, Oxford University Press.
Dantzler W.H. “ Comparative Physiology “, Oxford University Press.
416/471
PIANIFICAZIONE DELLE EMERGENZE (MODULO)
FAUSTO MARINCIONI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Informazioni
La pianificazione dell'emergenza è uno strumento fondamentale della protezione civile. Predisporre
un piano di protezione civile significa effettuare una attenta analisi dei rischi che insistono sul
territorio, elaborare una mappa degli stessi e costruire gli scenari possibili. Altro elemento
fondamentale per l'elaborazione del piano è l'individuazione e la localizzazione delle risorse
presenti nel territorio (pubbliche e private). Questa è un informazione necessaria per la costituzione
di un modello di intervento che definisca le azioni e le strategie da adottare. Lo sviluppo ed
aggiornamento di piani integrati d'intervento, oltre ad aumentare l'efficienza delle attività di soccorso
e recupero durante l'emergenza, permette anche di mitigare il rischio prima dell'evento e fornisce
linee guida per una ricostruzione più razionale dopo l'impatto. Un'efficace pianificazione
dell'emergenza richiede l'impiego di diversi strumenti ed il coinvolgimento di diversi operatori con
ruoli, autorità e giurisdizioni diverse (dal Sindaco di un Comune ad un tecnico informatico, da un
addetto delle trasmissioni ad una segreteria amministrativa).
Gli obbiettivi della pianificazione e gestione dell'emergenza. Inquadramento storico della
pianificazione dell'emergenza. La dimensione politico-culturale dell'emergenza. Sicurezza e rischio.
Gli strumenti di base della pianificazione. Metodi cartografici e analitici. Il piano d'emergenza e la
sua attivazione. Elementi organizzativi del sistema nazionale di PC. Gestione del rischio. Principio
di sussidiarieta' e Metodo Augustus. L'Incident Command System. Indirizzi operativi per
l'emergenza a livello nazionale, regionale e locale. Le emergenze speciali. La gestione delle
emergenze internazionali.
Lo scopo di questo corso è introdurre gli studenti ai fondamenti della pianificazione e gestione
integrata dell'emergenza, esaminando come le risorse e le capacità disponibili possano essere
concertate ed ottimizzate per una più efficace azione di protezione civile. I principali argomenti
discussi verteranno su metodi e problemi connessi alla stesura, collaudo, verifica e diffusione di un
piano di protezione civile. I diversi scenari e le simulazioni, i protocolli di allertamento ed
evacuazione, le procedure di ricerca e soccorso, così come il recupero e la ricostruzione. Speciale
attenzione verrà data alle comunicazioni durante l'emergenza ed al ruolo delle tecnologie
informatiche nella protezione civile. Infine verranno trattate le problematiche delle emergenze
internazionali e dei rischi emergenti
417/471
Programma
Introduzione: obbiettivi della pianificazione e gestione dell'emergenza
Inquadramento storico della pianificazione dell'emergenza
Dalla difesa alla protezione civile e nuovamente alla difesa civile
La dimensione politica della protezione civile
Sicurezza e rischio
Metodi cartografici e analitici
Scenari e realtà virtuale
Il piano d'emergenza e la sua attivazione
Il piano in pratica: la gestione dell’emergenza
La catena di comando e l’Incident Command System
Procedure di allertamento ed evacuazione della popolazione
Comunicazioni di emergenza (tecniche e con i mass media)
Le emergenze speciali (scuole, industrie, turismo, biblioteche e musei)
Programmi di emergenza alimentare
Pianificare la continuità aziendale
I piani di ricostruzione (temporanea e di lungo termine)
Programmi di educazione e sensibilizzazione pubblica al rischio e all’emergenza
Prova orale
Testi consigliati
Testi di riferimento
Dispense del corso disponibili on line sul sito della facoltà di Scienze.
D.E. Alexander. Principles of emergency planning and management. Terra publishing. Harpenden, England.
2002
Bibliografia e sitografia di riferimento:
S. Menoni. Costruire la prevenzione. Strategie di riduzione e mitigazione dei rischi territoriali. Pitagora
Editrice, Bologna. 2005
M.Moiraghi. Protezione civile. Gestione della normalità e dell'emergenza. Maggioli Editore. 2008
F. Santoianni. Protezione civile - Disaster managemement. Emergenza e soccorso: pianificazione e gestione.
Accursio Edizioni, Firenze 2007
418/471
PLANT BIODIVERSITY
FABIO RINDI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 2^ semestre
Prerequisites
basic knowledge of general biology and cell biology. Although the course is taught in Italian,
knowledge of English at least at basic level is recommended.
the aim of the course is to provide an overview of the diversity of plants, algae and fungi. The
characteristics of each group will be described in detail, with emphasis on evolutionary aspects, life
histories, significance from an applied point of view and use for environmental monitoring. The
phylogenetic relationships among phyla will be outlined. For the land plants, special attention will be
devoted to the functional meaning of plant structures and adaptations to the terrestrial
environments.
Program
• General characteristics of plants and algae. Structure of plant cell.
• Principles of classification and systematics; classification systems, characters and types of
information used in taxonomic analysis; molecular data; DNA barcoding; genomes and
genomics.
• Photosynthetic prokaryotes: the cyanobacteria (phylum Cyanophyta).
• Endosymbiosis, evolution of plastids and origin of photosynthetic eukaryotes.
• General features of algae (thallus organization, cell structures specific to algae,
reproduction, life histories).
• The main groups of eukaryotic algae: Glaucophyta, Rhodophyta, Heterokontophyta,
Dinophyta, Cryptophyta, Haptophyta.
• Green algae: Chlorophyta and Streptophyta; diversity and relationships with land plants.
• Use of algae as environmental indicators.
• Land plants: origin and evolution, general concepts; the Bryophytes (Bryopsida,
Hepaticopsida, Anthoceropsida).
• Vascular plants without seeds: origin and general features; the Pteridophytes (Arthrophyta,
Licophyta, Psilotophyta, Pterophyta).
• The tissues of the vascular plants.
• Structure of the root.
• Structure of the stem.
• Structure of the leaf.
419/471
• Gymnosperms: characteristics, origin of the seed, functional adaptations; Coniferophyta,
Cycadophyta, Gingkophyta, Gnetophyta.
• Angiosperms: origins, differences between monocots and dicots, functional adaptations.
• Structure of the flower and the fruit.
• Characteristics of the most important families of angiosperms of the Italian flora (Asteraceae,
Brassicaceae, Fabaceae, Fagaceae, Lamiaceae, Orchidaceae, Poaceae, Rosaceae).
• Mangroves and seagrasses; the meadows of Posidonia oceanica and their importance as
environmental indicators.
• Fungi: general features (thallus, vegetative and reproductive structures, nutrition,
metabolism and physiology); main phyla: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota,
Basidiomycota.
• Herbaria and botanical gardens.
Recommended reading
Text recommended:
• Pasqua G., Abbate G., Forni C. Botanica generale e diversità vegetale. Piccin Nuova
Libreria.
Other useful texts:
• Judd W.S., Campbell C.S., Kellogg E.A., Stevens P.F., Donoghue M.J. 2007. Botanica
sistematica: un approccio filogenetico. Piccin Nuova Libreria.
• Smith A.M., Coupland G., Dolan L., Harberd N., Jones J., Martin C., Sablowski R., Amey A.
2010. Plant Biology. Garland Science.
Useful online resources:
Portal of botany Wikipedia (Italian): http://it.wikipedia.org/wiki/Portale:Botanica
Atlas of botany of the University of Turin: http://www.atlantebotanica.unito.it/page.asp
Photographic atlas of plant anatomy, University of Wisconsin: http://botweb.uwsp.edu/Anatomy/
Acta Plantarum - flora of the regions of Italy: http://www.actaplantarum.org/
AlgaeBase: http://www.algaebase.org/
420/471
PLANT PHYSIOLOGY
MARIO GIORDANO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
Prerequisites
-Literature search skills
-Sufficient knowledge of the English language to allow comprehension of the scientific literature
-Thorough knowledge of chemistry, biochemistry and physical-chemistry, and plant/algae cytology
-Basic knowledge of algae and plant structure and of their phylogenetic relationships
The student will acquire a basic knowledge of the main physiological processes in plants. In addition
to this the student will acquire the ability to independently and creatively analyze primary sources of
information and to use them in a scientific/research context.
Program
- Chemical potential; water potential; Nernst potential; molecular physiology of uptake, transport and
utilization of water and nutrients.
- Photosynthetic pigments, antennae, reaction centers, chloroplast electron transfer, fixation of
inorganic carbon, photorespiration, C4 and CAM photosynthesis.
- Synthesis and degradation of starch.
- Sucrose metabolism.
- Respiration.
- Phytochrome.
- Plant hormones
written examination
421/471
Recommended reading
Buchanan, Gruissem and Jones. Biochimica e Biologia molecolare delle Piante. Zanichelli
Taiz and Zeiger. Plant Physiology 5th edition. Sinauer Assoc
422/471
PREVENZIONE INCENDI E CONTROLLO RISCHIO INDUSTRIALE
DINO POGGIALI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica, chimica inorganica, chimica organica
Riconoscere i rischi di incendio in ambienti antropizzati ed in luoghi di lavoro ed individuare ed
applicare misure di sicurezza per prevenirli e limitarne gli effetti sulle persone e sull’ambiente
Programma
A-OBIETTIVI E FONDAMENTI DELLA PREVENZIONE INCENDI: Cosa è la prevenzione incendi,
Il processo di combustione, La combustione delle sostanze combustibili, solide liquide e gassose,
Processi di ignizione , Prodotti ed effetti della Combustione, Lo sviluppo e la propagazione della
combustione: modelli matematici , Le esplosioni di vapori, gas e polveri e le atmosfere esplosive
(ATEX), Analisi del rischio incendio, Misure di prevenzione incendi per ridurre la probabilità
dell’insorgenza dell’incendio e misure di prevenzione incendi attiva e passiva.
B-TECNOLOGIA DEI MATERIALI E DELLE STRUTTURE PER LA PROTEZIONE PASS1VA:
Resistenza al fuoco delle strutture - Compartimentazione, Reazione al fuoco dei materiali, Distanze
di sicurezza, Sistemi di via d’uscita.
C-TECNOLOGIA DEI SISTEMI E DEGLI IMPIANTI PER LA PROTEZIONE ATTIVA Sistemi di
rilevazione automatica dell’incendio ed allarme, Sostanze estinguenti ed estintori d’incendio portatili,
Mezzi ed impianti di estinzione fissi, Squadre antincendio aziendali e piani di emergenza
D-REGOLE TECNICHE DI PREVENZIONE INCENDI E LORO APPLICAZIONE: Principali
elementi di legge in materia di prevenzione incendi e sicurezza antincendio nei luoghi di lavoro
E-INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO: teoria ed esercitazioni
423/471
F-APPLICAZIONI: Esercitazioni per la risoluzione di problemi connessi all’applicazione di criteri
tecnici di prevenzione incendi su specifici esempi pratici
Orale. Durante l'esame è previsto lo sviluppo di alcuni algoritmi e calcoli su argomenti specifici della
protezione antincendio
Testi consigliati
Poggiali-Zuccaro “Analisi del rischio incendio” EPC Libri
Calciolai - Ponticelli "Resistenza al fuoco delle costruzioni" Collana Antincendio e Sicurezza - UTET
SCIENZE TECNICHE
Paola - Monopoli "Pianificazione delle emergenze nei luoghi di lavoro" Collana Antincendio e
AA.VV "Progettazione della sicurezza antincendio degli edifici civili" Collana Antincendio e
424/471
PREVISIONE E PREVENZIONE CATASTROFI NATURALI
MAURIZIO FERRETTI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Prerequisiti
meteorologia e geologia
teoriche e pratiche per la previsione e gestione dei rischi naturali
Programma
La catena operativa della modellistica ai fini della previsione del rischio idrogeologico.
Gli strumenti previsionali per il nowcasting: il satellite e il radar meteorologico.
I modelli di previsione: modelli numerici globali e ad area limitata.
Interpretazione delle carte meteorologiche.
Rischio frane.
Inquadramento litologico delle Marche (cenni)
Cenni ai fattori che determinano la franosità: predisponenti e innescanti
Analisi di casi differenti; spiegazione della situazione e dell’innesco di alcuni fenomeni in varie parti
del territorio
Focalizzazione sul rapporto frane-precipitazioni ai fini della previsione effetti al suolo
Cosa sono le soglie pluviometriche di innesco
Tipologie di modelli utilizzati per la previsione di innesco frane: modellistica fisicamente basata e
modelli empirici
425/471
Esempi di lavori effettuati in altre regioni
Attività in corso presso il CF Marche
Rischio idraulico.
Processi di formazione delle piene.
Scala spaziale e temporale dei principali fenomeni.
Metodi di stima spaziale delle precipitazioni.
Elaborazioni dei dati pluviometrici e curve di possibilità pluviometrica.
La modellistica idrologica.
Definizione e individuazione delle soglie pluviometriche di piena.
Cenni di modellistica idraulica.
Rischio incendi.
I sistemi integrati di monitoraggio e telecontrollo.
La gestione del rischio. Le attività di spegnimento.
La pianificazione e la prevenzione
Rischio sismico.
Sismogenesi.
I precursori.
Sistemi di monitoraggio e restituzione dei dati.
La prevenzione.
Casi studio e scenari d’evento.
Rischio vulcanico.
Vulcanesimo.
426/471
I precursori.
La prevenzione.
Casi studio e scenari d’evento.
Prova orale
Testi consigliati
Rosso Renzo, Manuale di protezione idraulica del territorio. Appendice sulla normativa italiana in
materia di difesa del suolo, protezione civile e dighe, CUSL (Milano) (collana Scientifica);
427/471
RECEPTOR STRUCTURE AND CHEMISTRY
ROBERTA GALEAZZI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
At the end of the teaching, the student must know the terminology and the principal receptorial
theory developed during the last decades. The focus should be put on various kind of receptors and
particularly on the neurotransmitters receptors. Furthermore; the student must be able to find the
path to develop a receptorial drug; starting from a lead compound and ending with the molecular
interaction with its own receptor: this can be achieved by using also computational tecniques.
Program
Basic receptor concepts: structures of main receptor classes and their properties.Drug-receptor
interactions and biologial response. Receptor theories. Agonism and anthagonism.
Neurotransmitters' and oppioid receptors. Methods for studing ligand-receptor interactions. Lead
identification and optimization. Lead modification strategies. Molecular modeling of ligand-receptor
complex. Receptor surface models.
Recommended reading
C. Melchiorre, I Recettori dei Neurotrasmettitori, CLUEB, Bologna, 1996.
G. Ronsisvalle, M.Pappalardo, L. Pasquinucci, O.Prezzavento, I Recettori Oppioidi, CLUEB,
Bologna, 1999.
F. Gualtieri, M.N. Romanelli, E.Teodori, Chimica Farmaceutica dei recettori, CLUEB, Bologna
428/471
REPRODUCTIVE BIOLOGY
OLIANA CARNEVALI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 72
Period 1^ semestre
This course provides the students fundamental tools to understand the molecular mechanisms
involved in the reproduction and the methodologies to study the life cycle of marine species for the
evaluation of natural fish stocks. The student will be able to evaluate the presence and the
potentiality of some pollutants to interfere with the reproductive functions of teleosts.
The students will be able to apply the basic knowledge provided by the course in the aquaculture
practice as a supplement to natural stock.
Program
Introduction to biology reproduction course
Endocrine control of reproduction: hypothalamus- pituitary-gonadal axes.
Pineal glad and reproduction
Sexual determination and puberty in fish.
Germinal cells cycle.
Vitellogenesis: hormonal control of vitellogenin synthesis ,egg types and reproductive strategies
Biotechnology of reproduction
Reproductive toxicology.
Stress and reproduction: hypothalamus-pituitary- interregnal axes
Application of biotechnology and molecular tools in aquaculture to improve animal welfare
Recommended reading
429/471
Norris DO Vertebrate Endocrinology. Third edition Academic Press
P.Baben, J Cerdà and E.Lubzens Edts. The fish Oocyte: from basic studies to biotechnological
applications. Spring
430/471
RESEARCH AND DEVELOPMENT LABORATORY OF BIOACTIVE COMPOUNDS
GIOVANNA MOBBILI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 1^ semestre
Prerequisites
Fundamentals General and Organic Chemistry. General knowledge on the main instrumental
techniques applied to organic synthesis.
The aim of this course is to analyse the issues concerning the synthesis of bioactive molecules
focusing on the strategy adopted in complex organic molecules synthesis. The course work will also
touch general basic themes and specific examples examined during laboratory practicals. aim of
this course is to introduce transformation techniques of non natural compounds by means of
enzymatic catalysis and to apply this to some laboratory practicals
Program
Biopharmaceutical properties of drugs. Physicochemical parameters and drug absorption:
solubility, ionisation and pH, lipophilicity, hydrogen bond, electronic properties. Structure and
pharmacological activity. Optic and geometric isomery, conformational isomery, isosterism and
pharmacological activity. Target identification methods. Rational approach to drug design:
organic synthesis methods analysis in chemo, regio, diastereo and enantioselectivity aspects.
Principles of chiral auxiliary and catalyst utilization in asymmetric synthesis. Protector groups
chemistry. Retrosynthetic approach in planning organic synthesis. Analysis of complex bioactive
molecules total synthesis. Transformation techniques of non natural compounds by means of
enzymatic catalysis. Combinatorial chemistry: principles of organic molecules libraries
construction. Lead modification: isosterism and conformational analogues.
Recommended reading
Edited by F.D.King, Medicinal Chemistry. Principles and Practice. Second Edition, Royal
Society of Chemistry, Cambridge, 2002
Richard B. Silverman, The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action, Academic
Press, 1992.
431/471
Foye, Lemke, Williams, Principi di Chimica Farmaceutica, PICCIN, Padova, 1998.
Stuart Warren, Organic Synthesis: The Disconnection Approach, Wiley, 1983.
Stuart Warren, Organic Synthesis: The Disconnection Approach, Workbook, Wiley, 1983.
K. Faber, Biotransformation in Organic Chemistry 3rd Edition, Springer, 1997.
Alan Fersht, Struttura e meccanismi d' azione degli enzimi, ZANICHELLI, Bologna, 1989
432/471
RISCHIO BIOLOGICO ED ECOLOGICO
FRANCESCO REGOLI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Una buona conoscenza dei principi basilari della chimica, dell'ecologia, e della biologia generale
sono requisiti importanti per seguire il corso.
Programma
- Bioterrorismo, generalità e confronto tra agenti biologici ed armi chimiche. Agenti biologici di
categoria A: antrace, vaiolo, bacillo della peste, tossina botulinica, virus delle febbri emorragiche,
bacillo della tularemia. Classificazione, sintesi, caratteristiche ed effetti biologici degli aggressivi
chimici: agenti vescicanti, tossici sistemici e del sangue, soffocanti, irritanti lacrimogeni, irritanti
starnutatori e vomitatori, neurotossici.
- Rischi biologici ed emergenze sanitarie recenti: influenze aviarie e rischio pandemie.
- Biotossine marine di origine algale: classificazione, strutture, effetti tossicologici, diffusione e
rischio biologico.
- Emergenze tossicologiche nei paesi in via di sviluppo ed in quelli industrializzati
- Il caso Bhopal, caratteristiche ed effetti tossicologici acuti e cronici, conseguenze biologiche ed
ecologiche.
- Rischio da radiazioni nucleari. Tipi di radiazione e fonti di esposizione. Effetti deterministici e
stocastici. Le conseguenze di Hiroshima e l’incidente di Chernobyl. Uranio, processi di decadimento
e caratteristiche degli isotopi; uranio arricchito e uranio depleto.
- Emergenze chimiche da diossine e composti diossino simili: gli effetti di Seveso.
- Rischi da sostanze esplosive, infiammabili, tossiche e pericolose; scenari di incidenti chimici,
quadro normativo e Direttiva Seveso per l’analisi del rischio.
- Analisi di rischio ambientale (ERA). Ambiti di applicazione nella movimentazione di sedimenti
inquinati. Attività di dragaggio e bonifica dei siti inquinati, dalla caratterizzazione alla pianificazione
alla valutazione del rischio biologico ed ecologico. Esempi applicativi e gestionali.
- Modelli di analisi di rischio, approcci integrati Weight of Evidence (WOE): casi applicativi.
433/471
- Emergenze da oil-spills in mare; caratteristiche, limitazioni, rischi biologici ed ecologici nell’utilizzo
dei disperdenti.
- Incidenti di petroliere e sversamenti di composti chimici in mare: dalla gestione dell’emergenza alla
valutazione dell’impatto biologico ed ecologico. Esempi degli incidenti di Erika, Ievoli Sun, Prestige.
- Rischi delle attività off-shore, dal monitoraggio alle emergenze ambientali: il caso della Deep
Water Horizon.
Prova orale
Testi consigliati
434/471
RISCHIO CHIMICO E CHIMICA ECOCOMPATIBILE
SAMUELE RINALDI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 9
Ore 81
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
è consigliabile che lo studente abbia almeno una discreta conoscenza di base di chimica organica.
Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà conoscere le tipologie di rischio chimico, i modi in cui
questo si può generare, i danni potenziali, le metodologie di valutazione con e senza l’ausilio di
misurazioni ambientali, i dispositivi di protezione individuali e collettivi nonché la loro scelta ed il loro
uso. Lo studente dovrà inoltre conoscere le problematiche legate all’uso e alla generazione di
agenti chimici tossici ed ecotossici nella chimica classica e l’approccio della chimica ecocompatibile
alla risoluzione di questi problemi; in particolare dovrà conoscere le soluzioni proposte dalla chimica
verde per risolvere i problemi legati all’utilizzo di solventi e di reagenti stechiometrici non
ecocompatibili.
Programma
Il rischio chimico ed i concetti di pericolo e rischio. Agenti chimici pericolosi, sostanze e preparati.
Agenti chimici non classificati. Rischio infortunistico e tossicologico. Categorie di pericolo, simboli
ed indicazioni. Frasi di rischio e sicurezza. Valutazione del rischio chimico: aspetti generali.
Sorveglianza sanitaria e monitoraggio biologico. Valori limite di esposizione. Cenni di rischio
chimico per la sicurezza. Valutazione del rischio tramite misurazioni ambientali. Valutazioni con
modelli o algoritmi: Movarisch, Archimede, Inforisk, Cheope e Laborisch. I dispositivi di protezione
individuale: criteri per la scelta e l’uso. Descrizione delle normative e delle varie categorie di APVR,
indumenti protettivi contro agenti chimici, guanti ed occhiali. Il rischio chimico in laboratorio:
differenze con quello relativo alle industrie. Norme di comportamento per evitare i rischi da
incompatibilità, da esplosione, da corrosione, da uso di solventi basso bollenti e gas. I dispositivi di
protezione collettiva: cappe chimiche, docce d’emergenza e lavaocchi.
I principi della chimica ecocompatibile. La chimica ecocompatibile come processo di riduzione del
rischio chimico, degli scarti, dei materiali usati, dei pericoli, del consumo energetico, dei costi e
dell’impatto ambientale. Provenienza degli scarti nell’industri chimica e nei laboratori. Risorse
rinnovabili e non rinnovabili. Valutazione dell’efficienza secondo metriche chimiche accademiche:
resa e selettività. Valutazione secondo metriche chimiche industriali basate sui principi della chimica
ecocompatibile: economia atomica, efficienza atomica, fattore E, efficienza del carbonio, resa
massiva effettiva, efficienza massiva, quoziente ambientale. Paragoni tra vie di sintesi industriali
435/471
vecchie e nuove alla luce delle metriche della chimica ecocompatibile. Reazioni economiche e non
economiche dal punto di vista atomico. Reazioni con reagenti catalitici anziché stechiometrici:
reazioni catalizzate da crete, zeoliti, resine e silice derivatizzata. Il problema dei solventi non
ecocompatibili: reazioni in bifase organica, acquosa, fluorosa, in liquidi ionici ed in anidride
carbonica supercritica.
Orale. L'esame consisterà di alcune domande (complesivamente 3 o 4) sia sulla parte di rischio
chimico che su quella di chimica ecocompatibile.
Le domande saranno strutturate in modo da presupporre la possibilità di passare da un argomento
all'altro sia all'interno di ognuna delle due parti in cui è diviso il corso, sia collegando
vicendevolmente le due parti.
Questo al fine di valutare anche la completezza e l'integrazione dell'apprendimento nella sua
globalità, oltre ovviamente alla valutazione della conoscenza dei singoli argomenti.
Testi consigliati
- Materiale didattico fornito dal docente.
- Legislazione inerente al rischio chimico (fornita dal docente)
- Green Chemistry: An Introductory Text, M. Lancaster, The Royal Society of Chemistry,
Cambridge, UK, 2002.
- Green Chemistry Theory and Practice, P.C. Anastas, J.C. Warner, Oxford University Press, New
York, 1998.
- Green Chemistry and Catalysis, R. A. Sheldon, I. Arends, U. Hanefeld, Wiley-VCH
436/471
RISORSE ENERGETICHE ED ENERGIE ALTERNATIVE
PAOLO PRINCIPI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Avere sostenuto l’esame di Fisica Tecnica Ambientale
Al termine del corso lo studente dovrà avere acquisito conoscenza dell’attuale situazione energetica
mondiale, dei fabbisogni e dell’offerta energetica, dell’impatto dell’uso dei combustibili fossili
sull’ecosistema e dei provvedimenti presi a livello internazionale, nazionale e locale per contrastare
la dipendenza energetica da pochi paesi fornitori e gli effetti del consumo dei suddetti combustibili
sul clima. Dovrà altresì avere acquisito conoscenza delle tecnologie utilizzanti le sorgenti rinnovabili
di energia, delle forme assimilate e dell’energia nucleare, avendo capacità critica sulla scelta di
esse in funzione dell’impatto sull’ambiente, della fattibilità e delle forme di incentivazione previste
dalle più recenti legge e norme emanate in materia di energia.
Programma
La domanda energetica nel mondo: Approvvigionamento energetico, crisi energetiche nell’era
industriale: del 1973, del 1979, le più recenti,fattori scatenanti, conseguenze
Combustibili fossili nell’era industriale: tipologie di combustibili ed effetti conseguenti alla loro
estrazione. Distribuzione geografica delle risorse. Fabbisogno energetico italiano e risorse
disponibili
Effetti dell’uso dei combustibili: consumi di energia nei vari settori e tendenza negli anni.
Inquinamento atmosferico relativo all’uso di combustibili ed effetti correlati: emissioni in atmosfera
dalle varie attività umane, effetto serra, i gas serra, gli effetti sul clima, soluzioni per la riduzione del
fenomeno. Gestione sostenibile delle risorse naturali e ambientali.
Sviluppo sostenibile (programmi, politiche, autorità competenti: programmi delle politiche e
delle azioni energetiche a livello Internazionale, IPCC,UNFCCC,Protocollo di Kyoto. Meccanismi
flessibili, IET, CDM, JI. Programmi delle politiche e delle azioni energetiche a livello Europeo.
Programmi delle politiche e delle azioni energetiche a livello Nazionale, leggi energetiche che si
sono susseguite dagli anni ’70, programmi di incentivazione all’utilizzo delle energie rinnovabili e al
risparmio energetico (Strategie energetiche nazionali: Leggi (373/76, 308/82, 10/91) e decreti per il
contenimento del consumo energetico, certificazione energetica-ambientale, protocolli di
certificazione energetico- ambientale (LEED, GBC; ITACA).. Certificati bianchi, certificati verdi,
Gestori ed Autorità in campo energetico, competenze. Programmi delle politiche e delle azioni
energetiche a livello Regionale, PER, PEAR, Protocollo ITACA, Certificazione Energetica degli
Edifici. Esempi di azioni energetiche a livello locale (alcuni casi italiani ed europei).
437/471
Energie alternative: definizioni, classificazione delle fonti rinnovabili di energia, introduzione alle
singole tecnologie di utilizzo, diffusione.
Energia nucleare la fissione, la fusione, la centrale nucleare, scorie radioattive
Energia idroelettrica disponibilità, tecnologie per la produzione di elettricità,impianti ad acqua
fluente, ad accumulo e serbatoio, a bacino, inseriti in condotte idriche, microidroelettrico,
compatibilità ambientale, gestione complessiva della risorsa acqua
Energia solare disponibilità di radiazione solare diretta e diffusa, natura della radiazione solare,
scambi termici radiativi, distribuzione dell’energia solare, tecnologie per la produzione di potenza
termica (pannelli solari termici, centrali termodinamiche) e di potenza elettrica ( pannelli solari
fotovoltaici, centrali solari elio-termoelettriche), problemi ambientali e gestionali.
Solare termodinamico: le centrali solari: collettori parabolici lineari a concentrazione, sistemi a
torre, sistemi a concentrazione puntiforme, le tipologie, produzione di energia elettrica e termica,
Principali programmi ed iniziative internazionali, progetto Archimede.
Solare termico: Sistemi a fluido termovettore liquido:collettori solari piani, collettori a tubi
evacuati,collettori heat pipe, componenti, principio di funzionamento, efficienza ed energia prodotta,
tipologie,materiali usati, superfici selettive, utilizzi dell’energia termica ottenuta, benefici
ambientali.Sistemi ad aria. Accumulo dell’energia. Impianti, disposizione dei collettori. Programmi
nazionali di incentivazione, la diffusione attuale in Italia ed in Europa.
Laghi solari: (solar pond): principio di funzionamento, vantaggi e svantaggi, efficienza, esempi di
realizzazioni, produzione di energia termica, elettrica e desalinizzazione, possibili applicazioni nei
paesi in via di sviluppo.
Fotovoltaico: principio di funzionamento, la cella fotovoltaica, fattori influenzanti il rendimento,
mercato dei produttori di celle, varie forme di silicio utilizzato e materiali innovativi, componenti
dell’impianto FV, sistemi isolati, sistemi collegati in rete, tecniche di integrazione architettonica,
principali applicazioni. Programmi nazionali di incentivazione, diffusione attuale in Italia ed in
Europa , benefici ambientali.
Edilizia bioclimatica: sistemi a guadagno solare diretto, indiretto, isolato, serre solari, muti di
Trombe-Michel, roof pond, ventilazione naturale e ibrida, schermature alla radiazione solare, camini
solari, illuminazione naturale, raffrescamento naturale per processo termodinamico di
umidificazione adiabatica, esempi di edifici del terziario a livello mondiale.
Energia del vento: caratterizzazione della fonte, profili di velocità, disponibilità (indagini
anemologiche e mappe della ventosità), aerogeneratore, a piccola, media grande taglia, tipo di
sostegni, componenti della navicella, tecnologie per la produzione di elettricità, compatibilità
ambientale e paesaggistica, la tecnologia dei materiali usati per le costruzioni, ricerca del sito, i
parchi eolici terrestri e off-shore, tipologie di parchi eolici in funzione della disposizione degli
aerogeneratori, la situazione attuale in Europa, in Italia e nella Regione Marche come esempio di
carattere locale.
Energia dal mare: disponibilità, tecnologie per l’utilizzo,dalle correnti, dal moto ondoso, dalle
maree, dalle correnti di marea e dal gradiente termico, esempi significativi.
Energia geotermica: disponibilità, tecnologie per produzione di potenza termica ed elettrica, ad
alta entalpia, a media e bassa entalpia,produzione di energia elettrica, climatizzazione degli
ambienti, problemi ambientali e gestionali.
Energia da biomasse: disponibilità, tecniche di conversione energetica, gassificazione, pirolisi e
carbonizzazione. Produzione di metanolo, produzione del biodiesel. Digestione anaerobica,
fermentazione alcolica. Distribuzione delle biomasse e prospettive. Impiego delle biomasse e
438/471
problemi ambientali e gestionali. Uso delle biomasse per la produzione di energia elettrica.
Pompe di calore: i processi termodinamici di funzionamento, le tipologie, il C.O.P., l’abbinamento
ai sistemi utilizzanti energie rinnovabili per integrazione energetica e nobilitazione dell’energia.
Conservazione dell’energia ed efficienza energetica negli edifici
Effetto isola di calore e tetti verdi (green roof)
Efficienza energetica nell’involucro edilizio
Processi di co-generazione e di tri-generazione
Prova orale
Testi consigliati
download file pdf da pagine web docente
dispense per argomenti specifici
439/471
SANITARY EMERGENCIES
ERICA ADRARIO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Course contents
Occurring a catastrophe or a collective accident determines more or less precise and quick answer
from the collectivity: the aid
This answer can vary in form and intensity relating to the gravity of the consequences on the
environment, but it always must be a sanitary answer since the amplitude of the material damages
is augmented by the presence of victims.
After occurring a catastrophe, the organization of the sanitary aid has to be integrated in the widest
context of the global organization of the aids . That consists in a certain number of different
interventions, involving experts of different activities, whose objective is permitting the execution of
the sanitary aid .
The whole operations is developed on the base of:
1. making quickly stop of the danger assuring the recovery of the victims:
rescue
2. realizing a certain number of actions allowing the medical unities to take care of the victims :
aid assistance
The course intends to furnish the student the essential elements and the knowledges about the
organization of the aids during natural (or not ) calamity , tactical and logistic aspects about the
organization of the materials, as well as base techniques of the activation of the aid chain.
Practical training of cardiopulmonary reanimation on manikin will be performed.
Program
The answer to the catastrophe
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Organization of the aids
Tactical and logistic aspects
Rescue Personnel
Structures and their functioning
Evacuation
Basic Aid Techniques
Triage
Actual Aid in Italy: state of the art
BLSd
Recommended reading
R.Noto, P.Huguenard, A.Larcan :Medicina delle catastrofi- Masson
IRC:BLS-D,basic life support, early defibrillation. 5° ed.
M.Chiaranda:Urgenze ed Emergenze-Istituzioni- Piccin
441/471
SISTEMI INTEGRATI DI GESTIONE E RECUPERO AMBIENTALE
FRANCESCA BEOLCHINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 7
Ore 63
Periodo 1^ semestre
Conoscenza delle principali linee guida per la gestione, il trattamento e l'eventuale valorizzazione
dei rifiuti e per il risanamento di siti contaminati
Programma
Rifiuti: definizioni, classificazione e caratterizzazione, riferimenti legislativi. Smaltimento dei rifiuti e
tecnologie di trattamento e valorizzazione, in riferimento al Decreto 29 Gennaio 2007: selezione e
riciclaggio dei rifiuti provenienti da raccolta differenziata, produzione di combustibile da rifiuto,
trattamento meccanico-biologico, compostaggio, digestione anaerobica, incenerimento,
smaltimento in discarica. Metodologia di analisi del ciclo di vita (LCA) di un prodotto: applicazione ai
rifiuti. Recupero ambientale: tecnologie in situ/ex situ per il trattamento di sedimenti contaminati;
sistemi pump and treat, barriere permeabili reattive per il recupero di acque di falda contaminate.
Recupero di suoli insaturi. Siti di bonifica di interesse nazionale: scenari, caratterizzazioni,
problematiche. Analisi di rischio industriale. Analisi di rischio applicata ai siti contaminati.
Prova orale
Testi consigliati
Paul Wiliams, 2006 Waste Treatment and Disposal 2nd Ed. John Wiley.
442/471
SOSTENIBILITA' AMBIENTALE
ANTONIO DELL'ANNO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 10
Ore 90
Periodo 2^ semestre
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà conoscere le basi fondamentali e gli approcci più
recenti di gestione di problematiche complesse ed interdisciplinari volte all'ottimizzazione dei
processi e di interventi per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità ambientale.
Programma
Definizioni e concetti di base: Il concetto di sostenibilità ambientale: Problemi e definizioni, la
sostenibilità ecologica, sviluppo sostenibile. Le ipotesi contrapposte. Analisi del crescente impatto
antropico. Il concetto di carrying capacity. La "gestione ecologica". Descrizione dei servizi forniti
dall'ecosistema. Valutazione del valore del capitale naturale. Uso dei principali "paradigmi" ecologici
(resistenza, resilienza, connettanza, proprietà emergenti e confini dell'ecosistema) nella gestione
eco-sostenibile dell'ambiente.
Cambiamento globale ed ecologia globale: Degradazione degli ecosistemi terrestri e del
paesaggio. Erosione in paesi in via di sviluppo. Desertificazione, deserti naturali e antropogenici.
Deforestazione, tipi di foreste, ruolo ecologico delle foreste. Distruzione ambientale. Ecologia
umana. Popolazioni umane e crescita urbana. Cambiamenti climatici, vulnerabilità e strategie
adattative.
Approccio strategico all'utilizzo delle risorse naturali: Analisi degli impatti multipli nel contesto
delle dimensioni multiple dell'ambiente. Modelli ed indicatori di sviluppo sostenibile. Utilizzo
sostenibile delle risorse. Analisi dei Network: sistemi naturali ed antropici a confronto. Impronta
ecologica e biocapacità. Footprint nazionale ed Emergia. Pianificazione ed accessi all'uso delle
risorse. Gestione sostenibile delle risorse biologiche (rinnovabili). Driving forces, Pressioni, Stato di
salute ambientale. Utilizzo risorse non rinnovabili. Definizione ed individuazione delle risorse
prioritarie. Strategie per l'abbattimento dell'impatto dovuto al consumo di risorse
Politica ambientale e qualità della vita: L'impatto della trasformazione economica e della
globalizzazione sugli ecosistemi. Politiche ed azioni pratiche e strumentali. Analisi costi-benefici di
queste azioni. Prospettive per il 2050, carrying capacity della terra. Il problema delle disparità.
Competizioni e conflitti. Priorità ecologiche e prognosi.
Casi di studio: Impatto antropico ed i cambiamenti climatici; Sostenibilità delle risorse idriche e
della produzione agricola. Sostenibilità della produzione di energie rinnovabili: il caso dei
443/471
biocarburanti; La qualità del cibo (il caso della (in)sostenibilità della pesca). Il valore estetico e
ricreativo dell'ambiente (il degrado delle barriere coralline). La biodiversità degli ecosistemi terresti
ed acquatici e la produzione di beni e servizi per l'uomo. Modelli di gestione sostenibile delle risorse
forestali.
Valutazione della sostenibilità ambientale e dell’uso delle risorse basata sull’utilizzo di indicatori
aggregati di sostenibilità: Modello IPAT, Analisi dell’impronta ecologica e della biocapacità, analisi
emergetica.
Orale. Valutazione delle conoscenze acquisite sugli approcci, strumenti e metodologie necessarie al
raggiungimento di obiettivi di sostenibilità ambientale
Testi consigliati
- Lemons J., L. Westra & R. Goodland (1998) Ecological sustainability and integrity: concepts and
approaches. Environmental Science and Technology Library, Kluwer academic Publishers.
- Bologna G. (2005) Manuale della sostenibilità. Idee, concetti, nuove discipline capaci di futuro.
Edizioni Ambiente S.r.L..
- Southwick C.H. (1996) Global ecology in human perspective. Oxford University Press.
- Chambers N., C. Simmons & M. Wackernagel (2000) Sharing nature’s interest. Ecological
footprints as an indicator of sustainability. Earthscan, London and Sterlin, VA.
- Wackernagel M. & W.E. Rees (2000) L’impronta ecologica: come ridurre l’impatto dell’uomo sulla
terra. Edizione italiana a cura di Bologna G. & P. lombardi, Edizioni Ambiente S.r.L..
444/471
SPECIAL BACTERIOLOGY
FRANCESCA BIAVASCO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 7
Hours 63
Period 1^ semestre
Program
-Overview of the bacterial cell. Structure, function and assembly of bacterial cell parts
-Bacterial phylogenesis, classical and molecular taxonomy, the concept of species in bacteriology,
the Bergey’s manual.
-Pathogenicity and virulence. Adhesiveness and invasiveness, intracellular pathogens; fimbriae:
structure, classification and involvement in virulence. Main bacterial toxins.
-Bacterial mechanisms for escaping host defences, survival in the host cells.
-Transmission routes of bacterial diseases, zoonoses
-Evolution of bacterial pathogens. Pathogenicity and Resistance Islands
Main groups of bacteria involved in human pathologies: enterobacteriaceae (Escherichia coli,
Salmonella, Shigella, Yersinia and others), pseudomonads and other nonfermenting bacilli, vibrios
and Aeromonas; Campylobacter, Helycobacter; neisseriae, yersiniae, brucellae; hemophili,
bordetellae mycobacteria; staphylococci; streptococci, enterococci; listeriae; spore-forming aerobes
(Bacillus anthracis and Bacillus cereus); spore-forming anaerobes (Clostridium tetani, Clostridium
botulinum, Clostridium perfringens); other anaerobes; spirochetes (Borrelia, Treponema and
Leptospira); rickettsiae, chlamydiae, mycoplasms,legionellae.
Identification and preservation of bacteria. Specific laboratory tests.
445/471
STRUCTURAL ANALYSIS OF BIOLOGICAL SYSTEMS
ELISABETTA GIORGINI
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge of principal classes of organic and biological compounds.
At the end of the course, the student will be able to analyze IR, NMR and Mass spectra of organic
and biological compounds.
Program
The electromagnetic radiation. UV-Visible Spectroscopy. Infrared Spectroscopy. Identification of Ir
spectra of organic compounds. Biological applications of Microimaging FT-IR technique. 1H and
13C Nuclear Magnetic Resonance. Bidimensional methods. Analysis of 1H NMR spectra of organic
compounds. Mass Spectrometry. principal frammentation. Analysis of mass spectra.
Recommended reading
Chiappe D’andrea – TECNICHE SPETTROSCOPICHE E IDENTIFICAZIONE DI COMPOSTI
ORGANICI – Edizioni ETS
446/471
STRUMENTI GIS NELLA PROTEZIONE AMBIENTALE E CIVILE
FRANCESCA SINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
insegnamento: basi di geodesia, cartografia, di informatica e database
Il corso affronta lo studio dei GIS (Geographic Information Systems) fornendo un inquadramento
generale di geodesia e cartografia, delle tematiche del telerilevamento, delle tecnologie impiegate
nella definizione e realizzazione di sistemi informativi territoriali, delle funzionalità di base e
applicabilità degli strumenti nell’ambito della protezione civile ed ambientale.
Una parte sostanziale della didattica è riservata alle attività di laboratorio, al fine di far acquisire le
nozioni base per l’utilizzo di software GIS e database relazionali open source.
Programma
PARTE I – Teoria dei Sistemi Informativi Territoriali
Introduzione ai GIS; Geodesia e Cartografia; Elementi di Telerilevamento passivo ed attivo;
Tecnologie di sistemi GPS, GLONNASS e Galileo; Cenni sui modelli digitali del terreno;
Analisi del formato dati; Metadati; Analisi spaziale e geoprocessing; Panoramica sui prodotti GIS
esistenti commerciali ed open source; Esempi di applicazioni GIS nell’ambito ambientale e di
protezione civile; Certificazione ECDL GIS; Elementi di informatica e database; Data Management;
Progettazione di un sistema GIS.
PARTE II – Applicazioni GIS per l’Ambiente e la Protezione Civile
Introduzione all’utilizzo di strumenti GIS open source (Quantum GIS e PostgreSQL DBMS);
Esercitazioni e prove pratiche; Elaborazione progettuale di un GIS per finalità di Protezione Civile e
447/471
pianificazione territoriale.
Esame orale o scritto, con domande a risposta aperta, sui principali argomenti trattati nelle lezioni
frontali
discussione del progetto sviluppato in ambiente GIS opensource, completo di database relazionale,
consegnato una settimana prima della data dell’esame.
Testi consigliati
Gomarasca M., Elementi di Geomatica, Associazione Italiana di Telerilevamento;
Atzeni P. - Ceri S. - Paraboschi S. - Torlone R., Basi di Dati, The McGraw-Hill Companies;
Dispense del corso;
Manuale ed eseguibile - PostgreSQL (http://www.postgresql.org);
Manuale ed eseguibile - Quantum GIS (http://www.qgis.org).
448/471
STRUMENTI INFORMATICI E TELECOMUNICAZIONI PER LA PROTEZIONE CIVILE E
AMBIENTALE
LUCA ABETI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 72
Periodo 1^ semestre
Informazioni
L’insegnamento ha l’obiettivo di introdurre i frequentanti ai principali strumenti dell’ Information and
Communication Technology (ICT), dando modo di comprendere i legami tra sviluppo di nuove
tecnologie e reingegnerizzazione dei processi di lavoro negli ambiti della protezione civile ed
ambientale.
L’insegnamento è diviso in quattro parti. Le prime due parti sono relative ai fondamenti teorici dei
sistemi informativi e delle reti di comunicazione. Una terza parte tratta le problematiche di
progettazione ed integrazione di nuove tecnologie nei processi delle organizzazioni complesse, in
particolare nel dominio della Pubblica Amministrazione. Infine, la quarta parte è dedicata alle
tecnologie applicate ovvero all’illustrazione di sistemi ICT attualmente in uso.
Ogni parte dell’insegnamento prevede, oltre a lezioni frontali, attività pratiche da realizzarsi in
laboratorio. Nell’ultima parte del corso è prevista un’escursione nella quale gli studenti potranno
osservare le infrastrutture tecnologiche in dotazione alla protezione civile regionale.
Programma
Parte I – Sistemi Informativi : Uso delle tecnologie nella protezione civile ed ambientale;
Fondamenti di informatica; Sistemi Informativi e protezione civile; Database Relazionali;
Conoscenza Semi-strutturata, Data Mining e Semantiche; Linguaggi di programmazione.
Esercitazione: SQL e PostgreeSQL/MySQL.
Parte II – Reti e Sistemi di Comunicazione: Fondamenti di Telecomunicazioni; Reti di
Comunicazione; Networking; World Wide Web. Esercitazione: Link satellitare/WiFi, PHP e
collegamento con DB remoto.
449/471
Parte III – Progettazione e sviluppo: Progettare nuove tecnologie nella Pubblica Amministrazione
(PA); Progettazione Software; Interazione uomo-macchina; Reingegnerizzazione dei processi.
Parte IV – Tecnologie Applicate: Remote Sensing e sistemi GIS; Infrastrutture Critiche; Sicurezza e
disaster recovery; Modellazione ed analisi dei rischi; Information Sharing e collaborazione;
Tecnologie Radio Analogiche e Digitali; Sistemi ROIP e VOIP; Standardizzazione Tecnologica e
Protezione Civile.
L’esame contemplerà, oltre alle prove di accertamento dello studio solitamente previste, un’attività
di progetto i cui risultati faranno parte integrante della valutazione del relativo esame.
Testi consigliati
Pine (2006), John C. Pine, Technology in emergency Management, John Wiley and Sons ISBN:
978-0471789734, Danvers, MA, USA, pp. 312
Atzeni, Ceri (2003), C. Atzeni, S. Ceri, S. Paraboschi, R. Torlone, Basi Di Dati - Modelli e Linguaggi
di Interrogazione, Mc Graw-Hill, ISBN: 9788838666001, Roma, IT, pp. 462.
Neri (2006), Nerio Neri, Radiotecnica per radioamatori. Con elementi di elettronica e
telecomunicazioni, C&C ISBN: 9788886622011, Faenza,RA, IT, pp. 256
450/471
STRUTTURA E CHIMICA DEI RECETTORI
ROBERTA GALEAZZI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Il corso ha lo scopo di illustrare gli eventi chimico-biologici che si instaurano in seguito
all’interazione di un farmaco con il proprio recettore. Sono trattate le proprietà e le caratteristiche
chimico-fisiche dei vari ligandi endogeni come pure le caratteristiche generali dei rispettivi recettori;
una particolare attenzione è rivolta ai metodi computazionali per la costruzione di modelli recettoriali
e alla simulazione delle interazioni ligando recettore. La conoscenza strutturale dei recettori e delle
loro interazioni con ormoni, neurotrasmettitori o farmaci è necessaria per affrontare e risolvere i
problemi che si hanno nella progettazione di nuovi ligandi per un dato sistema recettoriale e
rappresenta la chiave di volta per lo sviluppo di nuove molecole attive come potenziali farmaci.
Programma
Recettori e trasduzione del segnale: Concetto di recettore: generalità e proprietà. Caratteristiche
dell’interazione farmaco-recettore: legami chimici nell’interazione farmaco-recettore. Metodi di
studio dei recettori. Cenni ai metodi di studio dei recettori: isolamento, purificazione, e
caratterizzazione. Relazioni fra interazione farmaco-recettore e risposta: Teorie recettoriali;
agonismo ed antagonismo. I recettori dei neurotrasmettitori: Recettori per l’acido glutammico (Glu):
ionotropici e metabotropici. Recettori per il GABA: recettori GABAA, recettori GABAB. Agonisti ed
antagonisti GABA, siti di legame per le benzodiazepine, inibitori del canale, siti di interazione per i
barbiturici e per gli steroidi. Progettazione di nuovi ligandi attivi. I recettori oppioidi: agonisti oppioidi
(analgesici narcotici) e modelli recettoriali correlati ; agonisti parziali ed antagonisti oppiodi. Metodi
di studio dell’interazione ligando-recettore: Progettazione di ligandi, modificazioni molecolari del
ligando naturale: isosteria e bioisosteria, semplificazione e complicazione molecolare, modulazione
chimica e chimico-fisica. Strategie per la modificazione molecolare: analoghi conformazionalmente
bloccati, modulazione chirale, ibridi molecolari, leganti bivalenti e analoghi funzionalizzati.
Modellistica molecolare applicata allo studio dei complessi ligando- recettore:
1. identificazione del sito di legame
2. progettazione basata sullo studio del ligando: modelli farmacoforici, modelli recettoriali 3D
(RSM,CoMFA, GRID e HINT)
3. progettazione basata sulla struttura del sito di interazione: costruzione di modelli tridimensionali
di recettori mediante modeling per omologia (homology building), simulazione dell’interazione
ligando recettore (molecular docking).
451/471
4. Individuazione di molecole prototipo attraverso tecniche di screening automatizzato.
Le tematiche affrontate a lezione saranno oggetto di esercitazioni; Nelle esercitazioni di laboratorio
verranno illustrati alcuni dei concetti esposti a lezione.
Orale previa presentazione della relazione delle esercitazioni svolte
Testi consigliati
C. Melchiorre, I Recettori dei Neurotrasmettitori, CLUEB, Bologna, 1996.
G. Ronsisvalle, M.Pappalardo, L. Pasquinucci, O.Prezzavento, I Recettori Oppioidi, CLUEB,
Bologna, 1999.
F. Gualtieri, M.N. Romanelli, E.Teodori, Chimica Farmaceutica dei recettori, CLUEB, Bologna
452/471
TECNICHE AVANZATE NELL'ANALISI CHIMICA AMBIENTALE
GIUSEPPE SCARPONI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
Conoscenza degli argomenti relativi alle analisi chimiche classiche (gravimetria, volumetria) e
strumentali di base (potenziometria, conduttimetria, spettrofotometria UV-Vis, cromatografia).
Informazioni
Sono previste sia lezioni teoriche (5 crediti, 45 ore) che esercitazioni pratiche di laboratorio svolte a
livello individuale (1 credito, 9 ore).
Finalità. L’insegnamento permette agli studenti di acquisire le basi teoriche dei principali metodi
strumentali avanzati finalizzati all’analisi ambientale nonché abilità tecnico/pratiche per alcuni di
questi.
Obiettivi. Lo studente dovrà conoscere i fondamenti e le principali applicazioni ambientali delle
seguenti metodiche chimico-analitiche: polarografia/voltammetria, fluorimetria, spettrofotometria di
assorbimento atomico, spettrometria di massa e tecniche cromatografiche accoppiate. Dovrà anche
conoscere i principi del controllo di qualità e dell’accreditamento dei laboratori di analisi chimica.
Programma
Contenuti. Polarografia e tecniche voltammetriche avanzate (tecniche ad impulsi e per
ridissoluzione anodica DPASV, SWASV). Fluorimetria e spettrofluorimetria. Spettrofotometria di
assorbimento atomico. Spettrometria di massa. Gascromatografia - spettrometria di massa
(GC-MS, GC-MS-MS). Spettrometria di massa con sorgente al plasma accoppiato induttivamente
(ICP-MS). Spettrometria di massa ad alta risoluzione (GC-HRMS, ICP-HRMS). Spettrometria di
massa a tempo di volo per aerosol (ATOFMS). Spettrometria di massa MALDI-TOF
(desorbimento/ionizzazione laser assistito da matrice accoppiato a spettrometria di massa con
453/471
analizzatore a tempo di volo). Controllo di qualità e assicurazione di qualità. Riferibilità
(Tracciabilità). Buona pratica di laboratorio. Accreditamento dei laboratori. Esempi di applicazioni
ambientali: analisi chimica delle polveri sottili anche particella per particella e individuazione delle
fonti di provenienza, determinazione di inquinanti prioritari organici (IPA, PCB, VOC, pesticidi) e
inorganici (As, Cr, Ni, Pb, Cd, Hg) nell’aria, nell’acqua, nel suolo e negli organismi.
Esercitazioni in campo e di laboratorio (1 CFU, 9 ore/studente). Prelievo di campioni in mare, di
acque di fiume, di aerosol atmosferico, di neve, di acque di sorgente. Determinazione di metalli
pesanti mediante tecniche voltammetriche nelle acque naturali e nell’aria. Determinazione di
pesticidi e IPA mediante GC-MS. Altre possibili esercitazioni basate su disponibilità strumentali di
colleghi.
L’esame consiste in un colloquio orale.
Testi consigliati
- D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch. Chimica analitica strumentale, 2a ediz., EdiSES, Napoli,
2009.
- K. A. Rubinson, J. F. Rubinson. Chimica analitica strumentale, Zanichelli, Bologna, 2002.
- F. W. Fifield, P. J. Haines (eds.). Environmental analytical chemistry, Blackwell Science, Oxford,
2000.
454/471
TECNICHE DI BONIFICA AMBIENTALE
FRANCESCA BEOLCHINI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Conoscenza e capacità di gestione dei principali processi utilizzati per il trattamento delle acque
reflue. Conoscenza e capacità di gestione delle tecniche di bonifica ambientale nell’ottica della
protezione civile. Conoscenza e capacità di gestione dei principali processi biologici per la bonifica
dei suoli contaminati
Programma
Elementi di base. Bilanci di materia. Diversi modelli teorici dei reattori. Bonifica di acque reflue.
Caratteristiche fisico-chimico-biologiche dei reflui. Trattamenti primari: sedimentazione, filtrazione.
Trattamenti chimici per la rimozione di metalli pesanti. Processi di trattamento biologico dei reflui.
Rimozione del carbonio organico. Rimozione di nutrienti: Nitrificazione/denitrificazione. Processi
chimici e biologici per la rimozione del fosforo. Tecnologie di trattamento dei fanghi. Criteri per la
gestione il controllo di tali processi. Tecniche di bonifica ambientale nell’ottica della protezione
civile. Disinfezione delle acque. Potabilizzazione delle acque. Trattamento acque reflue per piccole
comunità. Bonifica di suoli. Tecnologie biologiche in situ ed ex situ di siti contaminati. Caso di studio
in situ: bioventing. Caso di studio ex situ: bioreattori slurry. Criteri per la gestione e il controllo di tali
tecnologie.
Prova orale
Testi consigliati
Metcalf & Eddy, 1991. Wastewater engineering: treatment, disposal, reuse. McGraw Hill.
Luca Bonomo, 2005. Bonifica di siti contaminati. McGraw Hill.
EPA/540/R-95/534a. Bioventing principles and practice. Environmental Protection Development
September 1995
455/471
TUTELA DELLA SALUTE IN LABORATORIO
LORY SANTARELLI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 1^ semestre
Scopo del corso è quello di fornire allo studente conoscenze fondamentali, in relazione alle
normative vigenti, che permettano una buona gestione della salute e della sicurezza nei laboratori
biomedici; autonomia nella attività di prevenzione, verifica e controllo in materia di igiene e
sicurezza ambientale; conoscenza dei fattori di rischio di tipo fisico, chimico e biologico correlati ai
principali cicli lavorativi; corretta applicazione delle fondamentali tecniche di campionamento ed
analisi degli inquinanti.
Programma
- ASSETTO GIURIDICO E NORMATIVO DELLA TUTELA DELLA SALUTE IN AMBIENTE DI
LAVORO CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALL’ATTIVITA’ DI LABORATORIO
- IL CONCETTO DI RISCHIO IN AMBIENTE LAVORATIVO
RISCHI OCCUPAZIONALI IN LABORATORIO
- RISCHIO DA AGENTI CHIMICI
- RISCHIO DA CANCEROGENI
- RISCHIO DA AGENTI BIOLOGICI
- RISCHIO DA AGENTI FISICI
- RISCHIO DA COSTRITTIVITA’ ORGANIZZATIVA
- SALUBRITA’ DEL M ICROCLIMA IN AMBIENTE DI LAVORO
ORGANIZZAZIONE DELLA LA PREVENZIONE
- MONITORAGGIO AMBIENTALE E MONITORAGGIO BIOLOGICO NEI LUOGHI DI LAVORO
456/471
- SORVEGLIANZA SANITARIA DEI LAVORATORI
- PRINCIPALI PATOLOGIE PROFESSIONALI RICONDUCIBILI ALLE ESPOSIZIONi
NELL’ATTIVITA’ DEL LABORATORISTA
- NORME GENERALI DI PRIMO SOCCORSO PER I LAVORATORI
Scritto e orale. Lo scritto è composto di 28 domande a quiz (risposta unica) e di una domanda
aperta (descrizione breve di un argomento trattato a lezione). L’orale è facoltativo: chi lo vuole
sostenere deve aver superato lo scritto con almeno 18/30. L’orale può comportare l’aumento del
voto ma il voto dello scritto non è da considerarsi definitivamente acquisito. Se l’orale non è
sufficiente, a giudizio della commissione, il candidato può essere totalmente respinto. L’esame può
essere ripetuto nell’appello successivo
Testi consigliati
SICUREZZA E TUTELA AMBIENTALE - DISPENSA DIDATTICA a cura di Alessandro MediciUniversità di Ferrara anno edizione: 2003 - Casa Editrice La Tribuna – Piacenza;
MEDICINA DEL LAVORO Luigi Ambrosi; Vito Foà anno edizione 2003 Edizioni : UTET C.so
Raffaello 28-10125-Torino.
MANUALE DI MEDICINA DEL LAVORO E IGIENE INDUSTRIALE PER TECNICI DELLA
PREVENZIONE Alessio - Apostoli | Editore: Piccin Edizione: 2009
457/471
UNDERWATER SCIENTIFIC METHODOLOGY
CARLO CERRANO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 6
Hours 54
Period 2^ semestre
Prerequisites
Basic knowledge in zoology and marine biology and a first level diving certificate are recommended
Course contents
The course presents the main diving scientific technique applied to study the marine environment.
The scope is to offer the basic knowledge both theoretical and practical on the study of marine
environment by direct exploration.
At the end of the course the student will have to know the technique and the main methodologies to
survey and sample marine benthos.
Program
Diving: effects on man
-
Physiological effects
-
Psychological effects
Diving equipment
-
Mixed gas diving
-
Protective systems
-
Communication systems
-
Transport systems
458/471
-
Cave diving
Diving plan
-
Dive tables and Computers
Destructive sampling techniques
-
Scraping
-
Panels
-
Water dredges
-
nets
-
traps
Non destructive sampling techniques
-
Frames and transects
-
Video and photo surveys
-
visual-census
Volunteers and monitoring project
Transplants techniques
Underwater microsensors
Field activities are scheduled to teach directly underwater some of the studied techniques.
Recommended reading
Slides showed during lectures will be provided to the students
459/471
VIROLOGIA BIOMEDICA
PATRIZIA BAGNARELLI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base della biologia della cellula e dei meccanismi di difesa dell’immunità innata e
acquisita.
Informazioni
Il corso consente una approfondita conoscenza della Virologia attraverso la trattazione dei seguenti
argomenti di:
a.
Virologia generale: introduzione alla virologia, struttura e classificazione, replicazione,
genetica e coltivazione dei virus, meccanismi di difesa contro le infezioni virali, patogenesi delle
infezioni virali, diagnosi (tecniche classiche e molecolari), terapia e prevenzione (farmaci antivirali
e vaccini)
b.
Virologia speciale: i virus a DNA (Parvovirus, Adenovirus, Virus del Vaiolo, Papillomavirus
e Polyomavirus, Virus Erpetici); i virus a RNA (Orthomyxovirus, Paramyxovirus, Virus della Rosolia,
Arbovirus, Rabdovirus, Arenavirus, Hantavirus, Filovirus, Picornavirus, Reovirus, Coronavirus,
Retrovirus e HIV); i Virus dell’Epatite (HAV, HBV, HDV, HCV, HEV).
Lo studente acquisirà una conoscenza approfondita e completa degli agenti virali implicati in un
gran numero di patologie infettive dell’uomo.
Programma
L’insegnamento si propone di fornire una conoscenza approfondita della materia attraverso lezioni
frontali, le prime trattano gli argomenti di virologia generale, le successive affrontano argomenti di
virologia speciale con analisi approfondita delle caratteristiche distintive dei principali agenti virali
responsabili di importanti patologie umane. Ogni singolo agente, considerato nell’ambito della
famiglia virale di appartenenza, viene trattato con particolare riguardo a struttura, biologia,
meccanismi patogenetici, epidemiologia, diagnosi, terapia e prevenzione.
460/471
Prova orale
Testi consigliati
Antonelli G., Clementi M. Principi di Virologia Medica. Casa Editrice Ambrosiana ultima edizione
Patrick Murray Ken Rosenthal G. Kobayashi M. Pfaller: Medical Microbiology Editore: C.V. Mosby
(ultima edizione)
461/471
ZOOLOGIA (A-L)
CARLO CERRANO
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 64
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
È consigliato aver superato l’esame di Citologia ed Istologia
Il docente intende fornire allo studente una buona conoscenza della biodiversità degli organismi
cellulare e anatomico; saranno inoltre trattate le relazioni filogenetiche tra i vari phyla,le strategie
riproduttive e l’ecologia.
Verranno infine proposte alcune tematiche di zoologia generale che sarà trattata nei suoi aspetti di
base.
Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere a livello morfologico gli organismi animali con
Dovrà conoscere gli ambienti nei quali gli animali vivono e dovrà aver chiare le relazioni
filogenetiche tra i vari phyla. Infine dovrà conoscere la zoologia generale nei suoi aspetti di base.
Programma
Introduzione: la Biodiversità e cenni sulle teorie dell’evoluzione
Principi di classificazione: il concetto di specie e le categorie sovraspecifiche.
Ontogenesi animale: gameti, fecondazione, segmentazione, gastrulazione, larve.
Protozoa: Flagellati, Ameboidi, Sporigeni, Ciliati.
Metazoi
Poriferi: Calcisponge, Esattinellidi, Demosponge, Omoscleromorfe
Ctenofori
462/471
Organismi bilaterali
Platelminti: Turbellari, Trematodi, Monogenei, Cestodi
Mesozoi; Nemertini
Lofotrocozoi: Briozoi, Rotiferi e gruppi minori
Origine del celoma
Molluschi: Gasteropodi, Bivalvi, Cefalopodi e classi minori
Echiuridi
Sipunculidi
Pogonofori
Ecdisozoi: Nematodi,Priapulidi, Loriciferi, Onicofori, Tardigradi
Chelicerati: Merostomi, Aracnidi, Picnogonidi
Mandibolati: Crostacei, Miriapodi, Esapodi
Chetognati
Echinodermi: Asteroidi, Echinoidi, Ofiuroidi, Crinoidi, Oloturoidi
Gli animali e il loro ambiente
Prova orale
Testi consigliati
Hickman et al “Zoologia” McGraw-Hill (15° edizione)
463/471
ZOOLOGIA (M-Z)
STEFANIA PUCE
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 8
Ore 64
Periodo 1^ semestre
Prerequisiti
È consigliato aver superato l’esame di Citologia ed Istologia
Il docente intende fornire allo studente una buona conoscenza della biodiversità degli organismi
cellulare e anatomico; saranno inoltre trattate le relazioni filogenetiche tra i vari phyla,le strategie
riproduttive e l’ecologia.
Verranno infine proposte alcune tematiche di zoologia generale che sarà trattata nei suoi aspetti di
base.
Alla fine del percorso lo studente dovrà conoscere a livello morfologico gli organismi animali con
Dovrà conoscere gli ambienti nei quali gli animali vivono e dovrà aver chiare le relazioni
filogenetiche tra i vari phyla. Infine dovrà conoscere la zoologia generale nei suoi aspetti di base
Programma
Introduzione: la Biodiversità e cenni sulle teorie dell’evoluzione
Principi di classificazione: il concetto di specie e le categorie sovraspecifiche.
Ontogenesi animale: gameti, fecondazione, segmentazione, gastrulazione, larve.
Protozoa: Flagellati, Ameboidi, Sporigeni, Ciliati.
Metazoi
Poriferi: Calcisponge, Esattinellidi, Demosponge, Omoscleromorfe
Ctenofori
464/471
Organismi bilaterali
Platelminti: Turbellari, Trematodi, Monogenei, Cestodi
Mesozoi; Nemertini
Lofotrocozoi: Briozoi, Rotiferi e gruppi minori
Origine del celoma
Molluschi: Gasteropodi, Bivalvi, Cefalopodi e classi minori
Echiuridi
Sipunculidi
Pogonofori
Ecdisozoi: Nematodi,Priapulidi, Loriciferi, Onicofori, Tardigradi
Chelicerati: Merostomi, Aracnidi, Picnogonidi
Mandibolati: Crostacei, Miriapodi, Esapodi
Chetognati
Echinodermi: Asteroidi, Echinoidi, Ofiuroidi, Crinoidi, Oloturoidi
Gli animali e il loro ambiente
Prova orale
Testi consigliati
Hickman et al “Zoologia” McGraw-Hill (15° edizione)
465/471
ZOOLOGIA APPLICATA
BARBARA CALCINAI
Sede Scienze
A.A. 2012/2013
Crediti 6
Ore 54
Periodo 2^ semestre
Prerequisiti
Buona conoscenza della zoologia
Scopo del corso è quello di fornire informazioni teoriche ma soprattutto tecnico-pratiche sull’utilizzo
di organismi animali quali bioindicatori per l’ analisi, la valutazione e la gestione degli habitat
acquatici (in particolare delle acque correnti e dei processi depurativi) e dei terreni.
Programma
Lezioni teoriche:
Il concetto di bioindicatore e i principali gruppi animali utilizzati come indicatori
Indici biotici per acque dolci e marine e per il suolo.
Tecniche di raccolta di organismi bentonici
Tecniche di osservazione e conteggio
Microfauna coinvolta nei processi depurativi
La microfauna e ruolo svolto nella depurazione
Tecniche di conteggio e identificazione delle varie specie
L'Indice Biotico del Fango (SBI) e suo impieghi.
466/471
Lezioni pratiche
Corsi d’acqua
Campionamento dei macroinvertebrati
Tecniche microscopiche di osservazione in vivo
Riconoscimento sul campo dei vari taxa di macroinvertebrati dei corsi d’acqua tramite l’utilizzo delle
chiavi dicotomiche
Calcolo dell’indice IBE e stima della relativa classe di qualità
Depuratori
Campionamento della microfauna
Riconoscimento della microfauna dei fanghi attivi (Protozoi)
Calcolo dell'Indice Biotico del Fango (SBI)
Suolo
Raccolta degli organismi tramite selezionatore di Berlese
Osservazione e riconoscimento
Testi consigliati
-
Sansoni G. 1998. Atlante per il riconoscimento dei Macroinvertebrati dei corsi d’acqua italiani
GHETTI P.F., 1995. Manuale di applicazione: Indice Biotico Esteso - I macroinvertebrati nel
controllo della qualità degli ambienti di acque correnti. Provincia Autonoma di Trento, Servizio
Protezione Ambiente.
Madoni P. 1996. Atlante fotografico – Guida all’analisi microscopica del fango attivo
Appunti delle lezioni e dispense messe a disposizione dal docente
467/471
ZOOLOGY (A-L)
CARLO CERRANO
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 64
Period 1^ semestre
Prerequisites
It is recommended to pass the course of Citology and Istology
The course aims to provide students with the knowledge of animal biodiversity through a detailed
description of their organisation at cell and anatomical level. The phylogenetic relationships among
phyla, the reproductive strategy and their ecology will be also considered. Finally some basic
aspects of general zoology will be treated.
their cellular organisation and anatomy, reproductive strategies and ecology. They should know also
the phylogenetic relationships among phyla and the basic aspects of general zoology.
Program
Introduction: Biodiversity and theories on the evolution
Principles of classification: the species concept and the super specific categories.
Ontogeny: gametes, fecundation, cleavage, gastrulation, larvae.
Protozoa: Flagellates, Amoeboid, Sporigenous, Ciliates.
Metazoa
Radial organisms
Sponges: Calcispongiae, Exactinellids, Demospongiae, Homoscleromorpha
Ctenophores
Bilateralorganisms
468/471
Mesozoa, Nemertea
Lofotrocozoa: Bryozoa, Rotifers, and minor groups
Mollusca: Gastropoda, Bivalvia, Cephalopoda and allied classes
Echiurida
Sipunculida
Pogonophora
Ecdisozoa :Nematoda, Priapulida, Loricifera, Onicofora, Tardigrada
Chelicerata: Merostomata, Arachnidi, Pycnogonida
Mandibulata: Crustacea, Myriapoda, Insecta
Chetognata
Animals in their habitats
Recommended reading
Hickman et al “IntegratedPrinciples of Zoology” McGraw-Hill (15thedition)
469/471
ZOOLOGY (M-Z)
STEFANIA PUCE
Seat Scienze
A.A. 2012/2013
Credits 8
Hours 64
Period 1^ semestre
Prerequisites
It is recommended to pass the course of Citology and Istology
The course aims to provide students with the knowledge of animal biodiversity through a detailed
description of their organisation at cell and anatomical level. The phylogenetic relationships among
phyla, the reproductive strategy and their ecology will be also considered. Finally some basic
aspects of general zoology will be treated.
their cellular organisation and anatomy, reproductive strategies and ecology. They should know also
the phylogenetic relationships among phyla and the basic aspects of general zoology
Program
Introduction: Biodiversity and theories on the evolution
Principles of classification: the species concept and the super specific categories.
Ontogeny: gametes, fecundation, cleavage, gastrulation, larvae.
Protozoa: Flagellates, Amoeboid, Sporigenous, Ciliates.
Metazoa
Radial organisms
Sponges: Calcispongiae, Exactinellids, Demospongiae, Homoscleromorpha
Ctenophores
Bilateralorganisms
470/471
Mesozoa, Nemertea
Lofotrocozoa: Bryozoa, Rotifers, and minor groups
Mollusca: Gastropoda, Bivalvia, Cephalopoda and allied classes
Echiurida
Sipunculida
Pogonophora
Ecdisozoa :Nematoda, Priapulida, Loricifera, Onicofora, Tardigrada
Chelicerata: Merostomata, Arachnidi, Pycnogonida
Mandibulata: Crustacea, Myriapoda, Insecta
Chetognata
Animals in their habitats
Oral
Recommended reading
Hickman et al “IntegratedPrinciples of Zoology” McGraw-Hill (15thedition)
471/471

Guida dello studentie

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