Vademecum 2005-2006 Università degli Studi di Urbino “Carlo Bo” INDICE Corso di laurea in Analisi Chimico-Biologiche Corso di laurea specialistica in Tecnologie Applicate alla Diagnosi di Laboratorio Biomedico Corso di laurea in Biotecnologie Corso di laurea specialistica in Biotecnologie Industriali Master universitario in Biotecnologie Corso di laurea in Informatica Applicata Corso di laurea in Scienze Biologiche Corso di laurea specialistica in Biologia Cellulare e Molecolare Corso di laurea in Scienze Geologiche Corso di laurea specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio Corso di laurea in Scienze e Tecnologie per la Natura 6 6 9 11 13 16 17 20 22 24 27 31 Procedure, servizi, strutture 34 Programmi degli insegnamenti 41 Offerta formativa Corsi di laurea Scienze Biologiche, Scienze Geologiche, Scienze e Tecnologie per la Natura Corso di laurea in Biotecnologie Corso di laurea in Informatica Applicata Corso di laurea specialistica in Biologia Cellulare e Molecolare Corso di laurea specialistica in Biotecnologie Industriali Corso di laurea specialistica in Tecnologie Applicate alla Diagnosi di Laboratorio Biomedico Corso di laurea specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio 41 127 166 218 230 249 267 Sede Campus Scientifico, Località Crocicchia Portineria 0722 304266 - 304287 Segreteria Studenti Indirizzo Via Saffi, 2 Telefono 0722-305225 E-mail [email protected] Presidenza di Facoltà Campus Scientifico, Località Crocicchia Telefono 0722-304283 -304281 Fax 0722-304240 E-Mail [email protected] Preside di Facoltà : Prof. Paolo Colantoni OFFERTA FORMATIVA CORSI DI LAUREA: Analisi Chimico-biologiche (Classe 12) Biotecnologie (Classe 1) Informatica Applicata (Classe 26) Scienze Biologiche (Classe 12) Scienze Geologiche (Classe 16) Scienze e Tecnologie per la natura (Classe 27) LAUREE SPECIALISTICHE: Tecnologie Applicate alla Diagnostica di Laboratorio (Classe 6/S) Biotecnologie Industriali (Classe (8/S) Biologia Cellulare e Molecolare (Classe 6/S) Scienze Geologiche Applicate alle opere ed al territorio (Classe 86/S) MASTER: Biotecnologie Citometria Clinica e Sperimentale Valorizzazione e Gestione del Sistema Litorale CORSO DI LAUREA IN ANALISI CHIMICO BIOLOGICHE (Classe 12) Campus Scientifico Località Crocicchia Telefono: 0722-304280 Fax: 0722-304242 Mail: [email protected] Presidente del Consiglio di Corso di Laurea Prof. Stefano Papa Obiettivi formativi La laurea in Analisi Chimico-Biologiche è finalizzata a formare professionalità in grado di utilizzare le più moderne strategie molecolari, biochimiche e cellulari per l’analisi di laboratorio biomedico in ambito diagnostico-terapeutico. Oltre ad una formazione di base in campo matematico, statistico, chimico e fisico, il corso è rivolto a sviluppare conoscenze e competenze specifiche in campo biochimico, biomolecolare, immunologico, patologico, immunoematologico, microbiologico e virologico e di genetica medica. In prima applicazione è previsto un solo curricula diretto a fornire una preparazione per l’attività professionale. Il curriculum del Corso di Laurea triennale è orientato alle Scienze biologiche applicate, ed è quindi caratterizzato da attività didattiche relative ai settori delle scienze biologiche e delle scienze umane, integrate da conoscenze di base, metodologiche e di processo. Gli obiettivi della struttura didattica sono finalizzati a che lo studente sia in grado di allestire test di analisi chimica, molecolare e cellulare, nonché test immunometrici, ed abbia padronanza di tutte le procedure necessarie allo sviluppo di nuove metodologie analitiche nel settore biomedico. Durante il corso agli studenti verranno assegnati progetti individuali, da svolgere in laboratorio con la guida di tu- tor, finalizzati all’apprendimento e perfezionamento di metodologie biomediche innovative da impiegarsi nella diagnostica cellulare e molecolare. Lo studente, oltre ad aver accesso alle strumentazioni di laboratorio seguirà anche corsi relativi alla bioetica e di economia delle imprese sanitarie. La formazione sarà realizzata anche con il contributo tecnico-scientifico di aziende del settore biomedico. Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali, tuttavia lo studente è tenuto a frequentare le attività di laboratorio impartite nei diversi laboratori, gli stages, i seminari e i tirocini per almeno i 2/3 della loro durata. Schema dell’ordinamento I Anno 1. Istituzioni di Matematica 2. Chimica generale e inorganica 3. Citologia e tecniche cellulari* 4. Fisica 5. Istologia e Anatomia microscopica* 6. Lingua Inglese 7. Altre attività formative (GLP) Tirocinio Opzionale (4 CFU) II Anno 1. Chimica organica 2. Informatica e Statistica* 3. Chimica Biologica 4. Microbiologia e Virologia* 5. Fisiologia cellulare 6. Metodologie biochimiche 7. Biologia molecolare 8 III Anno 1. Genetica e Genetica Medica* 2. Biochimica Clinica e Metodologia di Laboratorio* CFU 8 8 8 8 8 5 4 5 6 CFU 8 8 8 12 8 8 CFU 12 8 3. Patologia generale e Immunologia* 4. Immunoematologia e Metodologia Diagnostica* 5. Istopatologia Tirocinio esterno Opzionale Seminari Prova finale 8 8 4 5 6 4 5 Propedeuticità 1.Lo studente per sostenere gli esami degli anni successivi al 1° anno deve aver acquisito almeno trenta crediti relativi a materie del 1° anno. 2.Nell’ambito dei diversi settori scientifico-disciplinari presenti nel corso di laurea, si prevedono poi le seguenti propedeuticità: Non si può sostenere l’esame di: senza aver sostenuto l’esame di: - Chimica organica - Istologia / Anatomia Microscopica Chimica generale e inorganica - Biochimica Chimica Organica. Citologia e tecniche cellulari Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione L’articolazione degli insegnamenti è semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo - progetti individuali coordinati da tutor - lezioni in teledidattica in cooperazione o scambio con altri corsi di laurea analoghi - stages, visite guidate e seminari La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Pro pedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: a) colloquio orale; b) una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio. c) prova pratica di laboratorio Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di per sé considerate prove di esame idonee al conseguimento del crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esame finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Le verifiche di profitto degli stages e dei tirocini avvengono attraverso la redazione di una relazione finale predisposta ed approvata dal soggetto presso cui lo stage o il tirocinio è stato effettuato. Le altre prove di verifica del profitto diverse dagli esami verranno svolte attraverso una prova scritta o da colloquio obbligatorio si terranno a conclusione del corso od entro i tre anni di corso, e si risolveranno in un riconoscimento di “idoneità” riportato sul libretto personale dello studente. Prova finale Lo studente che abbia sostenuto tutti gli esami del triennio è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della discussione della tesi (prova finale), il libretto degli esami presso la Segreteria studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto (tesi) svolto dallo studente sotto la guida di un docente. La valutazione conclusiva del profitto deve te nere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua della proclamazione del risultato finale. LAUREA SPECIALISTICA IN TECNOLOGIE APPLICATE ALLA DIAGNOSTICA DI LABORATORIO BIOMEDICO (Classe 6/S) Urbino – Campus Scientifico “Sogesta” Località Crocicchia Telefono:0722 304280 Fax 0722 304242 Mail: [email protected] Requisiti di ammissione Per essere ammessi al corso di laurea occorre essere in possesso della Laurea in Analisi Chimico Biologiche o di altro titolo di studio conseguito in Italia e all’estero riconosciuto idoneo. Conoscenze richieste, verifiche e debiti formativi La Facoltà di Scienze MM.FF.NN. riconoscerà i crediti acquisiti dallo studente in corsi di laurea equipollenti per il proseguimento degli studi con la laurea specialistica. Gli eventuali debiti formativi dovranno essere assolti in prima istanza onde permettere il proseguimento degli studi secondo l’ordinamento sotto riportato. Caratteristiche generali La durata del corso di laurea specialistica è di due anni per un totale di 300 crediti formativi (CFU) (compresi i 180 acquisiti con il conseguimento della Laurea). Un CFU equivale a 8 ore di lezione frontale, oppure a 16 ore di attività esercitative guidate, oppure a 25 ore di stages e tirocini. Nei percorsi formativi vengono assegnati almeno 20 CFU alle attività laboratoristiche guidate. Sono inoltre previste attività esterne oltre ad esercitazioni pratiche, tirocini formativi presso aziende sanitarie e strutture di ricerca pubbliche e private, eventualmente anche all’estero. E’ inoltre prevista la conoscenza della lingua inglese tecnica. Tale corso conferisce il titolo di studio universitario di secondo livello (Laurea specialistica) e permette l’accesso al dottorato di ricerca. Obiettivi formativi La Laurea Specialistica in “Tecnologie Applicate alla Diagnostica di Laboratorio Biomedico” è diretta a formare specialisti esperti in attività professionali e di progetto in ambiti correlati con le discipline biologiche e biochimiche nei settori dell’industria biomedica e della sanità, con particolare riguardo alla comprensione dei fenomeni biologici, alla gestione di servizi come i laboratori di analisi biologiche e microbiologiche, di certificazione e controllo di sicurezza e qualità dei prodotti di origine biologica nelle strutture del sistema sanitario nazionale e nei laboratori privati. Gli studi si volgeranno pertanto a conoscenze applicative di tipo molecolare relativamente a cellule e tessuti in condizioni normali e patologiche, tenendo conto anche dei requisiti di accesso alla professione di biologo. Obiettivo formativo finale per i laureati nel corso di laurea specialistica sarà, quindi, di avere un’approfondita conoscenza della metodologia strumentale, degli strumenti analitici e delle tecniche di acquisizione e analisi dei dati, una padronanza del metodo scientifico d’indagine e saranno in grado di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture. Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali, tuttavia lo studente è tenuto a frequentare le attività di laboratorio impartite nei diversi laboratori, gli stages, i seminari e i tirocini per almeno i 2/3 della loro durata. Schema dell’ordinamento I Anno CFU 1. Chimica analitica Strumentale e Metodi spettroscopici in chimica organica * 8 2. Chimica Bioinorganica e Citochimica e Istochimica * 8 3. Tecniche di microscopia e Citometria * 8 4. Biochimica cellulare e Biologia Molecolare II * 8 5. Micologia, parassitologia e Igiene applicata * 6. Anatomia e Fisiologia Umana * 7. Farmacologia e Farmacotossicologia * Opzionale II Anno 8 8 8 4 CFU 1. Patologia Diagnostica molecolare e delle ultrastrutture * 8 2. Ematologia e Citometria applicata * 7 3. Citopatologia clinica e Genetica applicata * 8 4. Inglese scientifico 4 Opzionale 4 Tirocini 4 Tesi 25 Propedeuticità 1.Lo studente per sostenere gli esami degli anni successivi al 1° anno deve aver acquisito almeno trenta crediti relativi a materie del 1° anno. 2. Lo studente nel corso di Laurea Specialistica per sostenere gli esami del 2° anno deve aver superato l’esame di Anatomia Umana/Fisiologia Umana Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione L’articolazione degli insegnamenti è semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo - progetti individuali coordinati da tutor - lezioni in teledidattica in cooperazione o scambio con altri corsi di laurea analoghi - stages, visite guidate e seminari La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Propedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo 10 per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: d) colloquio orale; e) una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio. f) prova pratica di laboratorio Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di per sé considerate prove di esame idonee al conseguimento del crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esame finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Le verifiche di profitto degli stages e dei tirocini avvengono attraverso la redazione di una relazione finale predisposta ed approvata dal soggetto presso cui lo stage o il tirocinio è stato effettuato. Le altre prove di verifica del profitto diverse dagli esami verranno svolte attraverso una prova scritta o da colloquio obbligatorio si terranno a conclusione del corso od entro i tre anni di corso, e si risolveranno in un riconoscimento di “idoneità” riportato sul libretto personale dello studente. Prova finale Lo studente che abbia sostenuto tutti gli esami del biennio è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della discussione della tesi (prova finale), il libretto degli esami presso la Segreteria studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto (tesi sperimentale) svolto dallo studente sotto la guida di un docente. La valutazione conclusiva del profitto deve tenere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua della proclamazione del risultato finale. CORSO DI LAUREA IN BIOTECNOLOGIE) (Classe 1) Fano-Via T. Campanella 1 Telefono: 0721-862832 Fax: 0721-862834 Mail: [email protected] Presidente del Consiglio di Corso di Laurea Prof. Antonio Fazi Biotecnologie (Classe 1) Curriculum I-Biotecnologie per la produzione di diagnostici, terapeutici e vaccini Curriculum II-Agro-industriale Obiettivi formativi Il corso di laurea offre due curricula: uno nell’ambito delle biotecnologie per la produzione di diagnostici, terapeutici e vaccini ed uno nell’ambito agro-industriale. Mentre gli obiettivi del primo curriculum sono finalizzati a formare laureati in grado di progettare, realizzare ed utilizzare le nuove molecole ottenibili con le biotecnologie in campo diagnostico o nell’industria dei farmaci, quelli del secondo curriculum formeranno laureati in grado di contribuire alle varie procedure di filiera dell’industria agroalimentare utilizzando le moderne metodiche molecolari per certificare la qualità, la tipicità e la salubrità. I corsi teorici saranno accompagnati da esercitazioni pratiche e da stages presso aziende. Inoltre ogni studente dovrà realizzare un progetto individuale di clonaggio di uno o più geni, espressione delle rispettive proteine ricombinanti, loro purificazione e caratterizzazione. Avranno inoltre competenze operative e saranno in grado di svolgere compiti tecnici e gestionali ed attività professionali in campo produttivo e tecnologico, nei laboratori e nei servizi. Saranno capaci di lavorare con una certa autonomia e di inserirsi negli ambienti di lavoro, in ambito nazionale, europeo ed extraeuropeo, essendo in grado di utilizzare adegua- tamente una lingua straniera ed avendo buone competenze per la comunicazione e la gestione dell’informazione. Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali. Tuttavia lo studente è tenuto a frequentare le attività di laboratorio impartite nei diversi laboratori, gli stages, i seminari e i tirocini per almeno i 2/3 della loro durata. Schema dell’ordinamento I Anno 1. Istituzioni di matematica 2. Chimica generale ed inorganica 3. Biologia cellulare 4. Genetica (3 e 4 esame integrato) 5. Chimica analitica 6. Microbiologia generale 7. Diritto brevettuale, commerciale dell’U.E 8. Bioetica (7 e 8 esame integrato) 9. Lingua inglese 10. Attività di orientamento 11. Opzionale Totale crediti II Anno 1. Informatica 2. Statistica (1 e 2 esame integrato) 3. Chimica organica 4. Biochimica 5. Fisica 6. Biologia molecolare 7. Microbiologia industriale 8. Economia agro-industriale e delle imprese 9. Laboratorio di biotecnologie I 10. Attività di orientamento 11. Opzionale Totale crediti CFU 8 8 5 4 4 4 6 4 5 8 4 60 CFU 4 4 4 8 4 8 4 8 4 8 4 60 11 Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione III Anno Curriculum: Biotecnologie per la produzione di diagnostici, terapeutici e vaccini 1. Biochimica clinica e biologia molecolare clinica8 2. Genetica medica e applicazioni della farmacogenomica 4 3. Patologia generale (2 e 3 esame integrato) 4 4. Igiene e microbiologia clinica 4 5. Chimica farmaceutica dei prodotti biotecnologici 4 6. Laboratorio di biotecnologie II 4 7. Biotecnologie per la salute degli animali 4 8. Biotecnologie molecolari e ricombinanti 8 9. Opzionale 4 10. Attività di orientamento 4 Prova finale 12 Totale crediti 60 Curriculum : Agro-industriale 1. Botanica generale 2. Fisiologia vegetale (1 e 2 esame integrato) 3. Biotecnologie vegetali 4. Biologia molecolare vegetale (3 e 4 esame integrato) 5. Biochimica industriale 6. Biotecnologie alimentari 7. Processi dell’industria alimentare (6 e 7 esame integrato) 8. Igiene generale e applicata 9. Laboratorio di biotecnologie II 10. Biochimica vegetale 11. Opzionale 12. Attività di orientamento Prova finale Totale crediti 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 12 60 Propedeuticità Lo studente per sostenere gli esami degli anni successivi al primo anno deve aver acquisito almeno 24 crediti relativi a materie del 1° anno. 12 L’articolazione degli insegnamenti è semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo - progetti individuali coordinati da tutor - lezioni in teledidattica in cooperazione o scambio con altri corsi di laurea analoghi - stages, visite guidate e seminari La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Propedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: a) colloquio orale; b) una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio. c) prova pratica di laboratorio Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di per sé considerate prove di esame idonee al conseguimento del crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esame finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Le verifiche di profitto degli stages e dei tirocini avvengono attraverso la redazione di una relazione finale predisposta ed approvata dal soggetto presso cui lo stage o il tirocinio è stato effettuato. Le altre prove di verifica del profitto diverse dagli esami verranno svolte attraverso una prova scritta o da colloquio obbligatorio si terranno a conclusione del corso od entro i tre anni di corso, e si risolveranno in un riconoscimento di “idoneità” riportato sul libretto personale dello studente. Prova finale Lo studente che abbia sostenuto tutti gli esami del triennio è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della discussione della tesi (prova finale), il libretto degli esami presso la Segreteria studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto (tesi) svolto dallo studente sotto la guida di un docente. La valutazione conclusiva del profitto deve tenere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua della proclamazione del risultato finale. LAUREA SPECIALISTICA IN BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI (Classe 8/S) Fano: Via T. Campanella 1 Tel. 0721 862832 Fax 0721 862834 Mail: [email protected] Requisiti di ammissione Per essere ammessi al corso di laurea occorre essere in possesso della laurea in Biotecnologie o di altro titolo di studio conseguito in Italia e all’estero riconosciuto idoneo. Conoscenze richieste, verifiche e debiti formativi Il regolamento della struttura didattica prevederà le modalità di accesso al corso di laurea specialistica, l’organizzazione di attività formative propedeutiche e gli obblighi formativi aggiuntivi. Obiettivi formativi I laureati nei corsi di laurea specialistica della classe devono: avere familiarità con il metodo scientifico sperimentale su sistemi biologici; possedere avanzate conoscenze di fisica e di chimica e buone competenze computazionali, informatiche e matematico-statistiche; possedere conoscenze e tecniche fondamentali nei vari campi delle biotecnologie industriali; padroneggiare piattaforme tecnologiche specifiche come: ingegneria genetica e proteica, individuazione di bersagli molecolari, modellistica molecolare, progettazione e sviluppo di kit diagnostici, tecniche di fermentazione e di bioconversione per la produzione di piccole molecole anche da materiali agricoli, fermentazione di proteine di interesse (enzimi, vaccini, etc.) con ceppi ingegnerizzati, validazione di composti guida in sistemi animali; possedere avanzate conoscenze nelle culture di contesto, con particolare riferimento ai 13 tempi di valorizzazione della proprietà intellettuale, dell’economia e della gestione aziendale, della bioetica, della sociologia e della comunicazione; essere in grado di utilizzare fluentemente, in forma scritta e orale, almeno una lingua dell’Unione Europea oltre l’italiano, con riferimento anche ai lessici disciplinari; essere in grado di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture. Caratteristiche generali La laurea specialistica offrirà due curricula, uno nell’ambito delle biotecnologie per la produzione di diagnostici, terapeutici e vaccini, ed uno nell’ambito agro-industriale con corsi parzialmente modificati. La durata del corso di laurea specialistica è di due anni per un totale di 120 CFU da aggiungersi ai 180 necessari per conseguire la laurea triennale (laurea di I livello). Nei curricula previsti vengono assegnati almeno 30 CFU alle attività laboratoristiche guidate. I curricula prevedono tirocini formativi presso aziende, strutture della pubblica amministrazione, universitarie e laboratori oltre a soggiorni di studio presso altre università italiane ed europee, anche nel quadro di accordi internazionali. La prova finale consiste nella predisposizione di un elaborato scritto di tipo sperimentale svolto sotto la guida di un Docente dell’Ateneo in funzione di relatore eventualmente coadiuvato da un correlatore esterno. Per informazioni contattare: Prof. Antonio Fazi (Tel. 0721/862832) Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali, tuttavia lo studente è tenuto a frequentare le attività di laboratorio impartite nei diversi laboratori, gli stages, i seminari e i tirocini per almeno i 2/3 della loro durata. 14 Schema dell’ordinamento 6. Opzionale Seminari, stages, tirocini ecc. Prova finale Curriculun A : Biotecnologie per la produzione di diagnostici, terapeutici e vaccini I Anno 1. Bioinformatica 2. Chimica analitica strumentale 3. Chimica Industriale 4. GLP-GMP (Good Laboratory practice Good Manifacture practice) 5. Laboratorio di biotecnologie III 6. Bibliografia e Biblioteconomia 7. Immunologia 8. Opzionale Seminari, stages,tirocini ecc. II Anno 1. Biotecnologie delle fermentazioni 2. Down stream processing 3. Ingegneria genetica 4. Delivery systems 5. Organizzazione Aziendale 6. Opzionale Seminari, stages, tirocini ecc. Prova Finale Curriculum B: Biotecnologie Agro-Industriale I Anno 1. Bioinformatica 2. Chimica Analitica Strumentale 3. Chimica delle sostanze naturali 4. GLP-GMP 5. Laboratorio di biotecnologie III 6. Bibliografia e biblioteconomia 7. Genetica Agraria 8. Opzionale Seminari, stages, tirocini ecc. II Anno 1. Biotecnologie delle fermentazioni 2. Down stream processing 3. Ingegneria genetica 4. Chimica degli alimenti 5. Organizzazione aziendale CFU 8 8 8 8 8 4 4 4 8 CFU 8 8 8 4 5 4 7 16 CFU 8 8 8 8 8 4 4 4 8 CFU 8 8 8 4 5 4 7 16 Propedeuticità Lo studente per sostenere gli esami degli anni successivi al 1° anno deve aver acquisito almena trenta crediti relativi a materie del 1° anno. Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione L’articolazione degli insegnamenti e semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo - progetti individuali coordinati da tutor - stages, visite guidate e seminari La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Propedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: - colloquio orale; - una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio; - prova pratica di laboratorio. Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di per sé considerate provr di esame idonee al conseguimento dei crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esa- me finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Prova finale Lo studente che abbia sostenuto tutti gli esami del biennio è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della discussione delle tesi (prova finale), il libretto degli esami presso la Segreteria Studenti della Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto ( tesi sperimentale) svolto dallo studente sotto la guida di un docente. La valutazione conclusiva del profitto deve tenere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua della proclamazione del risultato finale. 15 MASTER UNIVERSITARIO IN BIOTECNOLOGIE Il Corso ha la durata di un anno per un totale di 60 crediti. Saranno ammessi gli studenti in possesso di diploma di laurea in discipline scientifiche o del titolo di Diploma universitario in Biotecnologie, conseguiti in uno degli Stati Membri della Comunità Europea. Obiettivi formativi qualificanti: I possessori del titolo di Master universitario in Biotecnologie dovranno: - Avere una solida preparazione culturale nelle discipline biotecnologiche ed una preparazione scientifica ed operativa nelle discipline caratterizzanti; - Avere una buona conoscenza sia teorica che pratica delle metodologie sperimentali e delle tecniche utilizzabili in biotecnologie. - Avere conoscenza degli strumenti informatici di supporto e delle tecniche di acquisizione, analisi ed elaborazione dei dati. - Avere una buona padronanza del metodo scientifico di indagine e di almeno una lingua dell’Unione Europea oltre all’Italiano. - Avere una buona conoscenza delle discipline che riguardano la tutela dei trovati e la brevettabilità dei risultati, delle norme di bioetica che regolano la sperimentazione e l’impiego di prodotti e processi biotecnologici; delle norme che regolano la valorizzazione ed il trasferimento dei risultati. - Essere in grado di lavorare con autonomia, assumendo responsabilità di progetti e strutture. Tra le attività che i possessori del titolo di Master saranno in grado di svolgere sono incluse: - Le attività di ricerca e sviluppo. - Le attività di promozione e tutela dei risultati scientifici. - Le attività applicative delle biotecnologie in ambito industriale, sanitario, agroalimentare ed ambientale. 16 - Le attività di gestione e conduzione di strutture dedicate alla ricerca e sviluppo e/o alla produzione nei diversi campi delle biotecnologie. Le attività formative del Master in Biotecnologie comprendono 60 crediti totali così suddivisi: - attività formative caratterizzanti 40 crediti - prova finale 10 crediti - attività formative interdisciplinari, esercitazioni, visite guidate e stages 10 crediti. Tra le attivita’ formative caratterizzanti saranno comprese: - le Biotecnologie analitiche per 20 crediti - le Biotecnologie industiali per 20 crediti I contenuti dell’area delle Biotecnologie analitiche comprenderanno anche: - Analisi e sequenziamento di genomi - Qualificazione di specifici DNA e RNA (microorganismi patogeni e non) - Analisi dell’espressione genica(microarray technology) - Proteomics: 2-Dgels; MALDI spectrometry - Sequenziamento di proteine - Protein-protein interactions (Two hybrid system; functional proteomics) - Protein-ligand interations (biacore, etc.) I contenuti dell’area delle Biotecnologie industriali comprenderanno anche: - Vettori di espressione procarioti ed eucarioti - Espressione di proteine ricombinanti in batteri, lieviti e piante - Procedure di purificazione di proteine ricombinanti - Ingegneria proteica - Ingegneria metabolica - Bioconversioni e Produzione di metaboliti - Biodegradation e Bioremediation - Attività formative interdisciplinari: - Bioinformatica - La biblioteca scientifica ed il reperimento dell’informazione - Il trattamento e la presentazione dei dati - La normativa sui brevetti e le procedure di brevettazione - La valorizzazione ed il trasferimento dei risultati della ricerca - Bioetica Il corso di Master universitario in Biotecnologie si svolgerà in collaborazione con: FANOATENEO, Istituto Zooprofilattico dell’Umbria e delle Marche; University of Greenwich School of Chemical and Life Sciences e la partecipazione di aziende specializzate nel settore delle biotecnologie. Direttore del corso: Prof. Mauro Magnani. Il corso si svolge presso la sede di Fano-Via T. Campanella 1. Per informazioni: Tel.: 0722-305211; Fax: 0722320188; e-mail: [email protected] Le attività didattiche si svolgono nel periodo GennaioGiugno per un totale di 60 crediti CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA APPLICATA (Classe 26) Informazioni generali: Il Corso appartiene alla Classe 26 delle Lauree in Scienze e Tecnologie Informatiche, ha durata triennale, ed è stato attivato a partire dall’a.a. 2001/2002 presso la Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell’Università di Urbino “Carlo Bo”. Il principale scopo del Corso di Laurea Triennale in Informatica Applicata è la formazione di figure professionali in ambito informatico attraverso l’insegnamento delle conoscenze dei metodi, delle tecniche e degli strumenti per lo sviluppo dei sistemi e delle applicazioni che si basano sulle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, insieme alla cultura di base necessaria per adeguarsi alla evoluzione del settore. L’attività didattica e gli esami previsti dal Corso di Laurea vengono svolti sia in presenza in lingua italiana (modalità tradizionale) che a distanza in lingua inglese ( modalità on-line). Il Corso di Laurea in Informatica Applicata è stato nel 2003 il primo in Italia della Classe 26 a dotarsi di un sistema di gestione della qualità certificato ISO 9001. Il Corso di Laurea ha inoltre ricevuto nel 2004 la certificazione GRIN di qualità dei contenuti. Presidente del Consiglio del Corso di Laurea: Prof. Marco Bernardo Responsabile Formazione a Distanza: Prof. Alessandro Bogliolo Manager Didattico: Dott. Erika Pigliapoco Sito Web: http://www.sti.uniurb.it/info_appl_liv1/ (percorso tradizionale) http://e-learning.sti.uniurb.it/ (percorso on-Line) Iscrizioni ed informazioni: Segreteria Studenti della Facoltà di Scienze MM.FF.NN., Via Saffi 2, tel. 0722-305225. 17 Aule didattiche: Campus Scientifico, Località Crocicchia, tel. 0722304250. Matematica Discreta Fisica Generale Lingua Inglese Corsi a Scelta dello Studente Tirocini, Stage, Laboratori Laboratori informatici: Istituto di Scienze e Tecnologie dell’Informazione, Piazza della Repubblica 13, tel. 0722-4475. Piano degli studi: Il piano degli studi del Corso di Laurea Triennale in Informatica Applicata è il frutto, successivamente rielaborato, del lavoro svolto da una commissione di cui hanno fatto parte docenti universitari di scienze informatiche, ingegneria informatica ed ingegneria elettronica, nonché esponenti di aziende leader del settore delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione. Il piano degli studi del Corso di Laurea Triennale in Informatica Applicata prevede l’insegnamento delle conoscenze fondamentali dell’informatica in materia di programmazione degli elaboratori, architettura degli elaboratori, algoritmi e strutture dati, sistemi operativi, basi di dati, reti di calcolatori, compilatori, e ingegneria del software., nonché l’insegnameno di linguaggi di programmazione appartenenti a diversi paradigmi: procedurale©, ad oggetti (C++), funzionale (Ocaml), di interrogazione (SQL) e di markup (HTML, XML). Ogni insegnamento di area informatica si compone di una parte teorica in aula e di una parte applicativa in un laboratorio dotato di personal computer coi sistemi operativi Linux e Windows. Il percorso formativo prevede inoltre l’acquisizione di conoscenze di matematica, logica, fisica, statistica, lingua inglese, informatica giuridica ed economia e gestione dell’ impresa, nonché lo svolgimento di tirocini e stage, la partecipazione a seminari e lo svolgimento di attività a scelta. Insegnamenti comuni a tutti i curricula: Primo anno Programmazione degli Elaboratori Architettura degli Elaboratori Algoritmi e Strutture Dati Analisi Matematica Logica Matematica 18 CFU 7 8 7 12 6 Secondo anno 5 8 4 3 CFU Sistemi Operativi 12 Basi di Dati e Sistemi Informativi 12 Reti di Calcolatori 8 Probabilità e Statistica Matematica 6 Economia e Gestione dell’Impresa 6 Informatica Giuridica e Diritto dell’Informatica 6 Corsi a Scelta dello Studente 3 Tirocini, Stage, Laboratori Terzo anno Linguaggi di Programmazione e Compilatori Ingegneria del Software Corsi a Scelta dello Studente Tirocini, Stage, Laboratori (totale 1,2,3 anno) Prova Finale CFU 12 12 3 9 5 Curricula All’atto della iscrizione al secondo anno, lo studente deve indicare un insieme coerente di attività formative, per un totale di 26 crediti. L’approvazione del piano di studi individuale sarà automatica se lo studente indicherà uno dei seguenti curricula: Curriculum Sistemi Integrati Hardware/Software: CFU Progettazione dei Sistemi di Elaborazione (II anno) 8 Elettronica dei Sistemi Digitali (II anno) 6 Architettura e Comunicazione dei Sistemi Elettronici (III anno) 6 Progettazione Automatica dei Sistemi Elettronici (III anno) 6 Curriculum Sistemi Multimediali Integrati: Sistemi Multimediali (II anno) Linguaggi e Applicazioni Multimediali (II anno) Sistemi di Comunicazione Multimediali (III anno) Sistemi Informativi Multimediali (III anno) CFU 8 6 6 6 Curriculum Domotica e Informatica Aziendale: CFU Domotica e Edifici Intelligenti (II anno) Informatica Aziendale (II anno) Strumenti per la Gestione della conoscenza aziendale (III anno) Strumenti per l’automazione d’Azienda (III anno) ca Convenzione tra Università e Scuole. Il terzo strumento è un test on line di autovalutazione delle attitudini e dell’interesse nel campo delle scienze e tecnologie dell’informazione. Il quarto strumento è lo stand allestito annualmente durante la settimana di apertura dell’Università degli Studi di Urbino “Carlo Bo” agli studenti delle ultime classi delle Scuole Secondarie Superiori. 8 6 6 6 Accesso e frequenza: Per essere ammessi al Corso di Laurea Triennale in Informatica Applicata occorre essere in possesso del titolo di Scuola Secondaria Superiore richiesto dalla normativa vigente, o di altro titolo di studio conseguito all’estero riconosciuto idoneo. Il numero di ammissioni al Corso non è programmato. Non sono previsti obblighi di frequenza, ad eccezione di tirocini e stage. Orientamento: Il Corso di Laurea Triennale in Informatica Applicata offre agli studenti delle Scuole Secondarie Superiori diversi strumenti di supporto alla scelta del percorso formativo universitario. Il primo strumento consiste nella presentazione del Corso di Laurea presso le Scuole che ne facciano richiesta. Il secondo strumento è costituito da seminari su argomenti specifici nel campo delle scienze e tecnologie dell’informazione, la cui frequenza comporta il riconoscimento di crediti formativi nell’ambito del Corso di Laurea secondo quanto stabilito da una specifi- Prospettive occupazionali: Le figure professionali che vengono preparate dal Corso di Laurea Triennale in Informatica Applicata vanno dall’analista programmatore che conosce linguaggi procedurali e orientati agli oggetti allo sviluppatore di siti Web, dal progettista di basi di dati all’ingegnere del software, dallo specialista di sistemi operativi all’esperto di reti locali e Internet, con competenze nel campo delle infrastrutture tecnologiche per sistemi integrati hardware/ software o per sistemi multimediali integrati. Successivi percorsi di studio: La Laurea Triennale in Informatica Applicata dà accesso al biennio di approfondimento per il conseguimento della Laurea Specialistica in Informatica Applicata presso la Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell’Università degli Studi di Urbino “Carlo Bo”, col completo riconoscimento dei 180 crediti del triennio. Grazie ad appositi accordi, tale accesso con riconoscimento integrale dei 180 crediti del triennio è previsto anche per la laurea Specialistica in Informatica attivata presso l’Università degli Studi di Bologna (sede di Bologna) e la laurea Specialistica in Scienze dell’Informazione attivata presso l’Università degli studi di Bologna (sede di Cesena). La laurea triennale in Informatica Applicata dà inoltre accesso ad alcuni Master di primo livello, come il Master in E-Learning Management presso l’Università degli Studi di Urbino “Carlo Bo”. On-Line: Dall’anno accademico 2004/2005 è attivo un percorso on-line del Corso di Laurea in Informatica Applicata, il quale prevede lo svolgimento delle lezioni e degli esami a distanza in lingua inglese. 19 CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE (Classe 12) Campus Scientifico Località Crocicchia Telefono: 0722-320168 Fax: 0722-322370 Presidente del Consiglio di Corso di Laurea Prof. Franco Canestrari Lauree Triennali Scienze Biologiche (Classe 12) Curriculum I-Biologia Indirizzo Cellulare e Biomolecolare Curriculum II-Biologia Indirizzo Bioecologico Lauree Specialistiche Biologia Cellulare e Molecolare (Classe 6/S) Obiettivi formativi E’ il corso che introduce allo studio dei viventi – animali e piante – nei loro aspetti più vari, singolari e complessi. La laurea offre due percorsi formativi: uno nell’ambito cellulare e biomolecolare, e l’altro nell’ambito bioecologico. Il primo è orientato a formare un biologo che operi, con visione e strumenti culturali moltidisciplinari, in ambito laboratoristico per analisi e ricerca. A tale fine gli studenti acquisiscono capacità di operare nei diversi settori della biologia animale – compreso l’uomo – e vegetale a livello cellulare e molecolare e nel campo dei microrganismi. Il secondo percorso forma un biologo che, partendo dalla conoscenza dell’ambiente naturale, propone soluzioni idonee per una corretta gestione del territorio, nell’ambito delle sue competenze. Il I anno è comune ai due percorsi; la scelta dell’indirizzo deve essere effettuata al II anno. Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali. Tuttavia lo studente è tenuto a frequentare le attività di laboratorio impartite nei diversi laboratori, gli stages, i seminari e i tirocini per almeno i 2/3 della loro durata. 20 Schema dell’ordinamento Indirizzo Cellulare e Biomolecolare 1° Anno Istituzioni di matematica Chimica generale e inorganica Citologia e Tecniche cellulari Lingua inglese (CLA) Istologia e Anatomia microscopica Fisica Zoologia Botanica 2° Anno Chimica organica Informatica / Statistica Biochimica G L P (sicurezza di laboratorio) Microbiologia Biologia molecolare Fisiologia cellulare Metodologie biochimiche 3° Anno Genetica Igiene Fisiologia vegetale Virologia Chimica fisica Opzionali Prova finale Altre: seminari, tirocini, lab. Bioinformatica Indirizzo Bioecologico 1° Anno Istituzioni di matematica Chimica generale e inorganica Citologia e Tecniche cellulari Lingua inglese (CLA) Istologia e Anatomia microscopica Fisica Zoologia Botanica 2° Anno CFU 8 8 7 5 8 8 8 8 CFU 8 8 8 4 8 8 8 8 CFU 8 4 4 4 4 12 12 12 CFU 8 8 7 5 8 8 8 8 CFU Chimica organica Informatica/ Statistica Biochimica G L P (sicurezza di laboratorio) Microbiologia Biologia molecolare Fisiologia cellulare Ecologia e monitoraggio degli ecosistemi 3° Anno 8 8 8 4 8 8 8 8 CFU Genetica Igiene Fisiologia vegetale Igiene ambientale Opzionali Prova finale Altre: seminari, tirocini, lab. Bioinformatica 8 4 4 4 16 12 12 Propedeuticità Lo studente nel sostenere gli esami deve rispettare le seguenti propedeuticità: l’esame di Citologia e Tecniche cellulari prima di Istologia e Anatomia microscopica; Istituzione di Matematica prima di Fisica; Chimica generale e inorganica prima di Chimica organica. Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione L’articolazione degli insegnamenti è semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo - progetti individuali coordinati da tutor - lezioni in teledidattica in cooperazione o scambio con altri corsi di laurea analoghi - stages, visite guidate e seminari La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Pro- pedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: a) colloquio orale; b) una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio. c) prova pratica di laboratorio Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di per sé considerate prove di esame idonee al conseguimento del crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esame finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Le verifiche di profitto degli stages e dei tirocini avvengono attraverso la redazione di una relazione finale predisposta ed approvata dal soggetto presso cui lo stage o il tirocinio è stato effettuato. Le altre prove di verifica del profitto diverse dagli esami verranno svolte attraverso una prova scritta o da colloquio obbligatorio si terranno a conclusione del corso od entro i tre anni di corso, e si risolveranno in un riconoscimento di “idoneità” riportato sul libretto personale dello studente. Prova finale Lo studente che abbia sostenuto tutti gli esami del triennio è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della discussione della tesi (prova finale), il libretto degli esami presso la Segreteria studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto (tesi) svolto dallo studente sotto la guida di un docente. La valutazione conclusiva del profitto deve te21 nere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua della proclamazione del risultato finale. LISTA DEI CORSI LIBERI CONSIGLIATI Analisi biochimico-cliniche Biofisica Botanica Sistematica Etologia Scienza dell’Alimentazione Chimica Analitica LAUREA SPECIALISTICA IN BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE (Classe 6/S) Requisiti di ammissione Per essere ammessi al corso di laurea occorre essere in possesso della Laurea in Scienze Biologiche o di altro titolo di studio conseguito in Italia e all’estero riconosciuto idoneo. Conoscenze richieste, verifiche e debiti formativi La Facoltà di Scienze MM.FF.NN. riconoscerà i crediti acquisiti dallo studente in corsi di laurea equipollenti per il proseguimento degli studi con la laurea specialistica. Gli eventuali debiti formativi dovranno essere assolti in prima istanza onde permettere il proseguimento degli studi secondo l’ordinamento sotto riportato Obiettivi formativi La Laurea Specialistica in Biologia cellulare e molecolare è diretta a formare laureati specialisti esperti in attività professionali e di progetto in ambiti correlati con le discipline biologiche, biochimiche e biomolecolari, con particolare riguardo alla comprensione dei fenomeni cellulari e biomolecolari ed alle relative modificazioni, alla diffusione di tali conoscenze ed alle applicazioni biologiche, biochimiche e biomolecolari nei settori della ricerca scientifica, dell’industria e della pubblica amministrazione. Gli studi dovranno pertanto comprendere l’acquisizione di conoscenze applicative di tipo molecolare relativamente alle cellule ed agli organismi viventi e delle metodologie connesse, tenendo conto dei requisiti di accesso alla professione di biologo. Agli scopi predetti gli studenti dovranno approfondire la conoscenza: - Delle macromolecole di interesse biologico delle lo22 ro funzioni, interazioni e modificazioni - Delle applicazioni della genomica e della proteomica in condizioni fisiologiche e patologiche - Della strumentazione scientifica e della organizzazione del laboratorio - Della modalità di accesso e di utilizzazione dei data base di interesse biologico, nonché di programmi informatici di interesse biologico. II° anno Inoltre dovranno: - essere in grado di utilizzare fluentemente, in forma scritta e orale, almeno una lingua dell’Unione Europea oltre l’italiano, con riferimento anche ai lessici disciplinari; - essere in grado di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture. * comprende Tecniche Cellulari avanzate La durata del corso di laurea specialistica è di due anni per un totale di 120 CFU da aggiungersi ai 180 necessari per conseguire la laurea triennale (laurea di I livello). Nei curricula previsti vengono assegnati almeno 30 CFU alle attività laboratoristiche guidate. I curricula prevedono tirocini formativi presso aziende, strutture della pubblica amministrazione, universitarie e laboratori oltre a soggiorni di studio presso altre università italiane ed europee, anche nel quadro di accordi internazionali. Schema dell’ordinamento I° anno Fisiologia Cellulare Applicata Genetica Applicata e Ingegneria Genetica Farmacologia Patologia Molecolare Opzionali Altre (seminari, stages, tirocini, ecc.) Prova finale CFU 4 8 4 4 4 6 30 Prova finale La prova finale consiste nella predisposizione di un elaborato scritto di tipo sperimentale svolto sotto la guida di un Docente dell’Ateneo in funzione di relatore eventualmente coadiuvato da un correlatore esterno. Per informazioni contattare: Prof. Franco CanestrariTel. 0722/320168 LISTA DEI CORSI LIBERI CONSIGLIATI Biochimica Applicata Chimica delle sostanze organiche naturali Chiimica Tossicologica Immunologia Neurobiologia Biologia Generale Enzimologia Biochimica Clinica Biochimica Comparata CFU Citochimica e Istochimica* e Tecniche Ultrastrutturali e molecolari in Biologia Animale 8 Metodi matematici applicati alla Biologia 4 Chimica bioinorganica e Metodi fisici per l’analisi delle molecole organiche 8 Citometria e Citometria Applicata 8 Igiene Applicata 4 Embriologia Molecolare e Biologia Evolutiva dei Vertebrati 8 Biochimica Cellulare e Tissutale 8 Biologia Molecolare II 8 Opzionali 4 23 CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE - familiarità con il lavoro di gruppo e capacità di inserirsi negli ambienti di lavoro. (Classe 16) Campus Scientifico – Località Crocicchia 61029 URBINO Telefono: 0722-304289 Fax: 0722-304222 Mail: [email protected] Presidente del Consiglio di Corso di Laurea: Prof. Vincenzo Perrone Dottorato in Scienze della Terra Campus Scientifico – Località Crocicchia 61029 URBINO Telefono: 0722- 304231 Fax: 0722- 304245 Mail: [email protected] Coordinatore del Dottorato: Prof. Alberto Renzulli Scienze Geologiche (Classe 16: Lauree in Scienze della Terra) Curriculum I- Rilevamento e Cartografia Tematica Curriculum II- Rischi Geologici Curriculum III – Georisorse e Conservazione dei Monumenti Obiettivi formativi Il corso di laurea darà agli studenti - le conoscenze di base fondamentali nelle discipline chimiche, fisiche, matematiche e informatiche, nonché la capacità di almeno una lingua della CEE; - le conoscenze analitiche di base, sia teoriche che pratiche, nei diversi settori delle Scienze della Terra; - i principali metodi di indagine utilizzati nelle Scienze della Terra; - competenze operative di laboratorio e di terreno, in particolare per quel che riguarda lo studio delle rocce e delle strutture geologiche; - gli strumenti analitici e l’esperienza necessari per la cartografia geologica e tematica; - le competenze e gli strumenti per la comunicazione e la gestione dell’informazione nel campo delle Scienze della Terra; 24 Tali conoscenze permetteranno ai laureati in Scienze Geologiche di svolgere attività professionali in tutti gli ambiti delle Scienze della Terra l.s., quali la cartografia geologica e tematica, la mitigazione dei rischi geologici ed ambientali, le indagini geognostiche e l’esplorazione del sottosuolo, anche con metodi geofisici, il reperimento, la valutazione, la gestione e la protezione delle georisorse, comprese quelle idriche, la valutazione e prevenzione del degrado dei beni culturali e ambientali, la protezione ed il ripristino degli stessi, l’analisi e certificazione dei materiali geologici, la gestione del territorio e la valutazione d’impatto ambientale, i rilievi geodetici, topografici, oceanografici ed atmosferici. Le professionalità acquisite potranno trovare applicazione in enti pubblici, istituzioni, aziende, società e studi professionali. Il corso di laurea, inoltre, offre tre indirizzi alternativi, con corsi in parte modificati, come rilevabile dal prospetto allegato. I tre indirizzi si differenziano per 13 crediti. Il primo indirizzo sarà focalizzato sul lavoro di terreno, con particolare riguardo alla cartografia geologica e tematica, con restituzione dei risultati anche mediante tecniche informatiche, il secondo sull’analisi e la mitigazione dei rischi geologici, il terzo sull’acquisizione e la conservazione di georisorse, nonché sulla salvaguardia ed il ripristino dei beni architettonici. I laureati avranno inoltre competenze operative e saranno in grado di svolgere compiti tecnici e gestionali ed attività professionali in campo produttivo e tecnologico, nei laboratori e nei servizi. Saranno capaci di lavorare con una certa autonomia e di inserirsi negli ambienti di lavoro, in ambito nazionale, europeo ed extraeuropeo, essendo in grado di utilizzare adeguatamente una lingua straniera ed avendo buone competenze per la comunicazione e la gestione dell’informazione. Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali. Tuttavia lo studente è tenuto a frequen- tare le attività di laboratorio, le esercitazioni sul terreno, gli stages e i seminari per almeno i 2/3 della loro durata. Schema dell’ordinamento I Anno 1. Istituzioni di matematica 2. Chimica generale ed inorganica 3. Geografia Fisica / Topografia e Cartografia 4. Lingua inglese 5. Fisica 6. Mineralogia 7. Paleontologia e Paleoecologia 8. Laboratorio di Litologia Totale crediti II Anno 1. Informatica/Statistica 2. Geologia Strutturale 3. Geologia Stratigrafica e Sedimentologia 4. Fondamenti di Geochimica / Geochimica Applicata 5. Idrogeologia 6. Petrografia 7. Rilevamento Geologico 8. Geologia Marina Totale crediti CFU 8 8 6+3 5 8 8 8+1 4+1 60 CFU 4+4 6 7+2 5+3 6 6+2 5+6 3+1 60 III Anno CFU Curriculum: Rilevamento e Cartografia Geologica 1. Geomorfologia 2. Geologia Tecnica 3. Fisica Terrestre 4. Geologia del Quaternario 5. Cartografia Tematica 6. Informatizzazione delle Carte Geologiche 7. Vulcanologia 8. Indagini e Prove in Sito 9. Corsi liberi a scelta dello Studente Prova finale Totale crediti 4+2 6+2 6 4+2 2+1 2+2 3 5+1 9 9 60 III Anno Curriculum: Rischi Geologici CFU 1. Geomorfologia 2. Geologia Tecnica 3. Fisica Terrestre 4. Laboratorio di GIS e SIT 5. Monitoraggio dei Rischi Geologici 6. Vulcanologia 7. Indagini e Prove in Sito 6. Tirocini e Seminari 8. Corsi liberi a scelta dello Studente Prova finale Totale crediti III Anno Curriculum: Georisorse e Conservazione dei Monumenti 4+2 6+2 6 3 4+2 3 5+1 4 9 9 60 CFU 1. Geomorfologia 2. Geologia Tecnica 3. Fisica Terrestre 4. Petrografia Applicata e Geoarcheologia 5. Reperimento e valutazione risorse idriche 6. Indagini e prove in situ 7. Vulcanologia 8. Corsi liberi a scelta dello Studente Prova finale Totale crediti 4+2 6+2 6 5+2 4+2 5+1 3 9 9 60 Propedeuticità Lo studente per sostenere gli esami degli anni successivi al primo anno deve aver acquisito almeno 24 crediti relativi a materie del 1° anno. Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione L’articolazione degli insegnamenti è semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo - esercitazioni pratiche sul terreno, consistenti in escursioni giornaliere o plurigiornaliere ed in un 25 campo di rilevamento geologico della durata di almeno una settimana - stages, visite guidate e seminari La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Propedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: - colloquio orale; - una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio; - presentazione e discussione di un elaborato di cartografia geologica: Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di per sé considerate prove di esame idonee al conseguimento del crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esame finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Le verifiche di profitto degli stages e dei tirocini avvengono attraverso la redazione di una relazione finale predisposta ed approvata dal soggetto presso cui lo stage o il tirocinio è stato effettuato. Le altre prove di verifica del profitto diverse dagli esami verranno svolte attraverso una prova scritta, la discussione di una relazione, o un colloquio e si terranno a conclusione del corso od entro i tre anni di corso. Il riconoscimento di “idoneità” verrà riportato sul libretto personale dello studente. Prova finale Lo studente che abbia sostenuto tutti gli esami del triennio è tenuto a consegnare, quindici giorni pri26 ma della prova finale, il libretto degli esami presso la Segreteria studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche per il completamento del corso di studi. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto svolto dallo studente sotto la guida di un docente. La valutazione conclusiva del profitto deve tenere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua della proclamazione del risultato finale. LISTA DEI CORSI LIBERI CONSIGLIATI Botanica Chimica Organica Fotogeologia Geodinamica Geologia Regionale Micropaleontologia Paleoclimatologia Sedimentologia Sismologia Tettonica Zoologia Ed inoltre tutte le discipline specifiche di altro indirizzo Chiusura del vecchio ordinamento e possibilità di trasferimento e conversione I corsi del vecchio corso quinquennale di Scienze Geologiche non sono più attivati a partire dall’anno accademico 2005-2006. Gli studenti fuori corso possono conseguire la laurea ancora nei cinque anni accademici successivi. Gli studenti iscritti al vecchio ordinamento possono trasferirsi al nuovo ordinamento: l’apposita commissione del corso di laurea provvederà a vagliare la carriera di studio fino a quel mo- mento seguita con la convalida degli esami sostenuti e crediti acquisiti; la commissione indica l’anno di corso al quale lo studente viene iscritto e l’eventuale debito formativo da assolvere. I laureati del vecchio ordinamento possono iscriversi alla laurea specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio senza alcun debito formativo. LAUREA SPECIALISTICA IN SCIENZE GEOLOGICHE APPLICATE ALLE OPERE ED AL TERRITORIO (Classe 86/S) Campus Scientifico – Località Crocicchia 61029 URBINO Telefono: 0722-304289 Fax: 0722-304222 Mail: [email protected] Presidente del Consiglio di Corso di Laurea: Prof. Vincenzo Perrone Dottorato in Scienze della Terra Indirizzo: Campus Scientifico – Località Crocicchia 61029 URBINO Telefono: 0722- 304231 Fax: 0722- 304245 Mail: [email protected] Coordinatore del Dottorato: Prof. Alberto Renzulli Presso la Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università degli Studi di Urbino è istituito a partire dall’anno accademico 2005-2006 il corso di laurea specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio. Tale laurea rientra nella Classe 85/S, Scienze Geologiche. Obiettivi formativi I laureati nel corso di laurea specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio devono acquisire: - approfondite conoscenze di base di chimica, fisica, matematica ed informatica; - padronanza del metodo scientifico di indagine e delle tecniche di analisi dei dati; - una solida preparazione culturale nei diversi settori inerenti al sistema Terra, nei loro aspetti teorici, sperimentali e pratici; - gli strumenti fondamentali e avanzati per l’analisi dei sistemi e dei processi geologici, della loro evoluzione temporale e della modellizzazione anche ai fini applicativi; - le conoscenze necessarie per operare il ripristino e la conservazione della qualità di realtà 27 naturali complesse; - competenze operative di terreno e di laboratorio e un’elevata capacità di trasferire i risultati delle conoscenze; - un’avanzata conoscenza, in forma scritta e orale, di almeno una lingua dell’Unione Europea oltre l’italiano, con riferimento anche ai lessici disciplinari. I possessori della laurea specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio, rientrante nella classe 85/S (Scienze Geologiche) potranno esercitare attività di programmazione e progettazione di interventi geologici e coordinamento di strutture tecnico-gestionali; potranno inoltre occuparsi di cartografia geologica di base e tematica; di telerilevamento e sistemi informativi territoriali, con particolare riferimento alle problematiche geologiche ed ambientali; di analisi, prevenzione e mitigazione dei rischi geologici e ambientali; del recupero di siti estrattivi dismessi; di analisi e modellizzazione dei sistemi e dei processi geoambientali; della pianificazione e gestione del territorio e dei beni naturalistici; di valutazioni di impatto ambientale, con particolare riferimento agli aspetti geologici; di indagini geognostiche per l’esplorazione del sottosuolo; di indagini geologiche applicate alle opere di ingegneria; del reperimento, valutazione e gestione delle georisorse, comprese quelle idriche, e dei geomateriali d’interesse industriale e commerciale; di analisi degli aspetti geologici ed idrogeologici legati all’inquinamento; delle indagini per la valutazione e prevenzione del degrado dei beni culturali ed ambientali e per la loro conservazione; di analisi della caratterizzazione fisico-meccanica e della certificazione dei materiali geologici. Tali professionalità potranno trovare applicazione in enti pubblici, istituzioni, aziende, società, studi professionali. Ai fini indicati, i curricula dei corsi di laurea specialistica della classe prevedono: conoscenze fondamentali nei vari settori delle scienze della Terra e di chimica, fisica, matematica ed informatica; 28 - esercitazioni pratiche sul terreno e in laboratorio, per almeno 30 crediti complessivi, finalizzate anche alla conoscenza di metodiche sperimentali, analitiche ed alla elaborazione informatica dei dati; - l’acquisizione di avanzate conoscenze nei campi applicativi delle scienze geologiche e delle loro interazioni con gli altri campi professionali; - in relazione a obiettivi specifici, attività esterne come tirocini formativi presso aziende, strutture della pubblica amministrazione e laboratori, oltre a soggiorni di studio presso altre università italiane ed europee, anche nel quadro di accordi internazionali. Alla Laurea Specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio possono iscriversi gli studenti in possesso di una laurea triennale. I crediti della laurea triennale saranno riconosciuti secondo i requisiti specificati nel regolamento didattico del corso di studio. In particolare la presente Laurea Specialistica è seriale alla laurea triennale in Scienze Geologiche dell’Università di Urbino della quale riconosce tutti i crediti. Informazioni sulla struttura didattica del Corso Il corso di laurea specialistica in Scienze Geologiche Applicate alle Opere ed al Territorio ha durata biennale e prevede un solo percorso formativo. Per il conseguimento della laurea è prevista, durante il biennio di studi, l’acquisizione di 120 crediti formativi. Modalità di accesso Il corso è ad accesso libero tare le attività di laboratorio, le esercitazioni sul terreno, gli stages e i seminari per almeno i 2/3 della loro durata. Schema dell’ordinamento I Anno II Anno Requisiti di ammissione al corso Le lauree triennali della classe 16 (Scienze della Terra) permettono l’accesso al corso di laurea senza debiti formativi. Altre lauree triennali in ambito naturalistico e ambientale (classe 27) comportano debiti formativi in funzione del curriculum di studio seguito. Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali. Tuttavia lo studente è tenuto a frequen- CFU 1. Geomorfologia Applicata e Quantitativa 2. Dinamica dei Litorali e Difesa delle Aree Costiere 3. Geologia Ambientale - Modulo di Architettura del Paesaggio Geologia Ambientale - Modulo di Discariche e Bonifiche dei Siti Inquinati 4. Idraulica Agraria e Sistemazioni Idraulico-forestali 5. Progettazione e Gestione delle Aree Protette 6. Banche dati Territoriali 7. Esplorazione geologica e Geofisica del sottosuolo – Modulo di Perforazioni Profonde Esplorazione geologica e Geofisica del sottosuolo - Modulo di Metodi Geofisici e Fondamenti di Sismologia 8. Valutazione, gestione e mitigazione dei rischi geologici – Modulo di Rischio Sismico Valutazione, gestione e mitigazione dei rischi geologici - Modulo di Rischio Idrogeologico Valutazione, gestione e mitigazione dei rischi geologici – Modulo di Rischio Vulcanico 9. Geologia Applicata alla Pianificazione Territoriale Totale crediti 1. Petrografia Applicata - Modulo di Reperimento delle Risorse Litoidi e Minerarie e Metodologie Analitiche delle Rocce 2. Petrografia Applicata - Modulo di Petroarcheometria e Conservazione dei Beni Architettonici 3. Meccanica delle rocce – Mod. di Rilievi e Caratterizzazioni Geomeccaniche Meccanica delle rocce - Modulo di Applicazioni Geomeccaniche 4. Geologia Applicata alle Costruzioni 5. Diritto Regionale e degli Enti Locali 6. Tirocini 7. Corsi liberi a scelta dello Studente Prova Finale Totale crediti 7 4 4 6 21 60 6 4 6 4 5 6 6 3 6 3 3 3 5 60 CFU 5 5 3 5 I corsi organizzati in moduli comportano un unico esame integrato Propedeuticità Lo studente per sostenere gli esami del secondo anno deve aver acquisito almeno 24 crediti relativi a materie del 1° anno. Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione L’articolazione degli insegnamenti è semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo esercitazioni pratiche sul terreno, consistenti in escursioni giornaliere o plurigiornaliere s- tages, visite guidate e seminari. La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Propedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: - colloquio orale; - una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio. - presentazione e discussione di un elaborato di cartografia geologica Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di 29 per sé considerate prove di esame idonee al conseguimento del crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esame finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Le verifiche di profitto degli stages e dei tirocini avvengono attraverso la redazione di una relazione finale predisposta ed approvata dal soggetto presso cui lo stage o il tirocinio è stato effettuato. Le altre prove di verifica del profitto diverse dagli esami verranno svolte attraverso una prova scritta, la discussione di una relazione, o un colloquio e si terranno a conclusione del corso od entro i tre anni di corso. Il riconoscimento di “idoneità” verrà riportato sul libretto personale dello studente. Prova finale L’ammissione all’esame di laurea è subordinata al superamento di tutti gli esami previsti dal curriculum. Lo studente è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della prova finale, il libretto degli esami presso la Segreteria studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche per il completamento del corso di studi. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto, relativo ad una ricerca sperimentale svolta dallo studente sotto la guida di un relatore. Il relatore è un docente ufficiale della facoltà e può essere affiancato da un correlatore, anche esterno alla facoltà stessa. La valutazione conclusiva del profitto deve tenere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua del30 la proclamazione del risultato finale. corsi liberi consigliati Botanica Chimica Organica Fotogeologia Geodinamica Geologia Regionale Micropaleontologia Paleoclimatologia Sedimentologia Sismologia Tettonica Zoologia ed inoltre tutte le discipline specifiche dei diversi curriculum della laurea triennale che non siano già state sostenute nel precedente corso di studio. CORSO DI LAUREA IN SCIENZE E TECNOLOGIE PER LA NATURA (Classe 27) Indirizzo: Campus Scientifico, Località Crocicchia, – 61029 Urbino Telefono: 0722-304251 Fax: 0722-304242 E- Mail: [email protected] Presidente del Consiglio di Corso di Laurea Prof. Maria Balsamo Curriculum I-Conservazione della natura Curriculum II- Gestione delle risorse naturali Obiettivi formativi Il corso di laurea offre due curricula, il primo particolarmente orientato alla Conservazione della natura (struttura dell’ambiente naturale e valutazione dei rischi), il secondo alla Gestione delle risorse naturali (sfruttamento delle risorse, tutela e sviluppo compatibile). Entrambi i percorsi formativi offrono una solida preparazione di base ed una qualificata ed aggiornata preparazione specifica, garantita anche dalla frequenza a numerosi laboratori didattici, esercitazioni pratiche e di campagna, seminari, escursioni guidate, e stages e tirocini presso aziende, enti pubblici e privati e laboratori universitari. I laureati in Scienze e Tecnologie per la Natura avranno competenze operative e saranno in grado di svolgere compiti tecnici e gestionali ed attività professionali in campo naturalistico, ne laboratori e nei servizi. Saranno in grado di lavorare con una certo grado di autonomia e di inserirsi in ambienti di lavoro sia in ambito nazionale, sia europeo ed extraeuropeo, essendo in grado di utilizzare adeguatamente una lingua straniera ed avendo buone competenze per la comunicazione e la gestione dell’informazione. I campi di impiego del laureato in Scienze e Tecnologie per la Natura si collocano in vari ambiti: Enti responsabili della pianificazione e gestione delle risorse naturali (Ministero Politiche Agricole, Ministero Ambiente, assessorati Enti locali, Comunità Montane, ecc), Enti di gestione per patrimonio naturalistico (Parchi nazionali e regionali, Riserve naturali, Aree protette, Oasi, ecc.), strutture pubbliche socio-sanitarie (ASL, ARPA, Istituti zooprofilattici, ecc.), studi professionali privati operanti nel settore ambientale, ricerca scientifica (laboratori universitari, CNR, Musei di Storia Naturale, Orti Botanici), educazione naturalistica ed ambientale (centri didattici pubblici e privati), divulgazione scientifica (aziende editoriali). Obblighi di frequenza Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali. Tuttavia lo studente è tenuto a frequentare le attività di laboratorio impartite nei diversi laboratori, gli stages, i seminari e i tirocini per almeno i 2/3 della loro durata. Schema dell’ordinamento I Anno 1. Istituzioni di matematica 2. Chimica generale e inorganica 3. Geografia fisica 4. Citologia 5. Fisica 6. Botanica 7. Zoologia 8. Paleontologia e paleoecologia Tirocini, stages, laboratori, seminari Totale CFU II Anno 1. Petrografia con elementi di mineralogia 2. Informatica e statistica 3. Genetica 4. Chimica organica 5. Fisiologia cellulare 6. Geologia e litologia 7. Microbiologia CFU 8 8 6 5 8 8 8 6 3 60 CFU 6 8 7 5 8 7 7 31 8. Metodologie biochimiche Tirocini, stages, laboratori, seminari Insegnamenti a scelta Totale CFU III Anno Curriculum: Conservazione della natura 1. Istituzioni di diritto pubblico 2. Conservazione della natura 3. Statistica applicata all’eco-etologia delle popolazioni 4. Ecologia 5. Pedologia con elementi di topografia e cartografia 6. Pianificazione territoriale e controllo dell’evoluzione del paesaggio Insegnamenti a scelta Tirocini, stages, laboratori, seminari Prova finale Lingua inglese Totale CFU III Anno Curriculum: Gestione delle risorse naturali 1. Istituzioni di diritto pubblico 2. Tecniche di monitoraggio degli ecosistemi ed elaborazione geostatistica dei dati 3. Statistica applicata all’eco-etologia delle popolazioni 4. Ecologia 5. Pedologia con elementi di topografia e cartografia 6. Risanamento di ecosistemi: metodologie di analisi e di progettazione del paesaggio Insegnamenti a scelta Tirocini, stages, laboratori, seminari Prova finale Lingua inglese Totale CFU 6 2 4 60 CFU 4 7 2 7 8 8 8 6 5 5 60 CFU 4 7 2 7 8 8 8 6 5 5 60 Nell’anno accademico 2005-2006 sarà attivato soltanto il curriculum “Conservazione della natura”. 32 Propedeuticità Lo studente per sostenere gli esami degli anni successivi al primo anno deve aver acquisito almeno 24 crediti relativi a materie del 1° anno. Modalità di svolgimento della didattica e della valutazione L’articolazione degli insegnamenti è semestrale. L’attività didattica è svolta secondo diverse tipologie di insegnamento: - lezioni frontali in aula supportate da strumenti audiovisivi - lezioni ed esercitazioni di laboratorio di gruppo - progetti individuali coordinati da tutor - lezioni in teledidattica in cooperazione o scambio con altri corsi di laurea analoghi - stages, visite guidate e seminari La verifica dei moduli didattici di insegnamento frontale avverrà con esami. In ciascuna sessione lo studente in regola con la posizione amministrativa potrà sostenere senza alcuna limitazione tutti gli esami con il rispetto dei vincoli riportati nella voce Propedeuticità. L’esame è individuale. La valutazione del profitto è espressa in trentesimi. La Commissione esaminatrice può concedere all’unanimità la lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30. La tipologia degli esami è la seguente: 1. colloquio orale; 2. una o più prove scritte seguite da colloquio obbligatorio. 3. prova pratica di laboratorio Le verifiche periodiche di apprendimento non sono di per sé considerate prove di esame idonee al conseguimento del crediti; tuttavia il docente, nella valutazione del profitto in occasione degli esami può tenere conto dei risultati conseguiti in eventuali prove di verifica o colloqui sostenuti durante lo svolgimento del corso di insegnamento corrispondente. Ove l’insegnamento sia organizzato in moduli, l’esame finale è unico, tuttavia deve essere accertato il profitto su ogni singolo modulo. Le verifiche di profitto degli stages e dei tirocini av- vengono attraverso la redazione di una relazione finale predisposta ed approvata dal soggetto presso cui lo stage o il tirocinio è stato effettuato. Le altre prove di verifica del profitto diverse dagli esami verranno svolte attraverso una prova scritta o da colloquio obbligatorio si terranno a conclusione del corso od entro i tre anni di corso, e si risolveranno in un riconoscimento di “idoneità” riportato sul libretto personale dello studente. Prova finale Lo studente che abbia sostenuto tutti gli esami del triennio è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della discussione della tesi (prova finale), il libretto degli esami presso la Segreteria studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università di Urbino. La Segreteria studenti a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche. La prova finale consiste in un esame sostenuto dinanzi ad una apposita commissione su un elaborato scritto (tesi) svolto dallo studente sotto la guida di un docente. La valutazione conclusiva del profitto deve tenere conto, oltre che della prova finale, anche della precedente carriera universitaria dello studente. Tale valutazione è espressa in centodecimi, con eventuale lode. Il punteggio minimo è pari a 66/110. Lo svolgimento della prova finale è pubblica alla stregua della proclamazione del risultato finale. LISTA DEI CORSI LIBERI CONSIGLIATI Biofisica Botanica sistematica Zoologia II Etologia Chimica Analitica Biologia Generale Fotogeologia Geodinamica Micropaleontologia Paleoclimatologia Sedimentologia Sismologia Tettonica 33 PROCEDURE, SERVIZI, STRUTTURE Requisiti di ammissione Per essere ammessi ai corsi di laurea occorre essere in possesso del titolo di scuola secondaria superiore richiesto dalla normativa in vigore, o di altro titolo di studio conseguito all’estero riconosciuto idoneo. Conoscenze richieste, verifiche e debiti formativi Le conoscenze richieste per l’accesso sono le conoscenze di base di matematica che saranno verificate dal docente durante il primo semestre del primo anno; l’eventuale esito negativo della verifica non preclude l’accesso, comportando soltanto l’adempimento, da parte dello studente, di specifici obblighi formativi aggiuntivi da soddisfare nel primo anno. Lo studente che dimostri la conoscenza della lingua inglese certificata da organismi culturali ufficialmente riconosciuti, acquisirà automaticamente i 5 CFU previsti dall’ordinamento didattico per la “Lingua Inglese”. Ulteriori abilità linguistiche certificate potranno essere riconosciute dal Consiglio di corso di studio. Nel caso in cui non sia possibile il riconoscimento della conoscenza della “Lingua Inglese” lo studente seguirà apposite attività formative presso il Centro Linguistico di Ateneo, che sarà responsabile mediante accertamento finale della preparazione dello studente con l’attribuzione dei 5 crediti previsti. Caratteristiche generali La durata dei corsi di laurea è di tre anni per un totale di 180 crediti formativi (CFU). Un CFU equivale a 8 ore di lezione frontale, oppure a 16 ore di attività esercitative guidate, oppure a 25 ore di stages e tirocini. Nei percorsi formativi vengono assegnati almeno 20 CFU alle attività laboratoristiche guidate. Sono inoltre previste attività esterne oltre ad esercitazioni pratiche, tirocini formativi presso aziende e strutture di ricerca pubbliche e private, eventualmente anche all’estero. I corsi conferiscono il titolo di studio universitario di 34 primo livello (Laurea) e permettono l’accesso ad un ulteriore biennio per il conseguimento della laurea di secondo livello (Laurea Specialistica). La durata del corso di Laurea specialistica è di due anni per un totale di 300 crediti formativi (CFU) (compresi i 180 acquisiti con il conseguimento della laurea). La laurea specialistica permette l’accesso al Dottorato di Ricerca. Organizzazione e didattica L’attività didattica è organizzata in due semestri, a conclusione di ogni semestre sono previste verifiche dell’apprendimento (esami). Tirocini e stages Gli stages e i tirocini consistono in una permanenza documentata presso aziende, enti, e/o laboratori universitari. Commissione per tirocini e stages Prof. Serafina Battistelli (Responsabile) Mail [email protected] tel. 0722 320168 Prof. Alessandro Aldini Mail [email protected] tel. 0722 4475 Prof. Simone Galeotti Mail [email protected] tel. 0722 304273 Laboratori Le attività di laboratorio consistono nell’effettuazione di percorsi indicati dai docenti presso i laboratori dell’Ateneo anche sotto la guida di un docente, di un tutor o in attività libere. Servizio di Tutorato Un Servizio di Tutorato per gli studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali è attivo presso il Campus Scientifico (per il corso in Biotecnologie la sede è a Fano e per quello in Informatica Applicata presso l’Istituto in Piazza della Repubblica). Questo servizio viene particolarmente segnalato perché ritenuto di grande aiuto: qui infatti gli studenti possono trovare le soluzioni più idonee per problemi relativi ai corsi, a borse di studio, alla scelta dell’indirizzo, alla Prova finale Lo studente che abbia acquisito tutti i crediti è tenuto a consegnare, quindici giorni prima della prova finale, il libretto di esami presso la Segreteria Studenti della Facoltà di Scienze MM.FF.NN.. La Segreteria a sua volta fornirà al laureando tutte le indicazioni burocratiche per il completamento del corso di studi. La laurea si consegue dopo aver superato una prova finale, consistente nella presentazione e discussione, davanti ad una apposita commissione, di un elaborato scritto (tesi) sotto la guida di un relatore. * Sviluppo di nuovi drug-delivery systems per la veicolazione di farmaci antiretrovirali ed anti infiammatori. Modulazione dell’attivazione dei programmi trascrizionali in cellule macrofagiche ed endoteliali. Studio dei rapporti struttura-funzione dell’esocinasi umana. * Biotecnologia della micorrizazione: studio dei meccanismi molecolari coinvolti nella formazione dell’ectomicorriza. Caratterizzazione biochimica e biomolecolare di alcune specie di Tuber nelle diverse fasi del ciclo biologico e messa a punto di metodi molecolari per la loro certificazione. * Studio degli effetti di flavonoidi presenti in estratti vegetali su vari modelli cellulari esposti ad agenti ossidanti. Proprietà biochimiche di piante e derivati in rapporto a stress ambientali. ISTITUTI Personale scelta della tesi, all’orientamento al mondo del lavoro, ecc. Il servizio è curato da studenti degli ultimi anni di corso su specifico incarico della Facoltà. Istituto di Biomatematica Campus Scientifico, Località Crocicchia, 61029 Urbino Istituto Interfacoltà Telefono Direzione: 0722 – 304221 Segreteria: 0722 – 304288 Fax: 0722-304269 Mail: [email protected] Istituto di Chimica Biologica “Giorgio Fornaini” Via A. Saffi, 2 61029 URBINO Istituto Interfacoltà (Facoltà di Farmacia, Scienze Matematiche Fisiche e Naturali, Scienze Ambientali, Scienze Motorie) Telefono 0722-305261 Fax 0722-320188 e-mail [email protected] Principali linee di attività * Studio della struttura e della funzione dell’eritrocita umano e di altre specie in condizioni fisiologiche e patologiche, in particolare come modello di indagine dei processi di invecchiamento cellulare e come sensore dell’organismo sottoposto a stress di origine endogena e/o ambientale. * Studio del danno ossidativo indotto dai radicali liberi in varie patologie. Professori I Fascia Prof. Augusto Accorsi Prof. Marina Dachà Prof. Mauro Magnani Prof. Paolino Ninfali Prof. Elena Piatti Prof. Vilberto Stocchi Professori II Fascia Prof. Laura Chiarantini Prof. Luigi Cucchiarini Prof. Antonio Fazi Prof. Luigia Rossi Prof. Marzia Bianchi Ricercatori Pers. Amministrativo Dott. Deborah Agostini Sig.ra Mara Mancini Dott. Antonella Amicucci Personale Tecnico Dott. Roberta De Bellis Dott. Anna Casabianca Dott. Mara Fiorani Dott. Paola Ceccaroli Dott. Francesco Palma Dott. Rita Crinelli Dott. Maria Piera PiacentiniDott. Alessandra Fraternale Dott. Giovanni Piccoli Sig. Umberto Mancini Sig. Alfredo Principato Dott. Giordano Serafini Dott. Annamaria Ruzzo Personale addetto allo stabulario Sig.a Claudia Scopa Personale ausiliario Sig. Piero Carletti Sig.a Nilla Mancini 35 Istituto di Chimica Organica Via Sasso 75/H, 61029 Urbino Telefono Segreteria: 0722 –303440 Fax: 0722-303441 Personale afferente Prof. Orazio A. Attanasi – ordinario 0722 –303442 [email protected] Prof. Paolino Filippone - associato 0722-303443 [email protected] Dott. Stefania Santeusanio – ricercatore 0722- 303440 [email protected] Dott. Lucia De Crescentini – ricercatore 0722-303445 [email protected] Dott. Stefano Mantellini – ricercatore 0722-303445 [email protected] Dott. Gianfranco Favi – dottorando 0722-303444 [email protected] Dott. Samuele Lillini – dottorando 0722-303444 [email protected] Dott. Francesca R. Perrulli – borsista 0722-303440 [email protected] Dott. Stefano Beretta – borsista 0722-303446 – [email protected] Istituto di Geodinamica e Sedimentologia Campus Scientifico, Località Crocicchia, 61029 Urbino Istituto: 0722 – 304225 / 304234 Segreteria: 0722 – 304288 Fax: 0722-3042225 e-mail: [email protected] Personale afferente: Prof. Paolo Colantoni – ordinario 0722-304228; [email protected] Prof. Mario Tramontana – associato 0722-304268; [email protected] Dott. Roberto Franchi – ricercatore 0722-304262; [email protected] Dott. Marco Menichetti – ricercatore 0722-304262; [email protected] P.I. Giuseppe Baldelli – tecnico 0722-304234; [email protected] Attività di ricerca : - cartografia geologica regionale nell’ambito del 36 progetto CARG - studi di geologia stratigrafica nell’appennino umbro-marchigiano - indagini sulla geologia della piattafora continentale italiana - studio dell’evoluzione dei litorali con particolare riguardo a quelli adriatici - valutazione delle variazioni del livello del mare mediante lo studio della geomorfologia costiera e delle grotte marine - studio di tratti della catena andina nel quadro delle attività del Programma Nazionale Ricerche in Antartide - caratterizzazione del movimento dei fluidi nei massicci carbonatici - petrografia applicata alla conservazione dei monumenti - analisi strutturale e geodinamica delle catene a pieghe e degli orogeni Istituto di Geologia Campus Scientifico, Località Crocicchia, 61029 Urbino Direzione: 0722 - 304289 Segreteria: 0722 – 304288 Fax: 0722-304222 Mail: [email protected] Personale afferente : Prof. Vincenzo Perrone – ordinario 0722 304289 – [email protected] Prof. Rodolfo Coccioni – ordinario 0722 304237 – [email protected], [email protected] Prof. Francesco Guerrera – associato 0722 304224 – [email protected] Prof. Olivia Nesci – associato 0722 404237 – [email protected] Prof. Daniele Savelli – associato 0722 304263 – [email protected] Dott. Mariella Bellagamba – ricercatore 0722 304273 – [email protected] Dott. Simone Galeotti – ricercatore 0722 304273 – [email protected] Dott. Elvio Moretti – ricercatore 0722 304277 – [email protected] Dott. Sauro Teodori – tecnico 0722 304261 – [email protected] P.I. Carla Bucci –Tecnico – 0722 304254 [email protected] Dott. Mario D’Atri – dottorando [email protected] Dott. Diego Marinangeli – dottorando [email protected] Dott. Antonio Diligenti – dottorando 0722 304263 Dott. Andrea Marsili – dottorando 0722 304254 – [email protected] Dott. Sonia Perrotta – dottoranda 0722 304289 – [email protected] Temi di ricerca: 1. Studio geologico e biostratigrafico del Bacino dei Flysch Maghrebidi e della sua prosecuzione in Appennino; 2. Studio dell’Arco Calabro-Peloritano nel quadro dell’evoluzione della Catena Appenninico-Maghrebide; 3. Studio dei depositi di tipo Verrucano dall’Arco di Gibilterra all’Appennino settentrionale; 4. Studio dei depositi vulcanoclastici terziari negli orogeni del Mediterraneo centro-occidentale ed in Sardegna; 5. Indagini geoarcheologiche in Italia e Medio Oriente; 6. Analisi micropaleontologiche e actuopaleontologiche finalizzate all’individuazione dei bioindicatori ambientali e paleoambientali (Laboratorio di Micropaleontologia Ambientale) 7. Monitoraggio ambientale per mezzo dei foraminiferi (Laboratorio di Micropaleontologia Ambientale). 8. Analisi dell’evoluzione del paesaggio ; 9. Geologia del Quaternario. Laboratori e telefoni: 1) Laboratorio di Stratigrafia – Tel. 0722 – 304291 2) Laboratorio di Cartografia e Fotointerpretazione – Tel. 0722 – 304261 3) Laboratorio di Micropaleontologia Ambientale – Tel. 0722-304237/304291; Fax: 0722-304220 Mail: [email protected] Collaboratori : Dott. Alberto Venturati, Dott. Tania Pongetti, Dott. Sandra Bernardini Centro di Palinologia c/o Istituto di Geologia, Campus Scientifico, Località Crocicchia 61029 Urbino Telefono: 0722-304237 Fax 0722-304220 e-mail [email protected], [email protected] Istituto di Geologia Applicata Campus Scientifico, Località Crocicchia, 61029 Urbino Direzione: 0722 – 304258 Segreteria: 0722 – 304288 Fax: 0722-304260 Istituto di Istologia e Analisi di Laboratorio Via Muzio Oddi, 61029 Urbino Segreteria: 0722 –320168 Fax: 0722-322370 Istituto Orto Botanico “Pierina Scaramella” Via Bramante, 28 61029 Urbino Istituto interfacoltà Segreteria: 0722-2428 Fax: 0722-4092 Mail: [email protected] Istituto di Scienze Chimiche “Prof. Fabrizio Bruner” Piazza Rinascimento 6, 61029 Urbino Istituto Interfacoltà Segreteria: 0722-4164 Fax: 0722-2754 Istituto di Scienze e Tecnologie dell’Informazione Piazza della Repubblica 13 , 61029 Urbino Telefono: 0722-4475 Fax: 0722-447552 Sito: http://www.sti.uniurb.it/ Personale Professori di II fascia: - Prof. Marco Bernardo - Prof. Alessandro Bogliolo (Direttore) - Prof. Alberto Carini Ricercatori: - Ing. Andrea Acquaviva - Dott. Alessandro Aldini 37 Personale tecnico: - Leonardo Fanelli Aree di ricerca: - Linguaggi di programmazione e fondamenti del software - Sistemi di elaborazione delle informazioni e applicazioni - Architettura degli elaboratori - Elaborazione digitale dei segnali. Istituto di Scienze Fisiologiche Campus Scientifico, Località Crocicchia, 61029 Urbino Istituto intefacoltà Direzione: 0722 – 304285 Segreteria: 0722 – 304267 Fax: 0722-304226 Istituto “Scienze Morfologiche” Sezioni di Anatomia Umana, Anatomia Comparata, Ecologia Campus Scientifico, Località Crocicchia, Urbino Sezione di Zoologia, via Oddi, 21 – Urbino Telefono 0722-304242 Fax 0722-304242 Mail [email protected] 1. Sezione di Anatomia Umana 1) studio del differenziamento emopoietico in vitro e delle cellule natural killer in vitro. 2) analisi ultrastrutturale ed immunocitochimica dei processi patologici dei tessuti dentari e della demineralizzazione iatrogena dello smalto e dentina 3) citoscheletro e morte cellulare programmata, aspetti e meccanismi di superficie nella cellula apoptotica 4) apoptosi nell’eritropoiesi umana e nelle patologie della cartilagine articolare 5) differenziamento “in vitro” della cellula muscolare scheletrica 6) meccanismi di morte cellulare nella risposta a chemioterapici neosintetizzati Prof. S. Papa, Prof. E. Falcieri, Prof. L. Zamai, Prof. P. Gobbi, Dr. F. Luchetti, Dr.Chiara Felici, Dr. A. Zucchini, Dr. S. Burattini, Dr. M. Battistelli, Dr. M. Della Felice. 38 2. Sezione di Anatomia Comparata 1) Neurogenesi postnatale nel sistema nervoso centrale e nel giro dentato di mammiferi 2) Regolazione della neurogenesi e ruolo della vitamina E Prof. Paolo Del Grande, Dr. Sandra Ciaroni, Dr. Tiziana Cecchini, Dr. Paola Ferri. 3. Sezione di Zoologia-Ecologia 1) indagini faunistiche ed ecologiche su comunità meiobentoniche marine e dulciacquicole 2) indagini eco-etologiche su popolazioni di Rapaci, ecologia e conservazione di Rapaci del parco del Pollino 3) sistematica e filogenesi di bassi Metazoi su basi morfologiche ed ultrastrutturali 5) ecologia del gambero di fiume 6) struttura e dinamica di popolazioni di Uccelli e macroartropodi del suolo per studi di valutazione ambientale e conservazione 7) elaborazione di modelli geostatistici per l’analisi del paesaggio e la valutazione dei sistemi ambientali Prof. M. Balsamo, Prof. M. Pandolfi, Prof. R. Santolini, Dr. R. Cataudella, Dr.ssa L. Guidi, Dr. D. Mosci, Dr. L. Pierboni, Dr. A. Tanferna LABORATORI E CENTRI STUDI Laboratorio di Zoologia Via Oddi, 21, Urbino Telefono 0722-329655 Laboratorio di Microscopia elettronica, Località Crocicchia, Urbino Telefono 0722-304255 Laboratoro di Citologia ed Istologia, Località Crocicchia, Urbino Telefono 0722-304243 Centro Studi e Ricerche sulla Conservazione Ambientale, sulle Risorse Territoriali e sulla Biodiversità c/o Istituto di Scienze Morfologiche, Campus Scientifico, Località Crocicchia, Urbino Tel.: 0722-304 251 Fax: 0722-304 242 e-mail [email protected] Aree di ricerca: 1. indagini faunistiche-ecologiche su comunità meiobentoniche marine e dulciacquicole 2. indagini sedimentologiche di ambienti litorali 3. eco-etologia di popolazioni di Uccelli e Mammiferi Prof M. Balsamo, Prof. P. Colantoni, Prof. P. Del Grande, Prof. M. Pandolfi, Dr. M. Ceccarini, Dr. D. Mosci Istituto di Scienze Tossicologiche, Igienistiche e Ambientali Via Santa Chiara n. 23 , 61029 Urbino Istituto interfacoltà Segreteria: 0722 – 350585 Fax: 0722-4717 Mail: [email protected] Istituto di Vulcanologia e Geochimica Campus Scientifico Sogesta Località Crocicchia - 61029 Urbino Pu Telefono 0722 304 288 (segreteria) Fax 0722 304 245 10) Petrologia delle rocce magmatiche. 11) Processi di cristallizzazione dei magmi in condizioni sub-vulcaniche. 12) Petrologia degli xenoliti inclusi nei prodotti vulcanici di Stromboli (Isole Eolie, Italia meridionale). 13) Petrologia dei prodotti relativi a vulcani interessati da eventi di collasso laterale: Etna e Stromboli (Italia), Piton de la Furnaise (Oceano Indiano), Reventador (Ecuador) e Ollague (Cile-Bolivia). 14) Petrologia dei prodotti dell’attività vulcanica sottomarina neogenica-quaternaria del Tirreno Meridionale. 15) Petrografia e petrologia dei prodotti dei distretti vulcanici dell’Italia centrale. 16) Petrologia delle sieniti di complessi plutonici alcalini. 17) Petrografia applicata. 18) Indagini archeometriche di tipo petrologico su basoli e macine di epoca Etrusca e Romana e sulla “pietra ollare”. 19) Geomateriali alternativi nei processi produttivi delle terrecotte. Aree di ricerca: 1) Rilevamento geologico dei Distretti Vulcanici dell’Italia Centrale (Vulsini, Vico, Cimini, Sabatini) e del vulcano Irazù (Costa Rica). 2) Rischio vulcanico e sorveglianza dei vulcani attivi italiani. 3) Vulcanologia applicata. 4) Studio della concentrazione di gas Radon in aree vulcaniche. 5) Studio delle componenti organiche nei gas vulcanici. Applicazioni a problematiche di sorveglianza vulcanica. 6) Modellizzazione dei processi di trasporto, deposizione e saldatura dei clasti vulcanici durante le eruzioni tipo “fontana di lava”. 7) Studio tessiturale dei depositi piroclastici attraverso elaborazione computerizzata delle immagini. 8) Studio geochimico/idrogeologico dei processi di salinizzazione in acquiferi costieri. 9) Studio e monitoraggio geochimico del biogas prodotto nelle discariche per RSU. Personale: Prof. Giovanni Nappi (Tel. 0722 304 259; mail: [email protected]) Prof. Bruno Capaccioni (Tel. 0722 304 257; mail: [email protected]) Prof. Alberto Renzulli (Tel. 0722 304 231; mail: [email protected]) Dr. Patrizia Santi (Tel. 0722 304 231; mail: [email protected]) Dr. Michele Mattioli (Tel. 0722 304 245; mail: [email protected]) Dr. Laura Valentini (Tel. 0722 304 257; mail: [email protected]) Dr. Filippo Ridolfi (Tel. 0722 304 231) Dr. Michele Menna (Tel. 0722 304 231) 39 LABORATORI Laboratorio Rocce e Sezioni Sottili Campus Scientifico Sogesta Tel. 0722 304 217 Laboratorio Diffrattometria a raggi X Campus Scientifico Sogesta Tel. 0722 304 291 Laboratorio Microscopia Elettronica e Microanalisi EDS Campus Scientifico Sogesta Tel. 0722 304 255 Laboratorio Analisi di Immagine Campus Scientifico Sogesta Tel. 0722 304 257 40 PROGRAMMI DEGLI INSEGNAMENTI CORSI DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE; SCIENZE GEOLOGICHE; SCIENZE E TECNOLOGIE PER LA NATURA Analisi biochimico-cliniche Professore Durata: Obiettivi formativi: Battistelli Serafina semestrale- 40 h Il corso intende fornire le conoscenze sui principali parametri biologici e biochimici in vari campioni biologici. Il corso si propone l’ apprendimento , da parte degli studenti, dei principi e delle tecniche che sono alla base delle analisi biochimico-cliniche ed inoltre delle modalità al fine di ottenere la “ qualità “ nelle suddette indagini di laboratorio. Programma: Importanza delle analisi di laboratorio nella diagnosi. Organizzazione del laboratorio di analisi chimico-cliniche. Liquidi e materiali biologici: sangue, urina, liquido cefalo-rachidiano, liquido amniotico, liquido sinoviale, liquido seminale,liquidi di versamento delle cavità sierose, ecc. Il prelievo dei vari tipi di campioni biologici. Anticoagulanti e preservanti. Trattamento e conservazione dei materiali biologici, cause di alterazione del campione e provvedimenti. Apparecchiature di base del laboratorio di analisi chimico – cliniche ( le centrifughe, i microscopi, le cappe, le bilancie, il piaccametro, ecc. ). Le soluzioni tampone e la loro preparazione, con esercitazione . Principi e tecniche fotometriche e spettrofotometriche,applicazioni in biochimica- clinica. Esercitazione Principi e tecniche elettroforetiche,i supporti ,vari tipi di elettroforesi, applicazioni in campo clinico. Esercitazione. Esame completo delle urine: fisico, chimico, del sedimento, con esercitazione. Il controllo di qualità ( interno, esterno ). Nomenclatura e refertazione. Tecniche di biologia molecolare applicate al laboratorio di analisi cliniche. Testi di riferimento: L. Spandrio. Principi e tecniche di Chimica clinica. Piccin Modalità didattiche: lezione frontale ed esercitazioni orale Modalità di accertamento: 41 Programma: Biochimica clinica e Metodologia di Laboratorio Biochimica Clinica – Modulo I BIO/12 CFU Professore Durata: Settore: Obiettivi formativi: 4 Franco Canestrari (semestrale, 32 h.) BIO/12 Biochimica clinica e Biol.Mol.Clinica Dopo aver acquisito dagli insegnamenti di Biochimica, Biologia molecolare e Metodologie biochimiche dei due anni precedenti le nozioni della chimica e del metabolismo degli organismi biologici, con particolare riferimento all’uomo, l’insegnamento di Biochimica clinica del 3° anno permetterà allo studente di iniziare un percorso di studio per la comprensione delle cause molecolari delle malattie e di applicare correttamente le metodologie atte a rilevare i reperti, funzionali e di laboratorio utili al sanitario ai fini della diagnosi e prognosi di malattia. L’uso dei più moderni strumenti tecnologici oggi disponibili grazie all’avanzamento rapidissimo cui stiamo assistendo, sarà oggetto del programma del modulo integrato di Metodologia di laboratorio con ulteriore possibilità di approfondimento nel successivo percorso specialistico, Programma: Introduzione alla Biochimica clinica: cenni storici, la biochimica patologica in confronto con la biochimica clinica, la logica del concetto di alterata omeostasi, la scoperta dei primi difetti molecolari e le loro conseguenze cliniche Generalità sulla biochimica clinica: il laboratorio di Analisi Biochimico-cliniche, i marcatori di funzione ed i marcatori di lesione Richiami al profilo biochimico generale con cenni di anatomo-fisiologia strettamente correlati alla comprensione delle alterazioni biochimiche associate a specifici quadri clinici. Testi di riferimento: I testi verranno consigliati all’inizio delle lezioni Modalità didattiche: lezione frontale Valutazione finale: orale sul programma totale Modalità di accertamento: Tipologia dell’esame: verifica finale: orale Biologia Generale Professore Durata: Obiettivi formativi: 42 Mauro Magnani 40 ore Il Corso intende integrare la biologia cellulare e quella molecolare definendo le relazioni tra struttura e funzione di organelli e della compartimentazione subcellulare. Particolare enfasi sarà data ai meccanismi che regolano l’espressione genica ed il turnover proteico. Procarioti ed eucarioti. Organismi unicellulari e pluricellulari. La membrana plasmatica. Il citoscheletro. Compartimentazione e membrane interne. Mitocondri. Il nucleo e l’organizzazione del DNA. Sintesi e rielaborazione dell’RNA. Sintesi delle proteine. Regolazione dell’espressione genica. Differenziamento e meccanismi dello sviluppo. Testi di riferimento: B. Alberts, D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson, Biologia Molecolare della cellula, ultima edizione. Modalità didattiche: lezione frontale Modalità di orale accertamento: Biologia Molecolare bio/11 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 8 Francesco Palma semestrale, 64 h. Scopo del corso sarà quello di fornire agli studenti le conoscenze sulle basi molecolari dei processi genetici fondamentali. Verranno inoltre forniti i principi teorici delle più importanti tecniche utilizzate nel laboratorio di Biologia Molecolare. Programma: La cellula batterica. I sistemi genetici di E. coli e dei suoi virus. La struttura fine dei geni, dei batteri e dei fagi. La struttura del DNA. La replicazione del DNA. La ricombinazione a livello molecolare. La mutabilità e la riparazione del DNA. La sintesi di RNA da stampi di DNA. Il coinvolgiemnto dell’RNA nella sintesi proteica. Il codice genetico. Regolazione della sintesi e della funzione delle proteine nei batteri. La replicazione dei virus batterici. Lo studio delle cellule eucariotiche. I lieviti. Il DNA ricombinante all’opera. Il funzionamento dei cromosomi eucariotici. Il funzionamento dei geni degli eucarioti superiori. Testi di riferimento: M.Singer, P. Berg, Gene e Genomi, Zanichelli Lewin B. Il Gene VI, Zanichelli Lodish H., et al., Biologia molecolare della cellula, II ed. Zanichelli. Modalità didattiche: lezione frontale esame orale Modalità di accertamento: 43 Testi di riferimento Botanica BIO/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 44 8 (6 + 2) Giovanna Giomaro semestrale (48 h + 32 esercitazioni) Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni di base di botanica generale e principi di sistematica in riferimento all’evoluzione degli organismi viventi. La cellula dei procarioti. Cianobatteri: caratteri generali in rapporto alla loro organizzazione e biologia. Importanza e ruolo ecologico. . La cellula degli eucarioti: struttura e organizzazione. La parete cellulare, modificazione di parete, il plastidio, caratteri strutturali e ultrastrutturali pgmenti clorofilliani, cenni di fotosintesi, il vacuolo, inclusi vacuolari. La riproduzione nei vegetali, sue modalità di espressione in rapporto ad un sistema adattattivo e a un significato evolutivo. Origine della gamia. Cicli metagenetici. Origine ed evoluzione degli organismi vegetali. Generalità sui sistemi di classificazione. Eucarioti eterotrofi. Eumycota. Caratteri generali della cellula. Cicli di riproduzione degli Ascomycetes e Basidiomycetes. Importanza e ruolo in natura. Eucarioti autotrofi acquatici. Caratteri generali dei principali gruppi di alghe eucariote. Chromophyta, Rhodophyta, Chlorophyta. Cicli di riproduzione. Importanza e ruolo in natura. Le piante terrestri non vascolari. Bryophyta. Caratteri generali. Ciclo di riproduzione. Importanza e ruolo in natura. Le piante terrestri vascolari. Tessuti e sistemi di tessuti. Gli organi delle piante terrestri. Loro struttura e funzione. Fusto: anatomia in struttura primaria e secondaria. Foglia: morfologia e anatomia. Radice: morfologia e anatomia in struttura primaria e secondaria. Pteridophyta: Caratteri generali ed evoluzione. Riproduzione vegetativa e sessuale. Gymnospermae: Caratteri generali degli apparati vegetativi e riproduttori. Impollinazione e fecondazione. Ciclo ontogenetico sessuale. Principali gruppi tassonomici e loro evoluzione Angiospermae o Magnoliophyta. Caratteri generali. Il fiore e le infiorescenze. Morfologia e evoluzione del fiore. Impollinazione e fecondazione. Ciclo ontogenetico sessuale Il seme il frutto e la disseminazione. Principali gruppi tassonomici e loro evoluzione. Alle lezioni teoriche si aggiungeranno esercitazioni di laboratorio riguardanti le tematiche principali del programma nonché attività di campagna Modalità didattiche Modalità di accertamento F.M. Gerola, R. Castaldo Cobianchi, G. Cristofolini, G. Dalessandro, P.D. Gerola, M.G. Caiola, S. Scannerini, E. Sparvioli, G. Tripodi. Biologia e diversità dei vegetali. UTET, Torino. F.M. Gerola, C. Longo, Biologia vegetale ( morfologia e fisiologia). UTET, Torino. N: Bagni, S. Gentile, P. Marchi, G. Tripodi, G. Vannini, D. Zannoni, Botanica, Monduzzi ed., Bologna 1991. Grasso M. M. Altamura, P.Bonatti Medeghini, G.Calabrese, F. Chiesura Lorenzoni, L.Gratani, E.Nielsen, G. Puinto, D.Setrafini Fracassini, A.M.Tagliasacchi, N.Tornadore. Botanica (Fondamenti di fiologia delle pianete) Mauseth Nuova editoriale Bologna lezione frontale - laboratorio – escursioni all’aperto prova pratica e prova orale Botanica (per Scienze Geologiche) BIO/01 - Botanica Professore Antonio Ricci Durata: semestrale, 32 h Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di introdurre lo studente sia alla conoscenza della Botanica tradizionale sia ad alcuni degli aspetti generici per comprendere e valutare potenziali applicazioni nei differenti settori geoambientali. - Cenni sulla struttura e organizzazione generale della cellula vegetale. Programma: - La scala geocronologica e l’evoluzione delle piante terrestri. Le Tallofite, le Briofite, le Pteridofite: caratteri strutturali e sistematica con particolare riguardo ai gruppi di interesse paleontologico. La comparsa delle Spermatofite: origine, storia evolutiva e classificazione. I processi di fossilizzazione. - Cenni sulla fotosintesi, chemiosintesi e respirazione. - L’acqua e la pianta: suddivisione delle piante in base alla disponibilità di acqua dell’ambiente: mesofite, idrofite, alofite, xerofite. - Il suolo e la pianta: caratteri chimico-fisici del suolo. Acqua, aria e pH del suolo. Pratiche agricole inadeguate e degrado del suolo - I biomi terrestri: tundra, taiga, foresta pluviale tropicale, savana, prateria, deserti. Effetti della topografia sui biomi. Testi di riferimento: Peter M.Ray, Taylor A. Steeves, Sara A. Fults.. Botanica, Zanichelli, Bologna, 1985 Modalità didattiche: Lezioni frontali. Modalità di Esame orale accertamento: 45 Obiettivi formativi: Botanica Sistematica BIO/02 Professore Durata: Obiettivi formativi: Giovanna Giomaro semestrale Il corso si propone di dare allo studente una preparazione pratico-scientifica per il riconoscimento delle piante terrestri vascolari. Definizione e classificazione dei vegetali. I taxa e la nomenclatura. La specie e la Programma: gerarchia sistematica. Svincolamento dall’acqua e sviluppo del cormo. L’emersione dall’acqua, organizzazione ed evoluzione e delle piante terrestri. Riproduzione sessuata: alternanza di fase e di generazione. Genetica e evoluzione. Piante terrestri non vascolari e senza semi: Bryophyta:classe Hepatiche e Bryopsida. Sistematica e filogenesi. Ciclo di riproduzione. Distribuzione e biologia delle bryophyta. Piante terrestri vascolari senza semi: pteridophyta:classe Equisetopsida, Pteridopsida. Sistematica e filogenesi. Ciclo di riproduzione. Descrizioni delle principali famiglie. Distribuzione e biologia delle Pteridophyta. Spermatophta. Gymnospermae: classe Ginkgoopsida Pinopsida: Sistematica e filogenesi. Ciclo di riproduzione. Descrizione delle principali famiglie. Angiospermae: Magnoliophyta: Sistematica e filogenesi Ciclo di riproduzione. Descrizioni delle principali famiglie delle Dicotyledoneae e delle Monocotyledoneae. PARTE PRATICA Chiavi analitiche: S. Pignatti, Flora d’Italia , (I,II,III volume): scopi e funzioni della chiave analitica classificazione di alcune Pteridophyta classificazione di specie relative alle principali famiglie di Gymnospermae, Angiospermae ( = Magnoliopytina), I Classe Dicotyledoneae, II Classe Monocotyledoneae. Testi di riferimento: F. M. Gerola. Biologia vegetale – sistematica filogenetica, UTET, Torino. E. Strasburger. Trattato di Botanica – parte sistematica – Antonio Delfino Editore. Roma S. Pignatti, Flora d’Italia, Edagricole. Modalità didattiche: Lezioni frontali + laboratorio. Esame scritto + orale Modalità di accertamento: Biochimica BIO/10 CFU Professore Durata: 46 8 Mauro Magnani semestrale Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: Il Corso si propone di introdurre gli studenti ai concetti fondamentali relativi a proteine, glucidi, lipidi, nucleotidi, coenzimi e vitamine. Sono in particolare approfonditi il rapporto struttura-funzione di proteine ad attività enzimatica e regolatoria. Successivamente saranno discussi i principali concetti del metabolismo e di regolazione delle varie vie anaboliche e cataboliche. Infine, lo studente dovrà possedere conoscenze integrate per comprendere le basi molecolari che regolano il metabolismo cellulare in relazione alla presenza di segnali extracellulari ed in diverse condizioni fisiopatologiche. Cellula e strutture subcellulari – Processi metabolici. Chimica dei glucidi – Chimica dei lipidi – Chimica delle proteine – Acidi nucleici. Enzimi classificazione – Struttura – Meccanismi di azione – Regolazione. Metabolismo glucidico: Metabolismo glicogene – Glicolisi – Shunt esosomonofosfato – Gluconeogenesi – Altri zuccheri di interesse biologico. Metabolismo lipidico: β-ossidazione – Sintesi acidi grassi – Metabolismo colesterolo – Metabolismo dei fosfolipidi. Metabolismo azotato: Reazioni aminoacidi – Formazione Urea – Biosintesi degli aminoacidi – Biosintesi e degradazione purine e pirimidine. Ciclo di Krebs – Bilancio energetico – Catena respiratoria – Fosforilazione ossidativa. Meccanismo d’azione di vitamine e ormoni – AMP ciclico e ioni calcio come secondi messageri – Regolazione metabolica. L. Strayer, Biochimica, Zanichelli A.L. Lehninger, Biochimica, Zanichelli T.M. Deulin, Manuale di biochimica con aspetti clinici, Liviana Università J.D. Rawn, Biochimica, McGraw-Hill. lezione frontale e laboratorio orale Chimica Fisica Chim/02 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Maria Francesca Ottaviani semestrale, 32 h. Il corso si propone di fornire agli studenti le basi di teoria e pratica sulle tecniche spettroscopiche di indagine della materia in genere utilizzate in tutti i laboratori pubblici e privati biochimici e farmaceutici. Il corso poi descrive ed analizza i processi chimico fisici che avvengono negli organismi viventi e la loro fattibilità; processi di estrazione, purificazione, miscelazione vengono poi descritti nelle diverse condizioni chimico fisiche ambientali. 47 Programma Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: (a) evoluzione dei sistemi biologici: identificazione e valutazione dei contenuti energetici in gioco nei processi biologici e che ne permettono la realizzazione e l’evoluzione in direzioni specifiche; organizzazione della bio-materia: da piccole a grandi molecole e da singole molecole a strutture ordinate plurimolecolari, trasporto ionico in membrane cellulari, stress fisico e consumo di energia degli organismi viventi, processi enzimatici, accumulo di energia per mezzo di trasformazioni chimiche quali ADP-ATP; (b) identificazione e quantificazione di macromolecole biologiche in soluzione per mezzo di misure di pressione osmotica e tonicità, oppure con misure elettroforetiche; (c) stabilizzazione di sospensioni cellulari e, in genere, di sospensioni colloidali; (d) purificazione e isolamento di molecole biologiche per estrazione e dialisi; (e) catalisi enzimatica da un punto di vista cinetico; (f) metodi spettroscopici di analisi della materia: semplici basi teoriche e applicazioni in campo biologico delle spettroscopie UV-Vis, Fluorescenza e Fosforescenza, IR e FT-IR, RAMAN, risonanze magnetiche e spettroscopie di diffrazione. I. Atkins: CHIMICA FISICA Lezione frontale; visita e prove pratiche in laboratori forniti di strumenti spettroscopici e spettrofotometrici. Esame orale Chimica Generale e Inorganica Chim/03 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 48 8 (7+1S) Vieri Fusi semestrale, 72 h (56 + 16) Il corso di Chimica Generale e Inorganica ha lo scopo di fornire agli studenti le basi generali della chimica occupandosi delle proprietà chimiche degli elementi e dei loro composti inorganici, di origine naturale e sintetica, nei loro aspetti teorici e applicativi avendo alla base lo studio e l’approfondimento del sistema periodico degli elementi, con particolare riguardo alle relazioni esistenti tra struttura e proprietà della materia. L’obiettivo è che lo studente possa avere gli strumenti per analizzare la materia, le sue proprietà e le sue trasformazioni sotto l’aspetto chimico. - Struttura della materia. Atomi ed elementi chimici. Molecole e composti ionici. Gli Isotopi. Massa atomica, pesi atomici e molecolari. Mole e massa molare. Stati di aggregazione della materia. - Struttura atomica. Energia. Radiazioni elettromagnetiche. Effetto fotoelettrico. L’atomo di idrogeno e i livelli energetici. Orbitali atomici. I numeri quantici. Livelli energetici negli atomi polielettronici. Il numero quantico di spin. Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: Regole di riempimento degli orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. Sistema periodico. Energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. - Il legame covalente. Legame di tipo σ e π. Teoria del legame di valenza e dell’orbitale molecolare. Orbitali ibridi. Formule di struttura e geometria molecolare. Legame ionico. Legame metallico. - Legame chimico e proprietà fisiche della materia. Forze intermolecolari. Legame ad idrogeno. - Proprietà chimiche e periodicità. Nomenclatura dei composti chimici. Ossidi. Idruri. Numero di ossidazione. Acidi e basi. Proprietà chimiche degli elementi. Caratteristiche e reattività generali dei gruppi e degli elementi più importanti. Composti principali. - Reazioni chimiche. Reazioni di ossido-riduzione. Acidi e basi secondo BrØnsted-Lowry e secondo Lewis. Reazioni acido-base. Effetto livellante del solvente. Bilanciamento delle reazioni. - Lo stato gassoso. I gas ideali. Teoria cinetica dei gas. Gas reali. - Le soluzioni. La concentrazione delle soluzioni. Tensione di vapore. Ebullioscopia, e crioscopia. Pressione osmotica. Solubilità. - I composti di coordinazione. - Reversibilità delle reazioni e legge dell’equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Equilibrio in sistemi eterogenei. Prodotto di solubilità. Cinetica delle reazioni chimiche, velocità di reazione, energia di attivazione, catalisi. - Equilibrio chimico e reazioni acido-base. Prodotto ionico dell’acqua. Soluzioni tampone. Idrolisi dei sali. Il pH. Determinazione del pH: gli indicatori, l’elettrodo a vetro. - Termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo e secondo principio della termodinamica. Entalpia, entropia, energia libera di Gibbs. Equilibrio ed energia libera. Costante di equilibrio e temperatura. - Elettrochimica. Pile. Forza elettromotrice. Potenziali standard. Elettrolisi. 1. A. Sabatini, A. Dei, Chimica generale ed inorganica, Edizione Idelson-Gnocchi 2. I. Bertini, F. Mani, Lezioni di chimica, Edizioni Cedam, Padova 3. P. W. Atkins, Chimica generale, Edizioni Zanichelli 4. I. Bertini, F. Mani, Stechiometria, Edizioni Cedam, Padova 5. I. Bertini, F. Mani, Chimica inorganica con elementi di organica, Edizioni Cedam, Padova Lezione frontale ed esercitazioni stechiometriche Esame scritto e orale Chimica Organica (Scienze Biologiche e Analisi Chimico – Biologiche) CO5X CFU Professore Durata: 7+1 Paolino Filippone semestrale, 72 ore 49 Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: Obiettivo del corso è di fornire agli studenti la conoscenza e le proprietà dei gruppi funzionali presenti nelle molecole organiche, della loro formazione e della loro reattività attraverso lo studio dei meccanismi principali che dimostrano le reazioni chimiche analizzate. 1) Struttura e proprietà delle molecole organiche. 2) Alcani, Alcheni, Alchini. 3) Alogenuri Alchilici, Sostotuzione Nucleofila Alifatica. 4) Alcoli, Reazioni di Eliminazione e di Addizione Elettrofila. 5) Stereochimica. 6) Composti Aromatici, Sostituzione Elettrofila Aromatica e Sostituzione Elettrofila Aromatica. 7) Ammine, Fenoli. 8) Composti Carbonilici: Addizione Nucleofila e Sostituzione Nucleofila Acilica. 9) Carbanioni. 10) Molecole di Origine Naturale. Ege- Chimica Organica. Morrison Boyd-Chimica Organica. Solomons-Chimica Organica. Harwood, McKendrick, Whitehead – Organic Chemistry at a Glance. Lezione frontale, Esercitazioni. Prova scritta e orale. Chimica Organica (Scienze e tecnologie per la natura) Chim/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4+1 Stefania Santeusanio semestrale (48 h.) Il corso si propone di portare gli studenti alla comprensione delle caratteristiche strutturali, della nomenclatura, delle proprietà chimico-fisiche e della reattività delle principali classi di composti organici attraverso lo studio dei principali meccanismi di reazione. Programma: Natura dei legami chimici principali e secondari. Struttura, nomenclatura, stereochimica e caratteristiche acido-base delle sostanze organiche. Meccanismi di reazione correlati ai gruppi funzionali delle principali classi di composti organici monofunzionali. Idrocarburi alifatici, cicloalifatici e aromatici. Alcoli e fenoli. Alogenuri alchilici e arilici. Eteri, epossidi e tioeteri. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici, solfonici e loro derivati. Ammine, nitrili, nitrocomposti e sali di diazonio. Composti organometallici. Testi di riferimento: G. Russo, G. Catelani, L. Panza, P.Pedrini, Chimica Organica, 2a Edizione, Casa Editrice Ambrosiana Modalità didattiche: lezione frontale; laboratorio scritto e orale Modalità di accertamento: 50 Chimica Organica (per Scienze Geologiche) Chim/06 CFU Professore Durata: Titolo del corso: Obiettivi formativi: 3 Orazio Antonio Attanasi (semestrale, 24 h.) Chimica Organica Il corso è volto in parte a completare le conoscenze chimiche dello studente ed in parte all’approfondimento di argomenti inerenti i combustiblili fossili e il loro utilizzo in petrolchimica. Programma: L’atomo di carbonio. Legame covalente. Orbitali ibridi. Idrocarburi alifatici: alcani, alcheni, alchini e loro proprietà chimico-fisiche. Dieni ed effetto mesomerico. Alogenuri alchilici. Idrocarburi aromatici e loro proprietà chimico-fisiche. Alogenuri arilici. Alcoli, eteri e fenoli. Ammine, aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici e loro derivati. Classificazione dei combustibli fossili. Carbogenesi. Carbone e carbochimica: gas d’aria, gas d’acqua e loro utilizzo nella sintesi organica. Metano e derivati. Origine del petrolio. Metodi di raffinazione dei grezzi, frazioni petrolifere. Petrolchimica. Testi di riferimento: J. McMurry, Fondamenti di Chimica Organica, Zanichelli. Modalità didattiche: Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: Chimica Tossicologica CHIM/08 Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Paola Bonifazi semestrale – mutuato da Scienze ambientali Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze di base delle caratteristiche delle sostanze tossiche e dei meccanismi di tossicità. Principi generali: classificazione degli agenti tossici; meccanismi generali di tossicità: assorbimento, distribuzione, escrezione delle sostanze tossiche; biotrasformazione e fattori che la influenzano; bioattivazione e detossificazione; definizione di cancerogeno e meccanismi di azione; risposte tossiche del sangue. Alcuni gruppi di sostanze tossiche: sostanze cancerogene, sostanze teratogene; pesticidi: insetticidi, erbicidi, fungicidi, acaricidi, rodenticidi, ecc.; metalli: piombo, mercurio, arsenico; chelazione; inquinanti atmosferici; solventi e vapori; inquinamento indoor; sostanze d’abuso; additivi e contaminanti alimentari. La ricerca chimico-tossicologica: cenni sulle principali metodiche di analisi. 51 Testi di riferimento: -Casarett and Doull’s, Tossicologia, Ed.EMSI -P.Dolara, Tossicologia generale e ambientale, PICCIN Editore -S.E.Manahan, Chimica ambientale, Lewis Publisher -M.I.Bozza Marrubini, R.Ghezzi Laurenzi, P.Vecelli, Intossicazioni acute, OEMF -L.De Angelis, Elementi di Tossicologia Analitica, Ist.per il diritto allo st.un., Università degli studi Milano. -G.L.Galli, M.Marinovich, P.Restano, Tossicologia sperimentale, OEMF -G.Bonaga, Componenti non nutritivi degli alimenti, Editrice Compositori Modalità didattiche: lezione frontale, tesine di approfondimento Modalità di orale accertamento: Citochimica e istochimica – (Modulo I) BIO/06 CFU Professore Durata: Titolo del corso: Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: 52 (4) Manuela Malatesta semestrale, 40 h. Citochimica e istochimica Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze sulle tecniche per lo studio della composizione molecolare dei preparati istologici e citologici. Natura, scopi e limiti della citochimica e dell’istochimica. Allestimento di preparati microscopici. Allestimento di preparati per microscopia ottica e per microscopia elettronica a trasmissione: valutazioni tecniche sulle varie fasi di preparazione e scelta della tecnica di prepazione in funzione degli obiettivi da raggiungere. Colorazioni per microscopia ottica e per microscopia elettronica a trasmissione. Natura e scopo della colorazione. Meccanismi di colorazione. Modalità di esecuzione e fattori che influenzano la colorazione. Metodi istochimici e citochimici. Colorazioni specifiche per acidi nucleici, proteine, glucidi e lipidi in microscopia ottica ed elettronica. Modalità di esecuzione delle reazioni e fattori che ne determinano la specificità. Metodi immunoistochimici e immunocitochimici. Natura, scopi e limiti dell’immunoistochimica e dell’immunocitochi-mica. Antigeni e anticorpi. Modalità di esecuzione e controllo delle reazioni di immunomarcaggio. Materiale didattico verrà fornito all’inizio del corso. Lezione frontale Esame orale Citologia e Tecniche Cellulari - (Modulo I Citologia) BIO/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 5 Paolo Del Grande semestrale, 40 h. Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base dell’organizzazione cellulare a livello morfologico e funzionale. Programma: Composizione chimica del protoplasma. I componenti inorganici: l’acqua, i componenti minerali. I componenti organici: i carboidrati, i lipidi, le proteine. Gli acidi nucleici: DNA e RNA. I livelli di organizzazione della materia vivente. Cenni sui virus e sulla cellula procariota. La cellula eucariota. La membrana cellulare. L’esistenza, il significato e la struttura della membrana plasmatica. Trasporto passivo o diffusione. Diffusione facilitata. Trasporto attivo. Potenziale di membrana. Il glicocalice. Il citoplasma. Lo ialoplasma. I ribosomi. Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) e il reticolo endoplasmatico liscio (REL). L’apparato di Golgi. L’apparato vacuolare interno e il processo di secrezione. I lisosomi. I microbodies e i perossisomi. Le inclusioni citoplasmatiche. I mitocondri. I cloroplasti. Il citoscheletro: microtubuli, filamenti intermedi, microfilamenti contrattili. Il centriolo. Le ciglia e i flagelli. Sintesi proteica. Esocitosi ed endocitosi. Ciclosi e movimento ameboide. I sistemi di giunzione tra cellule. I desmosomi. Fasce aderenti e fasce occludenti. Le giunzioni serrate e la comunicazione tra cellule contigue. Il nucleo. Morfologia. L’involucro nucleare. Matrice nucleare, nucleoscheletro, nucleoplasma, DNA e RNA. Eucromatina ed eterocromatina. I cromosomi. Il nucleolo. Le attività nucleari. Il ciclo vitale della cellula: trascrizione dell’RNA (fase G1); duplicazione del DNA nucleare (fase S); preparazione alla divisione (fase G2). La divisione mitotica. La divisione meiotica. Regolazione e differenziamento cellulare. Testi di riferimento: Rosati P. e Colombo R. (a cura di), La cellula, Edi-Ermes, 2001 Modalità didattiche: Lezione frontale Verifiche scritte in itinere ed esame orale Modalità di accertamento: 53 Programma: Citologia e tecniche cellulari – (Modulo II - Tecniche cellulari) BIO/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: 2 Manuela Malatesta semestrale, 32 h. Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base delle tecniche per la preparazione e lo studio dei campioni biologici in microscopia ottica ed elettronica. Mezzi di osservazione. Microscopia ottica: a luce trasmessa, in campo oscuro, a contrasto di fase, a luce polarizzata, a fluorescenza, confocale. Microscopia elettronica: a trasmissione, a scansione. Allestimento di preparati microscopici. Allestimento di preparati citologici ed istologici per microscopia ottica e per microscopia elettronica a trasmissione: fissazione, disidratazione, inclusione. Significato delle varie fasi del processamento dei campioni. Artefatti. Colorazioni per microscopia ottica e per microscopia elettronica a trasmissione. Natura e scopo della colorazione. Meccanismi di colorazione. Modalità di esecuzione e fattori che influenzano la colorazione. Osservazione e interpretazione di preparati microscopici. Materiale didattico verrà fornito durante il corso. Laboratorio Verifiche scritte in itinere ed esame orale Conservazione della natura Professore Durata: Obiettivi formativi: 54 Massimo Pandolfi semestrale Il corso è volto alla conoscenza dei principali parametri funzionali alla biologia della conservazione delle specie e delle popolazioni animali e vegetali considerati come componenti funzionali al mantenimento della biodiversità degli ambienti e degli habitat terrestri. In senso storico, filogenetico e operativo vengono indagati gli aspetti funzionali alla biologia della conservazione delle popolazioni e delle specie: la loro ecologia, il comportamento, gli aspetti della riproduzione e distribuzione nello spazio, i parametri di sopravvivenza, i modelli di dispersione e le relazione con le attività umane. Sono dati i principali parametri di analisi ambientale del paesaggio e degli habitat, vengono esaminati modelli ed esempi di conservazione attiva di specie animali e formazioni vegetali nel territorio e nelle aree protette. Una rilevante parte del corso è basata sulla formazione pratica di esperti della gestione delle risorse faunistiche nel contesto sociale ed economico attuale. Sono previste escursioni nell’ambiente naturale e visite presso istituti e istituzioni che si occupano attivamente di conservazione. Biologia della Conservazione. La biologia della conservazione come disciplina scientifica e il suo campo di studi. Biodiversità e analisi della biologia della specie. Analisi delle componenti tassonomiche, filogenetiche, ecologiche, biogeografiche e socioeconomiche della biodiversità. Analisi della vegetazione naturale e specie vegetali. I parametri funzionali alla biologia della conservazione della specie: ecologia, comportamento, riproduzione, sopravvivenza e dispersione. Analisi ambientale del paesaggio e delle popolazioni selvatiche. Principi e metodi di valutazione del territorio ai fini della conservazione naturalistica. GIS e biologia della conservazione. Rilevamento di parametri demografici di popolazioni di specie selvatiche. Metodologie di campionamenti quantitativi. Interazioni interspecifiche: competizione, predazione, simbiosi, parassitismo etc. Applicazioni alla gestione faunistica Eco-etologia Vertebrati terrestri e conservazione: i principali gruppi sistematici, ecologia e gestione di erbivori e predatori. Fattibilità e pianificazione delle operazioni di monitoraggio. Basi statistiche e componenti delle analisi. Esempi di gestione e conservazione di specie selvatiche nelle aree protette. Estinzioni e popolazione minima vitale. Estinzione delle popolazioni e delle specie: Minima popolazione vitale e vulnerabilità. I modelli matematici di distribuzione e sopravvivenza applicati alla conservazione. Esempi storici di estinzioni causate dall’uomo. Le “Liste rosse” e loro metodologie di costruzione. Conservazione delle popolazioni e delle specie animali e vegetali rare e vulnerabili. Specie esotiche, dinamica. Risorse genetiche piante coltivate e animali domestici. Reintroduzione in natura di specie selvatiche: modalità e problemi. e metodi operativi. Musei e giardini botanici. Divulgazione ed Interpretazione. Processi decisionali nella gestione e conservazione della biodiversità. Dilemma ecologia-economia. Metodi di valutazione delle risorse naturali. Valutazioni di impatto ambientale e Analisi di incidenza biologica. Reperimento di risorse economiche e sociali per la conservazione. Modelli di progetti e piani di gestione per la conservazione delle risorse naturali. Testi di riferimento: Meffe & Carroll, Principles of Conservation Biology, Sinauer. R. Primack, Essential of Conservation Biology, Sinauer. Modalità didattiche: lezione frontale, escursioni in campo Modalità di orale accertamento: ECOLOGIA E MONITORAGGIO DEGLI ECOSISTEMI BIO/07 CFU Professore Durata : 8 (6+2) Riccardo Santolini semestrale (48+32 h) 55 Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: 56 Gli elementi caratterizzanti il profilo del corso sono rivolti alla preparazione di operatori scientifici dotati di conoscenze teoriche ed applicate in grado di approfondire lla conoscenza degli ecosistemi attraverdo la loro analisi anche finalizzata ad una diagnosi ambientale. Gli obiettivi tematici sono rivolti alla valutazione delle dinamiche di popolazione in rapporto alle modificazioni del sistema ambientale, alle diverse scale spazio-temporali, l’elaborazione cartografica delle componenti ecosistemiche e l’applicazione di modelli ecologici utili alla valutazione della qualità ambientale e finalizzati anche a definire indirizzi e prescrizioni per il controllo e monitoraggio degli ecosistemi ed a supporto e completamento della progettazione delle opere di compensazione e mitagazione proprie dei processi di Valutazione di Impatto Ambientale. Tale impostazione rientra anche nell’ambito normativo della professione di biologo in quanto le principali tematiche trattate hanno rilevanza applicativa nel panorama dell’analisi e valutazione ambientale. L’ecologia: livelli di organizzazione gerarchica e principio delle proprietà emergenti. L’ecosistema: definizioni, strutture, funzioni, controlli. L’energia negli ecosistemi: produttività e modalità di misurazione; qualità dell’energia e metabolismo; struttura trofica dei sistemi ambientali; capacità portante. Ambiente e risorse:cicli biogeochimici; bacini idrogeografici e biogeochimici; cicli di nutrienti; fattori limitanti e di regolazione; il concetto di habitat. Organismi: concetto di individuo; organismi unitari e modulari; concetto di specie. Popolazione:dimensione, struttura e dinamica; home range, territorialità, isolamento; modalità di aggregazone; areali di distribuzione; migrazione; modelli di densità e di dispersione; parametri descrittori di popolazione; l’equazione logistica; ottimizzazione e ripartizione dell’energia (r e K selezione). Interazioni:competizione intra ed interspecifica, coesistenza; parassitismo, mutualismo. Sistemi preda-predatore:tipologia e natura; dieta, spettro trofico, comportamento alimentare, erbivoria, parassitsùismo, decompositori e detritivori; foraggiamento ottimale; concetto di nicchia ecologica. Comunità: statica e dinamica. Complessità e stabilita. Modello di diversità e diversità genetica; parametri descrittori di comunità; successioni; ecotoni ed effetto margine. Sviluppo ed evoluzione degli ecosistemi: micro e macroevoluzione; selezione naturale; speciazione; coevoluzione e selezione di gruppo; teoria dello sviluppo degli ecosistemi. Principi di ecologia del paesaggio:teoria gerarchica e proprietà scalari dei sistemi ambientali; struttura e dinamica del paesaggio; metapopolazioni; teoria biogeografia e sistemi source-sink; frammentazione degli habitat e reti ecologiche. Monitoraggio: principi generali; indicatori ecologici; campi di applicazione. Analisi e recupero degli ecosistemi; principi di ingegneria naturalistica. Odum E.P. – Basi di Ecologia. Piccin ed. Padova. Begon M., Harper J.L., Townsend C.R. – Ecologia: individui, popolazioni, comunità. Zanichelli, Bologna Farina A. – Ecologia del paesaggio. Utet, Torino. Modalità didattiche: Lezioni frontali; esercitazioni sul campo e di laboratorio. Verifiche periodiche scritte e esame orale Modalità di accertamento: Etologia Professore Programma: Massimo Pandolfi Il comportamento animale in chiave evoluzionistica. La logica darwiniana e lo studio del comportamento. Le differenze di comportamento. Istinti e comportamento appreso. Le basi evolutive degli istinti e del comportamento appreso. La genetica del comportamento. Geni e comportamento. Genetica del comportamento di animali non umani. Genetica ed evoluzione del comportamento. Lo sviluppo del comportamento Lo sviluppo delle differenze sessuali nel comportamento. Lo sviluppo del canto negli uccelli. I meccanismi della locomozione e dell’orientamento. L’organizzazione del comportamento. I tempi del comportamento: i cicli brevi. Cicli riproduttivi e cambiamento di priorità tra comportamenti. Ormoni e ciclo annuale di comportamento. L’evoluzione del comportamento:tracce storiche. Le tracce della storia del comportamento seguite attraverso i fossili. Tracce della storia evolutiva per mezzo della comparazione tra le specie viventi. L’evoluzione del comportamento: adattamento ed ecologia comportamentale. Ecologia del comportamento. Ecologia comportamentale dei segnali di comunicazione. L’ ecologia delle strategie per trovare un posto dove vivere. Selezione attiva dell’habitat. L’abbandono di un sito in favore di un altro. Le migrazioni. Territorialità. L’ecologia del comportamento di alimentazione. Le differenze nelle tecniche di cattura delle prede. Competizione e diete animali. L’ottimizzazione del comportamento di foraggiamento. L’ecologia del comportamento antipredatorio. I mezzi che la preda usa per rendersi meno evidente ai predatori. Strategie per rendere la cattura più difficile. Tattiche di difesa. Difese sociali. L’ecologia della riproduzione sessuali e delle cure parentali. Investimento parentale e strategie riproduttive dei due sessi. I mezzi utilizzati per massimizzare le cure parentali. L’ecologia delle strategie riproduttive dei maschi e delle femmine. La selezione sessuale. Competizione per compagne e aggressività fra i maschi. Le scelte sessuali delle femmine quando i maschi differiscono fra di loro nell’offerta dei doni. Come le femmine scelgono il compagno quando i maschi non fanno alcun investimento parentale. L’ecologia dei sistemi di accoppiamento. La prevalenza della poligamia e la varietà con cui si manifesta. La rarità e la varietà con cui si manifesta la monogamia. La rarità della poliandria e le modalità con cui essa si manifesta. L’ecologia del comportamento sociale. I costi e i benefici della società. L’evoluzione del comportamento altruista. Testi di riferimento: - J. Alcock, Etologia. Un approccio evolutivo, Zanichelli. - J. R. Krebs, N.B. Davies, Ecologia e comportamento animale, Boringhieri. Esame orale Modalità di accertamento: 57 Fisica Fis/01 CFU Professore Durata: Titolo del corso: Obiettivi formativi: Programma: 58 8 (7+1) Francesco Grianti semestrale, 72 h (56 + 16) Fisica Sviluppo dello spirito critico inquadrato scientificamente nell’indagine dei fenomeni naturali. PARTE PRIMA: MECCANICA CAPITOLO I: NOZIONI INTRODUTTIVE SULLO STUDIO DELLA FISICA - La fisica - Il metodo sperimentale - Misure dirette e indirette - dimensioni - operazioni tra grandezze fisiche - Proprietà degli strumenti di misura - gli errori di misura - l’errore quadratico medio - propagazione degli errori - sistemi ed unità di misura CAPITOLO II: ELEMENTI DI CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE - la cinematica - lo spazio - il tempo - il moto – traiettoria e legge oraria - la velocità - moto uniforme - moto circolare uniforme - moto armonico - l’accelerazione - moto uniformemente accelerato CAPITOLO III: ELEMENTI DI DINAMICA E STATICA DEL PUNTO MATERIA-LE - interazione tra i corpi - definizione operativa delle forze - problema generale della dinamica - il principio di inerzia - equilibrio del punto materiale - alcuni tipi di forze CAPITOLO IV: LAVORO ED ENERGIA - lavoro di una forza - l’energia cinetica - l’energia potenziale - conservazione dell’energia meccanica - la potenza - dimensioni del lavoro, dell’energia e della potenza - esempi - forza d’attrito CAPITOLO V: STATICA DEI FLUIDI - introduzione - la pressione - la densità - la compressibilità - Forze di superficie e forze di volume - l’equazione fondamentale nell’idrostatica - applicazione dell’equazione fondamentale nell’idrostatica - la pressione atmosferica - unità di misura delle pressioni – fattori di ragguaglio - esempi CAPITOLO VI: FENOMENI DI SUPERFICIE NEI LIQUIDI - introduzione - forze intermolecolari – tensione superficiale - il problema della goccia su liquido - liquido a contatto di una parete solida - formula di Laplace - fenomeni di capillarità CAPITOLO VII: DINAMICA DEI FLUIDI - introduzione - l’equazione di continuità - il teorema di Bernoulli - attrito interno – viscosità - influenza degli attriti - la legge di Hagen – Poiseuille (senza dimostrazione) PARTE SECONDA:TERMOLOGIA TERMODINAMICA CAPITOLO VIII: INTERPRETAZIONE CINETICA DEI PROCESSI TERMODI-NAMICI - definizioni e concetti generali - teoria cinetica dei gas - esempi - scale di temperatura CAPITOLO IX: IL CALORE E IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA - espansione termica - equilibri termodinamici e trasformazioni isocore, isobare ed iso-terme - il calore e il I principio della termodinamica - capacità termica e calore specifico 59 - calori specifici dei gas perfetti – equipartizione dell’energia – legge di Dulong e Petit - legge delle trasformazioni adiabatiche per un gas perfetto CAPITOLO X: PASSAGGI DI STATO - passaggi di stato CAPITOLO XI: IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA - introduzione matematica - forme differenziali non esatte e ricerca della funzione di stato - la funzione di stato entropia - il II principio della termodinamica - entropia e disordine - applicazione del II principio ai sistemi isolati - formulazione di Clausius del II principio CAPITOLO XII: LE TRASFORMAZIONI DI CALORE IN LAVORO - sorgenti di calore e proprietà dei cicli - rendimento delle macchine termiche e teorema di Carnot - esempi di calcolo dei rendimenti PARTE TERZA: ELETTROMAGNETISMO CAPITOLO XIII: IL CAMPO ELETTROSTATICO - la carica elettrica - la legge di Coulomb - la natura discreta della carica - il campo elettrico - esempi CAPITOLO XIV: IL POTENZIALE ELETTRICO - l’energia elettrostatica - il potenziale elettrico - superficie equipotenziale - conservatività del campo elettrostatico - esempi CAPITOLO XV: CAPACITA’ E CONDENSATORI - induzione elettrostatica e polarizzazione - capacità di un corpo isolato - condensatori - calcolo di capacità - accoppiamento di condensatori - considerazioni energetiche - rigidità dielettrica - circuiti RC CAPITOLO XVI: CORRENTI CONTINUE - Intensità di corrente - Resistenze e legge di Ohm 60 - Considerazioni energetiche - Circuiti a più maglie CAPITOLO XVII: IL CAMPO MAGNETICO - la forza di Lorentz - calcolo dei campi magnetici - induzione elettromagnetica - induttanza - circuiti RL Testi di riferimento: Lezioni di Fisica Ed. Dispense Cusl Urbino F. Grianti G.F. Bersani; Corso di Fisica Ed. Zanichelli Paul A. Tipler Vol 1, Vol2 Modalità didattiche: Il corso viene svolto con lezioni teoriche (56 ore) e prove di laboratorio (16 ore); il corso teorico è stato interamente videoregistrato e le videocassette sono a disposizione degli studenti presso il C.S.A.A.E. (Centro Sistemi Audiovisivi Acustici Elettromagnetici) della ex Sogesta. L’esame consta di una prova scritta che può essere effettuata per non più di 4 volte Modalità di accertamento: nell’anno accademico. Alla prova scritta si può accedere ad ogni appello; nel caso in cui lo studente si ritiri dalla prova entro la prima ora senza consegnare lo scritto la prova non verrà conteggiata. Alla prova orale si è ammessi con una votazione nello scritto superiore ai 12/30 compresa. Per chi riporta una votazione nello scritto compresa tra i 12/30 ed i 17/30 c’è l’obbligo di sostenere la prova orale nello stesso appello in cui si è sostenuta la prova scritta. Per chi riporta una votazione superiore ai 18/30 compresa, la prova orale può essere sostenuta in uno qualsiasi degli appelli successivi ma entro la scadenza dell’anno accademico. Nel caso di risultato negativo nella prova orale viene annullata anche la prova scritta. Fisica Terrestre GEO/10 CFU: Professore Durata Titolo del corso Obiettivi formativi Programma 6 Stefano Santini Semestrale, 48 h Fisica Terrestre Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali della Geofisica della Terra Solida 1. Gravimetria Il campo gravitazionale terrestre. Il potenziale gravitazionale. Il corpo solido ruotante. L’ellissoide di rotazione. Il geoide. Deviazione dalla verticale. Misure assolute della gravita’. Misure relative. Teoria dei gravimetri. Gravimetro lineare e gravimetro astatico. Gravimetro Worden e gravimetro Western; sensibilita’ e campo di misura. Taratura dello strumento: determinazione del fattore di scala. 61 Riduzione delle misure di gravita’: riduzione in aria libera; correzione di Bouguer; correzione topografica. 2. Magnetismo Il campo magnetico terrestre. Calcolo della suscettivita’ magnetica. Il momento di dipolo magnetico indotto da un campo magnetico esterno. Magnetizzazione permanente e indotta. Dia-, para- e ferromagnetismo. Sostanze antiferromagnetiche e ferrimagnetiche. Ciclo di isterisi. Variometri magnetici. Bilancia di Schmidt. Magnetometro a torsione. Misure magnetiche assolute. Misure relative. Sensibilita’ e campo di misura. Influenza sulle misure delle variazioni nel tempo del c.m.t.: variazione secolare; variazione del c.m.t. su lunghi lassi di tempo. 3.Struttura della Terra: crosta e litosfera Definizione della litosfera. La litosfera oceanica. La crosta oceanica: struttura dedotta dai dati sismici. Struttura della litosfera subcrostale. Stato termico della litosfera. Cenni sulla convezione nel mantello. 4. Elasticita` e viscoelasticita’ Elasticita’ e cenni di viscoelasticita’ dei materiali: sforzi e deformazioni, equazioni d’onda, onde P e onde S, onde superficiali. Riflessioni e rifrazioni. Coefficiente di riflessione. Angolo di rifrazione. La legge di Snell. 5. Onde sismiche Equazione d’onda tridimensionale. Onde piane. Onde P ed one S. Onde superficiali. Cenni sul metodo sismico a riflessione e a rifrazione. 6. Eventi sismici: principali parametri Intensita’ e magnitudo. Sensore sismico. Sistema di acquisizione. Utilizzo dei dati sismici: calcolo dell’energia dissipata e direzione di propagazione. Testi di riferimento I. A.Norinelli Geofisica Applicata - Casa Editrice Patron, Bologna. II.E.Boschi, M.Dragoni Sismologia - Casa Editrice UTET, Torino. Modalità didattiche Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento Fisiologia cellulare BIO/09 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 62 8 Prof. Stefano Sartini semestrale (64 h) Il corso è strutturato con l’obiettivo di fornire i concetti fondamentali della fisiologia cellulare come base di partenza per lo studio dei sistemi animali anche con l’apporto dell’esperienza di laboratorio e approfondimenti in forma di seminario. Programma: 1. Trasporti di membrana. La membrana come fluido bidimensionale che genera gradienti e che regola flussi. Diffusione semplice: potenziale chimico e potenziale elettrochimico, permeabilità del bilayer, canali ionici. Trasporto mediato: concetto di carrier, cinetica; trasporto mediato passivo; trasporto mediato attivo primario e secondario; i trasferimenti di energia nel trasporto attivo primario e secondario. Endocitosi. Esocitosi. La polarizzazione delle cellule epiteliali; i trasporti attraverso gli epiteli. 2. Comunicazione intercellulare e trasduzione del segnale. Messaggio e codice. L’importanza della comunicazione intercellulare nel pluricellulare. Comunicazione endocrina, paracrina e sinaptica. I fattori di crescita. I recettori intracellulari: loro meccanismo d’azione. I recettori di membrana: recettori-canale; recettori catalitici; recettori mediati da proteine G. cAMP; inositolotrifosfato-diacilglicerolo; Ca2+; acido arachidonico. Fosforilazione e defosforilazione delle proteine cellulari nella trasduzione del segnale. Interazioni fra sistemi di messaggeri intracellulari. Principi di autoregolazione: sistemi di controllo a catena aperta e a catena chiusa. 3. Citoscheletro e motilità. Componenti molecolari e organizzazione ultrastrutturale del citoscheletro. Microtubuli, filamenti di actina e filamenti intermedi. Assemblaggio polarizzato e suo controllo. Sliding e suo controllo. Movimento orientato delle vescicole. Trasporto assonale. La cellula muscolare, miofilamenti, meccanismo della contrazione nella cellula muscolare scheletrica, cardiaca e liscia. 4. Elettrofisiologia e sinapsi. Il potenziale di membrana. Proprietà passive di membrana: resistenza e capacità, la membrana come circuito, evoluzione temporale e diffusione di potenziali locali. Eccitabilità: concetto di stimolo, concetto di soglia, curva intensità-durata. Potenziale d’azione: teoria ionica del potenziale d’azione. Periodo refrattario. Conduzione dell’impulso nelle fibre amieliniche e mieliniche. Sinapsi elettriche. Sinapsi chimiche: morfologia, il meccanismo presinaptico, il meccanismo postsinaptico diretto e indiretto, sinapsi eccitatorie e sinapsi inibitorie. Principali neurotrasmettitori e loro meccanismo d’azione. Inibizione presinaptica. La funzione integrativa del neurone. I circuiti neuronali come elementi funzionali. Aspetti della memoria a livello cellulare. Recettori di senso: classificazione; recezione e trasduzione; la codifica dell’informazione sensoriale; soglia; specificità; adattamento; campo recettivo. 5.Tecniche di laboratorio Registrazione di eventi elettrici su cellule di coltura primaria, cellule trasfettate e tessuti. Testi di riferimento: V. Taglietti, C. Casella, Principi di fisiologia e biofisica della cellula, La goliardica pavese, Pavia, 2005 Vol. I- II-III. B. Alberts, D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson, Biologia molecolare della cellula, Zanichelli, Bologna, 1995. S.L. Wolfe, Biologia molecolare e cellulare, EdiSES, Napoli, 1994. E.R. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessel, Principi di neuroscienze, Casa Editrice Ambrosiana, 1994. N. Sperelakis, Cell Physiology-Source book, Academic Press, 1998. 63 Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni di laboratorio, seminari Esame orale Modalità di accertamento: Fisiologia Vegetale Bio/04 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: 4 Valeria Scoccianti semestrale (32.h) Il corso si propone di fornire agli studenti la conoscenza delle funzioni e dei meccanismi vitali degli organismi vegetali e dell’influenza che l’ambiente opera su di essi. La cellula vegetale. Struttura e funzioni dei diversi organuli. Pompe protoniche, potenziali di membrana, trasporto transmembrana. La fotosintesi. Metabolismo del carbonio (Ciclo C3; Ciclo C4; Metabolismo CAM). Fotorespirazione. Fattori ambientali che influenzano la fotosintesi: considerazioni fisiologiche ed ecologiche. Accumulo e mobilizzazione delle riserve. Respirazione e metabolismo lipidico. Fermentazioni. Trasporto e traslocazione dell’acqua e dei soluti. Fisiologia degli stomi. Nutrizione minerale. Ciclo dell’azoto. Organismi azoto fissatori. Ciclo dello zolfo. Simbiosi mutualistiche. Interazioni piante-patogeni: meccanismi di difesa e di resistenza. Accrescimento, sviluppo e differenziamento. Ormoni vegetali e sostanze di crescita. Fitocromo e fotomorfogenesi. Controllo della fioritura. Fisiologia degli stress. Taiz-Zeiger: Fisiologia Vegetale, Piccin II Ed. Alpi-Pupillo-Rigano: Fisiologia delle piante. EdiSES. Lezione frontale Esame orale Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire allo studente gli elementi concettuali di base della geochimica. Tali elementi consistono essenzialmente in una descrizione delle sfere geochimiche sia interne che esterne e nell’analisi critica dei principali modelli interpretativi circa la loro genesi ed evoluzione spazio-temporale. Una trattazione particolare sarà rivolta allo studio dei processi di interazione e scambio tra le sfere geochimiche esterne, alle metodiche di analisi e trattamento dati, nonché alle possibili applicazioni in campo geologico e geologico-ambientale. Programma Origine, composizione ed evoluzione chimica della Terra solida; la crosta terrestre; composizione chimica delle rocce e dei minerali. Richiami di termodinamica e sue applicazioni in campo geochimico. Processi di alterazione delle rocce; alterabilità dei minerali; minerali delle argille; suoli. Diagrammi di stabilità dei silicati in sistemi bifase acqua/roccia; diagrammi di saturazione di minerali a dissoluzione congruente in soluzione acquosa; processi di dissoluzione e precipitazione dei carbonati. Le acque naturali, origine e meccanismi di circolazione; composizione chimica delle acque; durezza, residuo fisso e salinità; criteri di classificazione chimica delle acque; processi di mescolamento, diluizione e concentrazione; bilanci di massa. Permanenza degli elementi in soluzione; mobilità geochimica degli elementi e cicli geochimici; sospensioni colloidali; processi redox; diagrammazione Eh/pH; processi adsorbimento e di scambio ionico; equazioni di scambio ionico. Acque marine; intrusioni acque salate/acque fresche in ambienti costieri e monitoraggio della loro evoluzione spazio/temporale. Trasporto di soluti negli acquiferi; dispersione e diffusione. Datazione radiometriche e cenni di geochimica degli isotopi stabili. Testi di riferimento: Faure G. (1991) – Principles and Applications of inorganic geochemistry. Macmillan Pub. Comp. (NY) Fornaseri M (1980) – Lezioni di geochimica. Veschi (Roma) Krauskopf K.B. (1979) – Introduction to geochemistry. McGraw-Hill (NY) Modalità didattiche: Lezioni frontali ed esercitazioni Esame orale Modalità di accertamento: Geochimica Applicata - Modulo II Chim/13 Fondamenti Di Geochimica /Geochimica Applicata Fondamenti di Geochimica - Modulo I Geo/08 CFU Professore Durata: 64 4+1 Bruno Capaccioni semestrale 32 h frontali + 16 h di esercitazioni CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 3 Bruno Capaccioni semestrale 24 h Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze di base sulle metodiche di analisi chimica dei materiali naturali (rocce, acque e gas), nonché gli elementi concettuali di base per il trattamento dei dati analitici e la loro interpretazione. 65 Programma Analisi delle rocce: metodi di disgregazione delle rocce silicatiche. Analisi delle soluzioni: tecniche spettrofotometriche, volumetriche e potenziometriche. Analisi dei gas: cenni alle tecniche gas-cromatografiche. Errori analitici. Trattamento dei dati chimici sulle acque naturali: statistica e graficismi. Testi di riferimento: Appelo C.A.J. & Postma D. (1993) Geochemistry, Groundwater and Pollution. A.A. BalKema. Rotterdam. Hem J.D. (1992) Study and Interpretation of thechemical of natural water. USGS - Water-Supply. Paper 2254 Modalità didattiche: Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: Fotogeologia GEO/04 Professore Durata: Obiettivi formativi: Olivia Nesci semestrale Acquisire esperienza nell’interpretazione e riconoscimento delle differenti litologie, strutture geologiche e geomorfologiche sulle foto aeree. Capacità di affrontare un qualsiasi problema di rilevamento fotogeologico e fotogeomorfologico. Essere in grado di elaborare una cartografia tematica su foto aerea. Programma Questo corso si divide in diverse sessioni. Le prime lezioni saranno dedicate all’uso dello stereoscopio e al riconoscimento delle strutture geologiche e geomorfologiche sulle foto aeree. Successivamente si passerà alla parte più operativa coinvolgento lo studente al rilevamento fotogeologico e fotogeomorfologico operando direttamente sullo stereoscopio. Saranno affrontati problemi geologici e geomorfologici più o meno complessi su varie foto aeree di tipo e scala diverse arrivando all’interpretazione dei processi naturali e antropici del paesaggio. Testi di riferimento: Amadesi, Fotointerpretazione e aerofotogrammetria, Ed.Pitagora, Bologna. Drury S.A. Image Interpretation in Geology. Chapman & Hall. Modalità didattiche: Lezioni frontali ed esercitazioni allo stereoscopio Sarà richiesto un progetto individuale di cartografia che sarà coadiuvato dalla doModalità di accertamento: cente con relazione finale e presentazione orale a fine corso. Colloquio orale Genetica BIO/18 CFU Professore Durata: 66 8 Roberto Piergentili [email protected] semestrale (64 h) Obiettivi formativi: Programma Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali della genetica formale integrandoli con alcune delle piu’ recenti acquisizioni della genetica molecolare. Parte I: Genetica formale degli eucarioti Introduzione Obiettivi della genetica; sviluppo storico della genetica; introduzione al problema dell’eredità dei caratteri; abiogenesi: esperimenti di Redi e Pa-steur; concetto di genotipo e fenotipo di Johannsen. Genetica Mendeliana Gli esperimenti di Mendel; le leggi di Mendel, concetto di reincrocio; test del chi quadrato; estensioni dell’analisi mendeliana: complementazione ed epistasi; codominanza e dominanza incompleta; allelia mltipla: i gruppi sanguigni; penetranza ed espressività; pleiotropia; fattori letali; famiglie geniche: emoglobine. Teoria cromosomica dell’eredità Mitosi e meiosi; valore C ed n; cicli vitali; cromosomica dell’eredità; cromosomi sessuali e associazione con il sesso: esperimenti di Morgan; non-disgiunzione. Associazione e mappe genetiche Associazione e ricombinazione; tecniche di mappatura mediante reincro-ci; saggio a tre punti; interferenza e coefficiente di coincidenza; cros-sing-over somatico; mappatura per delezioni e costruzione di mappe ci-tologiche; cromosomi politenici di Drosophila; mappatura dei cromosomi umani; Neurospora crassa e analisi delle tetradi. Parte II: genetica molecolare e dei microrganismi Natura chimica e replicazione del materiale genetico Dimostrazione che il DNA trasmette l’informazione genetica: Griffith, A-very, Hershey e Chase; i dati chimici di Chargaff; struttura di DNA ed RNA; replicazione del DNA; sintesi del DNA; determinazione della se-quenza del DNA; il codice genetico: Crick e Brenner. Organizzazione del DNA nei cromosomi Caratteristiche strutturali dei comosomi virali, batterici ed eucariotici; elementi trasponibili ed esperimenti di McClintock; struttura del telome-ro e del centromero; eucromatina ed eterocromatina. La mutazione Test di fluttuazione; mutazioni spontanee; tecnica del replica-plating; mutazioni geniche; basi molecolari della mutazione; mutazioni cromo-somiche e loro comportamento in meiosi; tasso di mutazione; cromoso-ma CIB e cromosomi bilanciatori; mutazioni indotte da agenti mutageni e loro meccanismo di azione, test di Ames; riparazione del DNA; ricombi-nazione e modello di Holliday. Genetica dei microrganismi Trasformazione; coniugazione; trasduzione; analisi genetica dei batterio-fagi; lisogenia; le unità di mutazione, di ricombinazione, di funzione: Benzer; ricombinazione e complementazione. 67 Parte III: regolazione genica, Genetica di Popolazioni, Ingegneria Genetica Espressione genica Struttura delle proteine; un gene un enzima: Beadle e Tatum; un gene una proteina: Ingram; Struttura fine del gene ed esperimenti di Ya-nofsky; trascrizione; maturazione dell’RNA negli eucarioti; traduzione; il codice genetico e la sintesi proteica; determinazione del sesso in Droso-phila e nei mammiferi; compensazione del dosaggio; eterocromatina fa-coltativa e costitutiva e ipotesi di Mary Lyon. Controllo dell’attività genica Ciclo lisogenico del fago lambda; concetto di operone; operone lac; con-trollo positivo e negativo; operone trp; regolazione genica negli eucario-ti; puffs; effetto di posizione. Estensioni della genetica formale Mutazioni omeotiche; eredità extracromosomica. Genetica delle popolazioni ed evoluzione Interpretazione dell’evoluzione; concetto di specie; cause genetiche ed ambientali della variabilità; frequenze alleliche e frequenze genotipiche; principio di HardyWeinberg; mutazione e migrazione; selezione natura-le; derica genetica casuale; polimorfismi genetici; evoluzione dei cromo-somi e speciazione. Ingegneria genetica Enzimi di restrizione; mappe di restrizione; tecniche di clonazione; DNA ricombinante; vettori; cDNA; reazione a catena della polimerasi; appli-cazioni dell’ingegneria genetica; two-hybrid system; microarrays; geno-mica e proteomica. Testi di riferimento: Un qualunque manuale sulla materia, purchè aggiornato, è adatto per la preparazione dell’esame. A giudizio del docente i più indicati sono i seguenti: Brooker Robert J. Genetica Analisi e Principi, Volume unico, Zanichelli Editore. Griffiths Anthony JF, Gelbart William M, Miller Jefferey H, Lewontin Richard C., Genetica, Zanichelli Editore. Griffitha Anthony JF, Miller Jeffrey H, Suzuki David T., Lewontin Richard C., Gelbart William M. Genetica. Principi di analisi formale. Quinta edizione italiana condotta sulla settima edizione americana, Volume unico – Zanichelli editore. Peter J. Russell, iGenetica Fondamenti, Edizioni EdiSES Peter J. Russell, iGenetica, Edizioni EdiSES Modalità didattiche: lezione frontale, laboratorio lezione frontale scritto e orale Modalità di accertamento: Genetica Medica CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 68 6 Antonio Pizzuti semestrale – 48h Programma: DNA, RNA e proteine. La replicazione del DNA. Trascrizione e traduzione. Il ciclo cellulare. Mitosi e Meiosi. I cromosomi. Analisi del cariotipo. Patologia cromosomica. Le leggi di Mendel. Le modalità di trasmissione dei tratti mendeliani. Eredità multifattoriale. Il genoma mitocondriale e l’eredità mitocondriale. Metodologia genetica clinica. La consulenza genetica. Competenze del consulente genetista. Calcolo e figure di rischio genetico. Costruzione di un albero genealogico. Metodiche strumentali per test genetici. Testi di riferimento: Modalità didattiche: lezione frontale lezione frontale scritto e orale Modalità di accertamento: Genetica II BIO/18 Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma. Dott. Stefania Piersanti semestrale Concetti fondamentali sui geni ed i cromosomi. Struttura, funzione ed ereditarietà. Struttura e funzione del DNA. Struttura e funzione dei cromosomi. I geni nelle famiglie. Ciclo cellulare e checkpoints: oncogeni e oncosoppressori. Meccanismi di trasduzione del segnale a carico di mitogeni e citostatici. Apoptosi. Basi genetiche del cancro: mutazioni, instabilità del genoma umano. Anomalie cromosomiche associate ai tumori. Modificazioni epigenetiche. Le cellule staminali e loro applicazioni. La clonazione animale. Le malattie genetiche nell’uomo: diversi approcci terapeutici. Concetti fondamentali sul clonaggio del DNA e ibridazione molecolare. Clonaggio di DNA a partire da cellule. Saggi di ibridazione con gli acidi nucleici. Sequenziamento del DNA. Impiego della PCR per clonare ed analizzare il DNA. Real Time PCR per quantificare il DNA e l’RNA. RNA catalitici, ribozimi, editing, RNA interferenti, impieghi ed applicazioni terapeutiche. Manipolazione genetica degli animali. Metodi di scrrening genetico. Testi di riferimento: Genetica Umana Molecolare, Seconda Edizione, Strachan, T. DNA Ricombinante, Watson, J. Dispense fornite a lezione. Modalità didattiche: lezione frontale parziali (scritti) e esame orale. Modalità di accertamento: 69 Programma: Geodinamica Geo/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma Testi di riferimento Modalità didattiche Modalità di accertamento 2 + 1S Vincenzo Perrone semestrale, 32 h (16 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali per poter comprendere i grandi lineamenti strutturali del pianeta, dei loro movimenti e delle loro interazioni, utilizzando come tracciante l’evoluzione delle Catene Alpine del Mediterraneo centro-occidentale. Struttura e composizione interna della Terra: zonazione chimica e fisica La deriva dei continenti, i rift continentali e l’espansione dei fondi oceanici Individuazione dei margini delle placche. Movimenti relativi e e assoluti delle placche I margini divergenti e le dorsali oceaniche I margini convergenti e le zone di subduzione Le faglie trasformi ed i margini trasformi I diversi tipi di orogeni: orogeni di tipo pacifico ed orogeni collisionali Evoluzione geodinamica delle Catene Alpine del Mediterraneo centro-occidentale: la Cordigliera Betica, la Catena Maghrebide, la Catena Appenninica. Kearey & Vine – Tettonica globale – Zanichelli Editore Bologna Bosellini – Tettonica delle placche e geologia – Bovolenta Editore Ferrara Appunti delle lezioni Lezioni frontali ed esercitazioni Esame orale Geografia Fisica Geo/04 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 70 6 Olivia Nesci semestrale – 48h Rappresenta una materia di base nel campo delle discipline geologiche. Scopo principale dell’insegnamento è quello di fornire gli strumenti interpretativi per capire il “sistema ambiente” dal punto di vista geografico-fisico, attraverso l’analisi degli elementi fondamentali della geosfera. Al termine del Corso lo studente dovrà avere assimilato le conoscenze fondamentali nei settori della Idrologia continentale, Oceanografia fisica, Climatologia e avere appreso le tecniche per lo studio del paesaggio. Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: Il sistema fluviale - Elementi di un bacino idrografico. Analisi quantitativa dei bacini idrografici. Caratteristiche generali dei canali e delle acque incanalate. Le grandezze idrologiche. Energia dei corsi d’acqua.Trasporto. Carico e degradazione specifica. Capacità e competenza. I laghi. Il sistema marino e costiero - Gli oceani e i mari. L’acqua del mare. Il moto ondoso, le maree, le correnti. Trasporto litoraneo e correnti di marea. Il sistema climatico - Composizione, suddivisione e limiti dell’atmosfera. Radiazione solare e bilanci termici. La temperatura dell’aria, la pressione atmosferica, i venti. Umidità dell’aria e le precipitazioni. Classificazione e distribuzione dei climi. I climi in Italia. Le variazioni climatiche nel tempo. I paesaggi naturali - Il concetto di paesaggio. Evoluzione delle forme del paesaggio: introduzione alla geomorfologia. Lo studio del paesaggio con le foto aeree. Federici P.R. & Piacente S., Geografia Fisica. La Nuova Italia Scientifica Smiraglia C. & Bernardi R., L’ambiente dell’uomo. Introduzione alla Geografia Fisica. Patron Editore- Bologna Lupia Palmieri E. & Parotto M., Il Globo Terrestre e la sua evoluzione. Zanichelli Perego S., Appunti di Cartografia. Edizioni Santa Croce, Parma. lezioni frontal1 Prova scritta e un colloquio orale Geologia Applicata Geo/05 CFU Professore Durata Obiettivi formativi Programma 7 + 2S Umberto Gori Semestrale, 56 h di lezioni + 32 h di esercitazioni. Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali della geologia applicata, con elementi di meccanica delle terre. Introduzione - La professione del geologo, settori d’intervento, leggi e regolamenti, deontologia - Principi di geotecnica, proprietà indice, resistenza al taglio, consolidazione, spinta delle terre. - Geologia ambientale. Pianificazione urbana e territoriale, risorse naturali e coltivazioni minerarie. Subsidenza e alluvionamenti locali e regionali. Micro e macro zonazione sismica. Rischio geologico, studio di previsione e prevenzione - Metodi e mezzi d’indagine del sottosuolo. Sondaggi, carotaggi, campionamenti, penetrometrie statiche e dinamiche, colonne stratigrafiche ed interpretazioni - Difesa del suolo. Frane, stabilità dei pendii, consolidamento, opere di sostegno per terre e rocce - Geologia applicata alle opere civili. Strade. Ponti. Gallerie. Discariche. Fondazioni superficiali e profonde - Cartografia tematica, esempi in geologia applicata Petrografia applicata. I materiali naturali. Proprietà tecniche ed impiego. 71 Testi di riferimento Modalità didattiche Modalità di accertamento Elmi C. Casadio M., Il Manuale Del Geologo Ed. Pitagora. Bologna Ippolito Et Al., Geologia Tecnica Per Ingegneri E Geologi. Isedi. Milano Lancellotta R., Geotecnica. Zanichelli Lezioni frontali; escursioni sul terreno; prove pratiche di laboratorio Esame orale Testi di riferimento: Ehlers J. (1996) - Quaternary and Glacial Geology. J. Wiley & Sons, Malatesta A. (1985) - Geologia e paleobiologia dell’era glaciale. N. I. S., Roma. Flint R. F. (1971) - Glacial and Quaternary Geology. J. Wiley & Sons, New York. BOWEN D.Q. (1983) - Quaternary Geology, Pergamon Press. Modalità didattiche: Lezioni frontali; attività dimostrativa e pratica di terreno; tesine di approfondimento. Esame orale Modalità di accertamento: Geologia del Quaternario GEO/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 72 2 + 1S Daniele Savelli semestrale; 32 ORE (16 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Il corso concerne lo studio degli ultimi due milioni di anni circa della storia della Terra, durante i quali gli intensi cambiamenti climatici che hanno prodotto ripetute espansioni e contrazioni dei ghiacciai continentali e forti oscillazioni dei livelli marini, combinandosi con una incessante attività tettonica, hanno plasmato l’ambiente fisico in cui oggi viviamo. Il corso si propone di: 1) fornire agli studenti i concetti teorici necessari per la comprensione della storia geologica e geomorfologica più recente del nostro pianeta; 2) avviare gli studenti, tramite attività pratiche di terreno, alle tecniche di rilevamento e analisi dei terreni quaternari e delle forme del rilievo cui essi sono correlati. Introduzione. Cos’è il Quaternario. Le basi storiche della definizione di un “Era Quaternaria”. Schemi classici. Lo schema di Penck e Bruckner per il glacialismo alpino. Gli schemi nord-europeo, delle isole britanniche e nord-americano. Cenni agli schemi di Asia, Africa, America meridionale e Australia. Metodi di datazione e suddivisioni del Quaternario. Cenni ai metodi di datazione “assoluta” e relativa. Cenni all’applicazione della paleoclimatologia isotopica allo studio del Quaternario e curve climatiche. Stratigrafia e biostratigrafia del Quaternario. Suddivisioni del Quaternario e loro significato. I cambiamenti climatici quaternari. Testimonianze dei cambiamenti climatici. Influenza sul modellamento del paesaggio e sulle sequenze deposizionali. Il glacialismo quaternario in Europa e nei continenti extraeuropei. Cenni alle teorie sul glacialismo quaternario. Fluttuazioni climatiche di età storica nell’area mediterranea. Oscillazioni del livello marino. Fattori che determinano le fluttuazioni del livello marino. Il livello marino durante il Pleistocene-Olocene. Influenza sui reticoli idrografici. Il Quaternario in Italia. Evoluzione paleogeografico-strutturale; cenni al vulcanismo quaternario. Distribuzione e caratteristiche dei depositi continentali e marini quaternari. Evoluzione recente dell’Appennino centrale e del bacino padano adriatico (parte monografica). Attività di terreno in aree dell’Appennino marchigiano. Geologia e Litologia GEO/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 7 Simone Galeotti Semestrale, 56 ore Il corso fornisce le basi conoscitive dell’ambiente terra partendo dalla sua origine e seguendone le fasi evolutive. Le principali tematiche trattate saranno il ciclo delle rocce, i processi sedimentari, la diagenesi e la litificazione delle rocce sedimentarie e gli ambienti di sedimentazione. Verrano anche forniti gli elementi di base della stratigrafia e descritte le unità stratigrafiche, la dinamica della successioni sedimentarie e delle sequenze deposizionali. Altri argomenti riguarderanno le relazioni tra tettonica e sedimentazione negli ambienti attuali e fossili, nel contesto della tettonica globale. Introduzione alle Scienze della Terra Storia della Terra Origine ed evoluzione del pianeta L’interno della Terra La produzione e la propagazione del calore Il campo magnetico La gravità La sismologia e i terremoti Le onde sismiche e la struttura di velocità La tettonica delle placche Oceani e continenti Origine ed evoluzione dei continenti Margini di placca Introduzione allo studio delle rocce Rocce magmatiche Rocce metamorfiche Rocce sedimentarie 73 Le deformazioni della crosta terrestre - elementi di base sulle strutture geologiche - catene montuose e loro origine Il tempo geologico Principi di stratigrafia Le scale cronologiche Le datazioni assolute Testi di riferimento: F. Press & R. Sieven, Introduzione alle Scienze della Terra, Zanichelli edit. P. Keary & F. J. Vine, Tettonica globale, Zanichelli Edit. Bosellini, Mutti & Ricci Lucchi - Rocce e successioni sedimentarie - UTET Torino Modalità didattiche: Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: Geologia Marina GEO/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 74 4 (3 + 1S) Mario Tramontana semestrale, 24 + 16 h. Il corso affronta i concetti di base della geologia marina. Nel corso degli anni, il campo di studio della Geologia Marina si è arricchito di aspetti sempre più specialistici, anche grazie allo sviluppo di tecnologie d’indagine sempre più avanzate; le ricerche condotte ed i risultati ottenuti hanno contribuito in maniera determinante allo sviluppo delle più moderne teorie nell’ambito delle Scienze della Terra. Lo scopo del corso è quello di fornire una sintesi dei principali argomenti in cui si articola la geologia marina, ricostruendo così, per una serie di informazioni non sempre facilmente reperibili, un quadro d’insieme omogeneo che possa essere di utilità anche a chi vorrà fare della geologia in mare la propria attività professionale. 1.Introduzione (1 h di lezione frontale) 1.1 Ruolo della Geologia marina nell’ambito delle Scienze della Terra e sue relazioni con le altre discipline; scopo della Geologia marina. 1.2 Storia della Geologia marina. I progetti nazionali ed internazionali. 1.3Tappe della ricerca oceanografica in Italia. 2.Geologia dei fondi oceanici (3h di lezione frontale) 2.1 Distribuzione degli oceani. 2.2 Concetti di base della Teoria delle Tettonica delle zolle: margini di zolla, apertura oceanica, subduzione. 2.3 Fisiografia degli oceani. La curva ipsografica. 2.4 Fisiografia del Mediterraneo. 3.Margini continentali (10h di lezione frontale ) 3.1 Tipi di margine continentale. Margini passivi e margini attivi: distribuzione, struttura ed evoluzione. Esempi di margine continentale. 3.2 Zona costiera: transizione terra/mare, sistemi deposizionali, azione del moto ondoso, frangenti e correnti indotte. 3.3 Sistemi di piattaforma: piattaforma continentale, piattaforma oceanica, sedimentazione terrigena e carbonatica, scogliere coralline, piattaforme dominate dalle onde e dalle maree, fenomeni erosivo/deposizionali e gravitativi in aree di piattaforma, processi al ciglio della piattaforma, sequenze deposizionali, variazioni del livello marino. Esempi di piattaforme continentali. 3.4 Scarpata e declivio continentale: aspetti classificativi, morfologia e processi deposizionali, instabilità dei sedimenti, canyons e conoidi sottomarine. 3.5 Fosse oceaniche. 4.Bacini oceanici (2h di lezione frontale) 4.1 Piane abissali. 4.2 Colline abissali e monti sottomarini. 5.Dorsali oceaniche (1h di lezione frontale) 5.1 Forma, classificazione e struttura. 5.2 Rapporto tra età e profondità. 6. Crosta e litosfera oceaniche (2h di lezione frontale) 6.1 Modelli genetici e interpretativi. 6.2 Processi idrotermali nella crosta oceanica. 7. Introduzione alla geologia dei mari italiani ed evoluzione del Mediterraneo (2h di lezione) 8.Metodologie di indagine (3h di lezione frontale + 16h di esercitazioni) 8.1 Evoluzione delle tecniche d’indagine. 8.2 Rilevamento morfo-batimetrico del fondo marino. 8.3 Sismica a rifrazione e a riflessione. 8.4.Tecniche di campionatura. Trivellazioni in acque profonde. 8.5.Introduzione all’interpretazione sismostratigrafica. 8.6 Esempi d’interpretazione di profili ecografici e sismici con esercitazioni. Testi di riferimento: - Kennett J.P., 1982 - Marine Geology, Prentice-Hall Inc., N.J. - Seibold E. & Berger W.H., 1982 - The Sea Floor, Springer-Verlag, Berlin. - Ricci Lucchi F., 1992 - I ritmi del mare, La Nuova Italia Scientifica, 1992. - Appunti e dispense dalle lezioni. Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni. Esame orale Modalità di accertamento: Geologia Regionale Geo/02, GEO/03 CFU Professore 2+1S Nicola Pio Capuano 75 Durata: semestrale, 32 h (16 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Titolo del corso: Geologia Regionale Obiettivi formativi: Il corso propone un approfondimento della conoscenza della Geologia della penisola italiana e dei mari adiacenti oltre che fare acquisire allo studente le necessarie conoscenze teoriche e pratiche per poter interpretare ed elaborare un lavoro geologico di sintesi sia locale che regionale. Programma 1. Significato e finalità della Geologia regionale 1.1 la cartografia geologica: le carte geologiche e altre carte derivate usate sia per ricerche di base sia per scopi applicativi 1.2 Considerazioni sulle informazioni tratte da carte geologiche e tematiche 1.3 Lettura ed interpretazione delle carte geologiche di sintesi 2. Sistema collisionale catena-avanfossa-avampaese Lineamenti geologico-strutturali della regione mediterranea Relazioni cinematiche tra l’apertura dell’Oceano Atlantico e l’evoluzione tettonica dell’area mediterranea 3. Geologia della penisola italiana 3.1 Catena Alpina Europa-vergente 3.2 Blocco Sardo-Corso 3.3 Catena Africa-vergente: Alpi meridionali, Appennino settentrionale, Appennino centrale, Appennino meridionale 4. Sintesi del ciclo orogenico alpino e appenninico 4.1 Evoluzione tettonico-sedimentaria del bacino marchigiano Testi di riferimento Guide Geologiche Regionali nn. 2,4,5,6,7,9. BE.MA G.Gasperi, Geologia Regionale, Pitagora Modalità didattiche Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento Geologia Stratigrafica e Sedimentologica - Modulo I GEO/02 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi 76 6 + 1S Vincenzo Perrone semestrale, 64 h (48 + 16). Il corso, strutturato in due Moduli (I e II), si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali di come la Terra è fatta (composizione, strutture) e come “funziona” (processi), oltre che a fornire una preparazione sufficiente al riconoscimento delle rocce, ambienti di sedimentazione, facies e loro modo di associarsi nel tempo e nello spazio. Programma CARATTERI FISICI E COSTITUZIONE INTERNA DELLLA TERRA (16h di lezioni) Forma, dimensioni, massa e densità della terra. Campo gravitazionale e campo magnetico terrestre. Calore interno e flusso di calore. Metodi di indagine sull’interno della terra: gravimetria, anomalie di gravità, isostasia e modelli di compensazione isostatica. Onde sismiche e loro propagazione all’interno della terra: discontinuità e loro interpretazione. Crosta continentale e crosta oceanica; mantello; nucleo. Litosfera e astenosfera. LE ROCCE IGNEE E METAMORFICHE (9h di lezioni) Rocce ignee. I magmi. Plutonismo e vulcanismo. Classificazione delle rocce plutoniche e vulcaniche. Riconoscimento macroscopico delle rocce ignee. Rocce metamorfiche. I processi metamorfici. Il metamorfismo di contatto. Il metamorfismo regionale. Facies e sequenze metamorfiche: le paragenesi caratteristiche. Le migmatiti. CENNI DI TETTONICA (6h di lezioni) Comportamento duttile e comportamento fragile delle rocce. Relazioni tra sforzi e deformazione. Le pieghe: nomenclatura e differenti tipi di classificazione. Strutture minori associate alle pieghe. Le faglie: faglie dirette, inverse e a piano verticale. Faglie trascorrenti. Rigetti di una faglia. Riconoscimento ed interpretazione delle faglie sul terreno. Associazioni di faglie e strutture connesse. Sovrascorrimenti e falde di ricoprimento. Klippen e finestre tettoniche. Thrusts e loro nomenclatura. Strutture a duplex. CENNI DI TETTONICA A ZOLLE (12h di lezione) Zolle litosferiche e loro individuazione. Interazioni tra le zolle. Zolle divergenti, zolle convergenti e zolle in scorrimento laterale: caratteristiche ed attività relative. Esercitazioni di laboratorio ed escursioni sul terreno (21h) Testi di riferimento: PRESS & SIEVER, Introduzione alle Scienze della Terra, Zanichelli Ed., Bologna. BOSELLINI, Tettonica delle Placche e Geologia, Bovolenta Ed., Ferrara. TREVISAN & GIGLIA, Geologia, Pacini Ed., Pisa. BOCCALETTI & TORTORICI, Appunti di Geologia Strutturale, Patron Ed., Bologna Modalità didattiche: Lezioni frontali; esercitazioni sulle rocce; escursioni sul terreno Esame orale Modalità di accertamento: Geologia Stratigrafica e Sedimentologica - Modulo II GEO/02 CFU: Professore Durata: 7 (5 + 2S) Nicola Pio Capuano semestrale, 72 h (40 + 32). 77 Obiettivi formativi: Programma: 78 Il corso, strutturato in due Moduli (I e II), si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali di come la Terra è fatta (composizione, strutture) e come “funziona” (processi), oltre che a fornire una preparazione sufficiente al riconoscimento delle rocce sedimentarie, ambienti di sedimentazione, facies e loro modo di associarsi nel tempo e nello spazio. Rocce sedimentarie terrigene (14 ore di lezione) • Particelle terrigene e processo sedimentario: provenienza, weathe-ring, trasporto, accumulo, litificazione; • Granulometria e classificazione, forma e selezione, orientazione dei granuli; • Diagenesi e compattazione dei sedimenti, cementi e cementazione; • Clasti, matrice e cemento e loro relazioni, maturità tessiturale e ma-turità mineralogica; • Composizione e classificazione delle arenarie; • Colore dei sedimenti e delle rocce; • Strutture sedimentarie fisiche da corrente e onda; meccanismi di trasporto e deposizione; • Torbiditi: modello deposizionale; • Ambienti sedimentari di rocce terrigene. Rocce sedimentarie carbonatiche (10 ore di lezione) • Particelle carbonatiche: granulometria e classificazione; • Calcari: classificazione di Dunham e Folk; • Dolomie: processi e modelli di dolomitizzazione; • Profondità di compensazione della calcite; • Deposizione di carbonati in ambiente neritico e pelagico; • Sedimentazione mista: carbonatica e silicoclastica; termini di pas-saggio tra calcari “particellari” e rocce terrigene; • Differenze tra sedimenti carbonatici e sedimenti silicoclastici. Rocce evaporitiche (4 ore di lezione) • Caratteri deposizionali: esperimento di Usiglio; • Tipi di depositi evaporitici; • Ambienti deposizionali. Rocce silicee e autigene (2 ore di lezione) • Genesi e classificazione. II parte: STRATIGRAFIA Stratigrafia: termini e concetti (10 ore di lezione) • Principi di Stratigrafia; • Unità litostratigrafiche e correlazioni litologiche; • Rapporti verticali tra le unità litostratigrafiche; • Trasgressione e regressione; • Facies sedimentarie e Legge di Walther. III parte: Esercitazioni in sede e sul terreno Laboratorio (16 ore di laboratorio) • Tecniche speditive per il riconoscimento di campioni di rocce sedi-mentarie. Escursione sul terreno (16 ore di escursione) • Osservazione e descrizione di alcuni affioramenti della successione sedimentaria marchigiana. Testi di riferimento M.E.Tucker, Rocce Sedimentarie, Flaccovio Ed. Palermo. Appunti delle lezioni Modalità didattiche Lezioni frontali; esercitazioni sulle rocce; escursioni sul terreno Esame orale Modalità di accertamento Geologia Strutturale Geo/03 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 6 Marco Menichetti semestrale, 48 h Porre le conoscenze di base sulla geometria delle principali strutture deformative, sia fragili che duttili per la loro classificazione e descrizione (analisi geometrica), fornire gli elementi concettuali per la ricostruzione della storia deformativa (analisi cinematica) e per la definizione della dinamica crostale (analisi dinamica). 1. Metodologie di analisi geometrica , cinematica e dinamica. Il fattore tempo. I sistemi di coordinate nel piano e nello spazio. I vettori e lo-ro proprietà. Geometria descrittiva di piani e linee nello spazio. Rap-presentazione di strutture geologiche . Metodi e unità di misura. Pro-blema dei tre punti nello spazio. Topografia e gradiente. Lettura delle carte geologiche. Metodi della sismica a riflessione. Concetto di iso-pache e isocrone (2h di lezione). 2. Proiezioni stereografiche. Proiezione equiangolari e equiareali. Proie-zione di un piano e di una linea. Gli stereonets , tecniche d’uso nella geologia strutturale. Rappresentazione di poli e di piani. Determina-zioni dei rapporti angolari e spaziali tra poli e piani. Rotazione delle strutture nello spazio. Applicazioni delle proiezioni stereografiche e analisi strutturale. Tecniche di counturing. Analisi delle pieghee del fabric (4h di lezione). 3. La deformazione (strain), introduzione. La cinematica della deforma-zione. Misura dello strain. L’elissoide di deformazione. Relazioni nello strain in 3D. Equazioni per lo strain finito. Distensione di una linea. Deformazione da taglio. Il cerchio di Mohr per lo strain finito. Gli assi principali della deformazione. Taglio angolare massimo . Rotazione di una linea durante la deformazione. Linee di deformazione non finita. Deformazione finita e differenziale. Deformazione coassiale e non co-assiale. Percorso della deformazione. Deformazione sovraimposta . Deformazione nel piano e in 3D (4h di lezione). 4. Concetti di forza e di stress. Unità di stress. Segni convenzionali. Stress in un punto e nel piano. Gli assi di stress principali. I tensori dello stress. Stress medio, deviatorico e speciali. Costruzione del cer-chio di Mohr per lo stress in un piano comunque orientato. La legge di Cauchy’s e suo utilizzo. Sintesi delle metodologie per disegnare il cerchio di Mohr. Il cerchio di Mohr in 3D. Relazioni Stress-Strain . 79 Campi di stress a traiettorie dello stress. Reologia dei materiali, con-cetto di elasticità, limite elastico e plasticità. Deformazioni plastiche e viscose . Concetti di strain rate, viscosità e creep nei materiali roccio-si. Fattori ambientali che influenza la risposta delle rocce allo stress. Comportamento fragile, duttile, cataclastico, crystal plastic nelle roc-ce. Elasticità e compattazione. Effetto termico e elasticità. Compatta-zione delle rocce e diagenesi. Ruolo della pressione dei fluidi (4h di lezione). 5. Meccanismi deformativi. Tipi e sistemi di fratture. Effetto della pres-sione dei pori nello sviluppo delle fratture. Effetto delle fratture pree-sistenti. Il concetto di attrito nella reologia dei materiali. Il meccani-smo della presso soluzione e della plasticità cristallina nelle roc-ce.cMeccanismi di deformazione per plasticità cristallina. Dislocazioni, concetti base, terminologia, strain hardening, dislocation glide e di-slocation climb. Sintesi dei diversi meccanismi deformativi nelle roc-ce. Leggi di flusso e stato di stress nella litosfera. Concetti di power law creep, diffusion creep. Mappe della deformazione (4h di lezione). 6. I sistemi di fratture , i joints e le vene. Faglie e joints nei sistemi di fratture. Relazioni tra joints a vene e altre strutture geologiche (3h di lezione). 7. Faglie. Nomenclatura e geometria . Rigetto apparente e reale. Tipolo-gie di faglie dirette inverse e trascorrenti. Le rocce di faglia. Senso di movimento e effetti superficiali delle faglie. Inizio delle faglie . De-terminazione del senso di scivolamento. Dinamica e cinematica delle faglie. Teoria andersoniana delle faglie. Calcolo della deformazione da una popolazione di faglie. Calcolo dello stress da una popolazione di faglie. Meccanica delle faglie inverse e dei sovrascorrimenti. La pres-sione dei fluidi nelle rocce e lo sviluppo di faglie, l’ analisi di Hubbert & Rubey (4h di lezione). 8. Pieghe – Geometria. Terminologia in 2D. Geometria descrittiva delle pieghe. Nomenclatura delle pieghe basata sull’orientazione. Rapporti tra geometria e cinematica nelle pieghe. Classificazione basata sulla forma degli strati piegati. Classificazione geometrica e cinematica. Pieghe sovrimposte. Cinematica delle pieghe, curvatura gaussiana, il buckling, lo shear parallel layer, il taglio obliquo rispetto agli strati, i taglio puro. Dinamica delle pieghe. Aspetti base. Tipi di roccia corrispondenti a diversa competenza (4h di lezione). 9. Strutture minori lineari. Il boudinage, la foliazione, le lineazioni dovute ad intersezione tra foliazioni .IL clivaggio e la terminologia del clivag-gio, sua natura e domini strutturali. Rapporto tra clivaggio e strain. Processo di sviluppo della foliazione. La rotazione dei grani. Clivaggio da presso soluzione e il crenulation cleavage, il clivaggio e la deformazione. Zone di taglio e loro geometria, la trasposizione e il senso del taglio. Uso della foliazione per determinare lo spostamento nelle zone di taglio (4h di lezione). 10. I sovrascorrimenti. introduzione e contesti tettonici. Terminologia. La tettonica di scollamento superficiale e i thrusts belts . Caratteristiche base dei fold-thrust-belts. Timing assoluto e relativo nei fold-thrust-belts. Bacini di avanpaese. Principali geometrie nei sistemi di sovra-scorrimento. Le regole di Dahlstroms e geometria ramp-flat (modello di Rich). Tipologia delle pieghe nei thrust-belts. Rapporti tra pieghe e faglie. Thick skinned e thin skinned faulting. Sistemi di sovrascorrimenti e catene a pieghe e inquadramento nel modello tettonica a zolle (4h di lezione). 80 11. Sistemi di tettonica distensiva. Analisi delle strutture distensive. Il modello degli scivolamenti gravitativi. Faglie di crescita nei margini passivi subsidenti. Provincie di tettonica da rift . Categoria delle strutture distensive. Rotazione di faglie planari, faglie normali listri-che e faglie normali a basso angolo. Concetti dei thrust belt applicati ai terreni distensivi (4h di lezione). 12. Sistemi di faglie trascorrenti. Contesto tettonico delle faglie tra-scorrenti. Faglie trascorrenti e faglie di tear, sistemi trastensivi e transpressivi. Geometrie e strutture associate con le faglie trascor-renti, i bacini di pull-apart. Le strutture associate alla terminazione delle faglie trascorrenti (3h di lezione). 13. Costruzioni delle sezioni geologiche bilanciate. Metodi e strumenti. Disegno di una sezione geologica allo stato deformato. Restauro di una sezione geologica . Valutazione e validazione di una sezione. Pro-fondità di scollamento e calcolo del raccorciamento regionale (4h di lezione). Il corso viene completato da esercitazioni in aula e sul terreno Testi di riferimento: Mercier J. & Vergely P.,- Tettonica. Lezioni di Geologia Strutturale. Pitagora Editrice, Bologna, 1996. M. Boccaletti & L. Tortorici, Appunti di Geologia Strutturale, Patron Editore, Bologna, 1987. Appunti delle lezioni forniti dal docente durante le lezioni. Testi di consultazione: Davis G.H., Structural Geology of Rocks and Regions, John Wiley & Sons, New York, 1984. Marshak S., Mitra G.- Basic Methods of structural Geology. Prentice Hall. New Jersey, 1988. Suppe J., Principles of Structural Geology, Prentice-Hall, New Jersey, 1985. Park R.G. – Foundations of Structural Geology – Chapman & Hall, London 1977. Price N.J. , Cosgrove J.W. – Analysis of Geological Structures. Cambridge University press, Cambridge UK, 1990. Twiss R.J., Moores E.M. – Structural Geology. Freeman & C, New York 1992. Modalità didattiche: Lezioni frontali, laboratorio in sede, escursioni sul terreno. Esame orale Modalità di accertamento: Geologia Tecnica GEO/05 Professore Durata : Obiettivi formativi: Gianluigi Tonelli semestrale Il corso si propone di fornire agli studenti le metodologie fondamentali, teoriche e pratiche per la caratterizzazione fisica e meccanica delle terre e successiva applicazione di tali dati per l’uso delle terre come materiale da costruzione, per valutare la spinta sui muri di sostegno, per determinare la capacità portante dei terreni di fondazione e per verificare la stabilità dei versanti. 81 Programma: 1. Introduzione: presentazione del corso, cenni storici; settore di applicazione e competenze; significato nell’ambito di Scienze della Terra. 2. Stati fisici e proprietà indici delle terre: Analisi Granulometriche (setacciatura e sedimentazione); Caratteristiche Volumetriche; Struttura delle terre (Caolinite, Illite, Monmorillonite); Effetto bipolare dell’acqua; Acqua nel terreno; Attività superficiale delle particelle; Coesione; Limiti di Consistenza; Attività delle argille; Diagramma di Plasticità di Casagrande; Classifiche stradali. 3. Proprietà idrauliche delle terre: Permeabilità e Filtrazione; Legge di Darcy; Permeametri; Capillarità; Pressioni Totali, Neutrali ed Efficaci; Effetto Renard; Dreni; Filtri; Piezometri. 4. Proprietà meccaniche delle terre: Modello reologico di Terzaghi; Resistenza a rottura; Criteri di rottura; Prova di taglio diretto; Prove di compressione triassiale; Prova di compressione semplice. 5. Compressibilità delle terre: Prove di compressione Edometrica; Teoria della Consolidazione; Costipamento delle terre; Prove Proctor. 6. Stato di equilibrio plastico e spinta delle terre: Teoria di Rankine; Coefficienti di spinta; Spinta Attiva sui muri di sostegno; Metodo di Coulomb e di Rankine. 7. Fondazioni: generalità e tipologie; Rottura del terreno; Capacità portante di Fondazioni superficiali e Profonde; Tensioni indotte nel sottosuolo; Distribuzione dei carichi in profondità; Cedimenti; Coefficiente di sottofondo. 8. Stabilità dei Versanti: Pendii definiti ed indefiniti; Metodi di Verifica; Sistemi di controllo e monitoraggio. Testi di riferimento: P. L. Raviolo, Il laboratorio Geotecnico, Controls. R. Lancellotta, Geotecnica, Zanichelli. C. Viggiani, Fondazioni, CUEN. Materiale di approfondimento distribuito dal docente durante il corso. Modalità didattiche: Lezioni frontali; esercitazioni di laboratorio. Esame orale. Modalità di accertamento: Geomorfologia GEO/04 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 82 4 + 2S Daniele Savelli semestrale, 64 h (32 di lezioni + 32 h di esercitazioni sul terreno). Il corso, componendosi di una parte teorica e di attività di terreno, si prefigge di fornire agli studenti le basi teoriche e pratiche necessarie per l’analisi, la cartografia e l’interpretazione delle forme della superficie terrestre, ponendo particolare attenzione alle cause che le generano e le modificano. Verrà dato inoltre particolare risalto agli aspetti pratici del riconoscimento e cartografia degli elementi costituenti il paesaggio geologico e dell’individuazione dello stato di attività e delle tendenze evolutive degli stessi. Programma: Il modellamento del rilievo. Introduzione. Agenti e processi morfogenetici. Il modellamento endogeno. Il modellamento esogeno (1h*). Forme prodotte dai processi elementari di degradazione. Il carsismo (3h*). I fattori geologici del modellamento del rilievo: forme tettoniche e forme litostrutturali (4h*). La Geomorfologia dei versanti: dilavamento e ruscellamento, movimenti di massa (5h*). Geomorfologia dei sistemi fluviali. Forme e processi fluviali. Caratteristiche della rete idrografica. I diversi tipi di canali. Terrazzi e conoidi (7h*). Geomorfologia delle coste. Forme e processi litorali. Caratteristiche dei diversi tipi di costa. Lagune e foci fluviali (5h*). Geomorfologia climatica. Il sistema morfoclimatico periglaciale. Il sistema morfoclimatico glaciale. Il sistema morfoclimatico arido. Il sistema morfoclimatico temperato. Il sistema morfoclimatico caldo-umido (7h*). Cartografia geomorfologica. Le scale di rappresentazione. Tipi di carte geomorfologiche. Legende geomorfologiche (2h**). Criteri di classificazione e riconoscimento delle forme del rilievo e dei depositi superficiali (30h**). * Lezioni frontali ** Attività dimostrativa e pratica in aula e sul terreno Nota: Lezioni frontali e attività dimostrative e pratiche in aula si integreranno argomento per argomento durante l’intero svolgimento del corso. Sono previste anche escursioni sul terreno da svolgersi nella seconda metà del corso. Testi di riferimento: PANIZZA M. (2002) - Geomorfologia. Pitagora Ed., Bologna. CASTIGLIONI G. B. (1982) - Geomorfologia. UTET, Torino. Testi di consultazione per argomenti specifici BARTOLINI C. & PECCERILLO A. (2002) – I FATTORI GEOLOGICI DELLE FORME DEL RILIEVO. Lezioni di geomorfologia strutturale. Pitagora, Bologna, 216 pp. DRAMIS F. & BISCI C. (1998) – CARTOGRAFIA GEOMORFOLOGICA. Manuale di introduzione al rilevamento ed alla rappresentazione degli aspetti fisici del territorio. Pitagora, Bologna, 215pp. Modalità didattiche: Lezioni frontali; attività dimostrative e pratiche di terreno; tesine di approfondimento. Esame orale Modalità di accertamento: Good Laboratory Practice CFU Professore Durata: 4 Arrigo Collina semestrale x 32 h.) 83 Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base sugli standards di qualità applicabili nei laboratori chimici e biologici (norme ISO e lineeguida OECD sulla Buona Pratica di Laboratorio) oltre che ad elementi generali relativi alla sicurezza. Programma: 1. Generalità sulla qualità 2. Standard di qualità internazionali 3. ISO 4. Norme volontarie e cogenti 5. Sistemi di certificazione e accreditamento in Italia 6. Sistemi di gestione della qualità e qualità totale 7. Cenni e punti principali delle norme per la certificazione ambientale e per la certificazione etico sociale 8. Cenni e punti principali HACCP 9. Norme ISO 9000 10. Storia 11. Ciclo di Deming 12. Punti principali della norma 13. Tipologia e gestione dei documenti - Analogie con le GLP 14. Visite ispettive 15. Non conformità e azioni correttive 16. Misura ed incertezza di misura 17. Accuratezza, precisione, taratura e riferibilità 18. GLP 19. Cenni storici 20. OECD e Comunità Europea (lineeguida e direttive) 21. Normativa italiana (DL 120/92 – DM 5 agosto 1999) 22. Scopo, applicabilità, definizioni ed approfondimento dei vari punti 23. Altre lineeguida OECD 24. Norma UNI EN ISO/IEC 17025 ed accreditamento dei laboratori 25. Approfondimento dei punti principali 26. Sicurezza di laboratorio 27. Cenni alla normativa vigente (626/94) 28. Rischio chimico e rischio biologico 29. Frasi di rischio 30. Dispositivi di protezione individuali 31. Scheda di sicurezza 32. TLV 33. Buone regole di comportamento Testi di riferimento: I testi di riferimento sono norme e lineeguida che verranno forniti in copia durante lo svolgimento delle lezioni. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento: 84 Idrogeologia GEO/05 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche Modalità di accertamento: 5+1S Carmela Paletta semestrale – 56 h (40 + 16) Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti di base della idrogeologia, con elementi di geochimica delle acque, integrati da analisi di progetti di ricerca, sfruttamento e salvaguadia delle risorse idriche. Ciclo dell’acqua e bilancio ideologico: precipitazioni, evapotraspirazione, ruscellamento e deflusso dei corsi d’acqua, infiltrazione. Disponibilità dei dati, sistemi di misura ed elaborazione dati. Acque sotterranee e formazioni geologiche. Gli acquiferi: rocce serbatoio, substrati impermeabili. Falde libere, falde confinate, falde sospese, acque fossili. Classificazione delle rocce nei riguardi della permeabilità. Circolazione delle acque sotterranee: alimentazione e regime delle falde, Legge di Darcy, coefficiente di permeabilità, metodi di misura, velocità di filtrazione e velocità reale, determinazione della velocità reale nelle falde, limiti di validità della legge di Darcy, trasmissività. Sorgenti Opere di captazione. Prove idrauliche in regime transitorio e stazionario. Reti di monitoraggio Rapporti falde dolci - acque salate Elementi di prospezione geofisica applicata allo studio degli acquiferi. Cenni di inquinamento e vulnerabilità delle falde Elementi di legislazione relativa alle acque. Contributi dell’idrogeologia agli studi di V.I.A. Esercitazioni: il censimento idrogeologico, ricostruzione ed interpretazione della morfologia della superficie piezometrica. Le carte idrogeologiche. Elaborazione ed interpretazione della cartografia tematica. Idrogeologia regionale: i principali acquiferi in Italia. Studio di “case history”. Escursioni sul terreno. P. Celico, Elementi di Idrogeologia. Ed. Liguori. 2003 G. Chiesa, Pozzi per acqua. Hoepli, 1986. M. Civita, Idrogeologia applicata ed ambientale. Casa Editrice Ambrosiana 2005. (ISBN 88-408-1297-0) Lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio e sul terreno Esame orale 85 Igiene Igiene Ambientale 4 (3+1) Anna Pianetti semestrale, 40 h (24+16) Il corso si propone di far conoscere i fattori che condizionano positivamente e negativamente lo stato di salute, le principali patologie infettive e cronico degenerative e di fornire conoscenze sugli strumenti e i metodi per prevenire, limitare o eliminare la diffusione di malattie in seno alla popolazione. Programma: Scopi dell’Igiene Nozioni di demografia sanitaria: dalla raccolta all’interpretazione dei dati. Prove di significatività. La valutazione del rischio Gli studi epidemiologici: epidemiologia descrittiva, investigativa e sperimentale. Misure degli eventi sanitari. Epidemiologia generale delle malattie infettive: Eziologia, modalità di trasmissione, fattori favorenti, modi di comparsa e rilevamento della frequenza delle infezioni. Prevenzione generale delle malattie infettive: notifica, misure contumaciali, disinfezione, disinfestazione, steilizzazione, profilassi immunitarie. Aspetti generali dell’epidemiologia e prevenzione delle infezioni: a trasmissione aerea, parentale e/o sessuale, da vettori e zoonosi, enteriche. Principi generali di espidemiologia e prevenzione delle malattie non infettive: tumori, malattie cardio-vascolari, diabete, broncopneumopatie. Igiene dell’ambiente: pirncipali inquinanti ambientali e riflessi sulla salute. Igiene dell’alimentazione: Igiene della nutrizione: fabbisogni alimentari e patologie da errata alimentazione. Rischi infettivi e non infettivi connessi al consumo di alimenti. La conservazione degli alimenti. Igiene dell’ambiente sociale: fumo, alcool, droghe. L’organizzazione mondiale della sanità. Il sistema sanitario nazionale e i servizi sanitari sul territorio. Testi di riferimento: Igiene e medicina preventiva, vol. 1 e 2 di Barbuti, Bellelli Fara, Giammanco, Casa Editrice Monduzzi. Igiene – Epidemiologia – Sanità Pubblica “SECRETS” di Signorelli Casa Editrice SEU. Modalità didattiche: Lezione frontali e seminari di approfondimento esame orale Modalità di accertamento: 4 Anna Pianetti semestrale, 32 h. L’igiene ambientale ha lo scopo di valutare l’insieme dei fattori in grado di esercitare un effetto significativo sulla salute dell’uomo. Il corso, pertanto, si prefigge di ricercare il rapporto esistente tra qualità della vita (fenomeni sanitari) e qualità dell’ambiente (fisico-naturale o costruito e quello sociale), la cui alterazione può essere causa di malattia, ponendo particolare attenzione ai fenomeni demografici e alla matrici dell’ambiente non vivente (Aria, acqua, ambienti confinati, ecc.) Programma: Definizione e contenuti dell’Igiene ambientale Gli inquinamenti ambientali Gli inquinamenti da sostanze chimiche L’inquinamento atmosferico: effetto dell’aria atmosferica sulla salute umana per variazione delle sue caratteristiche fisiche. Aria, veicolo di contaminanti: tipologia degli inquinanti aerodispersi, effetti dell’inquinamento atmosferico sulla salute umana. Inquinamento inframurale: tipologia degli inquinanti, effetti dell’inquinamento sulla salute umana. L’acqua potabile: fabbisogno idrico, approvvigionamento idrico, criteri di potabilità, sistemi di potabilizzazione, qualità dell’acqua potabile ed effetti a lungo termine sulla salute umana. Le acque reflue: allontanamento, smaltimento naturale e artificiale, rifiuti liquidi industriali, effetti sulla salute umana di un non razionale allontanamento e smaltimento. Il rumore: caratteristiche del rumore, fonti, effetti sulla salute umana. I rifiuti solidi: caratteristiche, raccolta, allontamento e smaltimento. Testi di riferimento: S.Barbuti, E.Bellelli, G.M.Fara, G.Gammanco: Igiene -Monduzzi Editore Signorelli C.: Igiene ed edilizia ambientale – SEU Roma L. Checacci coll.:Igiene-Casa Editrice Ambrosiana Modalità didattiche: lezioni frontali e seminari di approfondimento Modalità di orale accertamento: MED/42 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Med 42 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Immunoematologia – (II° modulo) MED/15 CFU Professore Durata: 86 4 Francesco Picardi (semestrale, 40 h.) 87 Programma: Sistema gruppo ematico AB0: genetica, biochimica, determinazione diretta ed indiretta; Sistema gruppo ematico Rh: genetica; teoria di Fisher-Race e Wiener;determinazione, ricerca Du e fenotipo; Antigeni ed anticorpi: generalità; fattori implicati nel legame Ag-Ab; La LISS (low ionic strenght solution): principi teorici, campi e modalità di utilizzo; Ricerca anticorpi e loro identificazione: Test all’antiglobulina diretto ed indiretto: modalità di esecuzione (test in provetta, in gradiente di densità, in agglutinazione su colonna ed in fase solida). Prove di compatibilità. Type and Screen. Identificazione anticorpi con utilizzo di pannelli eritrocitari. La tecnica di eluizione; Malattie trasmissibili con il sangue: HBV, HCV, HIV, Lues, Malaria ecc.; Qualità: principi teorici e risvolti pratici dell’implementazione del sistema qualità; Il metabolismo del globulo rosso: glicolisi anaerobia, shunt dei pentoso fosfati e ciclo del glutatione ridotto; La linea produttiva delle serie rossa: dalla cellula staminale al globulo rosso; Anemie emolitiche: generalità, classificazione e diagnostica di laboratorio; La malattia emolitica del neonato (MEN): eziologia, prevenzione e trattamento; Legislazione Trasfusionale: legge 107/90 e decreti delegati; Preparazione delle componenti ematiche: sangue intero, plasma fresco congelato, buffy-coat, piastrine ecc. Modalità didattiche: (lezione frontale, esercitazioni di laboratorio) Indagini e prove in situ GEO/05 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche 88 5 (3 + 2S) Francesco Veneri semestrale – 40 h (24 + 16) Il corso si propone di fornire agli studenti le metodologie fondamentali, teoriche e pratiche, per la caratterizzazione, in sito, dei terreni, nei livelli più superficiali. 1. La Perforazione come tecnica di indagine stratigrafica e di prelievo di campioni: sistemi a carotaggio continuo. 2. Prove geotecniche in sito: Scissometriche (FV); Dilatometriche (DMT); Pressiometriche (PM); Penetrometriche Statiche (CPT e CPTU); Penetrometriche Dinamiche (DP); Standard Penetration Test (SPT); Carico su Piastra (PLT); Prova CBR; Prova di densità in sito. 3. Sistemi di controllo e monitoraggio dei livelli superficiali: inclinometri; estensimetri; Fessurimetri. F. Cestari (a cura di), Prove geotecniche in sito, Acque Sotterranee. G. Peli, La Perforazione, Casa Editrice Nuove Ricerche. Materiale di approfondimento distribuito dal docente durante il corso. Lezioni frontali; esercitazioni sul terreno. Modalità di accertamento: Esame orale, Tesina di approfondimento. Informatica/Statistica (Modulo I) INF-01 CFU Professore Durata: Titolo del corso Obiettivi formativi: Programma: 4 Domenico Consoli semestrale, 40 h. Informatica Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici e pratici delle tecnologie informatiche . L’obiettivo del modulo è quello di formare uno studente che abbia una visione ampia dell’ information technology sia dal punto di vista dell’hardware che del software applicativo. Durante il corso vengono affrontati anche gli argomenti della certificazione ECDL. 1. Informatica e Società 1.1 Scenari tecnologici 1.2 Biochip e bioinformatica 1.3 L’information technology in ufficio 1.4 L’information technology nelle attività produttive 1.5 I sistemi esperti e le basi di conoscenza 1.6 La società digitale E-government, e-commerce, e-learning 2. Hardware dell’elaboratore 2.1 Architettura interna di un elaboratore. La macchina di Von Neumann. 2.2 Il microprocessore. La logica di funzionamento. La struttura a bus. 2.3 Parametri di valutazione di un processore. Tecnologia RISC, CISC. 2.4 Periferiche di input/output. Memoria centrale e di massa. 3. Software di base 3.1 I sistemi operativi. Monotask e multitask. Time sharing e real time. 3.2 Il gestore dei processori. I processi. Politiche di scheduling 3.3 La gestione della memoria. 3.4 Tecniche di programmazione, segmentazione e swapping. 3.5 Il file system. Il gestore delle periferiche. Lo spooling. 4. Linguaggi di programmazione 4.1 La codifica delle informazioni. Codice EBCDIC e ASCII. 4.2 Gli algoritmi. 4.3 La programmazione. I paradigmi: imperativo, funzionale e logico. 4.4 Linguaggio assembly. Linguaggi orientati agli eventi e agli oggetti. 4.5 I traduttori: interpreti e compilatori. 89 5. Ipermedia e ipertesti 5.1 Gli OPT: Office Productivity Tools. Il wordprocessing. 5.2 Dal testo all’ipertesto. Ipermedia. 5.3 Progettazione di un ipertesto. Le mappe concettuali. Links e ho-twords. 6. Spreadsheets 6.1 Il foglio di calcolo. Ambiente di lavoro. 6.2 Funzioni di tipo statistico-matematiche. La funzione logica SE. 6.3 Le matrici. Regressione e correlazione. Linee di tendenza. 6.4 Grafici. 7. Databases 7.1 Progettazione di un database. Database relazionale. I DBMS. 7.2 Il modello concettuale E/R. Entità, attributi e chiavi. 7.3 Modello logico e schema relazionale. 7.4 Interrogazione di un database. Progettazione query in QBE e SQL. 8. Reti di computers e Internet 8.1 Reti di computers. Evoluzione del networking. Tipologie di reti. 8.2 Dispositivi hardware: switch, bridge, router. PSTN, ISDN, ADSL. 8.3 Modello OSI. Protocollo TCP/IP. Internet, Intranet e Extranet. 8.4 I servizi di Internet: web, e-mail, ftp, telnet. I motori di ricerca. Ri-cerca avanzata. Testo di riferimen- D. Consoli, Information Technology: Scenari e Net Economy, ed. Goliardiche 2004 to: D. Consoli “Informatica – Teoria e Pratica – “, Edizioni Goliardiche, 2003 materiale per esercitazioni pratiche Lezione frontale; utilizzo della rete informatica e software di presentazione. Modalità di accertamento: prova pratica e test al computer; esame orale Tesine individuali Statistica (Modulo II) MAT/06 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 90 4 Marco Rocchi [email protected] semestrale. Il corso si propone di fornire allo studente una formazione statistica di base, non disgiunta dalla acquisizione di una capacità operativa di fronte a problematiche concrete. 1. Popolazione e campione. 2. Rappresentazione di dati. 3. Scala di misurazione delle variabili. 4. Principali indici di posizione (media aritmetica, media geometrica, media armonica, mediana, moda) e di dispersione (intervallo di variazione, varianza, deviazione standard, coefficiente di variazione, quartili, distanza interquartile). Programma : 5. Regressione e Correlazione 6. Principali distribuzioni:binomiale, di Poisson, gaussiana. 7. Le distribuzioni campionarie: distribuzione della media campionaria, distribuzione t di Student. 8.Test di significatività: il-test z su singoli valori e su 1 o 2 campione; il-test t di Student su 1 o 2 campioni, (dati indipendenti e dati appaiati), il test chi-quadro, rassegna di altri test parametrici e non parametrici. 9. Intervalli di confidenza per le medie e per le proporzioni. Testi di riferimento: Rocchi M.B.L. Elementi di Statistica per le applicazioni biomediche, Le Goliardiche, Trieste, 2004. Rocchi M.B.L., Esercizi svolti di statistica per le applicazioni biomediche, Goliardiche, Trieste, 2005 Modalità didattiche: Lezioni frontali. Prova scritta, colloquio orale. Modalità di accertamento: Ingegneria Genetica BIO/18 Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: semestrale. Il corso si propone di fornire agli studenti la conoscenza delle principali strategie che permettono la manipolazione degli acidi nucleici Il DNA è il materiale genetico fondamentale - Dimostrazioni che il DNA è depositario dei caratteri ereditari - Le parti costitutive degli acidi nucleici - La doppia elica - Conformazioni del DNA - La cromatina: gli istoni, i nucleosomi, i cromosomi - Struttura di un gene - Duplicazione del DNA La trascrizione, la traduzione e il codice genetico La tecnologia del DNA ricombinante - Enzimi di restrizione - Vettori di clonaggio: plasmidi, battriofagi, cosmidi - Ligasi - Trasformazione e selezione - Creazione e screening di genoteche Il DNA ricombinante e l’evoluzione Analisi mediante Southern blot 91 Sintesi chimica del DNA, amplificazione e sequenziamento del DNA - La sintesi chimica del DNA - La PCR - Le tecniche di sequenziamento del DNA Ricerca in banche dati delle sequenze nucleotidiche ed aminoacidiche per identificare geni e proteine e le loro funzioni APPLICAZIONI La produzione su larga scala di proteine da microorganismi ricombinanti - Il DNA ricombinante in medicina e nella industria La manipolazione genetica delle piante Gli animali transgenici La genetica molecolare umana -La mappatura ed il clonaggio di geni delle malattie umane - La diagnosi di malattie genetiche basata sul DNA La terapia genica applicata all’uomo Regolamentazione e brevetti in biotecnologia Testi di riferimento: Watson, “DNA Ricombinante” Zanichelli, 1994 Modalità didattiche: lezione frontale esame orale Modalità di accertamento: Istituzioni di Matematica Mat/07 CFU Professore Durata: Titolo del corso: Obiettivi formativi: Programma: 92 8 (7+1) Fortunata Solimano semestrale, h.72 Istituzioni di Matematica Il corso si pone l’obiettivo di fornire gli strumenti di base di Calcolo, partendo dalle proprietà dei numeri reali e delle matrici reali e introducendo i concetti di funzione, limite, derivata, integrale, sistemi algebrici lineari ed equazioni differenziali. Insiemi numerici: numeri reali, valore assoluto, retta reale; intervalli, intorni, punti di accumulazione, punti isolati; estremo inferiore e estremo superiore, minimo e massimo di un insieme di numeri reali. Coefficienti binomiali. Numeri complessi. Limiti notevoli. Successione di numeri reali: limiti di successioni, successioni convergenti, divergenti, indeterminate. Criteri di convergenza. Funzioni reali di una variabile reale: funzioni elementari, limiti, continuità, teorema della permanenza del segno, teorema degli zeri, teorema di Weierstrass, derivabilità, teoremi di Rolle e di Lagrange, regola de l’Hopital, formula di Taylor, funzioni crescenti e decrescenti, massimi e minimi, concavità e convessità, grafico qualitativo di una funzione; funzioni pari, dispari, periodiche. Prolungamenti e restrizioni. Cenni sulle funzioni di due variabili. Integrazione: integrale definito secondo Riemann e sue proprietà, teorema del valor medio; teorema fondamentale del calcolo integrale, integrale indefinito, integrazione per decomposizione in somma, integrazione di funzioni razionali; integrazione per parti e per sostituzione, integrali impropri; calcolo di aree di figure piane. Cenni sugli integrali doppi. Algebra lineare: spazi vettoriali; indipendenza lineare di vettori; basi e dimensioni. Matrici e operazioni fra matrici, matrice inversa, rango di una matrice. Sistemi algebrici lineari; regola di Cramer e teorema di Rouché-Capelli. Sistemi omogenei. Autovalori e autovettori. Equazioni differenziali: equazioni differenziali di 1° ordine lineari e a variabili separabili. Legge di crescita di una popolazione isolata. Equazioni differenziali di II ordine a coefficienti costanti omogenee. Problema di Cauchy. Testi di riferimento: G. Pellacani, G.Pettini, C.Vettori, Istituzioni di Matematica, Editrice Clueb, Bologna oppure qualunque altro testo di Istituzioni di Matematica a livello universitario Modalità didattiche: lezione frontale ed esercitazioni prova scritta e prova orale Modalità di accertamento: Istologia e Anatomia Microscopica Istologia (Modulo I) BIO/17 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Tiziana Cecchini semestrale, 32 ore Fornire agli studenti le nozioni di base per una studio approfondita dei tessuti, delle loro caratteristiche strutturali, ultrastruttrali e funzionali. Il corso fa fondamentalmente riferimento alla Istologia dell’uomo, essendo coordinato con Anatomia microscopica Programma: Introduzione Tessuto epiteliale di rivestimento Tessuto epiteliale ghiandolare: ghiandole esocrine ed endocrine. Tessuto connettivo: propriamente detto, cartilagine, osso, sangue Tessuto muscolare Tessuto nervoso Testi di riferimento: P.Rosati, R.Colombo: I tessuti; Edi Ermes ed. Modalità didattiche: Lezione frontale con supporto di proiezioni computerizzate ed esercitazioni di laboratorio Prova di riconoscimento preparati istologici ed esame orale Modalità di accertamento: 93 Istologia e Anatomia Microscopica Anatomia Microscopica (modulo II) BIO/16 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Stefano Papa (semestrale, 40 h.) Il percorso didattico del Triennio prevede serie di materie biologiche atte ad ottenere un concreto inquadramento degli aspetti bio-anatomo-funzionali dell’organismo umano. In tal senso, dopo un primo inquadramento dei fenomeni cellulari che riguardano il funzionamento delle cellule dell´organismo umano (citologia), del loro differenziamento e della conseguente costituzione nei diversi tessuti (Istologia), lo studente affronta una materia propedeutica atta a chiarire l´organizzazione anatomica microscopica dei principali organi dell´organismo umano (1°modulo di Istologia/2° modulo di Anatomia microscopica) per una migliore comprensione delle strutture anatomiche principalmente correlate alla patologia umana. Programma: Apparato cardio circolatorio: Cuore: struttura, ultrastruttura, sistema di conduzione. Sistema arterioso: Anatomia microscopica di arterie e vene, (aorta toracica, arteriole, capillari, venule, vene cave). Sangue. Sistema linfatico: vasi linfatici e organi linfoidi, organizzazione generale del sistema immunitario. Apparato respiratorio: vie aeree e polmoni. Apparato digerente: esofago, stomaco, intestino tenue, crasso retto. Fegato. Pancreas. Apparato urinario: rene e vie urinarie. Sistema endocrino. Testi di riferimento: Wheater, Istologia e Anatomia Microscopica, Editrice Ambrosiana Modalità didattiche: (lezione frontale, esercitazioni di laboratorio) test di verifica parziale Modalità di accertamento: programma: 1 test (2 CFU/test) valutazione finale: orale programma: Totale o scorporato della parte relativa alla verifica parziale (2-4 crediti) Tipologia dell’esame: verifica parziale: test a risposta multipla e prova pratica (riconoscimento del preparato anatomico)(facoltativo) verifica finale: orale (obbligatorio) con riconoscimento preparato/i anatomico/i Istopatologia MED/08 CFU Professore: Durata: 94 4 Andrea Carnevali semestrale, 40 h Obiettivi formativi: Dopo la conoscenza della struttura e della fisiologia della cellula e della istologia ed anatomia normale il discente affronta lo studio delle alterazioni morfologiche osservabili nelle patologie neoplastiche e non-neoplastiche, le metodologie diagnostiche e le applicazioni delle biotecnologie alla diagnostica morfologica. Programma: - organizzazione di un laboratorio di istopatologia - tecniche speciali in istopatologia - modificazioni cellulari nelle patologie infiammatorie e neoplastiche - studio sistematico delle patologie infiammatorie e neoplastiche nei diversi organi ed apparati con particolare approfondimento delle patologie che richiedono l’utilizzo di tecniche speciali ( immunoistohimiche, biomolecolari, microscopia elettronica). Modalità didattiche: Lezione frontale, esercitazioni di laboratorio, eventuali lavori di gruppo. Verifica finale orale; esame pratico (valutazione di preparati al microscopio ottico). Modalità di accertamento: Laboratorio di Litologia GEO/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Testi consigliati 4 + 1S Vincenzo Perrone Semestrale; 48 ore (32 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Il corso si propone di dare gli elementi di base per il riconoscimento macroscopico delle rocce mediante l’esame di campioni in laboratorio e di esercitazioni sul terreno Minerali e rocce. I minerali litogenetici. Le diverse famiglie di rocce ed il ciclo delle rocce. Le rocce magmatiche. Caratteri e classificazione: - le rocce magmatiche plutoniche; - le rocce magmatiche vulcaniche; - le rocce magmatiche subvulcaniche; - le rocce piroclastiche. Le rocce sedimentarie. Caratteri e classificazione: - le rocce clastiche; - le rocce di origine chimica e biochimica (rocce carbonatiche, evaporitiche e residuali); Le rocce metamorfiche e le migmatiti D’Amico, Innocenti e Sassi – Magmatismo e metamorfismo – UTET Editore Torino D’Argenio, Innocenti, Sassi- . Introduzione allo studio delle rocce. UTET Editore Torino. Bosellini, Mutti e Ricci Lucchi – Rocce e successioni sedimentarie – UTET Editore Torino Tucker M.E. – Rocce sedimentarie – Flaccovio Editore Palermo 95 Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni pratiche in laboratorio e in campagna. Il corso ha carattere seminariale e non prevede un esame finale. Per l’acquisizione Modalità di accertamento: dei CFU è necessario partecipare ad almeno il 75% delle attività didattiche svolte Metodologie Biochimiche BIO/10 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 96 6 Paolino Ninfali [email protected] semestrale (48 h) Il corso fornisce le nozioni di base relativve ai metodi di indagine biochimica e guida lo studente alla comprensione delle loro possibili applicazioni nonché delle specifiche opportunità offerte da un singolo metodo rispetto agli altri, nella raccolta dei dati sperimentali. Il processo scientifico. Il metodo ipotetico deduttivo, rapporto fra scienza e tecnica, ricaduta sulla società delle scoperte scientifiche e della tecnologia. Il codice etico delle ricerche biomediche. Studi in vivo ed ex-vivo. Modificazione della dieta, somministrazione di farmaci, animali transgenici e knoch out, condizionamento e trapianto di cellule ed organi. Preparazione di organi, tessuti e cellule. Organi perfusi e fettine di tessuto, disgregazione del tessuto e semina delle cellule da tessuti normali e tumorali. Separazione di cellule:gradiente di densità a gravità 1, con centrifugazione su fradiente continuo e isopicnico. Omogenati cellulari. Omogenizzazione con potter, ultraturrax e sonicazione. Uso di tamponi specifici, con antiproteolitici, composti riducenti o stabilizzanti. Destromizzazione, separazione degli urganuli cellulari con centrifugazione differenziale. Studio degli enzimi. Misura dell’attività enzimatica. Metodi spettrofotometrici, fluorimetrici, radiochimici. Cinetica enzimatica: calcolo della Km, Ki, Ka. Studio del tipo di inibizione: competitiva, non competitiva, incompetitiva. Tipizzazione dell’enzima con analoghi dei substrati, curva di pH e della temperatura. Studio delle proteine. Quantificazione delle proteine: assorbanza a 280 e 260 nm, metodo del Biureto, di Lowry, di Bradford. Purificazione di proteine con cromatografia convenzionale: gel filtrazione, cromatografia, scambio ionico, di affinità, di immunoaffinità, ad interazioni idrofobiche, a fase inversa. Analisi delle struttura primaria: con degradazione di Edman. Analisi cristallografica. Elettroforesi Elettroforesi su gel di poliacrilammide in condizioni native o denaturanti (SDS-PAGE), rivelazione e analisi densitometrica delle bande, determinazione del peso molecolare, elettroforesi su gradiente, elettroforesi preparativa, isoelettrofocalizzazione, immunoblot. Elettroforesi bidimensionale. Elettroforesi capillare. Dosaggio dei metaboliti. Metodi di deproteinizzazione, dosaggi con metodi spettrofotometrici, fluorimetrici, radiochimici. Spettroscopia infrarosso, NMR, EPR, spettrometria di Massa. Cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) in fase inversa e diretta. Tecniche immunologiche Produzione di anticorpi policlonali e monoclonali. Purificazione di anticorpi, verifica della immunoreattività, curve di immunotitolazione, applicazioni immunoistochimiche e citochimiche, sistemi ELISA, amplificazione del segnale nella reazione antigene-anticorpo. Testi di riferimento: Wilson K, Walker JM “ Metodologia biochimica- Raffaello Cortina Editore 2003 Reed, Holmes, Weyers, ecc. “Metodologie di base per le scienze biomolecolari”, Zanichelli, BO, 2004 Modalità didattiche: lezione frontale e laboratorio esame orale e scritto Modalità di accertamento: Microbiologia BIO/19 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 8 Francesca Bruscolini (semestrale x ore 56+16) Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base della Microbiologia e gli strumenti per la comprensione dei molteplici ruoli che i microrganismi rivestono in natura Introduzione Storia della Microbiologia I Regni degli organismi Caratteristiche strutturali e funzionali della cellula procariotica. Eubatteri-Archebatteri. Organismi eucarioti: cenni su Miceti e Protozoi. Crescita microbica: Effetti dell’ambiente sulla crescita microbica. Endospore batteriche. Forme vitali non coltivabili. Metabolismo. Tipologie metaboliche Metabolismo energetico: respirazione aerobia, respirazione anaerobia, fermentazione. Ossidazione di substrati organici. Ossidazione di substrati inorganici. Fotosintesi batterica. Processi biosintetici: assimilazione del carbonio, dell’azoto, dello zolfo. 97 Genetica microbica: Mutazioni ed agenti mutageni. Ricombinazione batterica: Coniugazione, Trasformazione, Trasduzione Tassonomia microbica: inquadramento sistematico dei microrganismi. Classificazione dei microrganismi. Microrganismi ed ambiente naturale: i microrganismi e la struttura degli ambienti naturali. Cicli delle sostanze nutritive. Virus: struttura e proprietà. Riproduzione, coltivazione. Virus animali. Battiofagi. Associazioni simbiotiche: Commensalismo, Meutralismo, Parassitismo. Patogenesi delle malattie infettive. Fattori di virulenza batterica. Meccanismi di difesa dell’ospite: Meccanismi di difesa generali o aspecifici . Immunità specifica. Reazioni antigene-anticorpo. Reazioni di ipersensibilità. Epidemiologia delle malattie infettive:riserve di infezione, modalità di trasmissione degli agenti patogeni. Controllo dei microrganismi: agenti chimici e fisici. Chemioterapia antibatterica. Coltivazione e identificazione dei batteri. Osservazione microscopica dei microrganismi. Biotecnologie e loro applicazioni nei settori dell’industria, agricoltura e risanamento ambientale. Testi di riferimento: Testi consigliati L.M. Prescott, J.P.Harley, D.A. Klein- Microbiologia- ed. Zanichelli M.T. Madigan, J.M. Martinko, J. Parker – Brock- Biologia dei Microrganismi – Ed. Casa Editrice Ambrosiana. Modalità didattiche: lezione frontale ed esercitazioni Esame orale Modalità di accertamento: Micropaleontologia GEO/01 Professore Durata: Obiettivi formativi: 98 Rodolfo Coccioni semestrale, 32 h (16 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Scopo principale dell’insegnamento è quello di fornire - seguendo un approccio critico ed integrato - dati e considerazioni oggettive di base sui diversi gruppi di microfossili, sulle variazioni del mondo fisico (geologiche, climatiche e oceanografiche), sui fenomeni di trasformazione della biosfera e sui metodi di indagine che il progresso scientifico ha fornito alle Scienze della Terra e che hanno permesso di valorizzare i dati micropaleontologici confermando la loro grande affidabilità. Al termine del corso lo studente dovrà avere assimilato le conoscenze fondamentali nei settori della Micropaleontologia, della Stratigrafia, della Paleoecologia e della Paleooceanografia. Programma: Introduzione Definizione e scopi nell’ambito delle Scienze della Terra. Ecologia Principi di ecologia. Ecosistemi. Distribuzione areale delle popolazioni. Biocenosi e tanatocenosi Dalla biocenosi alla tanatocenosi. Variazioni nel tempo delle tanatocenosi. Micropaleontologia sistematica Foraminiferi. Nannoplancton calcareo. Ostracodi. Pteropodi. Calpionellidi. Alghe calcaree. Briozoi. Radiolari. Diatomee. Silicoflagellati ed Ebridianidi. Conodonti. Dinoflagellati. Acritarchi e Tasmanidi. Spore e Pollini. Chitinozoi. Biostratigrafia Microfossili guida. Associazioni. Unità biostratigrafiche. Scale biostratigrafiche della regione mediterranea. Correlazioni biostratigrafiche. La micropaleontologia nell’ottica delle ricostruzioni geologiche. Paleobiogeografia e paleogeografia. Paleoecologia. Paleoclimatologia. Metodiche micropaleontologiche di campagna e di laboratorio. Applicazioni micropaleontologiche per l’ambiente, i beni culturali e la natura. ESERCITAZIONI Applicazioni pratiche dei metodi di campagna e di laboratorio. Riconoscimento dei principali microfossili al microscopio. Applicazioni pratiche delle scale biostratigrafiche. Interpretazioni paleoecologiche, paleogeografiche e paleoclimatiche. Interpretazioni paleooceanografiche. Testi di riferimento: B. U. Hag & A. Boersma, 1978, Introduction to Marine Micropaleon-tology, Elsevier North Holland Inc., New York. A. Azzaroli & M.B. Cita, 1979, Geologia Stratigrafica, vol. 1, 2, 3, Isti-tuto Editoriale Cisalpino, Milano. M.B. Cita, 1979, Micropaleontologia, Istituto Editoriale Cisalpino, Mila-no. D. Brasier, 1980, Microfossils, Allen & Unwin LTD, London. A. Ferrari, 1980, Unità stratigrafiche e correlazioni, Pitagora Editrice, Bologna. H. M. Bolli, J.B. Saunders & K. Perch-Nielsen (eds.), 1985, Plankton Stratigraphy, Cambridge University Press, London. D. Sartorio & S. Venturini, 1988, Southern Tethys Biofacies, AGIP S.p.A., S. Donato Milanese. E. Ferrero Mortara, S. Sampò & R. Tampieri (a cura di), 1989, Foramini-feri. Rassegna sistematica, CLU, Torino. Ch. Hemleben, M. Spindler & O.R. Anderson, 1989, Modern Planktonic Foraminifera, Springer-Verlag, New York. G. Jenkins & J.W. Murray (eds.), 1989, Stratigraphical Atlas of Fossil Foramifera, (2nd edition), British Micropalentological Society Series. R. Coccioni & M. Perugini, 1990, Manuale pratico di tecniche micro-paleontologiche, Centrostampa Università Urbino. 99 J.J. Lee & O.R. Anderson (Eds.), 1991, Biology of Foraminifera, Aca-demic Press, London. J.W. Murray (1991), Ecology and Paleoecology of Benthic Fo-raminifera, Longman scientific & Technical, Harlow. G. Jenkins (ed.), 1993, Applied Micropaleontology, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. A. Hailwood & R.K. Kidd (eds.), 1993, High Resolution Stratigraphy, Geological Society Special Publication No. 70, London. P. Lipps (Ed.), 1993, Fossil Prokaryotes and Protists, Blackwell Scien-tific Pubblications, Cambridge. D.W.J. Bosence & P.A. Allison (eds.), 1995, Marine Palaeoenviron-mental Analysis from Fossils, Geological Society Special Publication No. 83, London. R.W. Jones, 1996, Micropaleontology in Petroleum Exploration, Clarendon Press, Oxford. A. Magnilevsky & R. Whatley (eds.), 1996, Microfossilis and Oceanic Environments, University of Wales, Aberystwyth-Press. P.J. Brenchley & D.A.T. Harper, 1998, Palaeoecology: Ecosystem, En-vironments and Evolution, Chapman & Hall, London. R.E. Martin (ed.), 2000, Environmental Micropaleontology - The Ap-plication of Microfossils to Environmental Geology, Kluwer Aca-demic, Plenum Publishers, New York. B.K. Sen Gupta (ed.), 2000, Modern Foraminifera, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. P.F. Rawson and others, 2001, Stratigraphical Procedure, Geological Society Publishing House, Bath. Modalità didattiche: lezione frontale, tesine di approfondimento, escursioni sul terreno Prova scritta e colloquio orale Modalità di accertamento: Mineralogia GEO/06 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 100 6+2 Michele Mattioli Semestrale, 80 h (48 h di lezioni +32 h di esercitazioni). Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali sui minerali e sulle loro proprietà morfologiche, strutturali, cristallochimiche e fisiche, allo scopo di riconoscere, classificare e descrivere i più importanti minerali della Terra MODULO PROPEDEUTICO INTERDISCIPLINARE (0,5 CFU, ca. 4 ore di lezione frontale) Lo stato solido. Minerali e rocce. La struttura interna della Terra. La lito-sfera e l’astenosfera. Il mantello terrestre. Crosta oceanica e crosta con-tinentale. Distribuzione degli elementi chimici. Variazioni di pressione, temperatura e densità con la profondità. Sorgenti di calore e flusso di calore. La dinamica interna della Terra. Cenni di tettonica delle placche. MODULO 1 (2 CFU, ca. 16 ore di lezione frontale) CRISTALLOGRAFIA MORFOLOGICA E STRUTTURALE Il cristallo. Elementi geometrici nel cristallo e morfologia. Relazione di Eulero. Principio di Bravais. Legge della costanza dell’angolo diedro. Leg-ge di Hauy. Gruppi e sistemi cristallini. Giacitura e simbologia delle facce. Classi di simmetria morfologica. Forme semplici e forme composte. Rap-presentazioni dei cristalli. Esempi delle più comuni forme semplici nei vari sistemi cristallini. Associazioni di cristalli. Associazioni irregolari e regolari. Aggregati. Geminati. La simmetria. Elementi di simmetria e loro rappresentazione. Filare, Ma-glia, Cella. Reticoli di Bravais. Punti, rette e piani nello spazio. I reticoli bidimensionali e tridimensionali. Operatori di simmetria semplici e com-posti. Regole di coesistenza degli operatori di simmetria. Gruppi cristal-lografici. Sistemi cristallini. I gruppi del punto. I gruppi spaziali. Lo studio strutturale dei minerali: la diffrazione dei raggi X da parte dei reticoli cristallini. Spettro continuo. Spettro di righe. Interazione raggi X e materia. Le equazioni di Laue. L’equazione di Bragg. Il reticolo recipro-co e l’interpretazione geometrica delle legge di Bragg. Metodologie spe-rimentali su polveri e su cristallo singolo. Misura ed interpretazione di un diffrattogramma. Analisi mineralogica. MODULO 2 (2 CFU, ca. 16 ore di lezione frontale) PROPRIETÀ CHIMICHE E FISICHE DEI MINERALI Struttura atomica della materia. Energia di legame. Raggi ionici e raggi cristallini. Coordinazione nei reticoli di Bravais. Coordinazione nei compo-sti. Poliedri di coordinazione. Criteri di stabilità delle strutture ioniche. Regole di Pauling. Principi della termodinamica. Il potenziale chimico. La costante di equilibrio. La regola delle fasi. Cambiamenti in un sistema. Polimorfismo. Classificazione del polimorfismo. Solubilità allo stato soli-do. Vicarianza. Isomorfismo Isotropia e anisotropia. Densità e peso specifico. Proprietà termiche. Ca-lore specifico. Punto di fusione. Proprietà meccaniche. Durezza. Defor-mazione dei cristalli. Tenacità. Frattura e sfaldatura. Proprietà elettriche. Solidi conduttori e isolanti. Piezoelettricità. Proprietà magnetiche. So-stanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche. MODULO 3 (1,5 CFU, ca. 12 ore di lezione frontale) GENESI DEI MINERALI E MINERALOGIA SISTEMATICA L’ambiente magmatico. Composizione mineralogica delle rocce magmati-che. Pegmatiti. Depositi idrotermali. L’ambiente sedimentario. Composi-zione mineralogica delle rocce sedimentarie. Alterazione, formazione e stabilità dei minerali. L’ambiente metamorfico. Composizione mineralogi-ca delle rocce metamorfiche. Accrescimento cristallino. Cristalli ideali e cristalli reali. Imperfezioni strutturali. Difetti puntuali. Difetti lineari. Di-fetti planari. Nucleazione. Accrescimento. 101 I principi classificativi dei minerali. La classificazione strutturale dei silica-ti. Nesosilicati. Sorosilicati. Ciclosilicati. Inosilicati. Fillosilicati. Tettosilica-ti. Descrizione delle principali caratteristiche cristallografiche, cristallo-chimiche, genetiche, ottiche. MODULO 4 (2 CFU di didattica assistita, ca. 32 ore di laboratorio) LABORATORIO DI MINERALOGIA Ottica cristallografica. Propagazione della luce nei solidi. La birifrazione. Indicatrici ottiche. Nozioni basilari di microscopia. Il microscopio a luce polarizzata. Osservazioni al solo polarizzatore. Morfologia. Indice di rifra-zione. Colore e pleocroismo. Osservazioni a nicol incrociati. Birifrazione. Orientazione. Colori di interferenza. Osservazioni in luce convergente. Figure di interferenza. Angolo degli assi ottici. Segno ottico. Determina-zione ottica e riconoscimento dei principali minerali. Elementi nativi. Sol-furi: blenda, pirite, galena. Carbonati: calcite, dolomite, aragonite. Ossi-di: spinelli, magnetite, ematite. Solfati: celestina, gesso. Fosfati. Silicati: olivine, granati, silicati di alluminio, epidoti, berillo, cordierite, pirosseni, anfiboli, miche, minerali argillosi, silice, feldspati, feldspatoidi. Testi di riferimento: F. Mazzi, G.P. Bernardini, Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica USES, Firenze (Carobbi 1), 1983. C. Cipriani, C. Garavelli, Cristallografia chimica e mineralogia speciale USES, Firenze (Carobbi 2), 1983 Modalità didattiche: Lezioni frontali; esercitazioni in aula e in laboratorio Esame orale Modalità di accertamento: La memoria La memoria nell’uomo. Le basi cellulari e molecolari dell’abitudine, della sensibilizzazione. Esperienza e modificazione delle mappe somatotopiche. Il potenziamento a lungo termine. Lo sviluppo Induzione della placca neurale; differenziazione delle cellule gliali, dei fotorecettori, delle cellule della cresta neurale; migrazione; il cono di accrescimento; la crescita degli assoni, la morte neuronale, l’Ingf; la sinaptogenesi, la poliinnervazione, i periodi critici neonatali. I centri del linguaggio La neurogenesi nell’adulto Storia della scoperta della neurogenesi; le zone neurogenetiche nell’adulto; la neurogenesi nel giro dentato dell’ippocampo di ratto, macaco e uomo adulti; la neurogenesi nella corteccia cerebrale dei macachi adulti. La regolazione della neurogenesi nell’adulto Gli ormoni steroidei, l’ambiente arricchito; l’attività fisica; l’apprendimento; i recettori NMDA; lo stress; la serotonina; le cellule morte; gli estrogeni; background genetico; invecchiamento; microambiente extracellulare; BFGF e BDNF. Formazione dei circuiti e funzionamento dei circuiti Neurobiologia Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Carla Cuppini 40 ore Il corso si propone di dare i concetti fondamentali sul sistema nervoso a livello cellulare e di introdurre alla dinamica della ricerca neurogenetica nell’ippocampo adulto. Il neurone: citologia e trasmissione del messaggio Citologia del neurone; trasporto assonale; potenziale di membrana; equazione di Nernst; equazione di Goldmann; la membrana come resistenza e capacità; costante di spazio e di tempo; il potenziale d’azione; la trasmissione sinaptica: sinapsi elettriche e sinapsi chimiche, la sinapsi neuromuscolare: eventi presinaptici ed eventi postsinaptici; le sinapsi centrali: eccitatorie ed inibitorie; l’integrazione dei diversi messaggi nervosi; trasmissione sinaptica per chiusura di canali ionici passivi; i potenziali in miniatura; potenziamento post-tetanico; facilitazione ed inibizione presinaptica; morfologia dell’elemento presinaptico: le zone attive; neurotrasmettitori: acetilcolina, amine biogene, peptidi neuroattivi; i recettori postsinaptici. Riflesso patellare 102 Caratterizzazione morfo-funzionale delle cellule neurogenetiche a diversi stadi di maturazione nel mammifero adulto. Testi di riferimento: E. R. Kandel, Principi di neuroscienze, Casa Ambrosiana editrice III edizione 2003. D. Purves, L.C. Katz, Neuroscienze, Zanichelli Ed. II edizione dicembre 2004. Modalità didattiche: lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento: Paleoclimatologia GEO/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 2 + 1S Simone Galeotti semestrale; 32 ore (16 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Il corso si propone di fornire un’introduzione alle metodologie di analisi quantitativa per la ricostruzione della variabilità climatica nel passato geologico. 103 Programma: 1. Introduzione 2. Gli archivi climatici e i metodi di indagine 2.1 Record terrestri. 2.2 Record marini. 2.3 Record glaciologici. 3. Traccianti paleoclimatici 3.1 Traccianti biotici. 3.2 Traccianti abiotici. 4. Forcing climatico e variabilità a lungo, medio e breve termine 5. Variabilità climatica nel Cenozoico. 6. Variabilità climatica nel Quaternario e nell’Olocene. Testi consigliati L.A. Frakes, Climates throughout geological time. Elsevier, 1980. W.F. Ruddiman, Earth’s climate: past and future, W. H. Freeman, New York, 2001. Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni pratiche Esame orale Modalità di accertamento: Paleontologia e Paleoecologia - Modulo I GEO/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 104 6 (5+1) Rodolfo Coccioni semestrale, 56 h (40 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) La Scienza dei Fossili rappresenta una materia di base nel campo delle discipline geologiche e naturali. Scopo principale dell’insegnamento è quello di fornire - seguendo un approccio critico ed integrato - dati e considerazioni oggettive di base sulle variazioni del mondo fisico (geo-logiche, climatiche e oceanografiche), sui fenomeni di trasformazione della biosfera e sui metodi di indagine che il progresso scientifico ha fornito alle Scienze della Terra e che hanno permesso di valorizzare i dati paleonto-logici confermando la loro grande affidabilità. Al termine del corso lo studente dovrà avere assimilato le conoscenze fondamen-tali nei settori della Paleontologia, della Stratigrafia, della Paleoecolo-gia e della Paleobiogeografia. 1) Definizione, significato, obiettivi ed applicazioni della Paleontologia. (1h = CFU 0.125) 2) Tafonomia. (2h = CFU 0.25) Processi biostratinomici. Seppellimento. Processi di fossilizzazione. 3) Sistematica, tassonomia, classificazione e nomenclatura. (2h = CFU 0.25) Categorie tassonomiche. La paratassonomia. La specie in paleontologia. Tassonomia e filogenesi. Omologia e analogia degli organi. Gruppi monofiletici e polifiletici. Le diverse scuole tassonomiche. 4) L’evoluzione della Biosfera. (2h = CFU 0.5) Dalla concezione fissista essenzialista alle teorie evolutive. Selezione naturale ed adattamento. Le prove paleontologiche, embriologiche, anatomiche e biogeografiche dell’evoluzione. Genotipo, fenotipo e selezione naturale. Microevoluzione. Macroevoluzione. 5) La documentazione paleontologica delle prime forme di vita. (2h = CFU 0.25) Le teorie dell’evoluzione precellulare e cellulare. I documenti fossili della vita primordiale. I documenti fossili della vita primordiale. Il passaggio evolutivo Precambriano/Cambriano. L’origine della parti dure mineralizzate. 6) Ecologia e Paleoecologia. (8h = CFU 1) Paleoecologia marina e continentale. Morfologia funzionale. Popolazioni e paleoambienti. Sinecologia. Bionomia bentonica e paleoecologia: un approccio pragmatico per le ricostruzioni paleoambientali. 7) Paleoicnologia. (2h = CFU 0.25) Classificazione e nomenclatura delle tracce fossili. Implicazioni paleobiologiche e importanza paleoambientale delle tracce fossili. Significato stratigrafico e paleobiogeografico. Tracce fossili e sedimentologia. 8) Fossili e stratigrafia. (4h = CFU 0.5) Procedure stratigrafiche. Litostratigrafia. Biostratigrafia. I metodi fisichi e chimici della stratigrafia e le loro relazioni con la biostratigrafia. Ciclostratigrafia. Cronostratigrafia, geocronologia e scala cronostratigrafica (geocronologica) standard globale. 9) Biogeografia e Paleobiogeografia. (2h = CFU 0.25) Dispersione e vicarianza. Biogeografia ecologica. Migrazioni e dispersioni. La diffusione degli organismi nei principali modelli. Regioni biogeografiche e paleobiogeografiche. Strategie in paleobiogeografia. Alcuni casi classici di paleobiogeografia. Paleobiogeografia e faune insulari. 10) Estinzioni: cause ed effetti. (2h = CFU 0.5) 11) Metodiche paleontologiche di campagna e di laboratorio. (24h = 16h + 8h = CFU 2) 12) Applicazioni paleontologiche per l’ambiente, i beni culturali e la natura. (5h = CFU 0.625) Testi di riferimento: A. Brouwer, 1975, Paleontologia generale, le testimonianze fossili della vita, Mondadori, Milano. E.N.K. Clarkson, 1979, Invertebrate Paleontology and Evolution, George Allen & Unwin, St. Leonards. Ziegler, 1983, Introduction to Palaeobiology: General Paleontology, Ellis Horwood, Chichester. A. Allasinaz, 1992, Paleontologia Generale e Sistematica degli Invertebrati, ECIG, Genova. Raffi & Serpagli, 1993, Introduzione alla Paleontologia, UTET, Torino. M. Benton & O. Harper, 1997, Basic Paleontology, Longman, Harlow. R. Fortey, 1999, Età: quattro miliardi di anni, Longanesi & C., Milano J. Douglas Macdougall, 1999, Storia della Terra, Giulio Einaudi Editore, Torino. G. Pinna (ed.), 1999, Alle radici della storia naturale d’Europa. Seicento milioni di anni attraversi i grandi giacimenti paleontologici, Jaca Book, Milano. A. Mayor, 2000, The First Fossil Hunters: Paleontology in Greek and Roman Times, Princeton University Press, Princeton. G. Pinna, 2000, Declino e caduta dell’impero dei dinosauri, il Saggiato-re, Milano. P. Rawson and others, 2001, Stratigra-phical Procedure, Geological Society Publishing House, Bath. 105 Modalità didattiche: lezioni frontali, tesine di approfondimento, escursioni sul terreno Prova scritta e colloquio orale Modalità di accertamento: - Cephalopodi: anatomia e conchiglia esterna ed interna; classificazione. Distribuzione stratigrafica, deduzioni paleo-ecologiche e tendenze evolutive. 6h - Artropodi: anatomia, strutture scheletriche e fenomeno della muta. Classificazione, distribuzione stratigrafica e de-duzioni paleoecologiche. 1h - Echinodermi: anatomia, strutture scheletriche e classifi-cazione. Distribuzione stratigrafica, deduzioni pa-leoecologiche e tendenze evolutive. 1h - Graptoliti: strutture scheletriche, distribuzione stratigrafi-ca e deduzioni paleoecologiche. 30’ Paleontologia e Paleoecologia - Modulo II GEO/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 106 3 Mariella Bellagamba semestrale, 24 h. Il corso si prefigge di dare agli studenti la capacità di identificare i resti fossili dei vari taxa, dai Protisti, unicellulari, agli antichi progenitori dei Chordata. A tal fine, verranno osservate e descritte le caratteristiche anatomiche e le strutture scheletriche dei vari organismi. Saranno inoltre evidenziati anche il loro modo di vita, il loro trofismo, la loro distribuzione paleogeografica, pa-leoecologica e stratigrafica, per poter ricostruire, nel modo più completo pos-sibile, gli ambienti del passato e la loro distribuzione spazio-temporale. Si cercherà anche di ricostruire i vari passaggi evolutivi, mettendo in evidenza i legami filogenetici tra i diversi taxa. - Sistematica e Tassonomia: gerarchie tassonomi-che; i cinque regni; concetto di specie. 30’ - Regno Protista: Foraminiferi. Caratteristiche gene-rali e considerazioni paleoecologiche e stratigrafiche. Macroforaminiferi bentonici: Fusulinidi, Alveolinidi, Nummulitidi, Orbitoidi. Cenni su Foraminiferi plan-ctonici. 8h - Regno Animalia: sottoregno Parazoa: Poriferi ed Archeociatidi: anatomia, strutture scheletriche e classificazione. Distribuzione stratigrafica e deduzioni paleoecologiche. 2h - Sottoregno Metazoa: - Celenterati: anatomia, strutture scheletriche e classifica-zione. Differenze tra coralli paleozoici e post-paleozoici e tra coralli hermatipici ed haermatipici. 3h - Briozoi: anatomia, strutture scheletriche e classificazione. Distribuzione stratigrafica e deduzioni paleoecologiche. 1h - Brachiopodi: anatomia, strutture scheletriche e classifica-zione. Differenze tra Brachiopodi Articolati ed Inarticolati. Distribuzione stratigrafica e deduzioni paleoecologiche. 1h - Molluschi: generalità e classificazione. Filogenesi del phy-lum. - Poliplacophori, Scaphopodi, - Bivalvia: parti molli e conchiglia; orientamento della con-chiglia e distinzione dei vari tipi di cerniera; gruppi trofici e tipi di branchie; - Monoplacophori e loro importanza nella storia evolutiva del phylum; - Gasteropodi: parti molli, guscio e classificazione. Feno-meno della torsione. Distribuzione stratigrafica e dedu-zioni paleoecologiche; Paleontologia stratigrafica - Definizione ed obbiettivi della stratigrafia. Correlazioni stratigrafiche. Classificazione stratigrafica. Unità stratigrafiche fondamentali. Strato-tipi. - Bostratigrafia. Unità biostratigrafiche. Correlazioni biostratigrafiche. Fossili guida. - Unità cronostratigrafiche e geocronologiche. - Principali fossili guida dei vari periodi geologici, da quelli paleozoici a quelli quaternari. - Fossili guida indicativi anche di particolari caratteristiche paleoecologi-che (costruttori di scogliera, “ospiti caldi”e “ospiti freddi”, orga-nismi di ambienti di transizione,...). Testi di riferimento: ALLASINAZ - Paleontologia sistematica, vol. 2 ed. ecig. BOARDMAN, CHEETAM & ROWEL - Fossil invertebrates, Blackwell Scientific Publications. CLARKSON E.N.K. - Invertebrate paleontology and evolution. Third edition, Chapman & Hall. Modalità didattiche: Lezioni frontali con esercitazioni per il riconoscimento dei resti fossili Esame orale con riconoscimento e descrizione dei resti fossili Modalità di accertamento: Patologia Generale e Immunologia MED/04 CFU Professore Durata Obiettivi formativi 8 Mirco Fanelli [email protected] 0721-862832 Semestrale 64 h Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base della patologia umana e di dare una visione cellulare e molecolare della moderna immunologia cercando di approfondire i meccanismi che regolano il normale, ma anche l”anomalo”, funzionamento del sistema immunitario. Nel trattare i vari argomenti verranno prese in considerazione anche le tecniche utilizzate per lo studio e la diagnosi dei quadri patologici presi in esame. Saranno infine organizzate delle esperienze di laboratorio con le quali intendiamo approfondire lo studio di alcune procedure applicate sia nella ricerca di base che come strumenti diagnostici. 107 Programma Danno cellulare – Meccanismi molecolari alla base del danno – Danno reversibile ed irreversibile – Radicali liberi – Danni chimici. Morte cellulare – Apoptosi – Necrosi. Infiammazione:generalità – Infiammazione acuta: meccanismo-fagocitosi e degranulazione – Mediatori chimici dell’infiammazione – Infiammazione cronica: meccanismo – manifestazioni sistemiche dell’infiammazione. Trombosi – Infarto del miocardio. Caratteristiche generali del sistema immunitario: immunità naturale ed acquisita, immunità attiva e passiva – teoria umorale e teoria cellulare della risposta immunitaria – Le cellule del sistema immunitario: classificazione, caratteristiche morfologiche e funzionali. I recettori tipo-Toll (dalla Drosophila all’uomo): struttura, funzione, classificazione, meccanismo della trasmissione del segnale: ruolo del TLR4 nell’attivazione monocito-macrofagica. Complesso maggiore d’istocompatibilità (MHC): classificazione, struttura, funzione, approcci sperimentali – Organizzazione del locus genico HLA. Recettore delle cellule T (TCR): classificazione, struttura, funzione – Complesso CD3 – I co-recettori CD4 e CD8. Differenziamento linfocitario – Organizzazione dei loci del TCR umano. Meccanismi genetici: polimorfismo, poligenia e co-dominanza. Tolleranza immunologica: meccanismi selettivi delle cellule T e B – Malattie autoimmuni, generalità, meccnismi ipotizzati – Malattie (o reazioni) da ipersensibilità: classificazione, descrizione generale, esempi di patologie. Le citochine – Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata ed umorale. Lupus eritematoso sistemico (LES) – Artrite reumatoide. Neoplasie: definizione, classificazione e principi generali – Differenziazione - Cause ambientali – Meccanismi molecolari dello sviluppo neoplastico - Lesioni genetiche del cancro: proto-oncogeni, oncosoppressori e oncogeni. Meccanismi molecolari alla base dello sviluppo neoplastico – I fattori di crescita, ras e la trasduzione del segnale proliferativo. Il gene P53 e la riparazione del danno al DNA – Il gene Rb ed il retinoblastoma. – Il modello della leucemia Promielocitica Acuta: come curare una disfunzione molecolare. Risposta immunitaria anti-tumorale ed evasione della stessa nello sviluppo neoplastico. Gli anticorpi monoclonali: una nuova strategia terapeutica. Testi di riferimento J.O’D.McGee et al. – PATOLOGIA 1: I PRINCIPI – Zanichelli Kumar, Cotran, Robbins – ANATOMIA PATOLOGICA –EMSI Pontieri, Russo, Frati – PATOLOGIA GENERALE - PICCIN Modalità didattiche Lezione frontale, tesine di approfondimento Esame orale Modalità di accertamento 108 Pedologia con elementi di topografia e cartografia AGR/14 - ICAR/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 7+1S Francesco Veneri Semestrale, 72 h (56 + 16) Il corso vuole fornire le conoscenze di base necessarie alla comprensione del “sistema suolo” per il suo essenziale ruolo nella biosfera e quindi per l’importanza che esse riveste per l’ecosistema. Il suolo risulta infatti estremamente vulnerabile, per di più, diffficilmente rinnovabile; si tratta quindi di una risorsa economica e ambientale importante, la cui corretta gestione non può prescindere da una adeguata conoscenza dei meccanismi che ne determinano il naturale equilibrio dinamico. Introduzione. La Pedologia nell’ambito dells Scienze e Tecnologie per la natura. Elementi di topografia e cartografia. Definizione e finalità.La forma della superficie terrestre,le superfici di riferimento, le proiezioni geografiche, rilievi planimetrici e altimetrici, metodi di rappresentazione della superficie terrestre, la scala, le coordinate geografiche e cartesiane, i sistemi cartografici. Lettura di carte topografiche, determinazione della pendenza,esecuzione di una sezione topografica. Il suolo. Definizione di suolo. Descrizione delle principali caratteristiche e proprietà del suolo. Ambiente della pedogenesi e origine delle componenti del suolo I fattori della pedogenesi. Il fattore clima. Il fattore roccia. Il fattore morfologia. Il fattore biotico. Il fattore tempo. Effetto dell’azione antropica. Predominanza di uno o più fattori nella pedogenesi. I processi della pedogenesi. Processi morfogenetici e processi pedogenetici. Formazione ed evoluzione del suolo. Sviluppo degli orizzonti. Processi di lisciviazione, podzolizzazione, gleizzazione, steppizzazione, laterizza-zione. Genesi e migrazione di argilla. Effetto roccia: gli andisuoli, i vertisuoli, i rendzina. Climosequenze. Catene. Tendenza all’equilibrio di un suolo. Lo studio dei suoli in campo. La stazione: descrizione geomorfologica, forme di erosione e dissesto, il drenaggio, il pedoclima. Sistemi di indagine e campionamento del suolo. Esecuzione del profilo: riconoscimento degli orizzonti e descrizione delle loro principali caratteristiche. Analisi delle caratteristiche fisico – chimiche di un suolo: campionamento e preparazione del campione; determinazione di: fattore di umidità, tesitura, peso specifico reale e peso di unità di volume, porosità umidità alla capacità di campo ed al punto di appassimento, pH, tenore in carbonato di calcio, contenuto in sostanza organia. Cenni alle tecniche analitiche per lo studio dei minerali argillosi. Tipi di suolo e classificazione: criteri di classificazione, la classificazione francese, la classi-ficazione statunitense (Soil taxonomy), il sistema FAO-Unesco. Descrizione delle principali categorie di suoli. Rilevamento e cartografia dei suoli: Metodologia di rilevamento a scala di dettaglio, la carta pedologica. 109 Testi di riferimento L. Aruta & P. Marescalchi, Cartografia - Lettura delle carte. Flaccovio. M. Cremaschi, G. Rodolfi, Il Suolo. Carocci R. B. Daniels, R.B. Hammer Soil Geomorphology. J. Wyley & S C. Ollier, C. Pain Regolith, soils and landforms, J. Wyley S. Perego, Appunti di Cartografia, S. Croce Ed., Parma S. Stuart, G. McRae Pedologia pratica. Zanichelli. G. Vianello, R. Zecchi, Pedologia, Zanichelli. Testi di consultazione C. Giovagnotti, Tassonomia del suolo. Ed. Italiana della Soil Taxonomy USDA. Edagricole. G. Gisotti, Principi di geopedologia, Calderini F. Ricci Lucchi, Sedimentologia, Vol. III Coop. Libr. Univ., Bologna. Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni pratiche in laboratorio e in campo. Esame orale con lettura ed interpretazione di carte pedologiche. Modalità di accertamento: Petrografia/Applicazioni Archeometriche Petrografia - Modulo I GEO/07 CFU: Professore Durata Obiettivi formativi: Programma: 110 8 (6 + 2S) Alberto Renzulli Semestrale, 80 h (48 h di lezioni +32 h di esercitazioni) Capacità di descrivere e classificare per via ottica al microscopio a luce polarizzata le più comuni rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfi-che. Comprensione del significato petrogenetico e geodinamico delle associazioni petrografiche. Interpretazione e modellizzazione dei processi petrogenetici. IL PROCESSO MAGMATICO E LE ROCCE MAGMATICHE I magmi e i fusi silicatici naturali: densità, viscosità, temperatura e componenti volatili. I minerali delle rocce magmatiche e relativa composizione mineralogica modale. La classificazione modale e la composizione chimica. La classificazione chimica delle rocce magmatiche e i concetti petrochimici di base. Composizione normativa. Genesi dei magmi: esempi del sistema mantello e del sistema crosta. Risalita e cristallizzazione dei magmi. L’assimilazione. Il mescolamento di magmi. Le strutture delle rocce magmatiche. L’attività vulcanica, tipi di vulcani, i prodotti vulcanici, meccanismi eruttivi e processi deposizionali, i vulcani italiani. Gli ambienti intrusivi di formazione. Sistemi a 2 e 3 componenti. Serie magmatiche e ambiente geodinamico. L PROCESSO METAMORFICO E LE ROCCE METAMORFICHE Definizione ed inquadramento del processo metamorfico. I fattori del metamorfismo: la temperatura, la pressione, la presenza di fasi fluide, la deformazione. Programma Metamorfismo isochimico e allochimico. Le trasformazioni metamorfiche: le reazioni mineralogiche e le trasformazioni strutturali-microstrutturali. Diagrammi chemografici per modellizzare le reazioni. Nomenclatura delle rocce metamorfiche. Il concetto di facies metamorfi-ca: paragenesi metamorfiche e isograde di reazione. Facies metamorfi-che e gradienti termici: serie di facies metamorfiche e diagrammi P-T. LABORATORIO Richiami di cristallografia morfologica e di ottica mineralogica. Riconoscimento dei principali minerali costituenti le rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche. Proprietà ottiche dei feldspati e metodi per la determinazione del contenuto in Anortite % nei plagioclasi: geminati Albite in zona simmetrica, geminati Albite-Carlsbad in zona simmetrica, geminati Albite in zona simmetica perpendicolari [100], individui in sezioni (010). Microstrutture e classificazione in sezione sottile delle più comuni rocce magmatiche Il diagramma classificativo QAPF e i diagrammi classificativi per le rocce ultrafemiche - Classificazione di tipo chimico per rocce vulcaniche attraverso il diagramma TAS. Microstrutture e classificazione in sezione sottile delle più comuni rocce metamorfiche dei vari gradienti termici e del metamorfismo di contatto. Microstrutture e classificazione in sezione sottile delle più comuni rocce sedimentarie di tipo silicoclastico e di tipo carbonatico. Cenni sui laboratori per le analisi mineralogiche in situ (SEM e microsonda elettronica) e per le analisi chimiche delle rocce (XRF, ICP-MS). Testi di riferimento: B.D’Argenio, F.Innocenti, F.P.Sassi (1994) - Introduzione allo studio delle rocce. UTET Ed., Torino C.D’Amico, F.Innocenti, F.P.Sassi (1987) - Magmatismo e metamorfismo. UTET Ed., Torino Shelley D. (1992) Igneous and metamorphic rocks under the microscope. Chapman & Hall Ed., Londra Modalità didattiche: Lezioni frontali; esercitazioni in aula e in laboratorio Esame orale con prova pratica di riconoscimento e classificazione al microscopio Modalità di accertamento: di rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche. Petrografia/Applicazioni Archeometriche Applicazioni archeometriche - Modulo II CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Roberto Franchi semestrale 32 h Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze da base sulle risorse terrestri, in particolare su rocce litoidi e materiali argillosi, sulla loro utilizzazione, oltre che sui problemi connessi con il loro degrado e la loro conservazione. 111 Programma Sistemi di estrazione e processi di lavorazione delle rocce. Caratteristiche e proprietà (fisiche, meccaniche, petrografiche,composizionali) delle principali rocce utilizzate in manufatti archeologici e moderni e metodologie analitiche. Metodologie di studio dei meccanismi e delle cause di degrado dei materiali lapidei in opera. Sistemi di valutazione tecnico scientifica dello stato di conservazione di manufatti di interesse storico e artistico. Tecniche e materiali per il restauro conservativo. Metodologie di valutazione dei restauri conservativi. Correlazioni tra i materiali di cava e/o affioramento e tra quelli in opera. Le rocce carbonatiche e l’industria dei leganti (calci e cementi). Le argille e l’industria ceramica. Tecniche e aspetti normativi dei campionamenti di strutture di interesse storico artistico. Testi di riferimento: Giovanni G.Amoroso,Il restauro della pietra nell’architettura monumentale, Ed. Dario Flaccovio, Palermo L. Lazzarini, M.L.Tabasso, Il restauro della pietra, Ed. CEDAM, Padova Appunti alle lezioni, articoli su riviste scientifiche Modalità didattiche: Lezioni frontali. Il corso sarà integrato con visite a cantieri di restauro ed a strutture architettoniche di particolare interesse. Esame orale Modalità di accertamento: Petrografia Con Elementi di Mineralogia Petrografia Modulo I GEO/07 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 112 4 Patrizia Santi Semestrale (24 h) Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali sulla natura e sull’origine delle rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie, e sulle loro implicazioni nell’ evoluzione del nostro pianeta. Concetti di base. La costituzione della terra:nucleo, mantello, crosta oceanica e crosta continentale. Le rocce ed i processi petrogenetici. Le rocce magmatiche. I magmi e le loro caratteristiche fisiche e chimiche. La composizione delle rocce ignee. Concetti petrochimici di base. I minerali delle rocce magmatiche. La cristallizzazione magmatica. L’evoluzione dei magmi. Differenziazione magmatica, assimilazione e mescolamento tra magmi. I plutoni: strutture e tessiture. Le rocce effusive: strutture e tessiture. Classificazione e nomenclatura delle rocce magmatiche (intrusive ed effusive). Le serie magmatiche e le loro relazioni con i diversi ambienti geodinamici. Le rocce metamorfiche. Definizione ed inquadramento termodinamico dei processi metamorfici. Principali strutture e tessiture delle rocce metamorfiche. Metamorfismo regionale e di contatto. Facies metamorfiche e gradienti termici. Nomenclatura delle rocce metamorfiche. Le rocce sedimentarie. I processi sedimentari ( degradazione, trasporto, deposizione, diagenesi). I minerali delle rocce sedimentarie. Strutture e tessiture delle rocce sedimentarie. Classificazione delle rocce sedimentarie: rocce silico-clastiche, rocce carbonatiche, rocce evaporitiche. Microscopia ottica. Principali microstrutture in sezione sottile delle più comuni rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie. Testi di riferimento: B. D’Argenio, F. Innocenti, F.P. Sassi, Introduzione allo studio delle rocce, UTET, 1994 L. Morbidelli, Le rocce e i loro costituenti, Bardi Editore, 2003 Modalità didattiche: Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: Petrografia Con Elementi di Mineralogia Elementi di Mineralogia - Modulo II GEO/06 CFU: Professore: Durata: Obiettivi formativi: Programma: 2 Patrizia Santi Semestrale (16 h) Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali sui minerali e sulle loro proprietà morfologiche, strutturali, chimiche e fisiche Introduzione alla Mineralogia Cristallografia generale. Stato cristallino e stato amorfo. Il reticolo di traslazione. La cella elementare. Simmetria ed elementi di simmetria. Operazioni semplici di simmetria. Cristallografia morfologica. Elementi geometrici di un cristallo: facce, spigoli, vertici. Relazione di Eulero. Leggi fondamentali della Mineralogia: legge della costanza dell’angolo diedro; legge di Hauy. Gruppi e sistemi cristallini. Associazioni regolari di cristalli. Cristallochimica. Struttura atomica della materia e legami chimici. Raggio ionico e raggio cristallino. Poliedri e numero di coordinazione. Regole di Pauling. Polimorfismo e tipi di poliformismo. Miscibilità allo stato solido. Vicarianza. Isomorfismo. Proprietà fisiche dei minerali. Isotropia e anisotropia. Densità e peso specifico. Punto di fusione. Durezza. Frattura e sfaldatura. Luminescenza. Lucentezza. Trasparenza e Colore. Conducibilità termica ed elettrica. Piezoelettricità. Proprietà magnetiche. Minerogenesi. Nucleazione ed accrescimento. Genesi magmatica. Genesi pegmatitica. Genesi pneumatolitica. Genesi idrotermale. Genesi sedimentaria. Genesi metamorfica. Esempi di minerali tipici di ciascuna genesi. 113 Mineralogia sistematica. Criteri classificativi. La classificazione strutturale di Strunz. Caratteristiche generali delle classi strutturali: Elementi Nativi, Solfuri, Alogenuri, Ossidi ed Idrossidi, Nitrati-Carbonati-Borati, Solfati, Fosfati. La classificazione strutturale dei silicati: Nesosilicati, Sorosilicati, Ciclosilicati, Inosilicati, Fillosilicati, Tettosilicati. Descrizione dei minerali più diffusi in natura. Principi di ottica cristallografica. Generalità sulla luce. Propagazione della luce nei mezzi isotropi: riflessione e rifrazione. Propagazione della luce nei mezzi anisotropi: birifrazione. Indicatrici ottiche. Il microscopio a luce polarizzata. Principali caratteristiche dei minerali in sezione sottile. Testi di riferimento: G. Gottardi, I minerali, Bollati Boringhieri, 1996. F. Mazzi, G.P. Bernardini, Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica, USES, 1983. C. Cipriani, C. Garavelli, Cristallografia chimica e mineralogia speciale, USES, 1983 Modalità didattiche: Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: Piani territoriali di coordinamento e integrazione con i piani di settore (es: piani cave, contratti d’area. ecc.) degli studi di approfondimento (es:reti ecologiche). Piani di parchi e riserve naturali. Piani strutturali a scala comunale, con inserimento di cenni sui piani del verde, e sul verde urbano. Piani di bacino. Studi di impatto ambientale. Valutazione Ambientale Strategica (V.A.S.). Agenda 21, in particolare la Relazione sulllo Stato dell’ambiente (RSA). Lezioni frontali, esame di lavori fatti, lettura di alcuni dispositivi di legge e di alcuni apparati normativi, esercitazione pratica su un’area del Pescarese. 5: L’impiego degli indicatori negli strumenti di pianificazione e nei monitoraggi dei piani. Testi di riferimento: Saranno indicati dal docente Modalità didattiche: lezione frontale, esercitazioni, escursioni Esame orale Modalità di accertamento: Pianificazione territoriale e controllo dell’evoluzione del paesaggio Rilevamento Geologico - Modulo I Professore Gioia Gibelli Durata: semestrale, 64 h Obiettivi formativi: Il corso vuole essere un momento di preparazione degli studenti al mondo lavorativo e professionale, nelle attività proprie della disciplina delle Scienze Naturali per quanto riguarda la gestione del territorio e particolare riferimento alla tutela delle risorse naturali. In particolare il corso si propone di: • Inquadrare le problematiche inerenti le tasformazioni del paesaggio alle diverse scale alle quali si verificano. In particolare verranno trattate le problematiche di scala territoriale in riferimento ai diversi livelli di pianificazione e alle esigenze di formulare e confrontare più scenari evolutivi. • Fornire agli studenti un inquadramento generale degli strumenti di pianificazione e gestione territoriale nei quali è richiesta la consulenza del Naturalista, nonché delle competenze che il pianificatore o l’Ente di governo del territorio si aspetta. • Far comprendere il linguaggio giuridico delle leggi e dei pacchetti normativi propri dell’ambiente e del paesaggio. Programma: 1. Rappori tra ecosistema e paesaggio. Lezioni frontali, escursione didattica. 2. Aspetti strutturali e funzionali del paesaggio. Lezioni frontali, escursione didattica. 3. Gli strumenti di pianificazione: 114 GEO/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 2 + 2S Mario Tramontana semestrale; 48 ore (16 h di lezioni + 32 h di esercitazioni) Il corso fornisce gli elementi di base per la realizzazione delle carte geologiche (soprattutto in relazione alla mappatura delle strutture, alla geometria e ricostruzione dei corpi geologici e alle tecniche di rilevamento), per la realizzazione delle sezioni geologiche e per la stesura di relazioni e note illustrative. Le informazioni vengono fornite tenendo conto delle principali e più moderne metodologie utilizzate nell’ambito del rilevamento geologico. Il corso si propone anche di fornire gli strumenti di base per la lettura e l’interpretazione delle carte geologiche. 1. Elementi di base per la cartografia delle strutture geologiche (10 ore di lezione frontale + 8 ore di esercitazione in aula e sul terreno) - pieghe - faglie - sovrascorrimenti - piegamento con clivaggio - strutture da tettonica gravitativa - rapporti tra le strutture e loro età relativa - esercizi in aula e esercitazioni sul terreno 115 2. Geometria dei corpi geologici e lettura e interpretazione delle carte geologiche (6 ore di lezione frontale + 8 ore di esercitazione in aula e sul terreno) - orientazione di strutture planari e lineari - uso della bussola da geologo - carte geologiche e criteri di lettura - applicazioni ed esercizi pratici 3. Campo di rilevamento di fine corso con relazione geologica (16 ore di esercitazione) Testi di riferimento: -BOCCALETTI M. & TORTORICI L., 1987 – Appunti di Geologia strutturale. Patron Editore, Bologna. -BUTLER B.C.M. & BELL J.D., 1991 – Lettura e interpretazione delle carte geologiche. Zanichelli Ed., Bologna. -CREMONINI G., 1994 – Rilevamento geologico. Ed. Pitagora, Bologna. -CREMONINI G., 1984 – Esercizi di lettura e interpretazione di carte geologiche. Ed. Pitagora, Bologna. -LISLE R.J., 1988 – Geological structures and maps - A practical guide. Pergamon Press, Oxford. -MALTMAN A., 1996 – Geological maps - An introduction (second edition). John Wiley & Sons, Chichester (England). -Materiale didattico distribuito durante le lezioni. Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni in aula, escursioni sul terreno e tesina di approfondimento. E’ obbligatoria la frequenza di almeno i 2/3 delle esercitazioni ed escursioni sul terreno. Avviene attraverso la realizzazione di una relazione geologica originale (compleModalità di accertamento: ta di carta geologica di dettaglio rilevata ex-novo, di sezioni geologiche e di schemi stratigrafici), la lettura di carte geologiche e un colloquio orale riguardante gli elaborati prodotti dallo studente e il programma del corso. Rilevamento Geologico – Modulo II GEO/02 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 116 3 + 4S Francesco Guerrera semestrale; 88 ore (24 h di lezioni + 64 h di esercitazioni) Il corso fornisce gli elementi di base per la realizzazione di carte geologiche (soprattutto in relazione alla mappatura di differenti unità stratigrafiche, alla geometria e ricostruzione dei corpi geologici e alle tecniche di rilevamento), per la realizzazione di sezioni geologiche e per la stesura di relazioni e di note illustrative. Il corso utilizza moderne metodologie di rilevamento geologico applicate in campo nazionale e internazionale. Il corso si propone, inoltre, di fornire gli strumenti di base per la lettura e l’interpretazione delle carte geologiche. Programma: 1. Elementi di base di stratigrafia (12 ore di lezione frontale + 6 ore di esercitazione sul terreno) - criteri di suddivisione della colonna geologica - limiti geologici - discontinuità stratigrafiche - età relativa di eventi geologici (stratigrafici e tettonici) - riconoscimento, sul terreno, della successione umbro-marchigiana - applicazioni ed esercizi pratici 2. Geometria e ricostruzione dei corpi geologici e sezioni geologiche (8 ore di lezione frontale + 4 ore di esercitazione in aula e sul terreno) - rapporti tra piani geologici e superficie topografica - sezione geologiche - applicazioni ed esercizi pratici 3. Tecniche di rilevamento (4 ore di lezione frontale + 4 ore di esercitazione in aula) - criteri di mappatura delle diverse unità stratigrafiche - principali metodologie di rilevamento 4. Campo di rilevamento di fine corso con relazione geologica (52 ore di esercitazione) Testi di riferimento: - Cremonini G., 1994 – Rilevamento geologico. Ed. Pitagora, Bologna. - Cremonini G., 1984 – Esercizi di lettura e interpretazione di carte geologiche. Ed. Pitagora, Bologna. - Butler B.C.M. & Bell J.D., 1991 – Lettura e interpretazione delle carte geologiche. Zanichelli Ed., Bologna. - Vera Torres J.A., 1994 – Estratigrafia – Principios y Métodos. Editorial Rueda S.L., Madrid. - Materiale didattico distribuito durante le lezioni. Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni in aula, escursioni sul terreno e tesina di approfondimento. E’ obbligatoria la frequenza di almeno i 2/3 delle esercitazioni ed escursioni sul terreno. Avviene attraverso la realizzazione di una relazione geologica originale (compleModalità di accertamento: ta di carta geologica di dettaglio rilevata ex-novo, di ezioni geologiche e di schemi stratigrafici), la lettura di carte gelogiche e un colloquio orale riguardante gli elaborati prodotti dallo studente e il programma del corso. Scienza dell’alimentazione BIO/10 CFU Professore Durata: 5 Elena Piatti Semestrale (30 h) 117 Obiettivi formativi: Il corso si propone di approfondire le informazioni di biochimica e di fisiopatologia che possono essere utili per affrontare il problema dietologico nell’organismo sano e/o affetto da varie situazioni morbose. Programma: Alimentazione e nutrizione. Nutrizione e genoma. Alimenti e nutrienti. Biodisponibilità dei nutrienti. Alimenti e tecnologia. Nutrizione e salute Testi di riferimento: Carnevali G., Balugani E., Barbieri A.M.,Alimenti e alimentazione, Zanichelli Modalità didattiche: lezione frontale Modalità di orale accertamento: Sedimentologia GEO/02 Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 118 Paolo Colantoni Semestrale (30 h) Il corso si prefigge di fornire le conoscenze di base sui sedimenti e sulle roce sedimentarie che da essi derivano al fine di stabilire un’indispensabile chiave di lettura delle caratteristiche degli ambienti deposizionali attuali e del passato. Sedimenti e rocce sedimentarie sono infatti ottimi indicatori e testimoni degli eventi dinamici, climatici e biologici e quindi della storia evolutiva del nostro pianeta. Oltre ad aver condizionato il pensiero scientifico nel corso degli anni, essi hanno da sempre anche avuto una rilevante importanza pratica ed economica, racchiudndo spesso importanti giacimenti minerari. Studi sedimentologici sono pertanto una parte fondamentale delle nozioni necessarie nel campo delle scienze della terra. Introduzione al corso. Sedimenti e rocce sedimentarie. Origine dei sedimenti, provenienza, trasporto, deposizione e litificazione. Composizione, tessitura e struttura dei sedimenti e delle rocce terrigene silicoclastiche e carbonatiche. Dolomie e dolomitizzazione. Evaporiti: contesto stratigrafico e geodinamico; facies evaporitiche; origine delle evaporiti. Sedimenti silicei, sedimenti ferro-manganesiferi, depositi fosfatici e sedimenti organici. Processi biogeneci:organismi e bioturbazione. Trasporto sedimentario: processi trattivi e processi gravitativi. Strutture sedimentarie. Ambienti sedimentari. Concetto di facies. Associazioni e sequenze di facies. Ambienti continentali: processi eolici e processi glaciali; detriti di falda e conoidi. Ambiente alluvionale. Ambienti marini: generalità e fisiografia deli oceani. Ambienti di transizione: sistema deltizio; sistema litorale. Sistemi di piattaforma: piattaforme continentali silicoclastiche e piattaforme carbonatiche. Sistema scarpata-canyon-conoide; torbiditi. Piane sottomarine e pelagiti. Testi di riferimento: Blatt H., Middleton g., Murray R., Origin of Sedimentary Rocks (2 ed.), Prentice Hall Inc., London, 1980. Bosellini A., Mutti E., Ricci Lucchi F., Rocce e successioni sedimentarie, UTET, Torino, 1989. Reading H.G., Sedimentary environments: processes, facies and stratigraphy, Blackwell Science, 1996. Ricci Lucchi F., Sedimentologia, (2 ed.), Volumi 1-2-3, CLUEB, Bologna, 1980. Ricci Lucchi F., Sedimentografia, (2 ed), Zanichelli, Bologna, 1992. Ricci Lucchi F., I ritmi del mare. Sedimenti e dinamica delle acque, La Nuova Italia Scientifica, Roma, 1992. Modalità didattiche: lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: Sismologia GEO/10 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 3 Stefano Santini semestrale; 24 ore di lezioni Il corso si propone di fornire agli studenti alcuni concetti teorici fondamentali della Sismologia Programma 1. Sistemi di forze e dislocazioni. Nuclei di deformazione. Le dislocazioni. Energia rilasciata da una dislocazione e caduta di sforzo. Il momento sismico. Propagazione della dislocazione.Lo spettro delle onde sismiche. 2. Meccanica delle faglie. Proprieta’ meccaniche delle rocce. Tipi di faglie. Attrito ed efficienza sismica. Relazione tra l’attrito e l’orientazione delle faglie. Equazione costitutiva e instabilita’ delle faglie. Variazione spaziale dell’attrito: asperita’. 3. Sismometria. La magnitudo dei terremoti. Relazione tra magnitudo ed energia sismica. Legge di Gutemberg e Richter. La determinazione del meccanismo focale. Testi di riferimento: E. Boschi, M. Dragoni - Sismologia Casa Editrice UTET, Torino. Modalità didattiche: Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: 119 Statistica applicata alla eco-etologia delle popolazioni CFU: Professore: Durata: Obiettivi formativi: Programma: 2 Alberto Paterniani 16 h. Parte I 1. Richiami di statistica descrittiva - Le scale per la misurazione dei caratteri. - L’organizzazione e la presentazione dei dati. - Le misure di posizione e variabilità. 2. Richiami di statistica inferenziale e verifica d’ipotesi - La distribuzione normale e la t di student. - Intervalli di confidenza per la media. - La trasformazione dei dati. - La significatività statistica. - Test a una coda e a due code. - Errori di tipo I e di tipo II. Parte II 1. L’analisi dell’ associazione tra caratteri - Il chi-quadrato. - Il coefficiente di correlazione. 2. Il confronto statistico (test parametrici e non parametrici) - I test per la differenza tra mediane. - I test per la differenza tra medie. - L’analisi della varianza. 3. L’analisi di regressione - stima dei parametri della retta, - i limiti di confidenza della stima, - la significatività della retta di regressione. 4. Cenni di analisi statistica multivariata Testi di riferimento: Fowler, Cohen -Statistica per ornitologi e naturalisti 1993 Ed. Franco Muzzio G. Cicchitelli – Probabilità e statistica – 2001 Maggioli Editore L. Fabbris, Statistica multivariata Analisi esplorativa dei dati, Mc Graw-Hill Dispense ed altri testi su segnalazione del docente. Modalità didattiche: Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento: 120 Tettonica GEO/03 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 2 + 1S Marco Menichetti semestrale; 32 ore (16 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Il corso si propone di: - fornire elementi di base per la conoscenza della tettonica nei diversi contesti geodinamici; - far conoscere i principali elementi della tettonica a zolle; - fornire elementi di conoscenza sull’evoluzione geologica delle placche tettoniche - fornire indicazioni per lo studio dei bacini sedimentari. Introduzione - Tettonica, le strutture geologiche e i modelli - L’interno della Terra e dei Pianeti - La crosta terrestre e la Tettonica a zolle Tettonica a zolle - La storia della teoria - I bacini oceanici - La crosta continentale - Movimento delle placche sulla sfera – relativo ed assoluto - Proprietà del mantello - Forze che guidano il movimento delle placche - Giunzioni triple - Rappresentazione dei triangoli di velocità nello spazio fisico - Tettonica e geologia delle giunzioni triple di :Bouvet, Galapagos, Mendocino, Giappone Margini divergenti e relativi bacini - Margini divergenti, le faglie dirette - Zone di separazione continentale e le fosse tettoniche (rift). - Sviluppo dei margini continentali passivi. Le faglie dirette listriche e relativi modelli naturali e analogici. - La subsidenza e la reologia della crosta, modelli e casistica . - Bacini oceanici giovani : il mar Rosso - Margini passivi e relativi bacini : il margine Atlantico, le Alpi Meri-dionali, l’Appennino. - Margini passivi e relativi bacini in aree cratoniche: Mare del Nord e la Siberia occidentale Margini trasformi - Faglie trasformi tra margini divergenti, in subduzione , convergenti. - Tettonica trascorrente - Modelli analogici di faglie trasformi 121 - Faglie trasformi oceaniche e zone di frattura: l’Oceano Atlantico, Mare di Scotia, Caraibi. - Faglie trasformi continentali :Mar Morto, San Andreas, Altyn Tagh, Red River. Margini convergenti - Caratteristiche delle zone in subduzione, il sistema circum pacifico - Caratteristiche geofisiche dei margini convergenti - Modelli collisionali . Arco-continente e arco-arco nella regione paci-fica sudoccidentale. - Modelli di subduzione e relativi catene orogeniche, le Alpi occiden-tali, l’Appennino e la catena l’Himalaya-Tibet - Il margine del Cile e delle Marianne - Il basamento nella collisione - La zona di fossa, l’arco esterno ed interno. - Il prisma di accrezione. - Avanfosse e subsidenza. Modelli genetici, modelli analogici e nume-rici - Avanfosse delle Alpi, l’avanfossa dell’Appennino, avanfossa del Ca-nada. Rapporti tra tettonica e sedimentazione -Modelli di messa in posto delle ofioliti - Catene a pieghe e fronti di accavallamento. L’Appennino umbro- marchigiano, la precordilliera argentina, le Montagne Rocciose, le Alpi occidentali. Tettonica dei pianeti del Sistema solare - Introduzione sulla geologia planetaria - Mercurio,Luna, Venere, Marte,le lune di Giove Io ed Europa Testi di riferimento: - G. Deiana – Tettonica – Ed. Edimond 2004 - Bally A.W. , Catalano R., Oldow j. Elementi di tettonica regionale. Pitagora Ed. Bologna, 1985 - Moores E.M., Twiss R. – Tectonics . 1995 W.H. Freeman and Company New York Appunti dalle lezioni del docente Modalità didattiche: Lezioni frontali, escursioni sul terreno. Esame orale. Modalità di accertamento: Topografia e cartografia ICAR/06 CFU: Professore: Durata: Obiettivi formativi: 122 3 (2+1S) Vincenzo Perrone Semestrale, 32 h (16 h di lezioni +16 di esercitazioni) Il corso si propone di dare gli elementi di base per la lettura delle carte topografiche e la loro utilizzazione nella professione del geologo. Programma: Sfera, ellissoide, geoide. Rappresentazioni geografiche: La carta geografica. Scala della carta. Reticolato geografico. Classificazione delle carte. Proiezioni cartografiche. Triangolazione. Rilievo aerofotogrammetrico. Carta d’Italia. Coordinate geografiche. Reticolato chilometrico. Coordinate polari. Declinazione magnetica e convergenza. Segni convenzionali. Uso di strumenti-base: altimetro, bussola, GPS. Autodeterminazione del punto di stazione e orientamento. Lettura tavolette IGM e di carte tecniche regionali. Rappresentazione altimetrica del terreno. Determinazione delle pendenza di un versante ed esecuzione di una sezione topografica. Testi di riferimento: Press & Siever, Capire la Terra, Zanichelli Ed., Bologna. Perego S., Appunti di Cartografia, Santa Croce Ed., Parma Modalità didattiche: Lezioni frontali; esercitazioni in laboratorio e sul terreno Esame orale con lettura di carte topografiche Modalità di accertamento: Virologia BIO/19 Professore: Anna Pianetti [email protected] CFU 3+1 Durata: Semestrale Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti generali della virologia. Programma: Composizione e struttura dei virus. Cenni sulla classificazione. Moltiplicazione virale. Genetica dei virus. Coltivazione. Azione patogena dei virus. Principi di diagnostica. Caratteristiche di alcuni gruppi di virus: Herpersvirus; Paramyxovirus;Ortho myxovirus; virus della rosolia; virus dell’epatite A,B,C,D,E; Retrovirus; picornavirus, cenni su virus enterici, prioni. Testi di riferimento: La Placa M.: Principi di microbiologia medica, Società Editrice Esculapio Jawet E.:Microbiologia medica, Piccin Editore Padova Modalità didattiche: Lezione frontale + Laboratorio Modalità di orale accertamento: Vulcanologia GEO/08 CFU Professore: Durata: 2 + 1S Giovanni Nappi Semestrale, 32 h (16 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) 123 Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali sull’attività vulcanica nell’ambito geodinamico, sui meccanismi eruttivi e deposizionali e sul rischio vulcanico Programma: La Vulcanologia dal mito alla scienza. La moderna vulcanologia. Le rocce magmatiche e i minerali. Composizione chimica delle rocce magmatiche e principali classificazioni su base chimica. Classificazione generale delle rocce eruttive. Proprietà fisico-chimiche del magma. Viscosità. Densità. Solubilità dell’acqua e di altri costituenti volatili. La formazione dei magmi. Meccanismi di formazione dei magmi e tettonica a zolle. I meccanismi di risalita dei magmi. Velocità di risalita. La formazione delle camere magmatiche. Meccanismi eruttivi e meccanismi di messa in posto. Classificazione delle eruzioni. Le eruzioni effusive. Le eruzioni magmatiche esplosive. Le eruzioni freato-magmatiche. I prodotti dell’attività effusiva. I prodotti dell’attività esplosiva magmatica. I prodotti dell’attività esplosiva idromagmatica. Il rischio vulcanico. La sorveglianza dei vulcani attivi. Fenomeni precursori di eruzioni vulcaniche. La previsione delle eruzioni. I vulcani plio-pleistocenici della penisola italiana. I vulcani attivi italiani. Testi di riferimento: M. Cortini, R. Scandone, Un’introduzione alla vulcanologia, Liguori editore, 1987 Appunti dalle lezioni Modalità didattiche: Lezioni frontali; escursioni sul terreno Esame orale Modalità di accertamento: Zoologia BIO/05 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 124 8 Maria Balsamo semestrale (48 h lezioni + 32 h esercitazioni e laboratorio) Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni fondamentali sulla biologia animale, sulla biodiversità animale e sul concetto di evoluzione. Vita cellulare: origine della vita, regni dei viventi. Procarioti ed eucarioti. Cellula animale. Significato ed evoluzione di mitosi e meiosi. Basi cromosomiche e molecolari dell’eredità. Evoluzione: teorie evolutive dalle origini a Darwin. Teoria sintetica. Concetto di specie. Microevoluzione: variabilità, selezione naturale, deriva genetica, legge di Hardy-Weinberg. Macroevoluzione: speciazione. Equilibri intermittenti. Metodi per lo studio dell’evoluzione. Prove dell’evoluzione. Forma e funzione dalla cellula-organismo dei Protisti all’organismo animale. Dimensioni e simmetria. Sostegno. Movimento e locomozione. Nutrizione e digestione. Respirazione, osmoregolazione ed escrezione in ambiente acquatico e terrestre. Circolazione. Omeostasi. Evoluzione del sistema nervoso, tipi di recettori. Cenni sulla coordinazione ormonale. Riproduzione: Significato adattativo della riproduzione asessuale e sessuale in Protisti ed Animali. Rigenerazione. Sessualità in Protisti ed Animali. Gonadi e dei gameti. Gametogenesi e modalità di fecondazione. Partenogenesi. Determinazione del sesso genotipica e fenotipica. Cariotipo. Sviluppo embrionale radiale e spirale, diretto e indiretto. Neotenia. La diversità della vita animale: fondamenti di sistematica biologica: taxa e categorie. Codice di nomenclatura zoologica. Classificazione e filogenesi. Regnum Protista: struttura, biologia, riproduzione ed ecologia di Sarcomastigophora, Apicomplexa e Ciliophora. Cicli biologici dei principali protozoi parassiti umani ed animali. Regnum Animalia: origine della pluricellularità. Struttura, biologia, riproduzione, ecologia e posizione filogenetica dei principali phyla. Poriferi. Generalità e ciclo biologico degli Cnidari. Platelminti: Trematodi e Cestodi parassiti umani. Rotiferi e Nematodi: i più importanti Nematodi parassiti umani e animali. Origine e funzioni del celoma. Molluschi: adattamenti nelle varie classi, ecologia delle specie italiane più comuni. Anellidi: metameria ed adattamenti. Riproduzione, ecologia e filogenesi. Artropodi: origine e principali linee evolutive. Chelicerati: generalità; Aracnidi (Scorpioni, Ragni, Acari). Crostacei: generalità; Malacostraci: ecologia delle specie italiane comuni. Chilopodi e Diplopodi. Insetti: generalità. Principali ordini di Pterigoti e riconoscimento di specie italiane comuni. Echinodermi: struttura, biologia, ecologia delle specie italiane più comuni. Cordati: origine ed evoluzione. Caratteristiche principali delle classi di Vertebrati e loro rapporti filogenetici. Animali ed ambiente. Relazioni intraspecifiche ed interspecifiche. Interrelazioni tra animali ed ambiente: concetti di comunità ecologica, habitat, ecosistema, catena alimentare, nicchia ecologica, biosfera. Elementi di zoogeografia. Significato e tipi di areale. Meccanismi di dispersione degli animali. Regioni zoogeografiche terrestri. Zoogeografia delle acque dolci e dell’ambiente marino. Testi di riferimento: Purves W.K., Sadava D., Orians G.H., Heller H.C. (2001) Biologia. I processi evolutivi. L’evoluzione della diversità. La biologia degli animali. Zanichelli. Baccetti B. et al. (1995) Zoologia – Trattato italiano. Vol. 1. Zanichelli. Baccetti B. et al. (1994) Lineamenti di zoologia sistematica. Zanichelli. Dorit R.L., Walker W.F., Barnes R.D. (1998) Zoologia. Zanichelli. Hickman C.P., Roberts L.S., Larson A. (1995) Zoologia. EdiSES, Napoli. Modalità didattiche: Lezioni frontali, attività guidata di esercitazione e laboratorio, escursioni didattiche La verifica del modulo didattico consiste in un esame individuale mediante colloModalità di accertamento: quio orale e prova pratica diriconoscimento di materiale zoologico. Zoologia II BIO/05 CFU Professore Durata: 8 Maria Balsamo semestrale 125 Obiettivi formativi: Il corso propone agli studenti una visione evoluzionistica della biodiversità animale, fornendo gli strumenti tassonomici per l’identificazione e classificazione dei principali phyla del regno animale. Programma: Principi e metodi di sistematica biologica. Concetto di specie e di variabilità intraspecifica. Costruzione ed uso di una classificazione: categorie e taxa, la gerarchia Linneana. Regole di nomenclatura. Sistematica fenetica e tecniche numeriche. Classificazione e filogenesi: sistematica cladistica e concetto di omologia; sistematica evoluzionistica classica. Elementi di promorfologia. Forma, simmetria e dimensioni del corpo. Piani anatomici. Regnum Protista. Origine dei protisti. Protozoi: generalità. Riproduzione dei Protozoi. Cicli biologici dei principali Protozoi parassiti dell’Uomo e degli animali domestici. Linee evolutive nei Protozoi con particolare riferimento ai Ciliati. Regnum Animalia. Il passaggio alla pluricellularità: Placozoi, Mesozoi, Celomesozoi. Principali teorie sull’origine dei Metazoi. I Radiati: Poriferi, Cnidari, Ctenofori e loro posizione filogenetica. Origine dei Bilateri. Acelomati: Platelminti. Evoluzione del parassitismo nei Platelminti e cicli biologici dei principali Trematodi e Cestodi parassiti umani ed animali. Origine del celoma: principali teorie e conseguenti diverse visioni evolutive. Gnatostomulidi e Nemertini. Ipotesi filogenetiche sugli Acelomati. Pseudocelomati: generalità e relazioni tra i diversi phyla, con particolare riguardo a Rotiferi e Nematodi. Cicli biologici dei principali Nematodi parassiti umani ed animali. Origine del celoma : principali teorie e conseguenti diverse visioni evolutive. Celoma e metameria: Anellidi. Generalità sul phylum con particolare riguardo alla locomozione ed alla biologia riproduttiva. Linee evolutive interne al phylum e sua posizione filogenetica. Echiuridi e Sipunculidi. Le forme di transizione verso gli Artropodi: Onicofori, Tardigradi e loro posizione filogenetica. Artropodi: generalità. Ipotesi sull’origine ed evoluzione del phylum. Chelicerati: generalità con particolare riguardo agli Aracnidi. Crostacei. Miriapodi (sensu lato). Insetti: generalità e principali ordini con particolare riferimento agli Pterigoti. Celomati non metamerici: Molluschi. Generalità ed evoluzione del piede e della conchiglia nelle diverse classi. Linee evolutive interne al phylum e sua posizione filogenetica. Lofoforati: i Briozoi. Generalità sul phylum e sua posizione filogenetica. Cenni su Foronidei e Brachiopodi. Deuterostomi a confronto con i Protostomi. Echinodermi: generalità. Evoluzione dello scheletro e del sistema idrovascolare. Linee evolutive interne al phylum e rapporti filogenetici con gli altri Deuterostomi. Emicordati e loro posizione filogenetica. Cenni su Chetognati e Pogonofori. Origine dei Cordati. Tunicati: generalità. cicli biologici dei Taliacei. Cefalocordati. Vertebrati: generalità e caratteristiche principali delle diverse classi. Posizione filogenetica del phylum Cordati ed evoluzione interna con particolare riferimento ai Vertebrati. Testi di riferimento: Baccetti B. et al. (1994) Lineamenti di Zoologia sistematica. Zanichelli. Brusca R.C. & Brusca G. J. (1996) Invertebrati. Zanichelli. Ruppert R.B. & Barnes R.D. (1996) Zoologia : gli invertebrati. Piccin. Modalità didattiche: Lezioni frontali, attività guidata di esercitazione e laboratorio, escursioni didattiche La verifica del modulo didattico consiste in un esame individuale mediante colloModalità di accertamento: quio orale e prova pratica diriconoscimento di materiale zoologico. 126 CORSO DI LAUREA IN BIOTECNOLOGIE Biochimica BIO/10 CFU: Professore Durata: Programma: 8 Mauro Magnani semestrale, 64 Cellula e strutture subcellulari-processi metabolici. Chimica dei glucidi – Chimica dei lipidi – Chimica delle proteine – Acidi nucleici. Enzimi classificazione – Struttura – Meccanismi di azione – regolazione. Metabolismo glucidico. Metabolismo glicogene – Glicolisi – Shunt esosomonofosfato – Gluconeogenesi – Altri zuccheri di interessi biologico. Metabolismo lipidico: B-Ossidazione – Sintesi acidi grassi – Metabolismo colesterolo – Metabolismo dei fosfolipidi. Metabolismo azotato: reazioni aminoacidi – Formazione urea – Biosintesi degli aminoacidi – Biosintesi e degradazione purine e pirimidine. Ciclo di Krebs – Bilancio energetico – Catena respiratoria – Fosforilazione ossidativa. Meccanismo d’azione di vitamine e ormoni – AMP ciclico eioni calcio come secondi messaggeri – Regolazione metabolica. Testi di riferimento: J.Strayer, Biochimica, Zanichelli. A.L. Lehninger, Biochimica, Zanichelli Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento: Biochimica clinica e biologia molecolare clinica BIO/12 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: 8 Franco Canestrari [email protected] Semestrale Il corso ha la finalità di far comprendere sia il ruolo svolto dalla disciplina in oggetto nell’ambito della Medicina di Laboratorio che le potenzialità che la ricerca in Biochimica clinica possono offrire. Nel contesto del corso verranno impartite nozioni di base di anatomia e fisiologia utili per l’apprendimento degli argomenti che verranno trattati. 127 Programma: L’alimentazione in relazione alla prevenzione delle malattie e ruolo della biochimica della nutrizione con la valutazione dello stato nutrizionale; il concetto di malattia molecolare e le prime evidenze; il laboratorio di analisi Biochimico-cliniche: scopo degli esami di laboratorio, i campioni per le analisi, il concetto di normale e patologico; i marcatori di funzione e di lesione; alterazioni biochimiche associate a quadri clinici: alterazioni glucidiche, lipidiche, aminoacidiche, peptidiche, proteiche, e ormonali; i profili biochimici: epatico,cardiaco,pancreatico,tiroideo,osteoarticolare,paratiroideo; i radicali liberi e lo stress ossidativo: biochimica, patologia, prevenzione e laboratorio; richiami alle tecniche di Biologia molecolare; reazione a catena delle polimerasi(PCR); tecnologia del DNA ricombinante; applicazioni della Biologia molecolare alla diagnostica nel campo della microbiologia, della genetica e dell’oncologia; le tecniche postPCR; le nuove frontiere della PCR quantitativa; il controllo di qualità in biologia molecolare; dimostrazioni pratiche di alcuni degli argomenti trattati nel Corso. Testi di riferimento: Poiché la maggior parte dei testi sono stati impostati per le Facoltà mediche verrà fornito durante il corso tutto il materiale didattico necessario sia cartaceo che informatico. Modalità didattiche: Lezioni frontali + esercitazioni pratiche Esame orale Modalità di accertamento: Biochimica Industriale BIO/10 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 128 4 Paolino Ninfali semestrale :40 ore Il corso è finalizzato alla comprensione: 1) delle modificazioni biochimiche a carico degli alimenti che avvengono durante i processi tecnologici; 2) del concetto di qualità e del suo raggiungimento durante i processi produttivi ed estrattivi; 3) delle possibilità di verifica mediante tecniche analitiche del raggiungimento di uno standard di qualità prefissato. Principi alimentari I lipidi alimentari: categorie funzioni e fabbisogni; I glucidi. Principali monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi presenti negli alimenti. La fibra: definizione, composizione chimica e importanza nella alimentazione. Proteine – generalità funzioni e proprietà nutrizionali. Vitamine e sali minerali – Generalità, classificazione, principi funzionali. Trasformazioni chimiche e biologiche a carico degli alimenti Modifiche a carico dei lipidi: idrolisi, irrancidimento chetonico ed ossidativo. Alterazioni delle proteine e degli aminoacidi: denaturazione, modifica della catena laterale, reazione di Maillard, putrefazione. La cottura degli alimenti: trasformazioni a carico dei nutrienti. Fermentazioni e alterazioni indotte da microrganismi. Additivi alimentari Conservanti, antiossidanti, additivi ad azione fisica, agenti lievitanti, coloranti, edulcoranti, aromatizzanti. Trattamenti tecnologici per la conservazione degli alimenti Modificazioni biochimiche indotte durante i trattamenti con il calore, il freddo, la disidratazione, i conservanti chimici e le radiazioni. Problemi collegati all’imballaggio e alla distribuzione. Il latte Composizione chimica. Risanamento e conservazione del latte. Industria casearia: burrificazione e caseificazione. Modificazioni biochimiche durante la stagionatura dei formaggi. L’olio. L’industria olearia: struttura, composizione e tecniche di estrazione dell’olio di oliva. Caratteristiche di qualità dell’olio extra vergine di oliva. Valore alimentare e principali analisi chimiche dell’olio di oliva. Generalità, valore alimentare ed estrazione dell’olio di semi. La margarina. Il vino. L’industria vitivinicola: biochimica dei processi di vinificazione. I lieviti nella fermentazione alcolica. Chiarificazione, stabilizzazione, invecchiamento dei vini. Preparazione della birra e dell’aceto. La verdura e la frutta Frutta, ortaggi, legumi. Biochimica della conservazione della verdura e della frutta. Succo di pomodoro. Confetture e marmellate. Succhi di frutta. Testi di riferimento: 1) Cappelli P., Vannucchi V. Chimica degli alimenti. Conservazione e trasformazione. II Ed. Zanichellli, BO. 2) Cheftel J.C., Cheftel H., Besançon P. Biochimica e tecnologia degli alimenti. Edagricole BO. Modalità didattiche: Lezione frontale, laboratorio, tesine di approfondimento. esame orale, preceduto eventualmente da test scritti. Modalità di accertamento: Biochimica Vegetale AGR/13 CFU: Professore Durata: 4 Antonio Fazi semestrale, 32 h. 129 Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: 130 Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali sulla biochimica delle piante in condizioni ottimali e di stress e sugli approcci biotecnologici volti ad individuare i sistemi atti a migliorare la resa e la qualità dei prodotti. 1. Carotenoidi 1.1 Struttura e distribuzione 1.2 Biosintesi, metabolismo e attività biologiche (funzioni, azioni, associazioni) 1.3 Manipolazione genica della via di biosintesi:fitogene sintasi, fitogene denaturasi 2. Glicerololipidi 2.1 Cenni sulla struttura chimica e dei componenti acidi grassi saturi ed insaturi. Sulfolipidi, galattolipidi. Ruolo dei trigliceridi dei semi 2.2 Sintesi acidi grassi:KAS I, KAS II; KAS III. Sintesi dei trigliceridi nella membrana del reticolo endoplasmatico. Utilizzo dei grassi delle piante 2.3 Manipolazione genica degli oli di semi per uso industriale 2.4 Utilizzo dei lipidi di deposito durante la germinazione 2.5 Lipossigenasi coinvolte nella sintesi di sostanze aromatiche: esentali, esanoli, esanali 3. Prodotti vegetali di origine secondaria 3.1 Ruolo, interazioni. Fitoalessine 3.2 Alcaloidi: chimica, sintesi e ruolo 3.3 Glucosidi cianogenetici: struttura, classificazione, distribuzione, ruolo, sintesi e catabolismo 3.4 Glucosinolati: Struttura, nomenclatura, funzione, distribuzione, utilizzo, metabolismo 3.5 Aminoacidi non proteici 4. Fenilpropanoidi 4.1 Fenoli semplici e composti: chimica, metabolismo e ruolo. Sintesi via acido scichimico e via acido malonico 4.2 Glifosato: inibitori della EPSP-sintasi 4.3 Fitotossicità e allopatia 4.4 Lignina, suberina, cutina 4.5 Flavonoidi: chimica e biosintesi. Ruolo degli isoflavonoidi, flavoni e antocianine. 4.6 Tannini condensati ed idrolizzabili. Ruolo 5. Aminoacidi solforati 5.1 Assimilazione e attivazione del solfato, trasformazione del solfito in H2S, fissazione dell’H2S nella cisterna, formazione di metionina 5.2 Glutatione e fitochelatine: ruolo e biosintesi 6. Segnali che regolano la crescita e lo sviluppo degli organi della pianta 6.1 Auxine, gibberelline, citochinine, acido abscisico, fitocromi. H.W. Heldt, Plant biochemistry and molecular biology, Oxford university press, 1997 Documentazione fornita dal docente Lezione frontale Esame orale Bioetica M-FIL/03 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Paolo Bonetti semestrale, 40 h. Obiettivi formativi : Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali della filosofia morale e della bioetica in rapporto allo sviluppo delle scienze della vita e della ricerca biotecnologica, particolarmente nel settore biomedico, in quello agro-alimentare e in quello ambientale. Si tratta di esercitare la riflessione e la valutazione morale non solo in astratto, sul piano dei principi, ma anche in vista di concreti fini operativi. Programma: 1. Fondamenti e problemi della filosofia morale. 2. Le principali teorie bioetiche. 3. Il rapporto fra bioetica e biodiritto. 4. Le biotecnologie e le loro applicazioni: valutazione dei rischi e principio di precauzione. 5. Le biotecnologie ambientali e quelle agro-alimentari: la questione degli OGM. 6. Le biotecnologie mediche: le tecnologie riproduttive. 7. La questione degli embrioni: cellule staminali e clonazione. 8. Terapia genica somatica e germinale: materiali biologici e informazioni genetiche. 9. Biotecnologie e società: i cittadini e le biotecnologie. 10. Il governo della scienza. Testi di riferimento: Paolo Bonetti, Discorrendo di etica e bioetica, Marco, 2005 Mariachiara Tallacchini, Fabio Terragni, Le biotecnologie. Aspetti etici, sociali e ambientali, Bruno Mondadori, 2004. Modalità didattiche: Lezione frontale e seminari Esame orale Modalità di accertamento: Biologia Cellulare BIO/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 5 Manuela Malatesta Semestrale, 48 h. Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base dell’organizzazione cellulare a livello morfologico e funzionale. Le lezioni teoriche sono integrate da lazioni pratiche in cui vengono proposti protocolli tecnici per l’allestimento di preparati biologici. 131 Programma: I livelli di organizzazione della materia vivente. Cenni su virus e sulla cellula procariota. La cellula eucariota. Composizione chimica del protoplasma. I componenti inorganici: l’acqua, i componenti minerali. I componenti organici: i carboidrati, i lipidi, le proteine. Gli acidi nucleici: DNA e RNA. La membrana cellulare. Struttura e funzione. Comunicazioni tra cellule. Il citoplasma. Lo ialoplasma. I ribosomi. Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) e il reticolo endoplasmatico liscio (REL). L’apparato di Golgi. L’apparato vacuolare interno e il processo di secrezione. I lisosomi. Le inclusioni citoplasmatiche. I mitocondri. I cloroplasti. Il citoscheletro. Il centriolo. Le ciglia e i flagelli. Sintesi proteica. Esocitosi ed endocitosi. Movimento ameboide. Il nucleo. L’involucro nucleare. Matrice nucleare, nucleoplasma, nucleolo, DNA e RNA. Eucromatina ed eterocromatina. I cromosomi. Ciclo cellulare. Fase G1, S, G2. Mitosi. Meiosi. Regolazione e differenziamento cellulare. Cenni sulle mutazioni e sui meccanismi evolutivi. Tecniche per lo studio della cellula. Osservazione diretta di cellule viventi. Metodi di studio delle cellule dopo la fissazione. Analisi strutturale della cellula e dei rapporti morfo-funzionali dei suoi componenti in microscopia luce, confocale ed elettronica. Testi di riferimento: Rosati P. e Colombo R., La cellula, Edi-Ermes, 2001 Kleinsmith L.J. e Kish V.M., Principi di biologia cellulare e molecolare, Casa Editrice Ambrosiana, 1998 Modalità didattiche: Lezione frontale; laboratorio Verifiche in itinere ed esame orale Modalità di accertamento: Biologia Molecolare BIO-11 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 132 8 Marzia Bianchi [email protected] semestrale, 72 h Scopo del corso è fornire agli studenti conoscenze sulle basi molecolari dei processi genetici fondamentali e principi teorici per comprendere ed applicare alcune delle metodologie di indagine molecolare utilizzate per isolare, caratterizzare i geni e valutarne l’espressione. Pertanto saranno considerati obiettivi formativi qualificanti: • il raggiungimento di una conoscenza approfondita e integrata della struttura e funzione dei geni, con particolare riferimento ai meccanismi molecolari che ne regolano l’espressione, sia nei procarioti sia negli eucarioti; • l’acquisizione di conoscenze teoriche e competenze pratiche relativamente al alcune principali tecniche di manipolazione e analisi degli acidi nucleici. Programma: Acidi nucleici: DNA e RNA Identificazione del DNA come materiale genetico. Chimica degli acidi nucleici. Struttura primaria, secondaria e terziaria e relative proprietà. Replicazione del DNA Caratteristiche ed enzimologia della replicazione del DNA. Replicazione di: genoma batterico, DNA mitocondriale, genomi virali, ge-noma delle cellule eucariotiche. Danni al DNA e meccanismi di riparo Possibili cause di danno al DNA: agenti endogeni ed esogeni. Riparazione tramite: inversione diretta del danno, escissione, ricombina-zione. Riparazione degli appaiamenti errati e delle rotture della doppia elica. Accoppiamento fra trascrizione e riparazione. Riarrangiamenti del DNA Ricombinazione omologa, ricombinazione sito-specifica, trasposizione: meccanismi molecolari. Sintesi di RNA da stampi di DNA: trascrizione Trascrizione nei procarioti. Modello dell’operon: controllo positivo e negativo della trascrizione, atte-nuazione trascrizionale. Trascrizione negli eucarioti: RNA polimerasi e relativi promotori e fattori di trascrizione. Maturazione dell’RNA: splicing, capping, poliadenilazione, editing. Meccanismi di degradazione dell’RNA. Dall’RNA alle proteine: traduzione Codice genetico, mRNA, tRNA, ribosomi. Traduzione nei procarioti. Traduzione negli eucarioti: modificazioni post-traduzionali e smistamento delle proteine neosintetizzate. Chaperon molecolari e folding delle proteine. Struttura e funzionamento dei geni negli eucarioti superiori Struttura della cromatina, introni. Regolazione dell’espressione genica: - controllo genomico: alterazioni selettive del DNA, decon-densazione della cromatina, modificazioni covalenti degli istoni. - controllo trascrizionale: enhancer, silencer, elementi di ri-sposta nel DNA, fattori di trascrizione gene-specifici e loro regolazione. - controllo post-trascrizionale: maturazione, esportazione dal nucleo e stabilità dell’RNA messaggero. - controllo traduzionale e post-traduzionale. Strategie di modulazione dell’espressione genica: antisenso; decoy; RNA interference. 133 Tecnologie del DNA ricombinante Clonaggio del DNA: enzimi, vettori, cellule ospiti. Principali strategie di identificazione e analisi del DNA ricombinante. Transfezione in cellule eucariotiche. Tecniche di analisi dell’espressione genica Ibridazione in situ; Northern blotting; RT-PCR, Rnase protection assay; Arrays. Testi di riferimento: R.f. Weaver, Biologia Molecolare, McGraw-Hill, 2005. T.A. Brown. Genomi, EdiSES, 2003. B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K.Roberts, P. Walter. Biologia molecolare della cellula, Zanichelli, 2004. J.W. Dale, M.von Schantz. Dai geni ai genomi, EdiSES, 2004. C.K. Mathews, K.E. van Holde, K.G. Ahern. Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana, 2004. Modalità didattiche: Lezione frontale; laboratorio. Esame orale. Modalità di accertamento: Biologia Molecolare Vegetale BIO/04 - BIO/13 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 134 4 Annamaria Genga Semestrale, 40 h Obiettivo del corso è quello di fornire una conoscenza di base di vari aspetti della biologia molecolare vegetale, correlati sia allo sviluppo della pianta che alla risposta agli stimoli ambientali. Si darà particolare rilievo allo studio della regolazione dell’espressione genica, soprattutto a livello trascrizionale, con la descrizione della struttura dei promotori, delle varie classi di fattori trascrizionali, dell’interazione tra gli uni e gli altri e del loro coinvolgimento nei principali processi della vita della pianta. Il corso si propone di fornire agli studenti anche gli strumenti per comprendere e valutare i diversi approcci e metodi normalmente utilizzati nell’analisi dei meccanismi molecolari. Ampio spazio sarà dedicato alle tecniche per la produzione di piante transgeniche, dalle colture in vitro ai metodi di introduzione di DNA esogeno (mediati da Agrobatterio o diretti), al tipo di vettori, marcatori di selezione e geni reporter più comuni, con accenni ai vantaggi ed agli svantaggi dei singoli metodi, ai risultati già consolidati nel campo della trasformazione vegetale e ai problemi ancora aperti. Ciò al fine di mettere in grado lo studente di comprendere e valutare autonomamente sia i vantaggi che le problematiche legati all’ottenimento ed all’utilizzazione di piante transgeniche per il miglioramento genetico. Programma: 1. Struttura dei geni eucariotici e differenze tra geni eucariotici e procariotici 2. La regolazione dell’espressione genica nelle piante 2.1 RNA polimerasi eucariotiche e meccanismi di inizio della trascrizione 2.2 Controllo trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale, post-traduzionale 2.3 Fattori trascrizionali delle piante 2.4 Tecniche per l’analisi dell’interazione tra elementi in cis e fattori in trans 3. Gli elementi trasponibili 3.1 Struttura dei trasposoni 3. 2 Elementi trasponibili in mais (Ac/Ds, Spm/dSpm,) 3.3 Meccanismi di trasposizione 3.4 Retrotrasposoni, elementi Ty di lievito e retrovirus 4. Colture in vitro vegetali 4.1 Micropropagazione 4.2 Rigenerazione (organogenesi ed embriogenesi somatica) 4.3 Colture di protoplasti, di cellule in sospensione, di calli 4.4 Fattori determinanti la morfogenesi 4.5 Variazione somaclonale 5. Metodi di trasformazione 5.1 Trasformazione mediata da Agrobacterium tumefaciens 5.2 Struttura del plasmide Ti 5.3 Meccanismi molecolari del trasferimento del T-DNA 5.4 Agrobacterium rhizogenes 5.5 Trasformazione di protoplasti mediata da PEG 5.6 Elettroporazione 5.7 Microiniezione 5.8 Metodo biolistico (bombardamento con microproiettili) 5.9 Marcatori di selezione e geni reporter 6. Silenziamento genico e cosoppressione 7.Gene targeting 8. La risposta delle piante agli stress abiotici 9. Lo sviluppo fiorale: ruolo dei geni MADS 10.Le proteine di riserva dei semi di mais 10.1 Geni strutturali e geni regolatori 10.2 Meccanismi di regolazione: il fattore trascrizionale Opaco-2 11. I ritmi circadiani nelle piante Testi di riferimento: Testi dei lucidi utilizzati durante le lezioni, 1-2 pubblicazioni originali Modalità didattiche: Lezione frontale, esercitazioni di laboratorio Esame orale Modalità di accertamento: 135 Programma: BIOTECNOLOGIE ALIMENTARI AGR/15 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 136 4 Luigia Rossi semestrale, 32 h L’insegnamento di biotecnologie alimentari si propone di conferire agli studenti una formazione che gli consenta di comprendere il ruolo del biotecnologo nel settore dell’alimentazione. Sarà dato spazio sia alle biotecnologie alimentari tradizionali ampiamente innovate attraverso nuove soluzioni tecnologiche sia alle biotecnologie progettuali che si servono dell’avvento della tecnologia del DNA ricombinante. In particolare, lo studente dovrà conoscere le modalità attraverso le quali sia possibile modificare geneticamente microrganismi procarioti ed eucarioti per la produzione di proteine di interesse alimentare con particolare riferimento alle strategie che consentono di ottimizzare la produzione a livello industriale. Dovrà conoscere le fasi che si susseguono nei processi fermentativi e le caratteristiche dei bioreattori. Lo studente dovrà inoltre conoscere le modalità attraverso le quali sia possibile ottenere prodotti di interesse alimentare (enzimi, aminoacidi, aromi) con particolare riferimento alle strategie che consentono di ottimizzarne la produzione. Dovrà essere a conoscenza inoltre dei processi biotecnologici atti alla produzione di dolcificanti quali l’HFCS (high fructose corn syrup) e alla tecnologia altamente innovativa per la produzione di proteine ad alto potere dolcificante. Si richiede inoltre la conoscenza delle tecniche per la preparazione di piante transgeniche. In particolare dovrà essere a conoscenza delle innovazioni biotecnologiche apportate alle piante di interesse alimentare (mais, riso, pomodoro) al fine di ottenere il miglioramento qualitativo e quantitativo dei prodotti. Dovrà pure dimostrare di essere a conoscenza della possibilità di utilizzare piante commestibili quali bioreattori per la produzione di sostanze utili all’uomo e quali originale sistema di rilascio di antigeni per una immunizzazione orale. Cenni introduttivi sulle biotecnologie Dalle biotecnologie tradizionali alle bioimprese e società di Technology Transfer Tecniche delle biotecnologie progettuali Manipolazione dell’espressione genica ed ottimizzazione della produzione di proteine ricombinanti per usi industriale Tecnologia dei bioprocessi Fasi di un processo fermentativo industriale Massimizzazione del rendimento dei bioprocessi Fermentatori: struttura ed applicazioni Enzimi nell’industria alimentare Enzimi solubili ed enzimi immobilizzati Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: Produzione di enzimi e loro applicazione: amilasi, glucosio isomerasi, β-galattosidasi, proteasi, lipasi, catalasi, lisozima, pectinasi, naringinasi e limonasi Produzione industriale di aminoacidi Metodi fermentativi: produzione di aminoacidi tramite mutanti auxotrofi, mutanti regolativi e ceppi selvaggi Dolcificanti ed aromi HFCS Sintesi di aspartame Espressione di monellina da Candida utilis Produzione biotecnologica di vanillina, benzaldeide e mentolo Processo di produzione della birra Linee generali e possibilità di intervento delle biotecnologie avanzate per ottenere varianti di processo e di prodotto Biotecnologie progettuali applicate alle piante di interesse alimentare Tecniche generali di preparazione di piante transgeniche Creazione di piante resistenti ad insetti, virus ed erbicidi Creazione di piante tolleranti agli stress ambientali e di piante con senescenza ritardata Piante ed animali come bioreattori Piante di riso modificate geneticamente per la produzione di sostanze utili all’uomo (ferritina, β carotene) Piante transgeniche come sistema di rilascio di antigeni per una immunizzazione orale Produzione di latte delattosato da animali transgenici Bovini modificati geneticamente per la produzione nel latte di molecole di interesse commerciale Glick B.R., Pasternak JJ, Biotecnologia molecolare, Zanichelli Ed.,1999 Smith J.E., Biotecnologie, Zanichelli Ed., 1998 Cernia E., Degan L., Le biotecnologie nel settore agroalimentare, NIS Ed., 1995 Alberghina L., Cernia E., Biotecnologie e agroindustria, UTET Ed., 1996 Poli G., Biotecnologie, UTET Ed., 2001 lezione frontale orale Biotecnologie molecolari e ricombinanti BIO/10 CFU: Professore Durata: 8 Ian J. Bruce semestrale, 80 h. 137 Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento: 138 Introduzione alla biotecnologia molecolare Cenni sulla tecnologia del DNA ricombinante (endonucleasi di restrizione, plasmidi cosmidi, batteriofago lambda, clonazione, trasformazione in E. coli). E. coli e S. cerevisiae come sistemi biologici della biotecnologia molecolare Sintesi chimica del DNA Metodo della fosforammidite Utilizzo degli oligonucleotidi sintetici Manipolazione dell’espressione genica nei procarioti Promotori forti e regolabili Proteine di fusione Vettori di espressione Sistemi per la produzione di proteine ricombinanti in cellule eucariote Sistemi di espressione basati sul lievito Sistemi di espressione basati su cellule di insetto Mutagenesi sito-specifica e manipolazione di proteine Diagnostica Molecolare Sistemi di tipo immunologico Sistemi basati sul DNA Diagnosi delle malattie genetiche Produzione di agenti terapeutici Prodotti farmaceutici Anticorpi Vaccini Enzimi Sintesi di prodotti commerciali tramite utilizzo di microrganismi ricombinanti Bioremediation Degradazione degli xenobiotici Manipolazione delle vie biodegradative Utilizzazione della biomassa Batteri che promuovono la crescita delle piante e insetticidi microbici Manipolazione genetica Biocontrollo degli agenti patogeni Esercitazioni di laboratorio Saranno consigliati all’inizio del corso. Lezione frontale e laboratorio Esame orale Biotecnologie per la salute degli animali VET/03 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Giuseppe Pedimonte semestrale, 32 h. Il corso è concepito in modo tale da fornire agli studenti le nozioni essenziali di Patologia comparata, cioè gli elementi che servono a confrontare tra loro i principali quadri patologici così come si presentano nell’uomo e nella specie animali che condividono con l’uomo la pressione patogena dell’ambiente. In secondo luogo si danno gli elementi per conprendere in modo comparativo i i vari aspetti di cui si compone una malattia (eziologia, patogenesi, anatomia patologica, clinica e terapia correlata) e, infine si forniscono le nozioni di base riguardanti l’approccio biotecnologico ( in termini di diagnostica e di terapia) ai principali quadri patologici trattati. Programma: L’omeostasi; lo stato di malattia come fuoriuscita dall’equilibrio omeostatico: I principali fattori eziologici e la loro interazione con le specie animali che condividono la pressione patogena dell’ambiente in cui vivono. Le malattie d’accumulo e da deplezione cellulare: studio comparativo delle anomalie di controllo di ciclo cellulare, dei tumori e delle malattie caratterizzate da preponderante morte cellulare (apoptosi e necrosi). Approccio biotecnologico alle malattie di accumulo e deplezione cellulare. I modelli animali di malattia: caratteristiche e impiego in biotecnologia. Testi di riferimento: Stephen L.Wolfe: Biologia molecolare e cellulare Edi SES, Napoli, 2000 ( o edizioni successive) Stanley L. Robins. Le basi patologiche delle malattie. Piccin, Padova 1997 (o edizioni successive Modalità didatti- Lezioni e seminari che: Esame orale Modalità di accertamento: Biotecnologie Vegetali BIO/04 - BIO/13 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Aldo Ceriotti Semestrale, 40 h. - 139 Programma: 1. Struttura del genoma delle piante Sequenze ripetute. Elementi trasponibili. Sintenia 2. Meccanismi di regolazione dell’espressione genica nelle piante Meccanismi trascrizionali. Struttura dei geni nucleari nelle piante. Promotori costitutivi e tessuto-specifici. Meccanismi post-trascrizionali. Meccanismi che controllano la stabilità degli RNA messaggeri. Meccanismi che controllano l’efficienza di traduzione. Meccanismi di smistamento subcellulare e di ripiegamento delle proteine. Meccanismi di degradazione delle proteine. 3. Resistenza a stress biotici 4. Proteine Caratteristiche nutrizionali e struttura delle proteine di riserva dei semi. Miglioramento della qualità delle proteine dei semi 5. Carboidrati Sintesi e accumulo di polisaccaridi e saccarosio 6. Triacilgliceroli Biosintesi dei triacilgliceroli. Modificazione delle caratteristiche dei triacilgliceroli 7. Sintesi di prodotti di interesse industriale e farmaceutico Polimeri, enzimi, anticorpi, vaccini. Modalità didattiche: Lezione frontale, laboratorio, seminari. Esame orale Modalità di accertamento: Modalità didattiche: Lezione frontale; laboratorio. Esame orale Modalità di accertamento: Chimica Analitica CHIM/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Botanica Generale Bio/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Antonio Ricci semestrale, 40 h Il corso ha lo scopo di introdurre lo studente sia alla conoscenza della Botanica tradizionale o classica, sia ad alcuni aspetti generici per comprendere e valutare potenziali applicazioni nel settore agro-industriale. Programma: I gradi morfologici dell’organizzazione del mondo vegetale. Organismi procarioti ed eucarioti. Struttura ed organizzazione generale della cellula vegetale. Organuli cellulari. Inclusioni cellulari. I tessuti: tessuti veri e pseudotessuti. I tessuti meristematici. I tessuti definitivi. Il corpo primario e secondario delle piante vascolari. Fusto, foglia, radice. L’evoluzione delle piante terrestri. Le Tallofite, le Briofite, le Pteridofite. La comparsa delle Spermatofite. Gimnosperme e Angiosperme: caratteristiche morfologiche dei vari organi. La riproduzione delle piante. La propagazione per bulbi, tuberi, bulbo-tuberi, rizomi, stoloni, margotta, propaggine, talea, innesto. Il fiore, il frutto, il seme. Cenni sulle biotecnologie vegetali e sul miglioramento vegetale. Testi di riferimento: Peter M.Ray, Taylor A. Steeves, Sara A. Fults.. Botanica, Zanichelli, Bologna, 1985. Pupillo P., Cervone F., Cresti M., Rascio N. , Biologia Vegetale, Zanichelli, Bologna, 2003. Maarten J. Chrispeels, David E. Sadava, Biologia vegetale applicata, Piccin, Padova, 1996. 140 4 Pierangela Palma semestrale, 40 h Durante il corso di Chimica Analitica si proporranno agli studenti i metodi e le tecniche analitiche più attinenti alle finalità del corso di laurea. Saranno trattati i metodi analitici classici, quali titolazioni ed analisi gravimetriche, ma soprattutto i metodi strumentali, in particolare quelli più moderni ed avanzati per le applicazioni biotecnologiche. Di questi saranno approfonditi sia gli aspetti tecnici sia quelli applicativi. Saranno approfondite in particolar modo le tecniche separative, quale la cromatografia, e quelle identificative, quale la spettrometria di massa. Sarà dato risalto alle tecniche spettrofotometriche molecolari ed atomiche. Le esercitazioni di laboratorio, parte integrante del corso, serviranno ad integrare le lezioni teoriche ed a facilitare l’apprendimento della manualità necessaria nella pratica di laboratorio. L’errore della misura: Cifre significative. Errori e loro individuazione e minimizzazione. Precisione ed accuratezza. Calibrazione. Coefficiente di Pearson. Metodo dei minimi quadrati. Procedure di standardizzazione. Metodi classici: Analisi gravimetrica. Metodi di precipitazione e di volatilizzazione. Metodi volumetrici. Titolazioni di neutralizzazione e loro applicazioni. Titolazioni di precipitazione.Titolazioni complessometriche. Metodi spettroscopici: proprietà della radiazione elettromagnetica e sue interazioni con la materia. Strumentazione. Spettroscopia di assorbimento molecolare UV-visibile: Legge di Lambert-Beer e sue deviazioni. Assorbimento molecolare nella regione dell’UV-Vis. Analisi qualitativa e quantitativa. Metodi di fluorescenza. Spettroscopia atomica di assorbimento e di emissione: Principi della spettroscopia atomica di assorbimento e di emissione. Metodi di emissione atomica basati su sorgenti a plasma. Metodi cromatografici: Coefficiente di distribuzione. Isoterme di ripartizione. Cromatografia planare e in colonna. Il cromatogramma e i parametri cromatografici. Efficienza cromatografica. Allargamento della banda. Equazione di Van Deemter. Gas cromatografia: fasi stazionarie e mobili; colonne capillari ed impaccate. Analisi in temperatura programmata. Iniettori per colonne impaccate e capillari. Rivelatori. Cromatografia HPLC: Fasi stazionarie e mobili. Colonne. Meccanismi di separazione. Iniettori e rivelatori. Spettrometria di massa: Tecniche di ionizzazione. Lo spettro di massa. Risoluzione. Frammentazioni caratteristiche. Cluster isotopici. Analizzatori. Interfacce GC/MS e LC/MS. SIM, scan. Esercitazioni di laboratorio. Introduzione al laboratorio. Misura della massa e del volume. Spettroscopia di assorbimento molecolare nella regione del visibile. Esercitazione HPLC. Esercitazione GC. Titolazione complessometrica. Titolazione acido-base. 141 Testi di riferimento: Rubinson, Rubinson – Chimica Analitica Strumentale - Zanichelli Skoog, West, Holler – Fondamenti di Chimica Analitica. – EdiSES Skoog, Leary - Chimica Analitica Strumentale - EdiSES Cozzi, Protti, Ruaro - Analisi Chimica Strumentale – Seconda edizione- Zanichelli Harris - Chimica Analitica Quantitativa – Zanichelli Fifield, Kealy – Chimica Analitica teoria e pratica - Zanichelli Modalità didattiche: lezione frontale; esercitazioni di laboratorio, stesura del quaderno di laboratorio esame orale Modalità di accertamento: Chimica Generale e inorganica CHIM/03 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Chimica Farmaceutica dei Prodotti Biotecnologici CHIM/08 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Mauro Magnani semestrale, 32h. Il corso si propone di illustrare sia le potenzialità dei vari prodotti biotecnologici per le applicazioni farmaceutiche e diagnostiche, sia la chimica farmaceutica dei prodotti biotecnologici in commercio. Lo scopo del corso è di fornire agli studenti un quadro generale sulle applicazioni farmaceutiche e diagnostiche già esistenti e su quelle in prospettiva ottenibili con le metodiche biotecnologiche. Programma: 1.Introduzionee definizione. 2. Classificazione dei farmaci biotecnologici: 2.1 Proteine e peptidi, 2.2 Anticorpi. 2.1 Oligonucleotidi 2.2 Vaccini 2.3 Terapia genica 3. Metodiche per la preparazione dei farmaci biotecnologici 4. Meccanismi e cause della instabilità dei biologicals 5. Metodi utilizzati per valutare i farmaci biotecnologici 6. La formulazione dei farmaci biotecnologici 7. Farmacocinetica e farmacodinamica dei farmaci biotecnologie 8. Esempi di farmaci biotecnologici. Fattori di crescita emopoietici, interleuchine e interferoni, insulina, ormoni della crescita, vaccini, anticorpi monoclonali, tPA, fattore VIII, DNAsi, FSH 9. Aspetti regulatory per la produzione e la commercializzazione di farmaci biotecnologici. Testi di riferimento: D.J.A. Crommelin, R.D. Sindelar. Biotecnologie Farmaceutiche, Zanichelli, 2000. J.D. Watson M. Gilman, J. Witkowski, M. Zoller. Dna Ricombinante, Zanichelli. Modalità didattiche: lezione frontale Modalità di orale accertamento: 142 Programma: 8 Carla Carfagna [email protected] semestrale, 72 h Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali della chimica generale occupandosi delle proprietà chimiche degli elementi e dei loro composti inorganici, di origine naturale e sintetica avendo alla base lo studio del sistema periodico degli elementi. Verranno inoltre forniti principi di termodinamica chimica di elettrochimica e verranno studiati gli equilibri in soluzione acquosa. Particolare attenzione sarà rivolta all’approfondimento delle conoscenze necessarie agli studenti per seguire le altre discipline scientifiche che presuppongono l’utilizzo della chimica generale. - Gli Stati di aggregazione della materia. Struttura della materia. Elementi, composti e miscele. La teoria atomica, la struttura dell’atomo. Molecole e composti ionici. Gli Isotopi. Massa atomica, pesi atomici e molecolari. Lo spettrometro di massa. La Mole. - Struttura elettronica degli atomi. Radiazioni elettromagnetiche, l’effetto fotoelettrico. Modello atomico di Bohr. Descrizione quantomeccanica dell’atomo. Numeri quantici e orbitali atomici. Livelli energetici negli atomi polielettronici. Il numero quantico di spin. Regole di riempimento degli orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. La tavola periodica, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. - Il legame chimico. legame covalente. legame di tipo e. Legame ionico. Legame metallico. - Struttura delle molecole. Teoria della repulsione fra coppie elettroniche (VSEPR), gli orbitali ibridi e la forma delle molecole, geometria molecolare. - Liquidi, solidi e forze intermolecolari, interazioni dipolari e legame ad idrogeno. - Nomenclatura dei composti e reazioni chimiche. - Lo stato gassoso. I gas ideali, teoria cinetica, gas reali. - Le soluzioni. La concentrazione delle soluzioni, solubilità. Proprietà colligative. - L’equilibrio chimico, la costante di equilibrio, equilibri eterogenei, fattori che condizionano l’equilibrio, il principio di Le Chatelier. - Gli equilibri in soluzione acquosa. Acidi e basi secondo BrØnsted-Lowry e secondo Lewis. Prodotto ionico dell’acqua, il pH, gli indicatori, idrolisi dei sali. Le soluzioni tampone. Reazioni acido-base, le titolazioni e i diagrammi di neutralizzazione Il pH. Prodotto di solubilità. - Termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo e secondo principio della termodinamica. Entalpia, entropia, energia libera di Gibbs. Variazione dell’energia libera con la temperatura. - Elettrochimica. Reazioni ossidoriduttive, applicazioni delle ossidoriduzioni, le pile, fenomeni elettrolitici. - Proprietà chimiche e periodicità. Caratteristiche e reattività generali dei gruppi e degli elementi più importanti. 143 Testi di riferimento: - T. L. Brown, H. E. LeMay, Chimica - Centralità di una Scienza, 1998, Zanichelli,Bologna. - A. Sabatini, Chimica Generale, 1996, Editore Morelli, Firenze. - P. Atkins, L. Jones, Chimica generale, 1998, Zanichelli, Bologna. - I. Bertini, F. Mani, Lezioni di Chimica, III Edizione, 1993, Edizioni CEDAM, Padova. - P. Giannoccaro, Le basi della Chimica: atomi e molecole, strutture e reattività, 2003 EdiSES Napoli. - I. Bertini, F. Mani, Stechiometria, 1998, Casa Editrice Ambrosiana. Modalità didattiche: Lezione frontale ed esercitazioni stechiometriche Esame scritto e orale Modalità di accertamento: Chimica Organica CHIM/06 CFU: Professore Durata: Programma: 144 4 Stefania Santeusanio semestrale, 32 h. TEORIA STRUTTURALE – Struttura dell’atomo. Elettronegatività degli elementi. Introduzione al legame chimico. Aspetti energetici dei legami. Proprietà dei legami covalenti. Legami covalenti polari. Formule di strut-tura delle molecole organiche. Attrazione tra molecole. Acidi e basi in chimica organica. ORBITALI E LORO RUOLO NEL LEGAME COVALENTE – Aspetti generali degli orbitali. Orbitali ibridi del carbonio.Gruppi funzionali. Nomenclatura dei composti organici (generalità).. Doppi e tripli legami. Doppi legami coniugati. Orbitali delocalizzati. Teoria della risonanza. Struttura del ben-zene. Composti eteroaromatici. ALCANI – Isomeri di struttura. Alcani e cicloalcani. Analisi conformazion-ale. Tensione torsionale. REAZIONI RADICALICHE – La clorurazione del metano: aspetti generali e meccanismo. Alogenazione di alcani. Radicali liberi. Reazioni di sosti-tuzione radicalica: aspetti energetici e di reattività. Stabilità dei radicali. ALCHENI, DIENI E ALCHINI – Struttura e nomenclatura. Acidità degli al-chini: acetiluri e reazioni di sostituzione. Idrogenazione catalitica. Scala di stabilità degli alcheni. Reazioni di addizione elettrofila. Regola di Mark-ovnikov. Reazioni radicaliche. STEREOCHIMICA – Isomeria geometrica negli alcheni e nei composti ci-clici. Definizione di chiralità. Chiralità nei composti del carbonio. Configu-razione. Enantiomeri e diastereomeri. ALOGENURI ALCHILICI – I composti organici alogenati. Nomenclatura. Reazioni di sostituzione nucleofila (SN1 e SN2) e di eliminazione (E1 e E2): meccanismo e implicazioni stereochimiche. Cenni sugli intermedi di reazione. Struttura e stabilità dei carbocationi. Reattivi di Grignard. ALCOLI – Classificazione, nomenclatura e caratteristiche acido-base. Pre-parazione degli alcoli. Reazioni di sostituzione e di eliminazione. Formazi-one di esteri. Ossidazione. ETERI, EPOSSIDI E ANALOGHI – Struttura e nomenclatura. Preparazione di eteri ed epossidi e loro reattività in reazioni di sostituzione. AROMATICITA’. BENZENE E SOSTITUZIONE ELETTROFILA AROMATICA – Struttura e nomenclatura di omologhi e derivati del benzene. Stabilità dell’anello benzenico. Concetto di aromaticità. Requisiti per l’aromaticità. Principali reazioni di sostituzione elettrofila aromatica. Benzeni sostituiti: effetto induttivo e effetto mesomero dei sostituenti. Alchilbenzeni. Alo-geno-benzeni. Fenoli: caratteristiche acide e reattività. Reazioni di Sandmeyer. Composti eteroaromatici. ALDEIDI E CHETONI – Struttura e nomenclatura. Reazioni di addizione nucleofila al carbonile. Addizione di alcoli: emiacetali ed acetali. Reazioni di addizione-eliminazione con ammoniaca, ammine e derivati. Riduzione e ossidazione. Reattività degli idrogeni in alfa al carbonile: formazione di enoli ed anioni enolato. Tautomeria cheto-enolica. Alogenazione in posizione alfa. ACIDI CARBOSSILICI E DERIVATI – Struttura, nomenclatura e proprietà fisiche. Relazione fra struttura e forza di un acido. Reazioni di formazione di cloruri acilici, anidridi, esteri ed ammidi. Reazi-oni di sostituzione nucleofila acilica. Reazioni di riduzione. Idrolisi acide e basiche. AMMINE – Classificazione, struttura e nomenclatura. Basicità: effetto della struttura sulla basicità. Sali delle ammine: i cationi di ammonio. Le ammine in reazioni di sostituzione. Natura del legame, struttura, classificazione e nomenclatura delle sostanze organiche. Alcani, alcheni, polieni e alchini. Idrocarburi aromatici semplici e polinucleati, alcoli e fenoli. Alogenuri alchilici, alchenici e arilici. Meccanismi di reazione con esercizi. Eteri, epossidi e tiocteri. Aldeidi e che-toni. Acidi carbossilici, solfonici e loro derivati. Nitrocomposti, nitridi, amino e sali di diazonio. Isometria, derivati organometallici, composti eterocicli. Reazioni di formazione di cloruri acilici, anidridi, esteri ed ammidi. Reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Reazioni di riduzione. Idrolisi acide e basiche. Testi di riferimento: R. Macomber, Chimica Organica, Zanichelli J. McMurry, Fondamenti di Chimica Organica 3° Ed.Italiana Zanichelli G. Russi, G. Catelani, L. Panza, P. Pedrini, Chimica Organica, Casa Editrice Ambrosiana. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento: 145 Diritto brevettuale Commerciale dell’unione Europea IUS/04 CFU Professore Durata: Titolo del corso: Obiettivi formativi: Programma: 6 Marcello Pierini Cattedra Jean Monnet in:Scienze e Tecnologie nel diritto e nelle politiche dell’Unione Europea. semestrale, 56 h + esercitazioni e seminari Diritto brevettuale, commerciale dell’Unione Europea Il corso si propone di fornire agli studenti alcune conoscenze giuridiche – istituzionali, necessarie a comprendere la portata invasiva dell’ordinamento comunitario sul piano interno e internazionale. Particolare attenzione verrà dedicata all’organizzazione e all’evoluzione del sistema delle imprese biotecnologiche in Italia e in Europa, nonché alla legislazione comunitaria afferente la protezione industriale delle scienze della vita e delle biotecnologie. PARTE PRIMA Del diritto dell’UE Nascita ed evoluzione del sistema comunitario. Le Istituzioni Gli atti e le competenze La tutela Il mercato interno e le quattro libertà fondamentali La politica di coesione economico sociale Politica e programmi quadro di Ricerca e Sviluppo Tecnologico PARTE SECONDA Del diritto commerciale dell’UE Il contratto in generale Il contratto di compravendita L’imprenditore commerciale e l’imprenditore agricolo Il diritto societario nell’Unione Europea Le direttive comunitarie in materia societaria Le imprese biotecnologiche in Europa e negli USA La circolazione internazionale delle tecnologie PARTE TERZA Del diritto brevettale Le invenzioni industriali e il brevetto Le invenzioni brevettabili: limiti e requisiti La titolarità dei diritti nascenti dall’invenzione Il brevetto chimico e farmaceutico La legislazione nazionale 146 La convenzione di Unione di Parigi La convenzione di Monaco sul brevetto europeo (C.B.E.) Il trattato di cooperazione in materia di brevetti (P.C.T.) Il brevetto nel diritto comunitario e il brevetto comunitario Le biotecnologie: origini e presupposti scientifici Diritto e materia vivente Il concetto giuridico di invenzione biotecnologia La brevettabilità degli organismi geneticamente modificati; La direttiva Ce 98/44 sulla protezione degli organismi geneticamente modificati Cenni sul modello statunitense La diverse forme di tutela delle nuove varietà e specie vegetali. Testi di riferimento: I testi saranno indicati ad inizio del corso. Modalità didattiche: lezione frontale, seminari Modalità di orale accertamento: Economia agro-industriale e delle imprese AGR/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 8 Gervasio Antonelli semestrale, L’obiettivo del corso è quello di fornire allo studente alcuni concetti base per l’analisi del sistema agro-industriale e del comportamento strategico delle imprese che lo compongono, con particolare riferimento alle imprese del settore agricolo. Il corso mira, altresì, a fornire allo studente i principi microeconomici necessari per l’analisi di temi connessi con la produzione e il mercato dei prodotti agricoli e agroindustriali e con la gestione dei rapporti che le imprese sono chiamate a stabilire con le altre imprese e con il mercato. In questo quadro, il corso affronta le motivazioni economiche alla base dell’intervento pubblico e analizza gli obiettivi e gli strumenti delle politiche dell’Unione Europea in ambito agro-industriale, ponendo un’enfasi particolare ai problemi delle politiche per settore agricolo, lo sviluppo rurale, la sicurezza alimentare e l’ambiente. Inoltre, viene discusso il ruolo dell’Organizzazione per il Commercio Mondiale (OCM/WTO) e del sistema di accordi che stabiliscono le regole per il commercio internazionale più rilevanti per il sistema agro-industriale. Infine, il corso analizza le problematiche economiche della qualità dei prodotti alimentari e della certificazione sia cogente che volontaria. 147 Programma: 148 1. Introduzione 1.1 Il concetto di sistema agro-industriale 1.2 I diversi approcci all’analisi del sistema agro-industriale 2. Il sistema agro-industriale italiano 2.1 Assetti e tendenze nei sistemi agro- industriali 2.2 Le principali caratteristiche strutturali delle componenti del sistema agro-industriale italiano 3. Il comportamento del consumatore e la domanda di prodotti agro-industriali 3.1 Il concetto di utilità 3.2 La scelta del consumatore 3.3 La funzione di domanda 3.4 Le caratteristiche della domanda di beni agro-industriali 3.5 La dinamica del consumo alimentare 4. Sistemi e offerta agro-industriale 4.1 Le operazioni e le componenti del sistema 4.2 Elementi base della teoria economica della produzione applicata alle imprese del sistema agro-industriale 4.3 Il ruolo del progresso tecnico 4.4 Le nuove tecnologie nel settore agro-industriale (Ogm e nuove tecnologie dell’informazione) 5. I mercati agro-industriali e la formazione dei prezzi 5.1 Le principali forme di mercato 5.2 La formazione dei prezzi agricoli alla produzione 5.3 Le caratteristiche dei prezzi agricoli alla produzione 5.4 I margini commerciali 6. La gestione della posizione dell’impresa sul mercato 6.1 La differenziazione del prodotto 6.2 Il rapporto acquirenti venditori 6.3 Il vantaggio concorrenziale e fattori critici di successo 6.4 Le politiche di marketing 6.5 Il marketing collettivo 7. L’integrazione verticale 7.1 Le principali forme di integrazione verticale 7.2 I vantaggi e gli svantaggi economici dell’integrazione verticale 7.3 L’integrazione verticale e l’impresa agricola 7.4 L’analisi economica dell’impresa cooperativa di trasformazione 8. L’intervento pubblico nel settore agro-industriale 8.1 Motivazioni economiche, obiettivi e strumenti delle politiche agrarie e agro-industriali nei paesi industrializzati 8.2 Impostazione e evoluzione della Politica dell’Unione Europea per i settore agricolo, lo sviluppo rurale e la sicurezza alimentare. 8.3 La riforma del commercio mondiale e i negoziati in sede WTO 9. La certificazione della qualità nel sistema agro-industriale Testi di riferimento: A. Mariani, E. Vigano (a cura di ), Il sistema agroalimentare dell’Unione Europea, Carocci, 2002 V. Saccomandi, Istituzioni dei mercati agricoli, Reda, 1991, (capp. I II III, IX, X, XI, XIII, XIV) (N.B: Il volume è disponibile presso la biblioteca del Corso di Laurea); Altro materiale didattico sarà disponibile presso la segreteria del Corso di Laurea. Per i frequentati Gli studenti che frequentano le lezioni possono, in alternativa ai testi di riferimento, preparare l’esame sugli appunti delle lezioni, sulle dispense che verranno distribuite dal docente durante il corso e su altro materiale didattico che sarà distribuito o segnalato a lezione Modalità didattiche: lezione frontale; tesine di approfondimento, seminari Esame orale Modalità di accertamento: Fisica FIS/01 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 4 Filippo Martelli [email protected] semestrale, 32 h. Il corso si propone di fornire agli studenti alcuni concetti fondamentali della fisica classica, con particolare attenzione agli aspetti che sono rilevanti per lo studio della biologia e della chimica. Le leggi fisiche sono presentate ponendo in rilievo la metodologia scientifica sperimentale che è alla base dello studio della natura. Per molti fenomeni, particolarmente per quelli elettromagnetici, vengono forniti solo gli strumenti basilari per poter affrontare in futuro eventuali approfondimenti. Introduzione Il metodo scientifico. Misure ed errori di misura. Grandezze fisiche ed unità di misura. Cinematica Velocità e accelerazione medie ed istantanee. Il moto rettilineo uniforme e il moto uniformemente accelerato. Vettori e loro principali operazioni. Moti generici: velocità tangenziale; componente tangenziale e centripeta dell’accelerazione. Moto circolare uniforme. Dinamica Principio di relatività e principio di inerzia. Definizione statica di forza. Deduzione empirica del secondo principio della dinamica. Terzo principio della dinamica. Le forze fondamentali, tensioni e reazioni vincolari, attrito statico e di-namico, forze apparenti. La forza di gravità e la legge di gravitazione universale. Forze elastiche ed oscillatore armonico. 149 Definizione di lavoro. Il teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale e forze conservative. Conservazione dell’energia meccanica. Grafici dell’energia potenziale. Fluidodinamica Idrostatica. Legge di Stevino e sue conseguenze: barometro di Torricelli e pressione atmosferica, principio dei vasi comunicanti, principio di Pa-scal e leve idrauliche. Pricipio di Archimede e spinta idrostatica, galleg-giamento. Dinamica dei fluidi ideali. Scorrimento in regime stazionario: linee di cor-rente. Teorema di Bernoulli e sue principali conseguenze. Dinamica dei fluidi reali. Velocità di un fluido in regime di Poiseuille. Leg-ge di Hagen-Poiseuille. Tensione superficiale: principali effetti dei tensioattivi. Legge di Laplace. Cenni sulla capillarità. Termodinamica Definizione operativa di temperatura. Principio zero della termodinamica. Scale termometriche. Dilatazione termica nei solidi e nei gas. Tempera-tura assoluta. Capacità termica e calore specifico a pressione costante. Calore latente di una trasformazione. Quantità di calore e misure calori-metriche. Esperienze di Joule e primo principio della termodinamica. E-quivalente meccanico della caloria. Energia interna. Equazione dei gas perfetti. Applicazioni del primo principio alle trasformazioni di un gas ide-ale. Legge di Mayer sui calori specifici. Trasformazioni adiabatiche. Modello cinetico di un gas ideale. Trasmis-sione del calore: conduzione, convenzione e irraggiamento. Secondo principio della termodinamica: enunciati di Clausius e Kelvin e loro equivalenza. Macchine termiche: rendimento e reversibilità. La mac-china di Carnot. Teorema di Carnot sul rendimento delle macchine termi-che e sue conseguenze: integrale di Clausius ed entropia. Aumento dell’entropia per trasformazioni irreversibili in sistemi chiusi. Principali potenziali termodinamici: potenziale di Gibbs, energia libera ed entalpia. Ottica Lo spettro elettromagnetico. Velocità della luce nel vuoto ed in un mezzo trasparente. Riflessione e rifrazione: legge di Snell. Equazione della lente sottile. Distanza focale di una lente e sue proprietà. Costruzione grafica dell’immagine di una lente biconvessa. Ingrandimento trasversale. La lente di ingrandimento. Cenni sull’occhio umano e sulla macchina foto-grafica. Ingrandimento angolare. Il microscopio composto e il suo in-grandimento angolare. Cenni sulla spettroscopia e sulla diffusione della luce. Testi di riferimento: D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fondamenti di Fisica, (vol. I), Casa Editrice Ambrosiana, V edizione, 2001; M. Villa, F. Vetrano, P. Cofrancesco, Elementi di Fisica, McGraw-Hill, 1998. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento: 150 Fisiologia Vegetale Bio/04 CFU Professore Durata: Titolo del corso: Obiettivi formativi: 4 Valeria Scoccianti semestrale – 40 h Fisiologia Vegetale Il corso si propone di fornire agli studenti la conoscenza dei processi vitali degli organismi vegetali e dei meccanismi che sono alla base del loro funzionamento. Programma: La cellula vegetale. Struttura e funzioni dei diversi organuli. Pompe protoniche, potenziali di membrana, trasporto transmembrana. La fotosintesi. Metabolismo del carbonio (Ciclo C3; Ciclo C4; Metabolismo CAM). Fotorespirazione. Mobilizzazione delle riserve. Respirazione e metabolismo lipidico. Fermentazioni. Nutrizione minerale. Ciclo dell’azoto. Organismi azoto fissatori. Ciclo dello zolfo. Simbiosi mutualistiche. Trasporto e traslocazione dell’acqua e dei soluti. Accrescimento e sviluppo. Ormoni vegetali e sostanze di crescita. Fitocromo e fotomorfogenesi. Controllo della fioritura. Testi di riferimento: Pupillo et al “Biologia Vegetale”. Zanichelli Modalità didattiche: Lezione frontale; Laboratorio Esame orale Modalità di accertamento: Genetica BIO/18 CFU Professore Durata Obiettivi formativi 4 Giuseppe Novelli Semestrale, 40 h. Il corso si propone di fornire allo studente le nozioni fondamentali della ereditarietà e dei meccanismi molecolari alla base della trasmissione dei caratteri. Lo studente deve acquisire le basi teoriche e concettuali della genetica e degli aspetti tecnici e strumentali a essa correlati. Programma: I geni: Genotipo e Fenotipo; Le leggi di Mendel; Locus, Alleli e Allelia multipla; Reincrocio e Associazione; Rapporti mendeliani atipici, Epistasi; Poliginia polimorfismo; I gruppi sanguigni; Mutazioni; Genetica di popolazione ed evoluzionistica; I cromosomi e la citogenetica. Testi di riferimento Griffiths A.J.F., Genetica Moderna, Zanichelli, 2000 Modalità didattiche Lezione frontale; didattica interattiva Modalità di acerta- Esame orale mento 151 Programma: Genetica Medica e Applicazioni della Farmacogenomica MED/03 CFU Professore Durata Obiettivi formativi 4 Giuseppe Novelli Semestrale, 40 h. Il corso si propone di fornire allo studente le nozioni fondamentali e le conoscenze teoriche che sono alla base delle malattie cromosomiche, monogenetiche, poligeniche comprese quelle causate da mutazioni somatiche. Deve acquisire le conoscenze per lo sviluppo, l’utilizzo e il controllo di qualità relativamente ai test genetici. Deve apprendere le metodologie di genetica molecolare, di citogenetica, di biochimica finalizzate alla diagnosi di malattie genetiche e di biotecnologie ricombinanti anche ai fini della valutazione della suscettibilità alle malattie e alla risposta dei farmaci. Deve conoscere gli strumenti del monitoraggio e della terapia genica. Deve conoscere le tecnologie strumentali anche automatizzate che consentono l’analisi molecolare e lo studio dei geni Programma: La genomica; L’interazione tra geni; L’analisi mutazionale; La mappatura genica; La terapia genica; La genetica dello sviluppo; La genetica dei tumori; La genetica quantitativa; La trascrittoma; La farnacogenomica. Testi di riferimento Griffiths A.J.F., Genetica Moderna, Zanichelli, 2000 Dallapiccola B., Novelli G.: Genetica Medica essenziale, Phoenix AnniVerdi, 2000. Modalità didattiche Lezione frontale; didattica interattiva, seminari monotematici Esame orale Modalità di accertamento Igiene e microbiologia clinica med/42 - med/07 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: 152 4 Giorgio Brandi semestrale, 40 h. Il corso si propone di far conoscere le principali metodologie per lo studio dello stato di salute, i principali fattori che condizionano il passaggio dalla salute alla malattia, e le strategie di prevenzione delle malattie. Mira inoltre a far acquisire conoscenze sui meccanismi patogenetici delle malattie da infezione, sui metodi della diagnosi microbiologica, sui metodi di controllo delle malattie da infezione tramite terapeutici, immunoterapici e vaccini. Aspetti generali dell’Igiene e della Microbiologia medica Metodologia epidemiologica Statistica sanitaria applicata all’epidemiologia. La valutazione del rischio Gli studi epidemiologici. Epidemiologia molecolare. La valutazione dei dati di laboratorio Metodologia della prevenzione Gli obiettivi e i vari livelli della prevenzione. Prevenzione delle infezioni. Accertamento diagnostico. Diagnosi virologica La risposta immune: antigeni, anticorpi e cellule immunitarie. Le reazioni antigeni-anticorpi nella diagnostica Principali meccanismi patogenetici nelle malattie da infezione Strutture cellulari e prodotti solubili da microrganismi che intervengono nei processi di penetrazione, adesione, invasione e danno cellulare e tessutale dell’ospite L’infezione virale: fasi dell’infezione, evoluzione dell’infezione nelle malattie acute, ricorrenti, croniche e neoplastiche; la patologia da Prioni. Principali metodi di controllo delle malattie infettive Chemioterapia antibatterica: chemioterapici e loro meccanismo d’azione, valutazione dell’attività antimicrobica, chemioterapia antivirale, cenni di chemioterapia antimicotica e antiprotozoaria, farmacoresistenza. Vaccini: tipi, costituenti e modalità per potenziare l’azione dei vaccini. Nuovi vaccini (a DNA, idiotipici, edibili). Vaccinazioni obbligatorie e raccomandate. Sieroprofilassi e chemioprofilassi Eziologia, diagnosi di laboratorio, profilassi e chemioterapia delle seguenti infezioni: Epatite A, Epatite B, Epatite C, AIDS, Tubercolosi, Influenza, Febbre tifoide, Poliomielte, Tetano. Cenni sulle malattie esantematiche. Cenni su alcune malattie micetiche e protozoarie dell’uomo. Principi generali di epidemiologia e prevenzione delle malattie non infettive. Il modello pluricausale. Testi di riferimento: Barbuti, Bellelli, Fara, Giammanco Igiene Monduzzi Editore (BO) Poli, Cocuzza, Nicoletti, Microbiologia medica UTET, TO Modalità didattiche: Lezione frontale; laboratorio Esame orale Modalità di accertamento: Igiene Generale e Applicata MED/42 CFU: Professore Durata: 4 Giuditta F. Schiavano semestrale, 40 h. 153 Obiettivi formativi: - conoscenza dei più importanti concetti di igiene generale utili per garantire la salute, in particolare la conoscenza dei fattori che permettono di prevenire le malattie di origine alimentare e i possibili rischi legati alla contaminazione biologica; - acquisire elementi conoscitivi sull’industria alimentare, con particolare riferimento alle recenti norme sugli alimenti e ai sistemi da adottare, durante i processi produttivi alimentari, al fine di prevenire contaminazioni e sviluppo di microrganismi. Programma: -Introduzione. Definizione e contenuti dell’Igiene. - Epidemiologia, eziologia e prevenzione delle malattie, con particolare riferimento alle malattie trasmesse dagli alimenti. - Concetto di qualità degli alimenti. Fattori che influenzano lo sviluppo dei microrganismi negli alimenti. - Criteri di igiene generale nella produzione, distribuzione e somministrazione di alimenti: contaminazioni primarie, secondarie, terziarie e quaternarie. - Rapporto dei microrganismi con gli alimenti: microrganismi utili, microrganismi alterativi, microrganismi patogeni. - Ruolo dell’igiene dell’ambiente nella trasformazione degli alimenti. - Infezioni veicolate dagli alimenti, tossinfezioni e intossicazioni alimentari:tossinfezioni da salmonella, stafilococco enterotossico, C. botulinum, C. perfringens, E.coli O157:H7, B. cereus, L. monocytogenes, Campylobacter, Vibrio spp. - Virus patogeni trasmissibili con gli alimenti: virus dell’epatite A ed E, virus Norwalk-like. - Parassiti negli alimenti di origine animale e vegetale. - Miceti di interesse alimentare e micotossicosi. - Malattia da prioni: encefalopatia spongiforme bovina - Relazione tra contaminanti e categorie di alimenti: carni, prodotti ittici, latte e derivati, ortofrutta, cerealie bevande (acqua, acque minerali). - Avvelenamenti, adulterazioni, additivi alimentari. - Recenti aspetti normativi sulla sicurezza alimentare: norme di base, controllo ufficiale, autocontrollo. - Garanzie igienico-sanitarie nel settore degli alimenti: descrizione del sistema HACCP, principi generali e applicazione del sistema HACCP. - Codex Alimentarius e manuali di corretta prassi igienica. - Esercitazioni pratiche: - Il controllo degli ambienti di lavorazione degli alimenti: campionamento dell’ aria, delle superfici, ecc; Principali tecniche per l’isolamento e identificazione dei microrganismi presenti negli alimenti: tecniche classiche, metodi rapidi /molecolari/biotecnologici. Testi di riferimento: G.Tiecco, Igiene e tecnologia alimentare, Ed agricole, 1997. G. Zicari, L’Igiene degli alimenti, Esselibri- Simone, 2001. Indicazioni più dettagliate verranno date all’inizio del corso. Modalità didattiche: Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio Esame orale Modalità di accertamento: 154 Informatica/Statistica Informatica INF-01 – ING-INF/ 05 CFU 4 Professore Domenico Consoli Durata: semestrale, 40 h. Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici e pratici delle tecnologie informatiche . L’obiettivo del modulo è quello di formare uno studente che abbia una visione ampia dell’ information technology sia dal punto di vista dell’hardware che del software applicativo. Durante il corso vengono affrontati anche gli argomenti della certificazione ECDL. Programmi 1. Informatica e Società 1.1 Scenari tecnologici 1.2 Biochip e bioinformatica 1.3 L’information technology in ufficio 1.4 L’information technology nelle attività produttive 1.5 I sistemi esperti e le basi di conoscenza 1.6 La società digitale 1.7 E-government, e-commerce, e-learning 2. Hardware dell’elaboratore 2.1 Architettura interna di un elaboratore. La macchina di Von Neumann. 2.2 Il microprocessore. La logica di funzionamento. La struttura a bus. 2.3 Parametri di valutazione di un processore. Tecnologia RISC, CISC. 2.4 Periferiche di input/output. Memoria centrale e di massa. 3. Software di base 3.1 I sistemi operativi. Monotask e multitask. Time sharing e real time. 3.2 Il gestore dei processori. I processi. Politiche di scheduling 3.3 La gestione della memoria. 3.4 Tecniche di programmazione, segmentazione e swapping. 3.5 Il file system. Il gestore delle periferiche. Lo spooling. 4. Linguaggi di programmazione 4.1 La codifica delle informazioni. Codice EBCDIC e ASCII. 4.2 Gli algoritmi. 4.3 La programmazione. I paradigmi: imperativo, funzionale e logico. 4.4 Linguaggio assembly. Linguaggi orientati agli eventi e agli oggetti. 4.5 I traduttori: interpreti e compilatori. 5. Ipermedia e ipertesti 5.1 Gli OPT: Office Productivity Tools. Il wordprocessing. 5.2 Dal testo all’ipertesto. Ipermedia. 5.3 Progettazione di un ipertesto. Le mappe concettuali. Links e hot-words. 155 6. Spreadsheets 6.1 Il foglio di calcolo. Ambiente di lavoro. 6.2 Funzioni di tipo statistico-matematiche. La funzione logica SE. 6.3 Le matrici. Regressione e correlazione. Linee di tendenza. 6.4 Grafici. 7. Databases 7.1 Progettazione di un database. Database relazionale. I DBMS. 7.2 Il modello concettuale E/R. Entità, attributi e chiavi. 7.3 Modello logico e schema relazionale. 7.4 Interrogazione di un database. Progettazione query in QBE e SQL. 8. Reti di computers e Internet 8.1 Reti di computers. Evoluzione del networking. Tipologie di reti. 8.2 Dispositivi hardware: switch, bridge, router. PSTN, ISDN, ADSL. 8.3 Modello OSI. Protocollo TCP/IP. Internet, Intranet e Extranet. 8.4 I servizi di Internet: web, e-mail, ftp, telnet. I motori di ricerca. Ricerca avanzata. Testo di riferimento: D. Consoli, Information Technology: Scenari tecnologici e Net Economy, ed. Goliardiche 2004. D. Consoli “Informatica - Teoria e Pratica“, Edizioni Goliardiche, 2003. Materiale per esercitazioni pratiche. Modalità didattiche: Lezione frontale; utilizzo della reta informatica e software di presentazione prova pratica e test al computer, esame orale Modalità di accertamento: tesine indviduali INFORMATICA/STATISTICA Statistica SECS-S/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 156 4 Vico Montebelli semestrale, 40 h. Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici fondamentali relativi alla statistica descrittiva e inferenziale, finalizzati all’apprendimento delle metodologie della ricerca scientifica in campo biotecnologico. 1. Cenni di calcolo combinatorio: disposizioni, combinazioni, permuta-zioni, semplici e con ripetizione. Il coefficiente binomiale e le sue proprie-tà. 2. Calcolo delle probabilità. Spazio campionario ed eventi. Operazioni con gli eventi. La definizione classica di probabilità. Teoremi sulla proba-bilità. La probabilità condizionata. Il teorema di Bayes. La legge empirica del caso. La definizione statistica di probabilità. Cenni alla definizione soggettiva e assiomatica. 3. Statistica descrittiva. Popolazione statistica, unità statistiche e ca-ratteri. Frequenze e distribuzioni di frequenze. Variabili e mutabili statisti-che. Variabili casuali. Le rappresentazioni grafiche. Gli indici di posizione e di variabilità. 4. Le distribuzioni teoriche di probabilità. La distribuzione binomiale, ipergeometrica, di Poisson e di Gauss. La distribuzione normale standar-dizzata e i problemi relativi al calcolo delle probabilità. Le distribuzioni t, F e Chi-quadrato. 5. Confronto fra distribuzioni empiriche e distribuzioni teoriche. Indici di asimmetria e di disnormalità o curtosi. Indice di accostamento Chi-quadrato. 6. La statistica bivariata. La distribuzione congiunta di due caratteri. Indipendenza, dipendenza e interdipendenza. Associazione fra due carat-teri qualitativi: le frequenze teoriche di indipendenza, la tabella delle con-tingenze, l’indice 2 di Pearson. Indici normalizzati. Associazione fra un carattere quantitativo ed uno qualitativo o quantitativo discreto. Indipen-denza in media: indice di dipendenza in media di Pearson. Associazione fra due caratteri quantitativi: indice di correlazione lineare di Bravais–Pearson. L’indice di determinazione lineare. 7. L’interpolazione e la regressione. L’interpolazione matematica e statistica, il metodo dei minimi quadrati. Gli indici di accostamento, il co-efficiente di determinazione. L’interpolazione lineare, quadratica e espo-nenziale. L’extrapolazione. La regressione lineare, l’analisi dei residui. 8. L’inferenza statistica. Il campionamento bernoulliano e in blocco. Tecniche di campionamento. Parametri e statistiche. Proprietà delle stati-stiche campionarie. La distribuzione delle medie, delle frequenze e delle varianze campionarie, teoremi relativi. La varianza corretta. La stima puntuale di una media, della differenza di medie e di una proporzione. La stima per intervalli di una media e della differenza di due medie nel caso di grandi e piccoli campioni. Stima per intervalli della proporzione di una popolazione. Il problema della dimensione del campione. 9. La verifica delle ipotesi. Prova di un’ipotesi semplice e composta. La verifica delle ipotesi di proporzioni e della differenza di due proporzioni, di medie e di differenza di medie per grandi e piccoli campioni. Caso dei campioni indipendenti e dipendenti. Test di verifica per la omoschedastici-tà di due popolazioni. Test di significatività Chi-quadrato per la bontà dell’adattamento di una distribuzione teorica ad una osservata. Analisi della varianza a uno e a due fattori. 10. Laboratorio di Informatica, uso di Excel: Le funzioni matematiche. Le funzioni statistiche per il calcolo degli indici di posizione e di variabilità. Strumenti Analisi Dati Statistica descrittiva. La funzione di matrice Frequenza, Strumenti Analisi Dati Istogramma. Rappresentazioni grafiche di dati, bidimensionali e tridimensionali. Funzioni relative alle distribuzioni teoriche di probabilità. Le funzioni per l’interpolazione lineare ed esponenziale. L’interpolazione grafica. Le funzioni Covarianza, Correlazione. La funzione Confidenza. Strumenti, Analisi Dati Varianza ad un fattore, Strumenti Analisi Dati Va-rianza a due fattori senza replica Utilizzo delle formule per programmare fogli relativi a calcoli statistici. 157 Testi di riferimento: Murray R. Spiegel, Statistica, McGraw-Hill, sia per la teoria che per gli esercizi. Testi di approfondimento A. Di Ciaccio, S. Borra, Introduzione alla statistica descrittiva, McGraw-Hill, Milano. A. Montanari, P. Agati, D.G. Calò, Statistica con esercizi commentati e risolti, Masson, Milano. A. Camusi, F. Moller, E. Ottaviano, M.Sari Gorla, Metodi statistici per la sperimentazione biologica, Zanichelli, Bologna. G. Cicchitelli, Probabilità e Statistica. G. Cicchitelli, M.A. Panone, Complementi di esercizi di Statistica des crittiva e inferenziale. Modalità didattiche: Lezione frontale; esercitazioni in laboratorio di informatica. esame scritto e orale, prova di laboratorio Modalità di accertamento: Istituzioni di matematica Mat/01 - MAT/09 CFU: 8 Professore Carletti Margherita [email protected] Durata: semestrale, 64 h. Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi fondamentali del calcolo differenziale ed integrale necessari alle discipline biotecnologiche. Programma: Insiemi numerici, numeri naturali, razionali, irrazionali, reali; valore assoluto; intervalli ed intorni; punti interni, esterni, di frontiera, isolati, di accumulazione; estremo inferiore e superiore, minimo e massimo di un insieme di numeri reali; numeri complessi. Funzioni reali di variabile reale; funzioni pari e dispari; funzioni crescenti e decrescenti; funzioni periodiche; dominio e codominio di una funzione; funzioni algebriche razionali e irrazionali; funzioni esponenziali, logaritmiche e trigonometriche. Limiti e continuità; teorema dell’unicità del limite, della permanenza del segno e del confronto; teorema di Weierstrass e di esistenza degli zeri; punti di discontinuità. Derivabilità; teorema di Lagrange, Rolle e regola di de l’Hospital; funzioni crescenti e decrescenti; massimi e minimi; convessità e concavità; flessi e tangenti inflessionali; grafico di una funzione. Primitive di una funzione; integrale indefinito e sue proprietà; metodo di integrazione per scomposizione, per decomposizione in fratti semplici, per sostituzione e per parti; area del trapezoide e integrale definito secondo Riemann; proprietà dell’integrale definito; teorema del valore medio; teorema fondamentale del calcolo integrale; integrali impropri. Equazioni differenziali del I ordine e problema di Cauchy; equazioni a variabili separabili, equazioni lineari; equazioni differenziali del II ordine a coefficienti costanti e problema di Cauchy. Spazi vettoriali e sottospazi; vettori linearmente indipendenti; basi e dimensioni; matrici e operazioni tra matrici; matrice inversa; rango di una matrice; autovalori e autovettori di una matrice; sistemi algebrici lineari; regola di Carmer; teorema di Rouché-Capelli; sistemi omogenei. 158 Testi di riferimento: G. F. Simmons, M. Abate, Calcolo differenziale ed integrale con elementi di algebra lineare, McGraw-Hill. Modalità didattiche: Lezione frontale Modalità di accertamento: Prova scritta e orale Laboratorio di Biotecnologie I BIO/10 - BIO/ 11 - BIO/ 18 - BIO/ 19 CFU 4 Professore Antonella Amicucci Durata: semestrale, 64 h. Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti le basi teoriche della tecnologia del DNA ricombinante, e l’acquisizione delle metodologie di base per lo studio di geni Programma: Enzimi per il clonaggio del DNA Nucleasi, Fosfomonoesterasi, Polinucleotide chinasi, DNA ligasi, DNA polimerasi, DNA polimerasi RNA dipendente (trascrittasi inversa), De-ossinucleotidil trasferasi, PoliA polimerasi, Enzimi di restrizione Sistemi biologici della biotecnologia molecolare Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae Le colture cellulari eucariotiche Biologia di base dei vettori plasmidici e fagici Caratteristiche essenziali dei plasmidi Caratteristiche desiderate dei plasmidi come vettori di clonaggio Caratteristiche essenziali del batteriofago Organizzazione del DNA nei vettori Vettori avanzati Cosmidi, fasmidi ed altri vettori avanzati Vettori cosmidici Vettori BAC e PAC Vettori per clonaggio in S. cerevisiae (plasmidici, YAC e vettori ARS) Vettori derivanti da SV40 La trasformazione genetica dei procarioti Il trasferimento di DNA in E. coli Elettroporazione Metodi di selezione Trasferimento genico nelle piante Trasformazione mediata da Agrobacterium Plasmidi Ti Altri metodi di trasformazione e metodi di ricerca 159 Creazione di genoteche di DNA genomico e cDNA Preparazione del DNA genomico e di cDNA per la generazione di genote-che La PCR come alternativa al clonaggio Strategie di analisi delle genoteche Clonaggio differenziale Tecniche di base della tecnologia del DNA ricombinante Elettroforesi in gel d’agarosio Trasferimento di acidi nucleici su membrana (Southern blot, Northern blot) Ibridazione di acidi nucleici trasferiti su membrana e tecniche di marca-tura del DNA Autoradiografia Reazione a catena della polimerasi (RT-PCR, LA-PCR, RACE-PCR, PCR in-versa, PCR quantitativa in tempo reale) Sequenziamento e mutagenesi Attività di laboratorio Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno l’acquisizione delle strategie di base volte alla clonazione di un gene d’interesse a partire da RNA mes-saggero. 1. Isolamento di RNA in condizioni denaturanti da diversi tessuti di partenza 2. Analisi elettroforetica e spettrofotometrica dell’RNA estratto 3. Sintesi di cDNA dall’RNA isolato, tramite RT PCR 4. PCR con primers degenerati 5. PCR nested 6. Ligasi dei prodotti amplificati in vettori plasmidici 7. Trasformazione dei vettori ricombinanti in E.coli e screening dei cloni ottenuti Una seconda parte dell’attività di laboratorio riguarderà l’applicazione di metodi per la ricerca di organismi geneticamente modificati (OGM) in ma-trici di origine vegetali e in prodotti per l’alimentazione umana e vegetale 1. Isolamento di DNA dai prodotti in esame 2. PCR dell’elemento genetico NOS 3. Visualizzazione dei prodotti di PCR tramite elettroforesi ed inter-pretazione dei risultati 4. Quantificazione degli OGM tramite PCR in tempo reale Testi di riferimento: S. Primrose, R. Twyman, B. Old “Ingegneria genetica. Principi e tecniche”, Zanichelli S.J. Karcher “Laboratorio di Biologia Molecolare”, Zanichelli G. Mangiarotti “Biologia Molecolare”, Piccin. D.A. Micklos, G.A. Freyer “La scienza del DNA”, Piccin Modalità didattiche: Lezione frontale, laboratorio Esame orale; Tesine sull’attività di ricerca Modalità di accertamento: 160 Laboratorio di Biotecnologie II BIO/10 - BIO/ 11 - BIO/ 18 - BIO/ 19 CFU 4 Professore Rita Crinelli [email protected] Durata: semestrale, 64 h. Obiettivi formativi Il corso è mirato a fornire agli studenti le competenze riguardanti le strategie e le tecniche più comunemente impiegate in laboratorio per esprimere in E. coli e purificare proteine ricombinanti. Programma: Lezioni Frontali 1) Scopi dell’espressione di proteine ricombinanti. 2) L’espressione di proteine eterologhe in Escherichia coli. Caratteristiche di un vettore d’espressione. Strategie per prevenire la proteolisi in vivo. Strategie per ovviare alla formazione dei corpi di inclusione. 3) La purificazione di proteine ricombinanti prodotte in Escherichia coli. Preparazione di un lisato batterico e tecniche di frazionamento iniziale. Recupero delle proteine dai corpi d’inclusione e refolding in vitro. Strategie di purificazione: fasi, obiettivi, selezione e combinazione delle tecniche di frazionamento. La cromatografia di affinità nella purificazione delle proteine di fusione. 4) Tecniche elettroforetiche per l’analisi delle proteine e Western-Immunoblotting. 5) Metodi spettrofotometrici per il dosaggio delle proteine Attività di Laboratorio. Durante le esercitazioni di laboratorio, gli studenti saranno guidati nella messa a punto di un protocollo per l’espressione in E. coli e la successiva purificazione di una proteina ricombinante. Gli esperimenti di laboratorio riguarderanno: 1. determinazione della retta di calibrazione della BSA con metodo Lowry e Bradford; 2. preparazioni delle soluzioni per SDS-PAGE; 3. determinazione del profilo di crescita batterica ed individuazione della fase esponenziale; 4. induzione, raccolta dei pellet batterici, estrazione, frazionamento per centrifugazione e determinazione del contenuto proteico; 5. analisi SDS-PAGE/Western-Immunoblotting della proteina ricombinante nella frazione solubile ed insolubile degli estratti batterici; 6. purificazione della proteina per cromatografia su colonna; 7. analisi SDS-PAGE e Western-Immunoblotting dei campioni ottenuti durante le fasi di purificazione; 8. calcolo della resa e del grado di purificazione. Durante le esercitazioni di laboratorio, sarà cura degli studenti di compilare un quaderno di laboratorio per imparare a registrare sistematicamente le procedure e i dati nonché a commentare in modo critico i risultati ottenuti. 161 Testi di riferimento B.R. Glick, J.J. Pasternak, Biotecnologia Molecolare, Principi e Applicazioni del DNA Ricombinante, Zanichelli A.J. Ninfa, D.P. Ballou, Metodologie di Base per la Biochimica e la Biotecnologia, Zanichelli K. Wilson, J. Walzer, Metodologia Biochimica, le Bioscienze e le Biotecnologie in Laboratorio, Raffaello Cortina Editore R. K. Scopes, Protein purification, principles and practice, Springer-Verlag Modalità didattiche: Le frontali, esercitazioni di laboratorio Esame orale, quaderno di laboratorio Modalità di accertamento: Lingua Inglese CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 5 Daniela Garaguso semestrale Ripasso della grammatica con esempi pratici Conversazione in Lingua Analisi di articoli a carattere scientifico Testi di riferimento: “The Grammar you need” – Editore Principato Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento: Microbiologia Generale BIO/19 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 162 4 Francesca Bruscolini semestrale Il corso si propone di fornire agli studenti una conoscenza di base della Microbiologia che permetta loro di comprendere l’importanza dei microrganismi in diversi settori dell’attività dell’uomo incluse le biotecnologie Introduzione alla Microbiologia Le branche della Microbiologia Caratteristiche strutturali e funzionali della cellula procariotica. Moltiplicazione. Sporificazione Miceti: morfologia e riproduzione Cenni su Protozoi Virus: struttura e proprietà. Moltiplicazione. Virus animali, vegetali e batterici. Crescita microbica: Effetti dell’ambiente sulla crescita microbica. Nutrizione:esigenze nutrizionali dei microrganismi. Metabolismo: tipologie metaboliche Metabolismo energetico: respirazione aerobia, respirazione anaerobia, fermentazione. Ossidazione dei substrati organici ed inorganici. Fotosintesi batterica. Genetica microbica: mutazioni ed agenti mutageni. Ricombinazione batterica: coniugazione, trasformazione, trasduzione. Principi di Tassonomia microbica. I microrganismi come causa di malattie infettive nell’uomo. Le malattie infettive delle piante. Agenti antimicrobici: disinfezione, sterilizzazione. Farmaci antimicrobici. Microbiologia applicata: Introduzione alla Microbiologia industriale Introduzione alla Microbiologia degli alimenti Laboratorio Sono previste esercitazioni pratiche riguardanti: tecniche microscopiche, allestimento dei terreni di coltura, isolamento e identificazione dei microrganismi, determinazione quantitativa dei batteri e dei miceti. Testi di riferimento: Microbiologia- Prescott L.H., Harley J.P., Klein D.A. - Ed. Zanichelli Modalità didattiche: Lezioni frontali e esercitazioni Esame orale Modalità di accertamento: Patologia Generale MED/04 CFU Professore Durata Obiettivi formativi 3+1 Mirco Fanelli [email protected] tel.0721-862832 Semestrale 30 h. Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base della patologia umana approfondendo i meccanismi molecolari delle patologie stesse. Nel trattare i vari argomenti verranno prese in considerazione anche le tecniche utilizzate per lo studio e la diagnosi di tali patologie, in sintonia con l’indirizzo del corso stesso. Saranno infine organizzate delle esperienze di laboratorio con le quali intendiamo approfondire lo studio di alcune procedure applicate sia nella ricerca di base che come strumenti diagnostici. L’obiettivo è quello di arricchire il bagaglio culturale degli studenti con esperienze teorico-pratiche capaci di coniugare gli aspetti nozionistico e applicativo. 163 Programma: Danno cellulare – Meccanismi molecolari alla base del danno – Danno reversibile ed irreversibile – Radicali liberi – Danni chimici. Morte cellulare – Apoptosi – Il controllo genico dell’apoptosi – Danno ischemico e da riperfusione – Necrosi – Adattamenti cellulari: atrofia, ipertrofia, iperplasia, metaplasia. Infiammazione: generalità – Infiammazione acuta: meccanismo – fagocitosi e degranulazione – Mediatori chimici dell’infiammazione – Infiammazione cronica: meccanismo – Manifestazioni sistemiche dell’infiammazione – Infiammazione granulomatosa. Trombosi – Infarto del miocardio. Caratteristiche generali del sistema immunitario: le cellule, immunità naturale ed acquisita, immunità attiva e passiva. Introduzione alla struttura e alle funzioni del Complesso Maggiore d’Istocompatibilità (MHC) e del Recettore delle cellule T (TCR). Neoplasie: definizione, classificazione e caratteristiche generali- Differenziazione ed anaplasia – Progressione tumorale – Cause ambientali – Lesioni genetiche del cancro: proto-oncogeni, oncosoppressori ed oncogeni. Regolazione del ciclo cellulare e cancro. Epigenetica: modifcazioni ultrastrutturali della cromatina(complessi ad attività acetilasica e acetiltransferasica- la famiglia delle metiltransferasi) e ruolo nella patogenesi del cancro. Leucemia Promielocitica Acuta: come curare una disfunzione molecolare. Telomeri, telomerasi e senescenza replicativa: perché le cellule tumorali non invecchiano. Testi di riferimento Pontieri, Russo, Frati – Patologia Generale – Piccin. J.O’D.McGee et al. – Patologia 1: I principi – Zanichelli Kumar, Cotran, Robbins –Le Basi patologiche delle Malattie – Piccin. Modalità didattiche Lezione frontale, tesine di approfondimento Esame orale Modalità di accertamento Processi dell’industria alimentare AGR/15 Professore Durata Obiettivi formativi: 164 Franca Fabrizio [email protected] Semestrale 40 h. Dalla trattazione degli argomenti di cui al programma ci si propone di fornire allo studente un quadro articolato e, per quanto possibile, esauriente dei diversi processi e delle attività industriali poste in essere, a valle del settore primario, di manipolazione, trasformazione e conservazione, dei prodotti forniti dal settore agricolo, zootecnico ed ittico, ed all’ottenimento di prodotti alimentari nuovi e/ o derivati, a più elevato valore aggiunto. Agli studenti sarà innanzitutto richiesto di saper correttamente inquadrare dette attività dal punto di vista economico, e quindi la conoscenza delle principali tecnologie, anche fermentative e/od enzimatiche, dei trattamenti e dei sistemi nella conservazione e trasformazione di prodotti biologici del settore primario e nelle problematiche di filiera, fino a quelle connesse alla logistica della distribuzione e commercializzazione dell’agroalimentare. Nello specifico dovranno essere acquisite elementari ma precise conoscenze relativamente ai processi ed alle tecnologie dell’attività molitoria, della panificazione e della pastificazione, di prodotti derivati da riso, mais ed orzo, relativamente alle tecnologie e problematiche connesse alle lavorazioni, trasformazioni e conservazione delle cani, dei prodotti ittici, dei prodotti ortofrutticoli, alle tecnologie relative ad oli e grassi, a quelle utilizzate nell’attività enologica e dei prodotti di filiera, del latte e dei suoi derivati, della produzione dello zucchero e dell’ industria dolciaria, della torrefazione, della produzione di infusi e decotti. Programma: 1) Presentazione del corso: caratteri salienti tecnico-economici del comparto produttivo agroalimentare Parte generale 2) La conservazione dei prodotti dell’agro-alimentare mediante l’uso delle basse temperature 3) La conservazione dei prodotti dell’agro-alimentare mediante l’uso delle alte temperature 4) L’uso di mezzi biologici, chimici naturali e chimici di sintesi nella conservazione dei prodotti dell’agroalimentare. 5) I contenitori, dei prodotti dell’agro-alimentare e le problematiche connesse Parte speciale 6) Le attività tecnologiche nella linea produttiva della molitoria, la panificazione, la plastificazione 7) Tecnologie e prodotti derivati da riso, mais ed orzo 8) Tecnologie e lavorazioni dei prodotti ortofrutticoli 9) Tecnologie, lavorazioni e problematiche connesse alle lavorazioni delle carni 10) Tecnologie e lavorazioni dei prodotti ittici 11) Tecnologie e lavorazioni di oli e grassi 12) L’industria enologica 13) Il latte e l’industria casearia 14) Lo zucchero ed i prodotti dell’industria dolciaria. E’ prevista l’eventualità di visite ad impianti industriali del comparto alimentare Testi di riferimento Gino Secchi: I nostri alimenti - Hoepli / Dispense Modalità didattiche Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento 165 CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA APPLICATA I programmi possono subire delle modifiche. Controllare sul sito web http://www.sti.uniurb.it ALGORITMI E STRUTTURE DATI INF/01 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di illustrare le principali tecniche di progettazione di algoritmi e di descrivere ed analizzare gli algoritmi di base più diffusi e le strutture dati in essi utilizzate, con particolare riferimento agli aspetti di complessità computazionale e di correttezza. Crediti: 7. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 63 ore (48 frontali, 15 di laboratorio) Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Prof. Marco Bernardo Ricevimento: lunedì dalle 16.30 alle 19.00. Programma: 01. Introduzione agli algoritmi e alle strutture dati: 01.01 Algoritmi e loro tipologie. 01.02 Correttezza di un algoritmo rispetto ad un problema. 01.03 Complessità di un algoritmo rispetto all’uso di risorse. 01.04 Strutture dati e loro tipologie. 02. Classi di problemi: 02.01 Problemi decidibili e indecidibili. 02.02 Classi P ed NP. 02.03 Teorema di Cook. 02.04 NP-completezza. 03. Complessità degli algoritmi: 03.01 Notazioni per esprimere la complessità asintotica. 03.02 Calcolo della complessità di algoritmi non ricorsivi. 03.03 Calcolo della complessità di algoritmi ricorsivi. 04. Algoritmi per array: 04.01 Il problema della ricerca. 04.02 Algoritmo di ricerca lineare. 04.03 Algoritmo di ricerca binaria. 04.04 Il problema dell’ordinamento. 04.05 Insertsort. 04.06 Selectsort. 04.07 Bubblesort. 04.08 Mergesort. 04.09 Quicksort. 166 04.10 Heapsort. 05. Algoritmi per liste, code e pile: 05.01 Algoritmi di visita, ricerca, inserimento e rimozione per liste. 05.02 Algoritmi di inserimento e rimozione per code. 05.03 Algoritmi di inserimento e rimozione per pile. 06. Algoritmi per alberi: 06.01 Trasformazione di alberi generali in alberi binari. 06.02 Algoritmi di visita e ricerca per alberi binari. 06.03 Algoritmi di ricerca, inserimento e rimozione per alberi binari di ricerca. 06.04 Criteri di bilanciamento per alberi binari di ricerca. 06.05 Algoritmi di ricerca, inserimento e rimozione per alberi binari di ricerca rosso-nero. 07. Algoritmi per grafi: 07.01 Rappresentazione di grafi con liste e matrici di adiacenza. 07.02 Algoritmi di visita e ricerca per grafi. 07.03 Il problema dell’ordinamento topologico. 07.04 Il problema delle componenti fortemente connesse. 07.05 Il problema dell’albero ricoprente minimo. 07.06 Algoritmo di Kruskal. 07.07 Algoritmo di Prim. 07.08 Il problema del percorso più breve. 07.09 Algoritmo di Bellman-Ford. 07.10 Algoritmo di Dijkstra. 07.11 Algoritmo di Floyd-Warshall. 08. Tecniche algoritmiche: 08.01 Tecnica del divide et impera. 08.02 Programmazione dinamica. 08.03 Tecnica golosa. 08.04 Tecnica per tentativi e revoche. 09. Correttezza degli algoritmi: 09.01 Triple di Hoare. 09.02 Determinazione della precondizione più debole. 09.03 Verifica della correttezza di algoritmi iterativi. 09.04 Verifica della correttezza di algoritmi ricorsivi. 10. Attività di laboratorio: 10.01 Valutazione sperimentale della complessità degli algoritmi. 10.02 Confronto sperimentale degli algoritmi di ordinamento per array. 10.03 Confronto sperimentale degli algoritmi di ricerca per alberi binari. Testi di riferimento: Cormen, Leiserson, Rivest, Stein, “Introduction to Algorithms”, MIT Press, 2001. Demetrescu, Finocchi, Italiano, “Algoritmi e Strutture Dati”, Mcgraw-Hill, 2004. Sedgewick, “Algorithms in C”, Addison-Wesley, 1990. (Sedgewick, “Algorithms in C”, Pearson/Prentice Hall, 2002). Wirth, “Algorithms + Data Structures = Programs”, Prentice Hall, 1976. (Wirth, “Algoritmi + Strutture Dati = Programmi “, Tecniche Nuove, 1987). 167 Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: progetto individuale di laboratorio, prova scritta e prova orale. ANALISI MATEMATICA MAT/05 Obiettivi formativi: Lo scopo del Corso è fornire le principali tecniche di calcolo partendo dalla teoria dei numeri attraverso successioni e serie numeriche, funzioni di una o più variabili, successioni e serie di funzioni, calcolo differenziale, calcolo integrale, ed equazioni differenziali ordinarie. Crediti: 12. Modulo: unico. Durata: annuale, 103 ore (88 frontali, 15 di esercitazioni). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Prof. Edoardo Beretta Ricevimento: martedì dalle 17.00 alle 19.00, mercoledì dalle 15.00 alle 16.00. Programma: 01. Cenni alla teoria degli insiemi: 01.01 Prerequisiti. 01.02 Numeri reali. 01.03 Massimo, minimo, estremo superiore ed estremo inferiore di un sottoinsieme dei reali. 01.04 Principio di buon ordinamento e dimostrazione per induzione. 01.05 Numeri complessi. 02. Nozioni di base delle funzioni reali di una variabile reale: 02.01 Funzioni reali, iniettive, suriettive, biunivoche. 02.02 Definizione di funzione limitata, composta, monotona, inversa, periodica, pari e dispari. 02.03 Funzioni elementari: funzione potenza, esponenziale, logaritmo, funzioni trigonometriche. 03. Successioni di numeri reali: 03.01 Definizione di successione. Limite di una successione e proprietà dell’operazione di limite. 03.02 Teoremi sulle successioni. 03.03 Successioni monotone e numero di Nepero. 03.04 Confronto, stime asintotiche, ordini di infinito. 03.05 Criterio del rapporto e criterio di Cesaro. 03.06 Limiti fondamentali. 04. Funzioni reali di una variabile reale: 04.01 Limiti: definizione, proprietà e teoremi. Limite inferiore e limite superiore. 04.02 Continuità, classificazione dei punti di discontinuità. 04.03 Teoremi sulle funzioni continue. 04.04 Uniforme continuità. 05. Calcolo differenziale: 05.01 Derivata di una funzione. 05.02 Regole di calcolo delle derivate. 168 05.03 Teoremi sulle funzioni derivabili. 05.04 Studio del grafico di una funzione. 05.05 Formula di Taylor, serie di potenze e serie di Taylor. 06. Calcolo integrale per funzioni reali di una variabile reale: 06.01 Integrazione secondo Riemann, proprietà dell’integrale, teorema fondamentale del calcolo integrale. 06.02 Metodi per la ricerca di una primitiva. 06.03 Calcolo di integrali indefiniti e definiti. 06.04 Integrali generalizzati. 07. Serie numeriche: 07.01 Carattere di una serie, serie armonica, serie armonica generalizzata, serie geometrica. 07.02 Proprietà delle serie convergenti. 07.03 Serie a termini non negativi, criterio del confronto, criterio del rapporto, criterio della radice, criterio di confronto asintotico. 07.04 Serie a termini di segno alterno e criterio di Leibniz, convergenza semplice ed assoluta. 07.05 Criterio di confronto con un integrale. 08. Equazioni differenziali: 08.01 Equazioni del primo ordine. 08.02 Equazioni lineari del secondo ordine. 08.03 Cenni ad equazioni lineari di ordine n a coefficienti costanti. 09. Serie trigonometriche e serie di Fourier: 09.01 Serie trigonometriche e serie di Fourier. 09.02 Proprietà di ortogonalità, significato dei coefficienti di Fourier. 09.03 Disuguaglianza di Bessel, uguaglianza di Parseval. 09.04 Teorema di Dirichlet. 09.05 Serie di Fourier di f(x) in [-p, p] ed in [t, t + 2p]. 09.06 Serie di Fourier di f dispari o pari in [-p, p]. 09.07 Forma esponenziale della serie di Fourier. 10. Trasformate di Fourier: 10.01 Trasformate di Fourier e trasformata inversa, proprietà di simmetria. 10.02 Esempi di trasformate di Fourier: funzione impulsiva, impulso di Dirac, funzioni esponenziali. 10.03 Proprietà: linearità, formula del ritardo, trasformata delle derivate. 10.04 Trasformata del prodotto di convoluzione e distribuzione delta di Dirac. 10.05 Uguaglianza di Parseval ed esempi. 10.06 Applicazioni. 11. Funzioni di più variabili: 11.01 Cenni di topologia in Rn e funzioni scalari su Rn. 11.02 Definizione di limite, criterio di Cauchy, proprietà dei limiti. 11.03 Continuità. 11.04 Derivabilità vettoriale, derivate parziali e gradiente. 11.05 Differenziabilità e formula di Taylor al primo ordine. 11.06 Regola di derivazione per funzioni scalari composte; curve e superfici di livello. 11.07 Derivate parziali di ordine superiore e teorema di Schwarz. 11.08 Formula di Taylor al secondo ordine e matrice Hessiana. 169 11.09 Punti stazionari, piano tangente al grafico della funzione. 11.10 Caratterizzazione dei punti stazionari con la matrice Hessiana. 11.11 Teorema di Weierstrass per funzioni scalari continue in un compatto di Rn. 11.12 Cenni alle funzioni vettoriali, limiti, differenziabilità, matrice Jacobiana. Testo di riferimento: Bramanti, Pagani, Salsa, “Matematica”, Zanichelli, 2000. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni. Modalità di accertamento: prova scritta e prova orale. ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI INF/01 ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di descrivere l’architettura di base di un calcolatore (con riferimento al personal computer), di illustrare gli aspetti architetturali che influenzano il nucleo di un semplice sistema operativo, e di presentare le regole di corrispondenza tra linguaggio assembly ed un linguaggio ad alto livello. Crediti: 8. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 78 ore (48 frontali, 30 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Prof. Alessandro Bogliolo Ricevimento: giovedì dalle 11.00 alle 13.00. Programma: 01. Introduzione: 01.01 Automazione. 01.02 Breve storia del calcolo automatico. 02. Codifica delle informazioni: 02.01 Il problema della codifica digitale. 02.02 Rappresentazione digitale di insiemi numerici e aritmetica binaria. 02.03 Rappresentazione digitale di insiemi non numerici e segnali. 03. Reti logiche: 03.01 Porte logiche e reti di interruttori, algebra di Boole, reti logiche. 03.02 Sintesi di reti logiche combinatorie. 03.03 Reti logiche sequenziali. 03.04 Progettazione di circuiti logici a livello gate. 03.05 Sistemi digitali. 03.06 Laboratorio: progetto e simulazione di reti logiche con TkGate. 04. Sistemi a microprocessore: 04.01 Il modello di Von Neumann. 04.02 Il repertorio delle istruzioni e la classificazione delle architetture. 05. L’architettura interna della CPU: 05.01 Pipelining e prestazioni. 170 05.02 Architettura di riferimento: DLX. 05.03 Conflitti e stalli. 05.04 Laboratorio: simulazione della pipeline del DLX con WinDLX. 05.05 Microprocessori multiple-issue. 06. La memoria: 06.01 Dispositivi di memoria: RAM statiche e dinamiche. 06.02 La gerarchia di memoria: caching e memoria virtuale. 07. La comunicazione: 07.01 I bus e i dispositivi di I/O. 07.02 Le interruzioni. Testi di riferimento: Bucci, “Architetture dei Calcolatori Elettronici”, McGraw-Hill, 2001. Hennessy, Patterson, “Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface”, Morgan Kaufmann, 1998. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta, tesina individuale, e prova orale. ARCHITETTURA E COMUNICAZIONE DEI SISTEMI ELETTRONICI ING-INF/01 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di approfondire la conoscenza di architetture hardware dedicate ad applicazioni specifiche, con particolare enfasi su architetture riconfigurabili e piattaforme di prototipazione, e di affrontare il problema della comunicazione tra sistemi digitali dal punto di vista del canale fisico e dei circuiti elettronici di supporto. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 55 ore (40 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Ing. Augusto Pieracci. Ricevimento: su appuntamento Programma: 01. Introduzione: 01.01 Ambiti di applicazione dei sistemi hardware dedicati. 01.02 Flusso di progettazione di architetture hardware/software dedicate. 01.03 Influenza dei costi sulla struttura delle architetture dedicate. 01.04 Architetture riprogrammabili. 02. Strutture fondamentali per sistemi dedicati: 02.01 Unità di elaborazione. 02.02 Interfacce analogiche/digitali. 02.03 Interfacce di comunicazione. 02.04 Interfaccia utente. 171 02.05 Condizionamento di segnali. 03. Tecnologie: 03.01 Logiche standard: TTL, CMOS, ECL. 03.02 Tecnologie a processore. 03.03 IC-technology: full custom VLSI. 03.04 IC-technology: ASIC. 03.05 IC-technology: PLD. 04. Architetture riprogrammabili: 04.01 Architetture a processore. 04.02 Architetture a PLD. 04.03 Architetture miste. 05. Ambienti di sviluppo per architetture riprogrammabili: 05.01 Software di base per microcontrollori: assembler. 05.02 Simulatori ed emulatori. 05.03 Linguaggio di programmazione per PLD: Verilog. 05.04 Sistemi di debugging on-board. 06. Piattaforme di prototipazione: 06.01 Finalità dei sistemi prototipali. 06.02 Strutture di test. 06.03 Evaluation board. 07. Comunicazione fra sistemi digitali - canale fisico: 07.01 Teoria della propagazione. 07.02 Mezzi fisici di comunicazione. 07.03 Adattamento di segnale. 07.04 Tempi di propagazione. 08. Comunicazione fra sistemi digitali - circuiti elettronici: 08.01 Parametri elettrici di caratterizzazione dei canali di comunicazione. 08.02 Livelli logici di comunicazione: TTL, CMOS, ECL, LVDS. 08.03 Sistemi di comunicazione elettrici seriali: RS232, RS485, USB, I2C. 08.04 Sistemi di comunicazione elettrici paralleli: PCI, PCMCIA. 08.05 Sistemi di comunicazione via etere: IRDA, Bluetooth. 08.06 Convertitori di protocolli. 09. Attività di laboratorio: 09.01 Progettazione di un sistema analogico digitale a microcontrollore. 09.02 Sviluppo firmware per microcontrollori (linguaggio assembly e C). 09.03 Sistemi di testing per schede dedicate (debugging on board, emulatori, JTAG). 09.04 Caratterizzazione di sistemi dedicati analogico digitali (utilizzo di strumentazione: alimentatori, oscilloscopi, generatori di segnali, analizzatori di segnali digitali). 09.05 Implementazione di protocolli di comunicazione per sistemi a microprocessori (RS232, Ethernet, comunicazione parallela). Testi di riferimento: Vahid, Givargis, “Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction”, Wiley, 2002. Thomas, Moorby, “The Verilog Hardware Description Language”, Kluwer, 2002. 172 Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta, tesina individuale, e prova orale. BASI DI DATI E SISTEMI INFORMATIVI INF/01, ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di introdurre i sistemi informativi e descrivere i modelli dei dati e le tecniche di progettazione concettuale, logica e fisica per lo sviluppo e la gestione di basi di dati. Crediti: 12. Modulo: unico. Durata: annuale, 110 ore (80 frontali, 30 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Alessandro Aldini Ricevimento: mercoledì dalle 16.00 alle 18.00. Programma: 01. Introduzione ai sistemi informativi: 01.01 Knowledge management. 01.02 Ciclo di vita del sistema informativo. 01.03 Introduzione al sistema informatico. 01.04 Data Base Management Systems (DBMS) vs. File System. 02. Progettazione concettuale di basi di dati: 02.01 Ciclo di vita dei DBMS. 02.02 Raccolta e analisi dei requisiti. 02.03 Modello Entity-Relationship. 02.04 Strategie di progetto di schemi E-R. 02.05 Integrazione di schemi E-R. 03. Progettazione logica di basi di dati: 03.01 Modello relazionale. 03.02 Vincoli di integrità. 03.03 Dal modello E-R al modello relazionale. 03.04 Ottimizzazione di schemi E-R. 03.05 Ristrutturazione di schemi E-R. 03.06 Traduzione di schemi E-R. 03.07 Forme normali e normalizzazione. 04. Linguaggi di interrogazione: 04.01 Algebra relazionale. 04.02 Calcolo relazionale sui domini e sulle tuple. 04.03 Structured Query Language (SQL). 04.04 Selezione dei dati in SQL. 04.05 Definizione dei dati in SQL. 04.06 Aggiornamento dei dati in SQL. 173 04.07 Viste in SQL. 05. Dispositivi di memoria secondaria e gestione dei file: 05.01 Gerarchie di memorie. 05.02 Politiche di gestione delle memorie. 05.03 Organizzazione dei file. 05.04 Organizzazioni ad indice. 05.05 Organizzazioni hash. 05.06 Strutture multidimensionali: k-d-tree, grid, quad-tree. 06. Architettura dei DBMS: 06.01 Transazioni. 06.02 Anatomia di un DBMS. 06.03 Gestione dei guasti e tecniche di recovery. 06.04 Concorrenza. 06.05 Teoria della serializzabilità. 06.06 Locking. 06.07 Two-phase locking. 06.08 Basi di dati e transazioni distribuite. 06.09 Metodi di join. 06.10 Ottimizzazione delle interrogazioni. 07. Attività di laboratorio: 07.01 Introduzione a MySQL per il sistema operativo Linux. 07.02 Architettura di MySQL server e client. 07.03 Sviluppo guidato di database MySQL. 07.04 Utilizzo di librerie ANSI C di accesso a database MySQL. Testi di riferimento Per la teoria: Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone, “Basi di Dati: Modelli e Linguaggi di Interrogazione”, McGraw-Hill, 2002 (copre le sezioni 01, 02, 03, 04 del programma). Atzeni, Ceri, Fraternali, Paraboschi, Torlone, “Basi di Dati: Architetture e Linee di Evoluzione”, McGraw-Hill, 2003 (copre le sezioni 05. 06 del programma). Per le esercitazioni: Welling, Thomson, “MySQL Tutorial”, Pearson, 2004. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio Modalità di accertamento: progetto di laboratorio ed esame scritto e orale DOMOTICA E EDIFICI INTELLIGENTI INF/01, ING-INF/05. Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di illustrare i temi e le tecnologie di automazione della casa, analizzando i sottosistemi impiantistici che caratterizzano un edificio, le integrazioni possibili e gli standard utilizzati. Crediti: 8. 174 Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 71 ore (56 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Michele Piano. Programma: 01. Introduzione: 01.01 Progettare un sistema domotico. 01.02 Impatto ambientale: risparmio energetico, sicurezza attiva e passiva. 01.03 Tecnologie di supporto per un abitare confortevole. 01.04 La casa domotica per l’utenza debole. 01.05 La domotica e gli anziani. 01.06 La casa ed il suo monitoraggio a distanza. 01.07 La domotica nell’arredo ed in particolare nella progettazione di cucine. 01.08 Building automation: una realtà per la PA e per le aziende. 01.09 Telelavoro. 01.10 La didattica a distanza. 01.11 Servizi socio-assistenziali a favore della terza età. 02. Domotica: 02.01 Intelligenza nell’ambiente e domotica. 02.02 Una scienza o una realtà. 02.03 Gli obiettivi. 02.04 Strategie di marketing. 02.05 Gli ostacoli alla diffusione e le possibili soluzioni 03. Sistemi di monitoraggio e pannelli di controllo: 03.01 Software di sistema. 03.02 Fruibilità e accessibilità. 03.03 Software per il controllo remoto: palmari, Internet. 03.04 Sistemi d’accesso per utenti portatori di handycap. 04. Tecnologie attuali e scenari evolutivi: 04.01 Le tecnologie attuali. 04.02 Caratteristiche strutturali del mercato. 04.03 Scenari evolutivi. 04.04 Hardware domotico. 04.05 Server domotici. 04.06 Stazioni periferiche. 04.07 Moduli: dvd, smart card. 04.08 Trasmissione dati e telecontrollo. 04.09 Collegamento unità: cablaggio strutturato, wi-fi. 04.10 Controllo remoto: UMTS, Internet. Testi di riferimento: Quaranta, Mongiovì, “L’Abc della Domotica”, Il Sole 24 Ore Pirola, 2004. Seip, “EIB: Lo Standard per la Gestione e il Controllo degli Edifici”, Tecniche Nuove, 2002 Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio 175 Modalità di accertamento: tesina individuale, prova scritta e prova orale. Materiale didattico indicato a lezione. Modalità didattiche: lezioni frontali comprendenti teoria e lavori di gruppo. Modalità di accertamento: tesina di gruppo (facoltativa) ed esame orale ECONOMIA E GESTIONE DELL’IMPRESA Secs-P/07 - Secs-P/ 08 - Secs-P/ 10 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di fornire gli strumenti di base per esaminare le dinamiche del comportamento dell’impresa, sia nelle modalità con cui essa interagisce con l’ambiente esterno, sia per quanto concerne i processi interni all’impresa stessa, e di sviluppare la capacità di utilizzo degli strumenti e delle metodologie per l’analisi e la gestione della realtà delle imprese. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 48 ore (frontali). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Alessandro Pagano. Ricevimento: su appuntamento. Programma: 01. Economia delle imprese: 01.01 Il sistema-impresa. 01.02 Impresa-ambiente-mercato. 01.03 Funzioni e finalità dell’impresa. 01.04 Teorie d’impresa. 02. Gestione strategica dell’impresa: 02.01 Orientamento strategico della gestione. 02.02 Strategia complessiva. 02.03 Strategie di sviluppo aziendale: integrazione verticale, diversificazione, internazionalizzazione, ristrutturazione. 02.04 Strategia competitiva. 03. Direzione ed organizzazione dell’impresa: 03.01 Ciclo di direzione e organizzazione d’impresa. 03.02 Il processo di programmazione della gestione. 03.03 Tecnologie informatiche per la gestione d’impresa. 04. Elementi di gestione operativa: 04.01 La gestione della qualità. 04.02 La gestione della produzione. 04.03 Logistica industriale e gestione degli approvvigionamenti. 04.04 Strategia ed organizzazione di marketing. 04.05 Processi innovativi ed organizzazione delle attività di ricerca e sviluppo. 04.06 Gestione delle risorse umane. Testi di riferimento: Sciarelli, “Economia e Gestione dell’Impresa”, Capp. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, e 22, CEDAM, 2001. 176 ELETTRONICA DEI SISTEMI DIGITALI ING-INF/01 Obiettivi formativi: Il Corso introduce conoscenze generali sulle tecnologie dei circuiti integrati digitali e sugli strumenti specifici per l’analisi e la progettazione di blocchi digitali elementari, al fine di fornire le competenze necessarie a stimare costi e prestazioni dei circuiti integrati, comprendendone le problematiche e le prospettive evolutive. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 48 ore. Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Prof. Alberto Carini Ricevimento: martedì dalle ore 9.30 alle 11.30. Programma: 01. Elettronica dello stato solido (cenni): 01.01 I materiali semiconduttori. 01.02 Il modello a legame covalente. 01.03 Mobilità e resistività nei semiconduttori. 01.04 Impurità nei semiconduttori. 01.05 Il modello a bande di energia. 01.06 Corrente di deriva e di diffusione. 02. Diodi allo stato solido: 02.01 Il diodo a giunzione pn. 02.02 Caratteristica i-v del diodo. 02.03 L’equazione del diodo. 02.04 Capacità della giunzione pn. 03. I transistori ad effetto di campo metallo-ossido-semiconduttore MOSFET: 03.01 Il condensatore MOS. 03.02 MOSFET a canale n (NMOS). 03.03 Regione lineare del transistore NMOS. 03.04 Regione di saturazione del transistore NMOS. 03.05 Modulazione della lunghezza del canale. 03.06 Caratteristiche i-v e caratteristica di trasferimento del MOSFET. 03.07 L’effetto body. 03.08 MOSFET a canale p (PMOS). 03.09 Simboli circuitali del MOSFET. 03.10 Capacità del MOSFET. 03.11 Un modello del MOSFET. 177 04. I transistori bipolari a giunzione (cenni): 04.01 Struttura di un transistore bipolare a giunzione. 04.02 I transistori npn e pnp. 04.03 Le regioni di funzionamento. 04.04 Caratteristiche i-v di un transistore bipolare. 05. Tecnologia dei circuiti integrati: 05.01 Processo di fabbricazione per i transistori MOS. 05.02 Il processo CMOS. 05.03 I processi per transistori bipolari. 05.04 Resistenze e capacità. 05.05 Interconnessioni. 05.06 La scala di integrazione dei circuiti. 06. Introduzione all’elettronica digitale: 06.01 Porte logiche ideali. 06.02 Semplificazioni di reti logiche: metodo delle mappe di Karnaugh. 06.03 Caratteristica di trasferimento dell’invertitore reale. 06.04 Livelli logici e margini di rumore. 06.05 Criteri di progetto di una porta logica. 06.06 Risposta dinamica di una porta logica: tempi di salita e di discesa, ritardo di propagazione, potenza dissipata, fan-in e fan-out, prodotto ritardo-potenza. 06.07 La logica a diodi. 07. I circuiti logici NMOS: 07.01 L’invertitore NMOS con carico resistivo. 07.02 Il problema del resistore di carico. 07.03 L’invertitore con carico attivo NMOS. 07.04 Caratteristiche di funzionamento e livelli logici. 07.05 Analisi dinamica e tempi di propagazione. 07.06 Potenza dissipata e prodotto ritardo-potenza. 07.07 Porte logiche elementari NMOS. 07.08 Fan-in e fan-out delle porte logiche NMOS. 08. I circuiti logici CMOS: 08.01 L’invertitore CMOS. 08.02 Caratteristica di trasferimento e margine di rumore. 08.03 Comportamento dinamico e tempi di propagazione. 08.04 Potenza dissipata. 08.05 Porte logiche elementari CMOS. 08.06 Fan-in e fan-out delle porte CMOS. 08.07 Stadi separatori di uscita. 09. I circuiti bipolari (cenni): 09.01 L’invertitore RTL. 09.02 Invertitore elementare TTL. 09.03 Lo stadio di uscita. 09.04 La caratteristica di trasferimento dell’invertitore TTL. 178 09.05 Porte logiche TTL. 09.06 Il transistore Schottky e le logiche TTL Schottky. 10. Circuiti di interconnessione e di ingresso/uscita: 10.01 Circuiti logici standard. 10.02 Porte A-O-I. 10.03 Porte in logica cablata. 10.04 Porte a tre stati. 11. Circuiti combinatori: 11.01 Circuiti sommatori e sottrattori. 11.02 Circuiti comparatori. 11.03 Circuiti codificatori e decodificatori. 11.04 Circuiti multiplexer e demultiplexer. 11.05 Matrici logiche programmabili (PLA). 12. Circuiti sequenziali: 12.01 Circuiti bistabili. 12.02 Il bistabile SR. 12.03 I flip-flop sincronizzati. 12.04 I flip-flop JK. 12.05 I flip-flop Master-Slave. 12.06 I flip-flop D e T. 13. Strutture CMOS per circuiti VLSI: 13.01 Logiche complesse FCMOS (cenni). 13.02 Logiche con porte di trasmissione. 13.03 Logiche dinamiche. 13.04 Latch e flip-flop in logica dinamica. 14. Le memorie non volatili: 14.01 Le memorie a sola lettura ROM. 14.02 Struttura interna delle ROM. 14.03 Memorie ROM dinamiche. 14.04 Indirizzamento bidimensionale. 14.05 Memorie non volatili EPROM, EEPROM e Flash. 15. Memorie RAM: 15.01 Memorie a lettura e scrittura. 15.02 Celle elementari per RAM statiche (SRAM). 15.03 Circuiti di lettura e scrittura per SRAM. 15.04 Celle elementari per RAM dinamiche (DRAM). 15.05 Circuiti di lettura e scrittura per DRAM. Testi di riferimento: P. Spirito, “Elettronica Digitale”, McGraw Hill, 2002. R.C. Jaeger, T.N. Blalock, “Microelettronica 1 - Elettronica Analogica”, McGraw Hill, 2005. R.C. Jaeger, T.N. Blalock, “Microelettronica Modalità didattiche: lezioni frontali comprendenti teoria ed esercizi. Modalità di accertamento: esame scritto e orale. 179 FISICA GENERALE FIS/01-08 Obiettivi formativi: Lo scopo del Corso è quello di fornire gli elementi per una conoscenza di base dei fenomeni fisici mediante una scelta significativa di argomenti della fisica classica, tra cui meccanica del punto materiale e dei sistemi, elettrostatica, correnti elettriche e circuiti, magnetismo ed elettromagnetismo. Crediti: 8. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 64 ore (frontali). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Michele Veltri Ricevimento: venerdì dalle 11.00 alle 13.00 Programma: 01. La misura: 01.01 Introduzione alla metodologia delle scienze fisiche. 01.02 Grandezze fisiche. 01.03 Il Sistema Internazionale di unità di misura. 01.04 Campioni di tempo, lunghezza e massa. 01.05 Strumenti ed errori di misura. 02. Il moto in una dimensione: 02.01 Sistemi di riferimento. 02.02 Punto materiale. 02.03 Equazione oraria del moto. 02.04 Traiettoria. 02.05 Spostamento. 02.06 Velocità. 02.07 Accelerazione. 02.08 Diagrammi spazio-tempo. 02.09 Il problema delle condizioni iniziali. 02.10 Moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato. 02.11 Moto dei corpi in caduta libera. 03. I vettori: 03.01 Grandezze scalari e grandezze vettoriali. 03.02 Proprietà dei vettori. 03.03 Componenti di un vettore. 03.04 Operazioni con i vettori. 03.05 Proprietà di invarianza. 03.06 Il vettore posizione. 03.07 Il vettore spostamento. 04. Il moto in due e tre dimensioni: 04.01 Velocità e accelerazione in un moto tridimensionale. 180 04.02 Composizione di moti uniformi: il moto dei proiettili. 04.03 Accelerazione centripeta e tangenziale. 04.04 Il moto circolare uniforme. 04.05 Velocità periferica e angolare. 04.06 Accelerazione angolare. 05. I principi della dinamica: 05.01 Il principio di inerzia. 05.02 Il secondo principio della dinamica. 05.03 Il terzo principio della dinamica. 05.04 Quantità di moto. 05.05 Impulso. 05.06 Conservazione della quantità di moto. 05.07 Massa e peso. 06. Applicazioni dei principi della dinamica: 06.01 Risultante delle forze. 06.02 Equilibrio. 06.03 Reazioni vincolari. 06.04 Tensione dei fili. 06.05 Il piano inclinato. 06.06 Le forze di attrito. 06.07 Attrito statico e attrito dinamico. 06.08 Attrito in un fluido viscoso. 06.09 Il moto armonico semplice. 06.10 Il pendolo semplice. 06.11 Moto di un punto materiale sotto l’azione della forza elastica. 06.12 Il moto armonico smorzato. 06.13 Oscillazioni forzate. 06.14 Risonanza. 06.15 Sistemi di riferimento in moto relativo rispetto ad un altro. 06.16 Trasformazioni di Galileo. 06.17 Forze fittizie nei sistemi di riferimento non inerziali. 06.18 Dinamica del moto circolare uniforme. 07. Lavoro ed energia: 07.01 Lavoro. 07.02 Potenza. 07.03 Energia cinetica. 07.04 Teorema dell’energia cinetica. 07.05 Lavoro della forza elastica. 07.06 Lavoro della forza peso. 07.07 Lavoro della forza di attrito. 07.08 Energia potenziale. 07.09 Forze conservative e loro proprietà. 07.10 Il principio di conservazione dell’energia. 181 08. La gravitazione universale: 08.01 Le leggi di Keplero. 08.02 La legge di gravitazione universale. 08.03 L’esperimento di Cavendish per la determinazione di G. 08.04 Il moto dei satelliti. 08.05 Il campo gravitazionale. 08.06 Forze centrali. 08.07 Energia potenziale gravitazionale. 08.08 Massa inerziale e massa gravitazionale. 09. La carica elettrica: 09.01 La carica elettrica. 09.02 Conduttori e isolanti. 09.03 Induzione elettrostatica. 09.04 La legge di Coulomb. 09.05 Quantizzazione e conservazione della carica elettrica. 10. Il campo elettrostatico: 10.01 Il campo elettrostatico. 10.02 Linee di forza. 10.03 Esempi di calcolo del campo elettrostatico: dipolo elettrico, anello sottile. 10.04 Moto di una carica puntiforme in campo elettrostatico. 10.05 Il potenziale elettrostatico. 10.06 Energia potenziale elettrostatica. 10.07 Il flusso del campo elettrostatico. 10.08 La legge di Gauss e sue applicazioni. 11. Condensatori e dielettrici: 11.01 Capacità. 11.02 Condensatori (piano a facce parallele, cilindrico). 11.03 Condensatori in serie e in parallelo. 11.04 Energia immagazzinata nel campo elettrostatico. 11.05 Condensatori con dielettrico. 12. Corrente e resistenza: 12.01 Corrente elettrica. 12.02 Densità di corrente. 12.03 Condizione di stazionarietà. 12.04 Modello classico della conduzione elettrica. 12.05 Resistenza, resistività e conduttanza. 12.06 La legge di Ohm per i conduttori metallici. 12.07 Effetto Joule. 12.08 Resistori in serie e parallelo. 12.09 Forza elettromotrice. 12.10 Resistenza interna del generatore. 12.11 Circuiti elettrici in corrente continua. 12.12 Leggi di Kirchhoff. 182 12.13 Processi di carica e scarica nei circuiti RC. 13. Il campo magnetico: 13.01 Il campo magnetico. 13.02 La legge di Gauss per il campo magnetico. 13.03 La forza di Lorentz. 13.04 Particella in moto in un campo magnetico uniforme. 13.05 Effetto Hall. 13.06 Forza magnetica agente su di un filo percorso da corrente. 13.07 Campi magnetici prodotti da una corrente. 13.08 Campo magnetico di una carica in moto. 13.09 Legge di Biot-Savart. 13.10 Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. 13.11 La legge di Ampère. 13.12 Campo magnetico generato da un solenoide. 14. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo: 14.01 La legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica. 14.02 La legge di Lenz. 14.03 Induttanza. 14.04 Transitori nei circuiti LR. 14.05 Energia magnetica. 14.06 Corrente di spostamento. 14.07 La legge di Ampère-Maxwell. 14.08 Le equazioni di Maxwell. 15. Correnti alternate: 15.01 Le correnti alternate. 15.02 Circuiti RLC. 15.03 Impedenza. 15.04 Potenza. 15.05 Oscillazioni elettromagnetiche nei circuiti LC. 15.06 Risonanza nei circuiti RLC. 16. Onde elettromagnetiche: 16.01 Introduzione: onde piane. 16.02 Onde elettromagnetiche. 16.03 Propagazione delle onde elettromagnetiche. 16.04 Energia di un’onda: il vettore di Poynting. Testi di riferimento: Per la teoria egli esercizi: Mazzoldi, Nigro, Voci, “Elementi di Fisica”, Vol.Meccanica e vol. Elettromagnetismo, EdiSES, 2002; Halliday, Resnick, Walker, “ Fondamenti di Fisica “, Casa Editrice Ambrosiana, 2002. Per approfondimenti sugli esercizi: Salandin, Pavan, “Problemi di Fisica”, Vol. 1 e 2, Casa Editrice Ambrosiana 1994; Bruno, D’Agostino, Santoro “Esercizi di Fisica-Elettromagnetismo” Casa Editrice Ambrosiana, 2004. Modalità didattiche: lezioni frontali comprendenti teoria ed esercizi. Modalità di accertamento: esame scritto e orale. 183 INFORMATICA AZIENDALE INF/01, ING-INF/05. Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di fornire le competenze necessarie ad una figura di responsabile dei sistemi informativi aziendali atte ad affrontare le scelte relative alle tecnologie idonee come pure i rapporti con l’organizzazione interna dell’azienda e con strutture esterne per l’acquisizione di servizi. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 55 ore (40 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Michele Piano. Programma: 01. Introduzione: 01.01 Un’applicazione classica dell’informatica: storia. 01.02 Mercato. 01.03 Le PMI e la loro organizzazione. 01.04 Esperienze di ricerca. 01.05 Sviluppi futuri. 02. ASP: 02.01 Tecnologie attuali. 02.02 Sviluppi futuri. 02.03 Limiti tecnologici e psicologici. 02.04 Un progetto di ricerca “sistema decisionale per le PMI”. 03. Pianificazione di un progetto informatico: 03.01 Strategie ed architetture. 03.02 Definizione dei fabbisogni. 03.03 Selezione dei progetti. 03.04 Analisi e fattibilità 03.05 Le priorità. 03.06 L’outsourcing. 03.07 Pianificazione degli investimenti. 03.08 Integrazione con il modello organizzazione. 03.09 Gantt generale e per settore aziendale. 03.10 Aperture verso piani di sviluppo aziendali e tecnologici. 03.11 I contratti per i progetti informatici. 03.12 Scegliere il fornitore. 03.13 Trattative precontrattuali. 03.14 Le normative relative ai contratti informatici. 03.15 Il software in licenza d’uso. 03.16 Il contratto per lo sviluppo di software. 03.17 Il contratto di outsourcing. 184 03.18 Il contratto di manutenzione. 03.19 Il trattamento dei dati: privacy. 03.20 I rischi: per il produttore, per il cliente e per il system integrator. 03.21 Figure professionali coinvolte. Testi di riferimento: Bracchi, Francalanci, Motta, “Sistemi Informativi e Aziende in Rete”, capitoli 1, 2, 5, 6 e 7, McGraw-Hill, 2001. Pennaiola, Morabito, “Management dei Sistemi Informativi”, capitoli 12 e 13, Pearson/Prentice Hall, 2003. D’Atri, “Innovazione Organizzativa e Tecnologie Innovative”, ETAS, 2004. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: tesina individuale, prova scritta e prova orale. INFORMATICA GIURIDICA E DIRITTO DELL’INFORMATICA IUS/20 Obiettivi formativi: Il Corso ha per oggetto i rapporti tra l’informatica e il diritto sia sotto il profilo delle applicazioni al diritto (informatica giuridica in senso stretto) sia sotto il profilo delle conseguenze giuridiche prodotte da tali applicazioni (diritto dell’informatica). Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 55 ore (40 ore frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Avv. Domenico Condello Ricevimento: su appuntamento Programma: 01. La società dell’informazione (dal 1990 ad oggi) - gli aspetti giuridici: 01.01 La società dell’informazione, le nuove tecnologie ed il diritto. 01.02 Il diritto nell’era digitale. 02. Informatica giuridica e diritto dell’informatica: 02.01 Origine e sviluppo dell’informatica giuridica e del diritto dell’informatica. 02.02 Classificazioni e definizioni dell’informatica giuridica e del diritto dell’informatica. 03. Informatica giuridica documentaria: 03.01 Informatica e informazione giuridica. 03.02 Organizzazione e strutturazione del dato giuridico. 03.03 Archiviazione del dato giuridico. 03.04 Diffusione del dato giuridico. 04. Le banche dati: 04.01 Attrezzatura e programmi. 04.02 Definizione e tutela giuridica. 04.03 Le banche dati off line. 04.04 Le tecniche di ricerca di documentazione. 05. Informatica e documento giuridico: 185 05.01 Documento cartaceo e documento informatico. 05.02 Validità giuridica dei documenti informatici. 05.03 Crittografia. 05.04 Sottoscrizione del documento informatico. 05.05 Le firme elettroniche. 05.06 La firma digitale. 06. Informatica giuridica forense: 06.01 Elementi di informatica per il giurista. 06.02 Informatica e professioni forensi: Avvocato, Notaio e Magistrato. 07. Informatica giuridica giudiziaria: 07.01 Informatica ed attività giudiziaria. 07.02 Informatizzazione degli uffici giudiziari. 07.03 Processo telematico. 08. Diritto di Internet e reti telematiche: 08.01 Il Diritto del cyberspazio. 08.02 Organizzazione e governo di Internet. 08.03 La responsabilità del provider. 08.04 Nomi di dominio. 08.05 Meta tag e link. 08.06 Domicilio informatico e spamming. 08.07 Privacy: il trattamento dei dati personali. Log. Cookie. 09. Diritto della proprietà intellettuale: 09.01 Tutela del software, delle banche di dati, del firmware, del multimedia e dei nomi di dominio. 09.02 Normativa comunitaria e nazionale. 10. I processi di automazione nelle P.A.: 10.01 Il protocollo informatico. 10.02 Il telelavoro. 10.03 I servizi per l’utenza. 10.04 Rete unitaria della P.A. 10.05 Procedimento amministrativo e protocollo informatico. 10.06 Diritto di accesso telematico. 10.07 Atto amministrativo informatico e firma digitale 11. L’informatica e le applicazioni tecnologiche nel diritto: 11.01 Logica giuridica e formalizzazione del linguaggio giuridico. 11.02 Intelligenza artificiale e diritto. 11.03 Sistemi esperti giuridici. 11.04 Sistemi ipertestuali e diritto. 12. Attività di laboratorio: 12.01 Analisi di banche di dati giuridici su CD ROM e su Internet. 12.02 Analisi di un prototipo di sistema esperto. 12.03 Tecniche di ricerca di documentazione giuridica utilizzando le banche dati off line ed on line. 12.04 Elaborazione del documento informatico ed utilizzazione della firma digitale. 12.05 Elaborazione di ipertesti legislativi. 186 Testi di riferimento: Per la teoria: - Condello, “Appunti di Informatica Giuridica”, Roma, 2005. Per le esercitazioni e gli approfondimenti: - Condello, “Tariffe Avvocati - Un Sistema di Parcellazione”, Il Sole 24 Ore, 2002-2004. - Condello, “Manuali Giuridici Elettronici”, Giappichelli Editore, 2003-2005. - CD ROM “Programmi Gestionali e Banche Dati”. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: tesina individuale e prova orale. INGEGNERIA DEL SOFTWARE INF/01, ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso presenta le metodologie, le tecniche, e gli strumenti fondamentali per la gestione delle varie fasi del processo di sviluppo di sistemi software complessi, con particolare riferimento al paradigma di progettazione e programmazione orientato agli oggetti. Crediti: 12. Modulo: unico. Durata: annuale, 110 ore (80 frontali, 30 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Ing. Tommaso Pagnini ([email protected]). Ricevimento: su appuntamento. Programma: 01. Fondamenti di ingegneria del software: 01.01 Concetti di base dell’ingegneria del software. 01.02 La qualità del software. 01.03 Il processo di sviluppo software. 02. Analisi e progettazione ad oggetti: 02.01 Il paradigma ad oggetti. 02.02 Introduzione alla modellazione del software. 02.03 Unified Process. 02.04 UML. 03. Programmazione ad oggetti: il linguaggio C++: 03.01 Nozioni di base. 03.02 Tipi di dati fondamentali. 03.03 Puntatori. 03.04 Gestione della memoria. 03.05 Classi e oggetti. 03.06 Overloading di operatori. 03.07 Ereditarietà. 03.08 Funzioni virtuali e polimorfismo. 187 03.09 Template. 03.10 Run time type identification. 03.11 Gestione delle eccezioni. 03.12 Introduzione alla Standard Library. 04. Design pattern: 04.01 Introduzione ai design pattern. 04.02 Pattern creazionali: Singleton, Factory. 04.03 Pattern strutturali: Proxy. 04.04 Pattern comportamentali: Observer, Visitor. 05. Metodi di ingegneria del software: 05.01 Ingegneria dei sistemi informatici. 05.02 Analisi dei requisiti. 05.03 Principi di progettazione del software. 05.04 Tecniche di testing del software. 05.05 Metriche del software. 06. Gestione di progetti software: 06.01 Pianificazione del progetto software. 06.02 Stime di progetto. 06.03 Analisi e gestione dei rischi. 06.04 Pianificazione temporale e controllo dei progetti. 06.05 Gestione delle configurazioni software. 06.06 La documentazione di progetto. 06.07 Strumenti CASE. 07. Argomenti avanzati: 07.01 I metodi formali. 07.02 Ingegneria del software “clean room”. 07.03 Reingegnerizzazione. 08. Attività di laboratorio: 08.01 Esercitazioni C++: classi e oggetti. 08.02 Esercitazioni C++: gestione della memoria. 08.03 Esercitazioni C++: overloading di operatori. 08.04 Esercitazioni C++: template. 08.05 Esercitazioni C++: utilizzo della Standard Library. 08.06 Esercitazioni C++: gestione delle eccezioni. 08.07 Esercitazioni C++: funzioni virtuali. 08.08 Esercitazioni C++: design pattern. Testi di riferimento: Testi su argomenti di base: - Pressman, “Principi di Ingegneria del Software”, McGraw-Hill, 2000. - Fowler, “UML Distilled”, Addison-Wesley, 2004. - Schildt, “Guida al C++”, McGraw-Hill, 2003. - Stroustrup, “C++: Linguaggio, Libreria Standard, Principi di Programmazione”, Addison-Wesley, 2000. - Gamma, Helm, Johnson, Vlissides, “Design Patterns”, Addison-Wesley, 2002. 188 Testi su argomenti avanzati: - Beck, “Programmazione Estrema - Introduzione”, Addison-Wesley, 2000. - Arlow, Neustadt, “UML e Unified Process”, McGraw-Hill, 2003. - Meyers, “Effective C++”, Addison-Wesley, 1998. - Meyers, “More Effective C++”, Addison-Wesley, 1996. - Bernardo, Inverardi, “Formal Methods for Software Architectures”, LNCS 2804, Springer, 2003. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio Modalità di accertamento: prova scritta, progetto individuale di laboratorio, e prova orale. LINGUAGGI E APPLICAZIONI MULTIMEDIALI INF/01, ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso prevede di trasmettere i concetti di base relativi ai principali linguaggi, applicazioni e architetture software per l’elaborazione multimediale, oltre a tecniche di sincronizzazione e metodologie per la distribuzione di risorse multimediali. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo ), 55 ore (40 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Stefano Ferretti. Ricevimento: su appuntamento. Programma: 01. Introduzione: 01.01 Multimedia. 01.02 Stream di dati. 02. Immagini, audio, e video: 02.01 Introduzione. 02.02 Tecniche. 02.03 Digital marking. 03. Grafica vettoriale e animazioni: 03.01 Curve di Bezier. 03.02 Trasformazioni. 03.03 Grafica 3D. 03.04 Animazioni. 03.05 Cinematica. 04. Sistemi di comunicazione multimediali: 04.01 Concetti fondamentali. 04.02 Real-time. 04.03 Architetture. 04.04 Group rendez-vous. 04.05 Session management. 189 05. Multimedia in rete: 05.01 Introduzione ai protocolli di trasporto. 05.02 Distribuzione di risorse multimediali. 05.03 Streaming. 05.04 Protocolli di streaming. 06. Sistemi peer-to-peer: 06.01 Architetture. 06.02 Motivazioni. 06.03 Analisi dei principali sistemi peer-to-peer. 07. Ipertesti: 07.01 Introduzione. 07.02 Classificazione. 07.03 SGML. 07.04 HTML. 07.05 XML. 08. Sincronizzazione: 08.01 Problematiche di sincronizzazione. 08.02 Sincronizzazione intra- e inter-oggetto. 08.03 Live/synthetic. 08.04 Synchronization reference model. 08.05 Specifiche di sincronizzazione. 08.06 SMIL. 09. Applicazioni multimediali: 09.01 Classificazione e analisi delle tipologie di applicazioni multimediali. 09.02 Tele-collaboration. 09.03 Video-conferenza. 09.04 VoIP. 09.05 Media entertainment. 09.06 Applicazioni multimediali su reti wireless. 10. Realtà virtuale: 10.01 Introduzione. 10.02 Motori di rendering per ambienti virtuali. 10.03 VRML. 11. Attività di laboratorio: 11.01 Immagini animate per il Web. 11.02 Pagine Web in HTML. 11.03 Presentazioni multimediali in SMIL. Testi di riferimento: Steinmetz, Nahrstedt, “Multimedia: Computing, Communications and Applications”, Prentice Hall, 1995. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esrcitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta, tesina individuali, e prova orale. 190 LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE E COMPILATORI INF/01, ING-INF/05. Obiettivi formativi: Il corso ha l’obiettivo di introdurre i concetti di base realtivi alla sintassi e alla semantica dei linguaggi di programmazione e le loro applicazioni allo sviluppo dei compilatori. Crediti: 12. Modulo: unico. Durata: annuale, 110 ore (80 frontali, 30 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Luca Padovani. Ricevimento: su appuntamento. Programma: 01. Introduzione ai linguaggi formali: 01.01 Grammatiche a struttura di frase. 01.02 Classificazione di Chomsky. 02. Linguaggi regolari: 02.01 Automi a stati finiti deterministici. 02.02 Automi a stati finiti non deterministici. 02.03 Automi a stati finiti con ε-transizioni. 02.04 Equivalenza degli automi a stati finiti deterministici, non deterministici e con ε-transizioni. 02.05 Espressioni regolari. 02.06 Relazione tra automi a stati finiti ed espressioni regolari. 02.07 Pumping lemma, proprietà dei linguaggi regolari. 02.08 Minimizzazione di automi a stati finiti. 03. Linguaggi liberi: 03.01 Automi a pila non deterministici. 03.02 Grammatiche libere. 03.03 Relazione tra grammatiche libere e automi a pila non deterministici. 03.04 Semplificazione delle grammatiche libere, forma normale di Chomsky. 03.03 Pumping theorem, proprietà dei linguaggi liberi. 04. Semantica operazionale: 04.01 Introduzione alla semantica formale. 04.02 Descrizione di un semplice linguaggio imperativo (While). 04.03 Semantica operazionale naturale di While. 04.04 Semantica operazionale strutturata di While. 04.05 Semantica operazionale di While con procedure. 05. Semantica denotazionale: 05.01 Introduzione alla teoria del punto fisso. 05.02 Semantica denotazionale di While. 05.03 Semantica denotazionale di While con procedure. 05.04 Semantica denotazionale del passaggio dei parametri. 191 06. Compilatori: parsing e analisi statica: 06.01 Introduzione e fasi della compilazione. 06.02 Parsing top-down e bottom-up. 06.03 Parser e grammatiche SLR, LR(1), LALR(1). 06.04 Alberi di sintassi astratta, alberi attribuiti. 06.05 Gestione della tabella dei simboli. 06.06 Tipi di dato. 06.07 Type checking e type inference. 07. Compilatori: codice intermedio, backend: 07.01 Organizzazione della memoria. 07.02 Passaggio dei parametri. 07.03 Generazione del codice intermedio. 07.04 Compilazione di espressioni booleane e backpatching. 07.05 Compilazione di strutture di controllo. 08. Programmazione in OCaml: 08.01 Introduzione al linguaggio OCaml: valutazione, tipi di dato primitivi. 08.02 Funzioni e funzioni ricorsive. 08.03 Funzioni di ordine superiore, currying. 08.04 Programmazione funzionale con side-effects. 08.05 Definizione di tipi di dato (tipi concreti). 08.06 Tipi astratti e sistema dei moduli. 09. Fondamenti di programmazione funzionale: 09.01 Introduzione al λ-calcolo non tipato. 09.02 Codifica di dati: booleani, numeri naturali, coppie, liste. 09.03 Funzioni ricorsive e operatore di punto fisso. 10. Preparazione al progetto: 10.01 Utilizzo degli strumenti ocamllex e ocamlyacc. 10.02 Progetto di compilazione: analisi, specifica, implementazione. 11. Attività di laboratorio: 11.01 Esercizi di base su OCaml. 11.02 Esercizi sulla ricorsione. 11.03 Esercizi sulle liste. 11.04 Esercizi su tipi concreti. 11.05 Generazione di analizzatori lessicali con ocamllex. 11.06 Generazione di analizzatori sintattici con ocamlyacc. Testi di riferimento: Hopcroft, Motwani, Ullman, “Automi, Linguaggi e Calcolabilità”, Addison-Wesley, 2003 (Hopcroft, Motwani, Ullman, “Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation”, AddisonWesley, 2000) (copre le sezioni 01, 02, 03 del programma). Nielson, Nielson, “Semantics with Applications: A Formal Introduction”, Wiley, 1992 (copre le sezioni 04 e 05 del programma). Aho, Sethi, Ullman, Compilers: Principles, Techniques, and Tools, Addison-Wesley, 1986 192 (copre le sezioni 06 e 07 del programma). Reade, “Elements of Functional Programming”, Addison-Wesley, 1989; Ullman, “Elements of ML Programming (ML97 edition)”, 1997; Leroy, “The Objective Caml System”, 2002; Gordon, “Introduction to Functional Programming”, 1996; Paulson, “Lecture Notes”, 1995 (coprono le sezioni 08, 09, 10, 11 del programma). Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta, progetto di laboratorio e prova orale. LOGICA MATEMATICA MAT/01 Obiettivi formativi: Lo scopo del Corso è di presentare i risultati fondamentali della logica matematica, di particolare interesse per l’informatica, evidenziando come il calcolo proposizionale e dei predicati siano ausiliari ale altre materie. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 48 ore 8 (frontali). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Alessandro Aldini Ricevimento: mercoledì dalle ore 16.00 alle ore 18.00 Programma: 01. Introduzione alla logica: 01.01 Cenni storici. 01.02 Teoria degli insiemi. 01.03 Relazioni. 01.04 Induzione. 02. Logica proposizionale: 02.01 Sintassi. 02.02 Semantica. 02.03 Proprietà delle formule ben formate. 02.04 Equivalenza logica. 02.05 Leggi di equivalenza. 02.06 Sistemi deduttivi. 02.07 Forme normali. 02.08 Teoria della complessità. 02.09 Soddisfacibilità. 02.10 Risoluzione. 02.11 Compattezza. 03. Logica dei predicati: 03.01 Sintassi. 193 03.02 Semantica. 03.03 Soddisfacibilità. 03.04 Equivalenza logica. 03.05 Forme normali. 03.06 Teoria di Herbrand. 03.07 Unificazione. 03.08 Risoluzione. 03.09 Programmazione logica. Testi di riferimento: A. Asperti, A. Ciabattoni, “Logica a Informatica”, McGraw-Hill, 1997. Modalità didattiche: lezioni frontali comprendenti teoria ed esercizi. Modalità di accertamento: esame scritto e orale. MATEMATICA DISCRETA MAT/02 - MAT/03 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di fornire conoscenze del linguaggio e delle principali strutture dell’algebra e familiarità con alcune tra le più comuni tecniche di matematica combinatoria e di algebra lineare. Crediti: 5. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo semestre), 40 ore. Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Claudio Lazzari Ricevimento: mercoledì dalle 15.00 alle 16.00 e dalle 18.00 alle 19.00 Programma: 01. Insiemi e loro relazioni: 01.01 Insiemi, equivalenze e partizioni. 01.02 Applicazioni. 01.03 Composizione di applicazioni e inverse. 01.04 Cardinalità finita e infinita. 01.05 Cenni di calcolo combinatorio. 01.06 Ordinamenti parziali e totali. 02. Matrici: 02.01 Definizioni. 02.02 Somma di matrici e sue proprietà. 02.03 Prodotto di matrici e sue proprietà. 02.04 Trasposizione di matrici. 02.05 Matrici quadrate. 03. Insiemi dotati di una operazione: 03.01 Semigruppi. 03.02 Monoidi. 194 03.03 Gruppi. 03.04 Il gruppo simmetrico delle permutazioni. 03.05 Sottogruppi. 04. Insiemi dotati di due operazioni: 04.01 Anelli. 04.02 Anelli commutativi. 04.03 Anelli con identità. 04.04 Divisori dello zero. 04.05 Domini di integrità, campi. 04.06 Anello dei polinomi. 04.07 Anello delle classi resto modulo n intero. 05. Algebra lineare: 05.01 Spazi vettoriali. 05.02 Dipendenza lineare. 05.03 Basi e dimensioni. 05.04 Sottospazi. 05.05 Applicazioni lineari. 05.06 Nucleo, immagine e rango. 05.07 Matrici e applicazioni lineari. 05.08 Matrici simili e cambi di base. 05.09 Sistemi di equazioni lineari. 05.10 Teoremi di Cramer e di Rouché-Capelli. 05.11 Determinanti. 05.12 Minori e rango di matrici. 05.13 Autovalori e autovettori. 05.14 Matrici diagonali e diagonalizzabili. Testo di riferimento: Facchini, “Algebra e Matematica Discreta”, Decibel Editrice, 2000. Modalità didattiche: lezioni frontali comprendenti teoria ed esercizi. Modalità di accertamento: esame scritto e orale. PROBABILITA’ E STATISTICA MATEMATICA MAT/06 Obiettivi formativi: Scopo del Corso è di fornire le nozioni di base del calcolo delle probabilità, con particolare riferimento alla teoria della probabilità, alle variabili aleatorie e alle funzioni di probabilità, nonché i principali concetti della statistica inferenziale, con particolare riferimento alla teoria della stima, ai test di ipotesi e alla regressione lineare. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 48 ore (frontali). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. 195 Docente: Dott. Margherita Carletti. Ricevimento: giovedì dalle 09.00 alle 11.00. Programma: 01. Probabilità: 01.01 Definizione assiomatica di probabilità secondo Kolmogorov. 01.02 Indipendenza stocastica. Probabilità condizionata. 01.03 Teorema della somma, del prodotto, delle probabilità totali. Teorema di Bayes. 02. Variabili aleatorie unidimensionali: 02.01 Variabili aleatorie discrete e assolutamente continue. 02.02 Funzioni di ripartizione, distribuzioni di probabilità e funzioni di densità. 02.03 Valore atteso, momenti, moda e mediana. 02.04 Varianza, deviazione standard, scarto semplice assoluto. 02.05 Disuguaglianza di Markov e disuguaglianza di Chebyshev. 02.06 Funzioni caratteristiche e funzioni generatrici dei momenti. 03. Distribuzioni e densità di probabilità notevoli: 03.01 Distribuzioni di Bernoulli, binomiale, di Poisson e geometrica. 03.02 Densità uniforme, esponenziale e normale. 04. Variabili aleatorie bidimensionali: 04.01 Variabili aleatorie discrete e assolutamente continue. 04.02 Funzioni di ripartizione, di probabilità e di densità congiunte, marginali e condizionate. 04.03 Indipendenza distributiva. 04.04 Valori attesi, momenti, covarianza e coefficiente di correlazione. 04.05 Distribuzione della somma di variabili aleatorie mediante il metodo della funzione caratteristica. 05. Convergenza e approssimazione: 05.01 Convergenza in distribuzione e in probabilità. 05.02 Teorema del limite centrale e suoi corollari. 06. Campionamento e distribuzioni campionarie: 06.01 Popolazione e campione. Inferenza deduttiva e induttiva, diretta e inversa. 06.02 Funzione di distribuzione campionaria e funzione di verosimiglianza. 06.03 Distribuzione campionaria della media. 07. Stima puntuale di parametri: 07.01 Statistiche e stimatori. 07.02 Stimatori corretti. Distorsione e correggibilità. 07.03 MSE di uno stimatore. 07.04 Stimatori asintoticamente corretti, consistenti, consistenti in media quadratica, efficienti. 07.05 Metodo della massima verosimiglianza. 07.06 Proprietà degli stimatori di massima verosimiglianza. 08. Stima per intervalli: 08.01 Metodo generale per la costruzione di un intervallo di confidenza per un parametro della popolazione. 08.02 Intervalli di confidenza per la media di una popolazione normale. 08.03 Intervalli di confidenza per la frequenza di una popolazione bernoulliana (grandi campioni). 09. Verifica di ipotesi secondo Neyman-Pearson: 09.01 Ipotesi semplici e ipotesi composte. Tipo di errore e costo dell’errore. Funzione di potenza. 196 09.02 Test pià potente di ampiezza alfa per ipotesi semplici. Lemma di Neyman-Pearson. 09.03 Test di ipotesi sulla media e sulla differenza delle medie di due popolazioni normali. 10. Test non parametrici: 10.01 Test chi-quadrato di bontà dell’adattamento. 11. Regressione lineare semplice e correlazione: 11.01 Il modello lineare di regressione e criterio dei minimi quadrati. 11.02 Adeguatezza del modello lineare: indice di determinazione lineare e analisi dei residui. 11.03 Coefficiente di correlazione lineare. Legame tra regressione e correlazione lineari. Testi di riferimento: Baldi, “Calcolo delle Probabilità e Statistica”, McGraw-Hill, 1998. Baldi, Giuliano, Ladelli, “Laboratorio di Statistica e Probabilità - Problemi Svolti”, McGraw-Hill, 1995. Modalità didattiche: lezioni frontali comprendenti teoria ed esercizi. Modalità di accertamento: prova scritta e prova orale. PROGETTAZIONE AUTOMATICA DEI SISTEMI ELETTRONICI ING-INF/01. Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di illustrare le tecniche di progetto di sistemi elettronici hardware/software dedicati ad ambiti specifici, come elettronica per l’automobile, per le comunicazioni, per il controllo industriale e per le applicazioni multimediali, e di introdurre l’uso dei principali strumenti CAD di supporto all’analisi e alla progettazione di tali sistemi. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 55 ore (40 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Prof. Alberto Carini. Ricevimento: martedì dalle 09.30 alle 11.30. Programma: 01. Dispositivi logici programmabili e ASIC: 01.01 Le matrici logiche programmabili (PLA). 01.02 I dispositivi PAL. 01.03 PLD sequenziali. 01.04 PLD complessi (CPLD). 01.05 Le matrici di porte programmabili (FPGA). 01.06 I circuiti integrati per applicationi specifiche (ASIC). 02. VHDL - concetti fondamentali: 02.01 La modellazione di sistemi digitali. 02.02 Domini e livelli di modellazione. 02.03 Linguaggi di modellazione. 02.04 Concetti base del linguaggio VHDL: modelli di comportamento e di struttura, test bench, analisi, elaborazione ed esecuzione. 197 02.05 La notazione Backus-Naur. 03. I tipi scalari e loro operazioni: 03.01 Costanti e variabili. 03.02 I tipi scalari. 03.03 Classificazione dei tipi. 03.04 Attributi dei tipi scalari. 03.05 Espressioni ed operatori. 04. Le istruzioni sequenziali: 04.01 Istruzioni if, case, null, loop, assert e report. 05. I tipi composti e loro operazioni: 05.01 Array constrained e unconstrained. 05.02 Operazioni tra array. 05.03 I record. 06. I costrutti base per la modellazione di sistemi: 06.01 La descrizione dell’interfaccia esterna: entity declaration. 06.02 La descrizione dell’implementazione interna: architecture body, istruzioni concorrenti, segnali. 06.03 La descrizione comportamentale: assegnazioni di segnali, istruzione wait, delay delta, istruzione process. 06.04 La descrizione strutturale: componenti e port map. 06.05 Analisi, elaborazione ed esecuzione. 07. I sottoprogrammi: 07.01 Le procedure. 07.02 I parametri nelle procedure, i parametri di tipo signal, i valori di default, i parametri di tipo unconstrained array. 07.03 Le procedure concorrenti. 07.04 Le funzioni. 07.05 L’overloading di procedure e di operatori. 07.06 Visibilità delle dichiarazioni. 08. I package VHDL: 08.01 Il package declaration. 08.02 Il package body. 09. I segnali connessi a più driver (resolved signal): 09.01 La logica standard IEEE Std_Logic_1164. 10. Componenti e configurazioni: 10.01 Dichiarazione di componenti e loro uso. 10.02 Configurazione di componenti. 11. Gli alias: 11.01 Alias di oggetti dati. 11.02 Alias di oggetti che non sono dati. 12. La sintesi VHDL: 12.01 La descrizione RTL. 12.02 I vincoli e gli attributi. 12.03 Le librerie tecnologiche. 12.04 La sintesi. 198 12.05 Descrizione VHDL di circuiti combinatori e sequenziali sintetizzabili. 13. Il flusso di progetto ad alto livello: 13.01 La simulazione RTL. 13.02 La sintesi VHDL. 13.03 La verifica funzionale a livello di gate. 13.04 Place and routing. 13.05 Post layout timing simulation. 14. Attività di laboratorio: 14.01 Introduzione ad una serie di strumenti CAD per la descrizione, la progettazione, la simulazione e la sintesi di sistemi elettronici. 14.02 I test bench. 14.03 Gli schematici. 14.04 Simulazione di un certo numero di sistemi trattati durante le lezioni. 14.05 Modello VHDL del processore DLX di Hennessy e Patterson Testi di riferimento: Ashenden, “The Student’s Guide to VHDL”, Morgan Kaufmann, 1998. Ashenden, “The Designer’s Guide to VHDL”, Morgan Kaufmann, 2001. Perry, “VHDL Programming by Example”, McGraw Hill, 2002. Spirito, “Elettronica Digitale”, McGraw Hill, 2002. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: tesina e prova orale. PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI ELABORAZIONE ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di illustrare le tecniche e i criteri di progettazione e dimensionamento di sistemi di elaborazione a microprocessore, con particolare riferimento alle conoscenze necessarie per confrontare diversi microprocessori, diverse architetture di memoria, diverse periferiche e diversi schemi di comunicazione tra i componenti del sistema, e per comprendere i concetti di microarchitettura e instruction set e la relazione tra linguaggio macchina e linguaggi ad alto livello. Crediti: 8. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 71 ore (56 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Prof. Alessandro Bogliolo. Ricevimento: martedì dalle 14.00 alle 16.00. Programma: 01. Introduzione: 01.01 Contesto: tendenze tecnologiche e tendenze di mercato. 01.02 Spazio di progetto di un sistema di elaborazione. 01.03 Parametri di progetto: prestazioni, consumo, affidabilità, costo. 199 01.04 Compromessi ottimi e curve di Pareto. 01.05 Specifiche e misure di performance. 01.06 Benchmarking e profiling. 01.07 Simulazione, emulazione, prototyping. 01.08 Sistemi di elaborazione embedded. 02. Scelta del microprocessore: 02.01 Il microprocessore come componente di un elaboratore. 02.02 Specifica funzionale: il repertorio delle istruzioni. 02.03 Specifiche parametriche: prestazioni, consumo. 02.04 Annotazione di prestazioni e consumo sul repertorio delle istruzioni. 02.05 Aspetti microarchitetturali e loro effetti sulle prestazioni. 02.06 Esempio: microarchitettura del Pentium 4 ed effetti sulle prestazioni del sistema. 02.07 Laboratorio: Sviluppo di benchmark per la caratterizzazione delle prestazioni. 03. Progetto della gerarchia di memoria: 03.01 Politiche di gestione della cache. 03.02 Prestazioni della cache e del microprocessore. 03.03 Strategie per aumentare le prestazioni della cache. 03.04 Strategie per aumentare la bandwidth della memoria principale. 03.05 Strategie per ridurre il consumo della memoria. 03.06 Memoria virtuale. 03.07 Esempi reali. 03.08 Laboratorio: Uso di Simics per il progetto e l’analisi di un sistema di memoria. 04. Cenni sul progetto di sistemi multiprocessore: 04.01 Parallelismo a livello di thread. 04.02 Tassonomia di architetture parallele: memoria condivisa vs. memoria distribuita. 04.03 Vantaggi e svantaggi della programmazione concorrente. 04.04 Problemi di comunicazione, sincronizzazione, coerenza. 04.05 Prestazioni di sistemi multiprocessore. 04.06 Laboratorio: Uso di Simics per la specifica e la simulazione di un sistema multiprocessore. 05. Memoria di massa e I/O: 05.01 Cenni tecnologici. 05.02 Prestazioni e affidabilità. 05.03 Progetto dei sistemi di memoria di massa (ridondanza). 05.04 Dispositivi di I/O. 05.05 Misure di prestazioni: throughput e tempo di risposta. 05.06 Modalità di controllo delle periferiche e dei trasferimenti di dati. 06. Comunicazione tra i componenti di un sistema di elaborazione: 06.01 Mezzi di comunicazione condivisi: bus. 06.02 Gradi di libertà nel progetto di un bus. 06.03 Esempi di bus standard. 06.04 Alternative ai bus globali: bus locali, bus gerarchici, reti e switch. 07. Tecniche di codifica per l’ottimizzazione di metriche di progetto: 07.01 Codici a rivelazione d’errore. 200 07.02 Codici a correzione d’errore. 07.03 Codici a basso consumo. 07.04 Tecniche di compressione. Testi di riferimento: Hennessy, Patterson, “Computer Architecture: A Quantitative Approach”, Morgan Kauffman, 2001 (Hennessy, Patterson, “Architettura dei Computer: Un Approccio Quantitativo”, Jackson Libri, 2001). Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta, tesina individuale, e prova orale. PROGRAMMAZIONE DEGLI ELABORATORI INF/01, ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di illustrare i principi, gli strumenti e le tecniche della programmazione di applicazioni informatiche, con l’obiettivo di presentare concetti e costrutti e di descrivere le tecniche di programmazione procedurale, con riferimento ad uno specifico linguaggio. Crediti: 7. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 70 ore (40 frontali, 30 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Prof. Marco Bernardo. Ricevimento: mercoledì dalle 16.30 alle 19.00. Programma: Introduzione alla programmazione degli elaboratori: 01.01 Definizioni di base dell’informatica. 01.02 Cenni di storia dell’informatica. 01.03 Architettura degli elaboratori. 01.04 Sistemi operativi. 01.05 Linguaggi di programmazione e compilatori. 01.06 Una metodologia di sviluppo software “in the small”. 02. Introduzione al linguaggio ANSI C: 02.01 Cenni di storia del C. 02.02 Formato di un programma con una singola funzione. 02.03 Inclusione di libreria. 02.04 Funzione main. 02.05 Identificatori. 02.06 Tipi di dati predefiniti: int, double, char. 02.07 Funzioni di libreria per l’input/output interattivo. 02.08 Funzioni di libreria per l’input/output tramite file. 03. Costanti, variabili ed espressioni: 03.01 Definizione di costante simbolica. 03.02 Dichiarazione di variabile. 201 03.03 Operatori aritmetici. 03.04 Operatori relazionali. 03.05 Operatori logici. 03.06 Operatore condizionale. 03.07 Operatori di assegnamento. 03.08 Operatori di incremento/decremento. 03.09 Operatore virgola. 03.10 Espressioni aritmetico-logiche. 03.11 Precedenza e associatività degli operatori. 04. Istruzioni: 04.01 Istruzione di assegnamento. 04.02 Istruzione composta. 04.03 Istruzioni di selezione: if, switch. 04.04 Istruzioni di ripetizione: while, for, do-while. 04.05 Istruzione goto. 04.06 Teorema fondamentale della programmazione strutturata. 05. Funzioni: 05.01 Formato di un programma con più funzioni su singolo file. 05.02 Dichiarazione di funzione. 05.03 Definizione di funzione e parametri formali. 05.04 Invocazione di funzione e parametri effettivi. 05.05 Istruzione return. 05.06 Parametri e risultato della funzione main. 05.07 Passaggio di parametri per valore e per indirizzo. 05.08 Funzioni ricorsive. 05.09 Modello di esecuzione a pila. 05.10 Formato di un programma con più funzioni su più file. 05.11 Visibilità degli identificatori locali e non locali. 06. Tipi di dati: 06.01 Classificazione dei tipi di dati e operatore sizeof. 06.02 Tipo int: rappresentazione e varianti. 06.03 Tipo double: rappresentazione e varianti. 06.04 Funzioni di libreria matematica. 06.05 Tipo char: rappresentazione e funzioni di libreria. 06.06 Tipi enumerati. 06.07 Conversioni di tipo e operatore di cast. 06.08 Array: rappresentazione e operatore di indicizzazione. 06.09 Stringhe: rappresentazione e funzioni di libreria. 06.10 Strutture e unioni: rappresentazione e operatore punto. 06.11 Puntatori: operatori e funzioni di libreria. 07. Attività di laboratorio: 07.01 Sessione di lavoro in Linux. 07.02 Accesso ad Internet in Linux. 202 07.03 Gestione dei file in Linux. 07.04 L’editor gvim. 07.05 Il compilatore gcc. 07.06 L’utility di manutenzione make. 07.07 Implementazione dei programmi introdotti a lezione. 07.08 Il debugger gdb. 07.09 Sviluppo guidato di ulteriori programmi. Testi di riferimento: Hanly, Koffman, “Problem Solving and Program Design in C”, Addison-Wesley, 2004. Per le esercitazioni: - Kernighan, Ritchie, “The C Programming Language”, Prentice Hall, 1988 (Kernighan, Ritchie, “Il Linguaggio C”, Pearson/Prentice Hall, 2004). Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: progetto individuale di laborarorio, prova scritta e prova orale. RETI DI CALCOLATORI ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso ha l’obiettivo di fornire concetti di base sulle reti di calcolatori, con particolare riferimento a canali di comunicazione, gerarchia di protocolli e classificazione delle reti, nonché conoscenze specifiche su reti locali e internetworking finalizzate alla creazione di reti locali e allo sviluppo di applicazioni di rete. Crediti: 8. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 71 ore ( 56 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Ing. Roberto Calabrese ([email protected]). Ricevimento: su appuntamento. Programma: 01. Introduzione: 01.01 Usi delle reti di calcolatori. 01.02 Classificazione delle reti. 01.03 Reti in area locale - LAN. 01.04 Reti in area metropolitana - MAN. 01.05 Reti geografiche - WAN. 01.06 Reti senza fili - Wireless. 01.07 Internetworking. 01.08 Software di rete. 01.09 Elementi delle architetture protocollari. 01.10 Interfacce e servizi. 01.11 Problematiche di progettazione delle reti. 01.12 Servizi orientati alla connessione e privi di connessione. 203 01.13 Primitive di servizio. 01.14 Relazioni tra servizi e protocolli. 01.15 Funzioni dei protocolli. 01.16 Modelli di riferimento. 01.17 Il modello OSI. 01.18 Il modello TCP/IP. 01.19 Modello di riferimento ATM. 01.20 Modello ibrido. 01.21 Esempi di reti: SMDS, X.25, ATM, 802.11, Ethernet. 01.22 Storia di Internet: da Arpanet all’Internet attuale. 01.23 Principi di progettazione di Internet. 01.24 Minimalismo dei servizi. 01.25 Servizi best-effort. 01.26 Routing privo di stato. 01.27 Controllo decentrato. 01.28 Standard internazionali. 01.29 Organismi di standardizzazione: ITU, ISO, Internet Society, IEEE. 02. Livello fisico: 02.01 Basi teoriche della comunicazione e della trasmissione fisica dei dati. 02.02 Analisi dei segnali. 02.03 Segnali tempo continui e tempo discreti. 02.04 Analisi ed integrale di Fourier. 02.05 Larghezza di banda dei segnali. 02.06 Relazione tra bit rate e larghezza di banda. 02.07 Dati, segnali e trasmissione. 02.08 Trasmissione numerica. 02.09 Trasmissione analogica. 02.10 Alterazioni associate alle trasmissioni. 02.11 Attenuazione e distorsione. 02.12 Distorsione da ritardo. 02.13 Rumore termico gaussiano. 02.14 Rumore di intermodulazione. 02.15 Rumore da diafonia. 02.16 Rumore impulsivo. 02.17 Capacità di canale. 02.18 Larghezza di banda di Nyquist. 02.19 Formula di Shannon. 02.20 Mezzi di trasmissione: guidati, non guidati, magnetici. 02.21 Il doppino. 02.22 Il cavo coassiale. 02.23 Le fibre ottiche. 02.24 Principi di trasmissione ottica guidata. 02.25 Attenuazione nelle fibre ottiche. 204 02.26 Dispersione nelle fibre ottiche. 02.27 Trasmissione senza fili. 02.28 Lo spettro elettromagnetico. 02.29 Principi di propagazione non guidata. 02.30 Area efficace. 02.31 Guadagno di antenna. 02.32 Attenuazione da assorbimento atmosferico. 02.33 Interferenza multipath. 02.34 Ponti radio. 02.35 Radiodiffusione. 02.36 Trasmissione a microonde. 02.37 Onde infrarosse e millimetriche. 02.38 Trasmissione a onde luminose. 02.39 Satelliti per le telecomunicazioni. 02.40 Il sistema telefonico pubblico. 02.41 Struttura del sistema telefonico. 02.42 Il circuito locale: modem, ADSL e wireless. 02.43 Modem e tecniche di modulazione. 02.44 Multiplexing a divisione di frequenza, di tempo e di lunghezza d’onda. 02.45 La commutazione di circuito. 02.46 La commutazione di messaggio. 02.47 La commutazione di pacchetto. 02.48 Circuiti virtuali. 03. Elementi di teoria del teletraffico: 03.01 Il traffico. 03.02 Stazionarietà ed ergodicità del traffico. 03.03 Teorema di Little. 03.04 Notazione di Kendall. 03.05 Il processo di Poisson. 03.06 Caratterizzazione statistica del tempo di interarrivo. 03.07 Proprietà di assenza di memoria dell’esponenziale. 03.08 Proprietà di composizione. 03.09 Proprietà di decomposizione. 03.10 Catene di Markov tempo continuo e tempo discreto. 03.11 Equazioni stato stazionario. 03.12 Processi di nascita e morte. 03.13 Relazioni fondamentali all’equilibrio. 03.14 Caratteristiche statistiche del traffico. 03.15 Traffico telefonico. 03.16 Traffico dati. 03.17 Congestione e blocco. 03.18 Il sistema M/M/1. 04. Livello data link: 205 04.01 Principi di progettazione del livello data link. 04.02 Servizio senza connessione e con riscontro. 04.03 Servizio senza connessione e senza riscontro. 04.04 Servizio orientato alla connessione e con riscontro. 04.05 Framing. 04.06 Controllo d’errore. 04.07 Rilevazione e correzione di errore. 04.08 Codice a correzione di errore. 04.09 Codice a rilevazione di errore. 04.10 Bit di parità. 04.11 Distanza di Hamming. 04.12 Codice di Hamming. 04.13 Codici polinomiali. 04.14 Controllo di flusso. 04.15 Protocollo simplex senza limitazioni. 04.16 Protocollo simplex stop and wait. 04.17 Protocollo per un canale affetto da rumore. 04.18 Protocolli sliding window. 04.19 Pipelining. 04.20 Protocolli sliding window go back n. 04.21 Protocolli sliding window con ripetizione selettiva. 04.22 Tecniche di verifica dei protocolli. 04.23 Protocollo HDLC. 04.24 Formato della trama HDLC. 04.25 Procedura di dialogo HDLC. 04.26 Protocollo a finestra scorrevole. 04.27 Protocollo SLIP. 04.28 Protocollo PPP. 04.29 Formato della trama PPP. 04.30 Procedura di dialogo PPP. 04.31 Protocollo ATM a livello fisico - cenni. 05. Sottolivello di controllo dell’accesso al mezzo: 05.01 Allocazione statica del canale. 05.02 Allocazione dinamica del canale. 05.03 Protocolli ad accesso multiplo. 05.04 ALOHA puro e sue prestazioni. 05.05 Slotted ALOHA e sue prestazioni. 05.06 CSMA persistente. 05.07 CSMA non persistente. 05.08 CSMA p-persistente. 05.09 CSMA/CD. 05.10 Protocolli a mappa di bit privi di collisione. 05.11 Protocolli a contesa limitata. 206 05.12 Protocolli ad attraversamento adattivo. 05.13 Protocolli ad accesso multiplo a divisione di lunghezza d’onda. 05.14 Protocolli per wireless LAN: CSMA/CA. 05.15 Ethernet (standard IEEE 802.3). 05.16 Tipi di cablaggio 802.3. 05.17 Protocolli del sottolivello MAC 802.3. 05.18 Prestazioni delle Ethernet. 05.19 Switched Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. 05.20 Logical link control. 05.21 Altri tipi di LAN cablate. 05.22 Wireless LAN (standard IEEE 802.11). 05.23 Stack dei protocolli 802.11. 05.24 Il sottolivello MAC 802.11. 05.25 Temporizzazione e priorità 802.11. 05.26 Formato della trama 802.11. 05.27 Wireless a larga banda (standard IEEE 802.16). 05.28 Bluetooth - cenni. 05.29 Switching a livello data link. 05.30 Bridge tra reti locali 802.x e 802.y. 05.31 Bridge trasparenti. 05.32 Bridge spanning tree. 05.33 Hub, bridge, switch e router. 06. Livello di rete: 06.01 Commutazione store and forward. 06.02 Servizio privo di connessione. 06.03 Servizio orientato alla connessione. 06.04 Servizio a circuito virtuale. 06.05 Instradamento e algoritmi di instradamento. 06.06 Principio di ottimalità dell’instradamento. 06.07 Instradamento shortest path - Algoritmo di Dijkstra. 06.08 Instradamento flooding. 06.09 Instradamento basato su flusso. 06.10 Instradamento distance vector. 06.11 Instradamento link state. 06.12 Instradamento gerarchico. 06.13 Instradamento broadcast. 06.14 Instradamento multicast. 06.15 Instradamento per terminali mobili. 06.16 Instradamento nelle reti ad hoc. 06.17 Definizione di congestione. 06.18 Principi generali del controllo della congestione. 06.19 Politiche di controllo della congestione. 06.20 Qualità del servizio (QoS). 207 06.21 Pacchetti regolatori (choke packet). 06.22 Algoritmo del secchio bucato (leaky bucket). 06.23 Algoritmo del secchio a gettoni (token bucket). 06.24 Politiche di gestione delle code. 06.25 Caratteristiche generali di RSVP. 06.26 Internetworking. 06.27 Tunneling. 06.28 Internetwork routing. 06.29 Frammentazione. 06.30 Il livello di rete in Internet. 06.31 Architettura di Internet. 06.32 OSPF - Interior Gateway Routing Protocol. 06.33 BGP - Exterior Gateway Routing Protocol. 06.34 Il protocollo IPv4. 06.35 Preambolo IPv4 e opzioni. 06.36 Indirizzamento IP. 06.37 Classi di indirizzi IP. 06.38 Subnetting IP. 06.39 CDR - Classless Interdomain Routing. 06.40 NAT - Network Address Translation. 06.41 ARP - Address Resolution Protocol. 06.42 DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol. 06.43 Il protocollo IPv6. 06.44 Preambolo IPv6 ed estensioni. 06.45 Formato degli indirizzi IPv6. 06.46 Transizione da IPv4 a IPv6. 07. Livello di trasporto: 07.01 Descrizione dei servizi di trasporto e confronti con quelli dei livelli di linea e rete. 07.02 Primitive di servizio. 07.03 Indirizzamento di trasporto. 07.04 Problema della creazione della connessione. 07.05 Algoritmo di Tomlinson - Handshake a tre vie. 07.06 Problema della chiusura della connessione. 07.07 Problema dei due eserciti. 07.08 Controllo di flusso e gestione dei buffer. 07.09 Multiplexing. 07.10 Problema del ripristino dai guasti. 07.11 Un esempio di implementazione di un protocollo di trasporto. 07.12 Il protocollo UDP. 07.13 Formato del preambolo UDP. 07.14 Caratteristiche del protocollo. 07.15 RPC - Remote Procedure Call. 07.16 RTTP - Real Time Transport Protocol. 208 07.17 Il protocollo TCP. 07.18 Modello di servizio TCP. 07.19 Il preambolo del segmento TCP. 07.20 Gestione delle connessioni TCP. 07.21 Politica di trasmissione TCP. 07.22 Algoritmo di Nagle. 07.23 Algoritmo di Clark. 07.24 Controllo della congestione TCP. 07.25 Finestra di congestione TCP. 07.26 Gestione dei timer e algoritmo di Karn. 08. Livello di applicazione: 08.01 Esempi di protocolli applicativi. 08.02 DNS - Domain Name System. 08.03 Descrittori di risorsa e spazio dei nomi DNS. 08.04 Query DNS. 08.05 Posta elettronica. 08.06 Architettura del servizio di e-mail. 08.07 Formato dei messaggi RFC822. 08.08 Protocollo MIME. 08.09 Protocollo SMTP. 08.10 Protocollo POP3. 08.11 Protocollo IMAP. 08.12 World Wide Web. 08.13 Panoramica architetturale del web. 08.14 Elaborazione client side. 08.15 Elaborazione server side. 08.16 URL - Uniform Resource Locator. 08.17 Assenza di stato e cooky. 08.18 HTML - Hyper Text Markup Language. 08.19 XML - Extensible Markup Language. 08.20 Documenti web dinamici. 08.21 Protocollo HTTP. 08.22 Confronto tra HTTP 1.0 e 1.1. 08.23 Dinamica di interazione con il browser - Server in HTTP. 08.24 Intestazione dei messaggi HTTP. 08.25 Metodi del protocollo HTTP. 08.26 Caching e prestazione HTTP. 08.27 Protocollo FTP. 08.28 Principali comandi FTP. 09. Sicurezza nelle reti: 09.01 Sicurezza nella comunicazione. 09.02 Sicurezza in Internet. 09.03 Packet sniffing. 209 09.04 Spoofing. 09.05 Attacchi di tipo denial of service (DoS). 09.06 Smurfing. 09.07 Principi di crittografia. 09.08 Crittografia a chiave simmetrica. 09.09 DES - Data Encryption Standard. 09.10 DES triplo. 09.11 DES concatenato. 09.12 IDEA - International Data Encryption Algorithm. 09.13 Crittografia a chiave pubblica. 09.14 Algoritmo RSA. 09.15 Autenticazione del messaggio. 09.16 Esempi di protocolli di autenticazione e loro limiti di sicurezza. 09.17 Algoritmo di Diffie-Hellman. 09.18 Integrità del messaggio. 09.19 Generazione della firma digitale. 09.20 Hashing dei messaggi. 09.21 Distribuzione delle chiavi e certificazioni. 09.22 Protocollo SSL. 09.23 Sicurezza nello strato di rete: IP-sec. 09.24 Protocollo SSH. 10. Attività di laboratorio: 10.01 Panoramica delle socket. 10.02 API in linguaggio C - Berkeley socket. 10.03 Stili di comunicazione. 10.04 Indirizzamento e socket. 10.05 Lo spazio dei nomi Internet. 10.06 Indirizzamento degli host. 10.07 Porte Internet e base di dati dei servizi. 10.08 Conversione d’ordinamento dei byte. 10.09 Base di dati dei protocolli. 10.10 Apertura e chiusura delle socket. 10.11 Le socket nelle comunicazioni basate sulla connessione. 10.12 Esempi di stream socket. 10.13 Le socket nelle comunicazioni prive di connessione. 10.14 Esempi di datagram socket. 10.15 Le opzioni delle socket. 10.16 Esercitazioni sulle applicazioni client/server TCP. 10.17 Esercitazioni sulle applicazioni client/server UDP. 10.18 Esempi di applicazione delle socket a protocolli Internet. 10.19 Implementazione di funzionalità di un server HTTP. 210 Testi di riferimento: Per la teoria: - Tanenbaum, “Computer Networks”, Prentice Hall, 2003 (Tanenbaum, “Reti di Calcolatori”, Pearson, 2003). - Kurose, Ross, “Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet”, Addison-Wesley, 2002 (Kurose, Ross, “Internet e Reti di Calcolatori”, McGraw Hill, 2003). - Stallings, “Data & Computer Communications”, Prentice Hall, 2003 (Stallings, “Trasmissione Dati e Reti di Computer”, Jackson Libri, 2000). Per gli esercizi: - Callegati, Corazza, “Elementi di Teoria del Traffico per Reti di Telecomunicazioni”, Esculapio, 1998. Per gli approfondimenti: - Kleinrock, “Queueing Systems: Theory”, John Wiley & Sons, 1975 (Kleinrock, “Sistemi a Coda”, Hoepli, 1992). - Kleinrock, “Queueing Systems: Computer Applications”, John Wiley & Sons, 1976 Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta e prova orale. SISTEMI DI COMUNICAZIONE MULTIMEDIALI INF/01, ING-INF/05. Obiettivi formativi: Il Corso prevede di coprire i concetti generali relativi ai sistemi di comunicazione dell’informazione multimediale, introducendo la nozione di qualità del servizio, i metodi per la sua gestione su diversi tipi di reti e per diversi tipi di applicazioni e servizi multimediali, e i protocolli per la trasmissione e il controllo di dati multimediali. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 55 ore (40 frontali, 15 laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Ing. Andrea Acquaviva. Ricevimento: giovedì dalle 11.00 alle 13.00. Programma: 01. Qualità del servizio (QoS): 01.01 Parametri di percezione. 01.02 Parametri di QoS sul network. 01.03 Richiami di compressione audio e video. 01.04 QoS per applicazioni multimediali su best effort Internet 01.05 Traffic shaping, policing, scheduling e QoS management. 02. Multimedia e gestione delle code: 02.01 Gestione delle code. 02.02 Algoritmi di gestione delle code. 03. Traffico multimediale su reti WAN: 211 03.01 Frame relay. 03.02 SMDS. 03.03 xDSL. 03.04 Cable. 03.05 VPN. 03.06 Multicasting. 04. Gestione della QoS: 04.01 IntServ. 04.02 RSVP. 04.03 DiffServ. 04.04 Bandwidth broker. 04.05 Resource allocation protocol. 04.06 Architetture Internet2 e Qbone. 05. ATM e QoS: 05.01 Supporto per QoS su ATM. 05.02 Integrazione ATM/IP. 06. MPLS - tecnologia ed applicazioni: 06.01 Protocolli di segnalazione. 06.02 E-LPS ed L-LSP. 06.03 Metodi di ripristino da network failure. 06.04 DiffServ mapping e bilanciamento del carico. 06.05 Reti RFC 2547. 07. QoS in reti mobili wireless: 07.01 WLAN. 07.02 Reti di sensori wireless. 07.03 Tecniche di power management. 07.04 Power management e QoS. 08. Sicurezza: 08.01 Requisiti di sicurezza. 08.02 Funzionalità di sicurezza carrier-class. 08.03 VLAN e access control list. 08.04 Accessi autenticati e denial of service. 09. Attività di laboratorio: 09.01 Differentiated service in Linux. 09.02 Gestione della QoS in reti wireless basate su Linux access point. Testi di riferimento: Jha, Hassan, “Engineering Internet QoS”, Artech House, 2002. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: progetto di laboratorio e prova orale. 212 SISTEMI INFORMATIVI MULTIMEDIALI INF/01, ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso prevede di coprire i concetti generali relativi ai sistemi informativi multimediali, con particolare riferimento alle basi di dati multimediali, ai meccanismi di indicizzazione e ricerca di dati multimediali, e ai sistemi informativi geografici. Crediti: 6. Modulo: unico. Durata: semestrale (secondo periodo), 55 ore (40 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Dott. Emanuele Lattanzi Programma: 01. Database multimediali: 01.01 Introduzione, definizioni e panoramica. 01.02 Tipi e formati di dati multimediali. 01.03 Architettura database multimediali. 01.04 Indicizzazione e ricerca di dati testuali. 01.05 Motori di ricerca Internet. 01.06 Indicizzazione e ricerca di dati audio. 01.07 Indicizzazione e ricerca di immagini. 01.08 Indicizzazione e ricerca di dati video. 01.09 Tecniche e strutture dati per la ricerca efficiente di similarità nei dati multimediali. 01.10 Hardware e software per i database multimediali distribuiti. 01.11 Misure di efficacia nella ricerca dei dati multimediali. 01.12 Esempi di sistemi reali di indicizzazione e ricerca multimediale. 02. Sistemi GIS: 02.01 Il modello spaziale del mondo reale. 02.02 La localizzazione dei dati spaziali. 02.03 Le proiezioni. 02.04 Mappe vettoriali o a oggetti. 02.05 Mappe raster o a superfici continue. 02.06 Mappe tridimensionali. 02.07 I modelli di ripartizione territoriale. 02.08 Gli indici statistici geospaziali. 02.09 I metodi di stima locale. 02.10 I metodi di stima globale. 02.11 L’acquisizione dei dati. 02.12 Sistemi di posizionamento globale GPS. 02.13 Architettura di un software GIS. 02.14 Internet GIS. 03. Attività di laboratorio: 213 03.01 Introduzione al linguaggio Java. 03.02 Utilizzo di Java2 Standard Edition per realizzare applet e piccole applicazioni. 03.03 Utilizzo di Java2 Micro Edition per programmare cellulari e dispositivi mobili. 03.04 Utilizzo di Java2SE e Java2ME per realizzare interfacce per la consultazione di informazioni multimediali da Web. Testi di riferimento: Per la sezione 01 del programma: - Lu, “Multimedia Database Management Systems”, Artech House, 1999. Per la sezione 02 del programma: - Boffi, “Scienza dell’Informazione Geografica: Introduzione ai GIS”, Zanichelli, 2004. Per la sezione 03 del programma: - Horstmann, Cornell, “Java2: I Fondamenti”, McGraw-Hill, 2003. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta, tesina individuale e prova orale. SISTEMI MULTIMEDIALI INF/01, ING-INF/05. Obiettivi formativi: Il Corso prevede di trasmettere i concetti di base relativi ai sistemi multimediali, con particolare riferimento all’elaborazione digitale dei segnali, alle tecniche e ai formati di codifica audio/video, immagini/grafica, e video/ animazione, alla architettura hardware per l’elaborazione multimediale e al software di sistema. Crediti: 8. Modulo: unico. Durata: semestrale (primo periodo), 71 ore (56 frontali, 15 di laboratorio). Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Ing. Davide Bertozzi. Ricevimento: su appuntamento. Programma: 01. Elaborazione digitale dei segnali: 01.01 Segnali tempo-discreti. 01.02 z-trasformata. 01.03 Campionamento di segnali tempo-continui. 01.04 Analisi alle trasformate di sistemi lineari tempo-invarianti. 01.05 Trasformata di Fourier discreta, DCT-I e -II, FFT. 02. Principi e schemi di compressione audio e video: 02.01 Requisiti delle applicazioni multimediali: banda, latenza, multicasting. 02.02 Necessità della compressione. 02.03 Compressione DPCM e modulazione delta. 02.04 Perceptual filtering. 02.05 Codifica predittiva lineare. 02.06 Dizionari e codifica del residuo. 214 02.07 Schema del decoder GSM. 02.08 Formati Dolby AC. 02.09 MPEG-1 layers I, II e III. 02.10 Schemi audio avanzati negli standard MPEG-2, MPEG-4, AAC. 02.11 Quantizzazione scalare e vettoriale. 02.12 Misura della qualità video. 02.13 Schema DPCM per compressione video. 02.14 Subband coding. 02.15 Formato di compressione JPEG (baseline, piramidale, lossless, JPEG2000). 02.16 Motion estimation e compensation. 02.17 Codificatori video di tipo ibrido. 02.18 H.263 ed opzioni avanzate. 02.19 Codifica video di tipo MPEG. 02.20 Principi base di MPEG-4. 03. Architetture per l’elaborazione digitale dei segnali: 03.01 Piattaforme multimediali: stato dell’arte e trend. 03.02 Problematiche di progettazione di sistemi integrati. 03.03 Architetture di comunicazione. 03.04 Implementazione della DCT. 04. Architettura software per sistemi multimediali: 04.01 Stratificazione del software e interfaccia hardware/software. 04.02 Modelli di computazione e analisi formale: dataflow network. 04.03 Richiami di sistemi operativi real-time. 04.04 Supporto middleware per la comunicazione. 05. Attività di laboratorio: 05.01 Strumenti di simulazione per piattaforme ad alta densità di integrazione. 05.02 Implementazione software di algoritmi di compressione. 05.03 Parallelizzazione e porting di applicazioni multimediali su piattaforme hardware. Testi di riferimento: Pirsch, “Architecture for Digital Signal Processing”, Wiley, 1998. Hoppenheim, Schafer, “Discrete-Time Signal Processing”, Prentice Hall, 1999. Halsal, “Multimedia Communications: Applications, Networks, Protocols and Standards”, Addison-Wesley, 2000. Symes, “Digital Video Compression”, McGraw-Hill, 2003. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: progetto di laboratorio, assegnamento di esercizi, e prova scritta. SISTEMI OPERATIVI INF/01, ING-INF/05 Obiettivi formativi: Il Corso ha lo scopo di illustrare la struttura di un sistema operativo multiprogrammato e le relative politiche di amministrazione delle risorse computazionali, con particolare riferimento alla schedulazione della CPU e 215 alla gestione della memoria centrale, del file system, e dei dispositivi di I/O. Crediti: 12. Modulo: unico. Durata: annuale, 110 ore ( 80 friontali, 30 di laboratorio) Frequenza: non sono previsti obblighi di frequenza. Docente: Ing. Andrea Acquaviva. Ricevimento: lunedì dalle 16.00 alle 18.00. Programma: 01. Introduzione: 01.01 Introduzione ai sistemi operativi. 01.02 Strutture dei sistemi operativi. 01.03 Principali funzioni di un sistema operativo. 01.04 Chiamate di sistema. 02. Gestione dei processi: 02.01 Cosa sono i processi e i thread. 02.02 Context switch. 02.03 Processi vs. thread. 02.04 Comunicazione tra processi. 03. Sincronizzazione: 03.01 Regioni critiche. 03.02 Strumenti per la sincronizzazione e loro uso. 03.03 Problemi di sincronizzazione e deadlock. 04. Scheduling: 04.01 Decisioni di scheduling: come e quando? 04.02 Allocazione delle risorse. 04.03 Politiche di scheduling. 05. Linking: 05.01 I passi della creazione di un file oggetto. 05.02 Rilocazione. 05.03 Librerie statiche e dinamiche. 06. Memoria virtuale: 06.01 Gestione dell’indirizzamento. 06.02 Paginazione e segmentazione. 06.03 Politiche di rimpiazzamento delle pagine. 07. File system: 07.01 Concetto di file e metodi di accesso. 07.02 Struttura delle directory. 07.03 Realizzazione del file system. 08. Sistemi di input/output: 08.01 Polling, interrupt e DMA. 08.02 Dispositivi a caratteri, a blocchi e di rete. 08.03 I/O bloccante e non bloccante. 08.04 Interfaccia del kernel per l’I/O. 216 08.05 Gestione del disco e swapping. 09. Sistemi distribuiti: 09.01 Accenno alle reti di comunicazione. 09.02 Sistemi operativi di rete e distribuiti. 09.03 File system distribuiti. 10. Protezione e sicurezza: 10.01 Tipi di protezione. 10.02 Domini di protezione e accessi. 10.03 Convalida e password. 10.04 Pericoli per i programmi ed il sistema. 10.05 Encryption. 10.06 Esempi. 11. Virtual machine: 11.01 Virtual machine astratte. 11.02 Virtual machine reali. 11.03 JVM - Java Virtual Machine. 12. Elementi di sistemi real-time: 12.01 Sistemi hard e soft real-time. 12.02 Algoritmi di scheduling. 12.03 Accesso alle risorse. 12.04 Il kernel dei sistemi operativi real-time. 13. Casi di studio: 13.01 Unix e Linux. 13.02 Windows NT. 13.03 Sistemi operativi per sistemi embedded. 14. Attività di laboratorio: 14.01 Programmazione parallela con Linux. 14.02 Configurazione e utilizzo di un cluster Linux di elaboratori. 14.03 Utilizzo di Linux in ambiente multiprocessore. Testi di riferimento: Silbershatz, Galvin, Gagne, “Operating System Concepts”, Addison-Wesley, 2002. Tanenbaum, “Modern Operating Systems”, Prentice Hall, 2001. Buttazzo, “Hard Real-Time Computing Systems”, Kluwer, 1997. Bovet, Cesati, “Understanding the Linux Kernel”, O’Reilly, 2000. Rubini, Corbet, “Linux Device Drivers”, O’Reilly, 2001. Modalità didattiche: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Modalità di accertamento: prova scritta, progetto individuale di laboratorio, e prova orale. 217 CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE Biologia Molecolare II Biochimica Cellulare e Tissutale BIO/10 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 8 Antonio Fazi semestrale, 64 h Chimica delle proteine. Motivi strutturali nelle proteine. Strutture a dominio Ó, ß e ß antiparallele. Folding ed assemblaggio delle proteine. Diversità degli enzimi: evoluzione divergente, convergente ed evoluzione delle proteine per fusione di frammenti di geni. Enzimi e regolazione: Meccanismi di catalisi ed esempi di catalisi enzimatica. Livelli di organizzazione superiore: complessi multienzimatici. Predizione ed ingegneria di strutture proteiche. Biochimica di tessuti e sistemi: Metabolismo energetico: integrazione e strategie. Funzioni fisiologiche dei tessuti, assorbimento e trasporto dei metaboliti, interazione tra i tessuti attraverso il circolo. Aspetti della biochimica del tessuto muscolare. Aspetti della biochimica del tessuto adiposo. Aspetti della biochimica del tessuto epatico. Aspetti della biochimica del tessuto nervoso. Aspetti della biochimica dell’occhio. Alcuni aspetti della biochimica del sistema immunitario. Alcuni aspetti della biochimica del trasporto di membrana. Metabolismo energetico degli eritrociti. Metabolismo delle piastrine. Biochimica della coagulazione del sangue. Cenni sulla biochimica patologica Testi di riferimento: La bibliografia verrà indicata all’inizio delle lezioni Modalità didattiche: lezione frontale Modalità di orale accertamento 218 BIO/11 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 8 Francesco Palma semestrale, 64 h. L’obiettivo del corso sarà quello di approfondire lo studio del genoma degli eucarioti e le strategie di indagine molecolare. Particolare attenzione sarà posta nella trattazione dei meccanismi molecolari riguardanti il controllo dell’espressione genica, nelle cellule superiori, e la trasduzione del segnale. Saranno inoltre affrontati i meccanismi post-traduzionali che determinano l’esatta localizzazione delle proteine nei diversi compartimenti cellulari. Programma: Lo studio del genoma. I trasposoni, i retrovirus, i retrotrasposoni, le sequenze SINES e LINES. Il valore C, la cinetica della riassociazione, l’organizzazione dei geni interrotti, i geni per i tRNA. I genomi degli organelli. Il numero dei geni, i geni delle globine, l’orologio evolutivo. Il DNA satellite, i minisatelliti. L’organizzazione dei cromosomi, i cromosomi a spazzola, i cromosomi politenici, il centromero, i telomeri, i nucleosomi, l’organizzazione degli ottameri di istoni, la cromatina, i siti di ipersensibilità alla DNasi. I metodi per l’analisi biomolecolare, la biotecnologia del DNA, le applicazioni biotecnologiche del DNA ricombinante. L’espressione dei geni eucariotici. Le RNA polimerasi eucariotiche, i promotori, gli enhancer. La regolazione dell’espressione genica, gli elementi di risposta, il motivo a dita di zinco, i recettori degli steroidi, gli omeodomini, le proteine elica-ansa-elica, le cerniere di leucina, i modelli di attivazione, la metilazione del DNA. Lo splicing nucleare, lo splicing alternativo, l’RNA catalitico, l’editing dell’RNA. I riarrangiamenti del DNA, i tipi coniugativi del lievito, il plasmide Ti, l’amplificazione di sequenze geniche, la trasfezione di cellule animali. La diversità immunitaria. Il destino delle proteine e la trasduzione del segnale. La localizzazione e il trasporto delle proteine. Le proteine glicosilate, le vescicole rivestite. I trasportatori e i canali di membrana. I recettori a serpentina, le proteine G, le protein tirosina chinasi, la via di Ras, le MAP chinasi. Testi di riferimento: Lewin B. Il Gene VI. Zanichelli Singer M, Berg P. Geni e Genomi. Zanichelli Alberts B, Bray D, Lewis J., Raff M, Roberts K, Watson JD. Biologia molecolare della cellula. Zanichelli Modalità didattiche: Lezione frontale, tests di autovalutazione. Esame orale. Modalità di accertamento 219 Chimica Bioinorganica e Metodi Fisici per l’analisi delle molecole organiche Chimica Bioinorganica - I modulo CHIM/03 CFU Professore Durata: Programma: 4 Mauro Formica semestrale, 40 h. Introduzione alla Chimica Bioinorganica: scopi e metodi. Principi di Chimica di coordinazione applicati alla Chimica Bioinorganica. Cenni sulla struttura e proprietà delle macromolecole biologiche. Tecniche di indagine in Chimica Bioinorganica. Gli ioni metallici in biologia. Controllo e utilizzo della concentrazione di ioni metallici nelle cellule. Influenza dei metalli sul folding ed il cross-linking nelle biomolecole. Interazioni fra ioni metallici e centri attivi di biomolecole. Metalloproteine electron-transfer. Metalloproteine impegnate nell’attivazione di substrati con meccanismi non redox. Metalloproteine impegnate nel trasferimento di atomi e gruppi. Applicazioni in medicina (Magnetic Resonance Imaging, agenti radiodiagnostici, ecc.) Testi di riferimento: Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Chimica Bioinorganica e Metodi Fisici per l’analisi delle molecole organiche Metodi Fisici per l’analisi delle molecole organiche – II Modulo CHIM/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi Programma: 4 Paolino Filippone semestrale, 40 h. Mostrare agli studenti le tecniche avanzate per l’analisi delle molecole organiche. - Tecniche Ultravioletto – Visibile e Infrarosso. - Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare protonica. - Spettroscopia di risonanza magnetica del carbonio e di altri nuclei importanti. - Introduzione all’Analisi Bidimensionale. - Applicazione della Spettroscopia NMR a Molecole di origine naturale. - Spettrometria di massa e sue applicazioni. - Cenni di Magnetic Resonance Imaging. Testi di riferimento: Harwood, Moody, Percy – Experimental Organic Chemistry. 220 Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Citochimica e Istochimica e Tecniche ultrastrutturali e molecolari in Biologia animale Citochimica e Istochimica - I Modulo BIO/06 CFU Professore 4 Ferdinando Mannello [email protected] Durata: semestrale (32 h) Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche sui principali metodi di studio e riconoscimento in situ di composti biochimici e molecolari in cellule isolate ed in tessuti. Programma: Definizione della disciplina: campo di studio della citochimica e dell’istochimica; relazioni fra citochimica e disciplene morfologiche e non morfologiche; applicazioni cliniche ed altre applicazioni pratiche. Metodi di indagine: tecniche chimiche, tecniche immunologiche e bio-molecolari. Allestimento dei preparati: fissazione chimica e tecniche alternative; metodi di inclusione in paraffina e resine; sezioni al criotomo. Convalidazione delle reazioni cito-istochimiche:sensibilità, specificità, falsi positivi e negativi, reazioni di controllo. Metodiche di colorazione e rivelazione più usate per: elementi chimici, acidi nucleici. Glicidi, proteine, lipidi, attività enzimatiche. Immunofluorescenza:aspetti teorici, metodi diretti ed indiretti. Autoradiografia:metodi diretti ed indiretti. Immunocitochimica ed ibridazione in situ: metodi quantitativi ed analisi di immagine. Citofluorimetria a flusso: metodi di studio di proteine coinvolte nella proliferazione e nella morte cellulare. Testi di riferimento: Il materiale didattico verrà fornito durante il corso. Modalità didattiche: Lezione frontale; tesine di approfondimento Esame orale Modalità di accertamento 221 Citochimica e Istochimica e Tecniche ultrastrutturali e molecolari in Biologia animale Tecniche ultrastrutturali e molecolari in Biologia animale Zoologia - II Modulo BIO/05 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Loretta Guidi semestrale (32 h) Il corso si propone di mostrare allo studente le tecnologie avanzate nello studio della zoologia. Programma: Microscopia elettronica a trasmissione e a scansione: basi teoriche di elettronottica ed illustrazione delle principali applicazioni della microscopia elettronica in biologia animale. Allestimento di piccoli invertebrati per l’osservazione di sezioni ultrasottili al microscopio elettronico a trasmissione (TEM). Preparazione soluzioni tampone e fissativi per SEM e TEM; metodi di fissazione chimica; procedure di disidratazione e inclusione in resine epossidiche e polimerizzazione delle resine. Tecniche di ultramicrotomia. Osservazione guidata al TEM di sezioni ultrasottili ed analisi morfologiche ultrastrutturali, con particolare attenzione ai problemi interpretativi delle immagini ed alla individuazione e caratterizzazione di eventuali artefatti. Allestimento di campioni (piccoli invertebrati in toto, strutture anatomiche esterne e interne) per l’osservazione al microscopio elettronico a scansione (SEM). Metodi di fissazione; procedure di disidratazione, essiccazione al punto critico CO2, montaggio su portacampioni e metallizazzione. Osservazione di preparati al SEM ed interpretazione delle immagini. Controllo della qualità dei campioni ed individuazione di eventuali problemi di allestimento, di artefatti e di difficoltà del protocollo seguito. Utilizzazione dei caratteri ultrastrutturali per la ricostruzione delle relazioni filogenetiche tra organismi animali. Introduzione alle tecniche di filogenesi molecolare:raccolta dei campioni, estrazione e trattamento del DNA (analisi PCR, sequenziamento), analisi delle sequenze (lettura, allineamento, ricerche in banche dati), costruzione di alberi filogenetici attraverso l’utilizzo di programmi informatici specifici per analisi filogenetiche. Testi di riferimento: Il materiale didattico verrà fornito durante il corso. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento 222 Citometria e Citometria Applicata Citometria - I modulo BIO/16 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Stefano Papa Semestrale, 40 h Il percorso didattico del biennio prevede una serie di materie biologiche atte ad ottenere un concreto inquadramento delle tecniche e metodologie applicate alla diagnostica morfologica dei diversi apparati dell’organismo umano. In tal senso, dopo un primo inquadramento delle metodologie di evidenziazione del campione nell’insegnamento di “Citochimica e Istichimica” questo modulo affronta tematiche riguardanti le strumentazioni del settore delle Microscopie e delle metodologie ad esse correlate per lo studio dei fenomenti cellulari che riguardano il funzionamento delle cellule dell’organismo umano ( citologia-citopatologia clinica), del loro differenziamento e della conseguente costituzione nei diversi tessuti (Istologia-Istopatologia clinica). Programma: La Microscopia Ottica: prelievo e fissazione del tessuto, inclusione in paraffina; taglio delle sezioni e colorazione; il microscopio ottico. La Microscopia Elettronica:prelievo e fissazione del campione; inclusione in resina; taglio delle sezioni e colorazione; il microscopio elettronico. Tecniche di immunocitochimica: antigeni e anticorpi; aspecificità; metodo indiretto, diretto e metodi di amplificazione; colorazioni multiple; immunofluorescenza; marcatori in microscopia elettronica: pre-embedding e postembedding. Microscopia elettronica a scansione: prelievo, fissazione e disidratazione del campione; montaggio su supporto dei campioni e metallizzazione; microscopio elettronico a scansione. Testi di riferimento: Dispense di tecniche di Microscopia. S. Papa et al. Ed Quattroventi Dispense di Citometria Modalità didattiche: lezione frontale, esercitazioni di laboratorio Esame orale Modalità di accertamento Citometria e Citometria Applicata Citometria Applicata - II Modulo BIO/16 CFU Professore Durata: (4) Loris Zamai semestrale, 32 h. 223 Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento Il corso si propone di far conoscere agli studenti le principali applicazioni sperimentali e cliniche dell’indagine citometrica. In particolare, verranno fornite: le competenze per lo studio del ciclo, della vitalità e della morte (apoptosi e necrosi) cellulare in modelli tumorali; le principali metodologie applicative per lo studio del fenotipo e delle funzioni immunitarie ed ematologiche; la valutazione di proteine intracitoplasmatiche; la definizione e caratterizzazione in termini citometrici delle principali patologie onco-ematologiche mediante le più comuni indagini diagnostiche di laboratorio. Citometria applicata: Analisi della vitalità e morte cellulare. Valutazione dell’apoptosi in citometria a flusso. Progressione apoptosi/necrosi. Analisi del contenuto di DNA in linee tumorali. Analisi monoparametrica con ioduro di propidio (PI) e biparametrica PI/BrdU. Analisi del fenotipo e delle funzioni linfocitarie ed ematologiche in citometria a flusso. Analisi di proteine intracitoplasmatiche (citochine e onco-proteine) e dell’attività citotossica di alcune popolazioni del sangue. Conta assoluta di progenitori emopoietici, metodologie in citometria a flusso. Dispense in preparazione di Citometria Applicata. G. Starace. Manuale di Citometria – Ed. GIC Lezione frontale, esercitazioni di laboratorio. Esame orale Embriologia Molecolare e Biologia Evolutiva dei Vertebrati Embriologia Molecolare - I modulo BIO/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 224 4 Sandra Ciaroni semestrale, 32 h Il corso si propone di illustrare i principi generali dello sviluppo considerando con particolare attenzione i meccanism molecolari che ne costituiscono la base e gli aspetti sperimentali che hanno permesso di raggiundere le attuali conoscenze sulle attività cellulari nell’embrione. Riproduzione sessuata: aspetti biologici generali. Gameti come cellule altamente specializzate. Fenomeni cellulari e molecolari che caratterizzano la gametogenesi. Polarità dell’uovo. Fecondazione: primi stadi dell’interazione spermatozoo-uovo, riconoscimento specie specifico, attivazione dello spermatozoo, reazione acrosomale. Reazione corticale, prevenzione della polispermia. Distribuzione dei materiali citoplasmatici. Attivazione metabolica. Segmentazione: peculiarità del ciclo cellulare durante la segmentazione. Modelli di segmentazione. Formazione dei territori presuntivi. Gastrulazione: ruolo dell’adesione e movimento cellulare. Ridistribuzione dei territori presuntivi. Formazione dei tre foglietti embrionali. Modalità di gastrulazione nel riccio di mare, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi. Basi cellulari della morfogenesi: affinità differenziale delle cellule. Molecole di adesione cellulare. Caderine come regolatori molecolari dello sviluppo. N-CAM. Molecole di adesione nelle giunzioni cellulari. Meccanismi che regolano la migrazione delle cellule. Ruolo della matrice extracellulare. Integrine. Ectoderma: neurulazione. Differenziazione del tubo neurale. Organizzazione e sviluppo della neocorteccia telencefalica. Cresta neurale e i suoi derivati. Potenzialità di sviluppo delle cellule della cresta neurale. Specificità degli assoni. Neurogenesi pre e postatale: principali tappe del processo neurogenetico. Morte cellulare programmata durante lo sviluppo. Mesoderma: mesoderma dorsale e formazione dei somiti, mesoderma della piastra laterale. Endoderma: formazione del tubo digerente e respiratorio. Organogenesi: cenni sullo sviluppo dei principali organi.. Uova a mosaico e uova regolative. Determinazione del destino delle cellule attraverso specificazione autonoma. Sviluppo a mosaico (tunicati, molluschi, coenorabditis elegans). Determinazione del destino delle cellule attraverso interazioni successive. Sviluppo regolativo (riccio di mare anfibi e mammiferi). Specificazione sinciziale in Drosophila come modello: formazione dell’asse antero-posteriore. Geni a effetto materno, geni della segmentazione, geni selettori omeotici. Formazione dell’asse dorso-ventrale. Induzione embrionale: esperienze di Spemann. Induzione embrionale primaria. Induzione del mesoderma da parte delle cellule vegetative endodermiche. Centro di Nieuwkoop. Modello a “quattro segnali” nell’induzione del mesoderma in Xenopus. Specificazione della polarità dorso-ventrale e anteroposteriore. Competenza e induzione embrionale secondaria: sviluppo del cristallino e del rene. Testi di riferimento: S.F. Gilbert, Biologia dello sviluppo, Zanichelli Bologna 1998. L. Wolpert, Biologia dello sviluppo, Zanichelli Bologna 2000. Per gli argomenti di Embriologia descrittiva può essere utile la consultazione: C.Houillon, Embriologia dei Vertebrati, Casa Editrice Ambrosiana Milano 1979 Nel corso delle lezioni verrà fornita ulteriore bibliografia di aggiornamento su specifici argomenti. Modalità didattiche: lezione frontale Modalità di orale accertamento Embriologia Molecolare e Biologia Evolutiva dei Vertebrati Biologia evolutiva dei vertebrati - II modulo BIO/06 CFU Professore Durata: 4 Paolo Del Grande Semestrale, 32 h 225 Obiettivi formativi: Programma: Testi consigliati: Modalità didattiche: Modalità di accertamento Il corso si propone di mostrare agli studenti le problematiche evolutive di un phylum animale in relazione all’adattamento all’ambiente. Presentazione del corso di Biologia del Vertebrati. Caratteri generali del Phylum dei Cordati e schema anatomico fondamentale. Origine ed evoluzione dei Vertebrati. Caratteristiche anatomiche degli organi, apparati e sistemi che costituiscono il corpo del vertebrato, sviluppo e adattamenti in funzione dell’ambiente. Apparato tegumentario, sistema scheletrico, sistema nervoso, apparato alimentare, apparato circolatorio, apparato urogenitale, sistema muscolare, apparato endocrino. I testi consigliati verranno presentati all’inizio del corso. Lezioni frontali e osservazione di preparati anatomici Esame orale Fisiologia Cellulare Applicata CFU Professore 4 Carla Cuppini [email protected] Durata: Semestrale, 32 h Obiettivi formativi: Programma: Alcuni aspetti dello sviluppo prenatale del sistema nervoso Generazione e sopravvivenza delle cellule nervose. La guida degli assoni ai loro bersagli. La sinaptogenesi. Il ciclo cellulare e l’apoptosi I componenti del sistema di controllo del ciclo cellulare. Il controllo intracellulare degli eventi del ciclo cellulare. La morte cellulare programmata. Il controllo extracellulare della divisione cellulare, della crescita cellulare e dell’apoptosi. Adesione cellula-cellula e matrice extracellulare Adesione cellula-cellula, la matrice extracellulare, le integrine. La vita e la morte delle cellule nei tessuti L’epidermide e il suo rinnovamento da parte di cellule staminali. Gli epiteli sensoriali, le vie aeree e l’intestino.Vasi sanguigni e cellule endoteliali. La formazione delle cellule del sangue. Genesi, modulazione e riproduzione del muscolo scheletrico. I fibroblasti e le loro trasformazioni: la famiglia delle cellule del tessuto connettivo. Ingegnerizzazione delle cellule staminali. Testi consigliati: B. Alberts, D. Bray, A, Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, “Biologia molecolare della cellula” quarta edizione 2004, Zanichelli. E. R. Kandel, “Principi di Neuroscienze”, terza edizione 2003, Casa Editrice Ambrosiana. Modalità didattiche: Lezioni frontali Modalità di accertamento 226 Esame orale Igiene Applicata MED/42 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 4 (3+1) Giuditta Schiavano semestrale, 40 h. (24+16) Obiettivo generale: far conoscere i principali fattori che condizionano il passaggio dalla salute alla malattia e le strategie di prevenzione e di controllo delle malattie. Obiettivi professionalizzanti: saper utilizzare le principali metodologie epidemiologiche per lo studio di malattie in seno alla popolazione, saper valutare il livello di contaminazione antropica nelle matrici ambientali (aria, acqua, suolo), saper individuare indicatori di contaminazione e patogeni su matrici biologiche (alimenti, animali, uomo). Metodologia epidemiologica - Dagli studi ecologici all’epidemiologia analitica. L’epidemiologia molecolare. L’indagine epidemiologica. Studi sperimentali terapeutici e preventivi. Accuratezza dei test di screening e diagnostici. Metodologia della prevenzione - I vari livelli di prevenzione. Vaccini: tipi, costituenti e modalità per potenziarne l’azio. Chemioterapia antimicrobica. Screening sulla popolazione. Promozione della salute. Principali meccanismi patogenetici nelle malattie da infezione - Strutture cellulari e prodotti solubili da microrganismi che intervengono nei processi infettivi. La risposta immune - antigeni, anticorpi e risposta immune. Principi di diagnostica delle malattie infettive - Generalità, diagnostica diretta e indiretta, le reazioni antigeni-anticorpi nella diagnostica, biotecnologie applicate alla diagnostica. Eziologia, epidemiologia, diagnosi di laboratorio e profilassi delle seguenti infezioni: - Epatite A, Colera, Febbre tifoide, Poliomielite, Influenza,Tubercolosi, AIDS, Epatite B, Epatite C,Tetano, Meningiti. Infezioni opportunistiche e nosocomiali. Le malattie cronico degenerative - Il modello multifattoriale. I fattori di rischio. Epidemiologia molecolare e prevenzione delle malattie cronico degenerative. L’impiego di marcatori biologici. Igiene dell’ambiente - I principali inquinanti ambientali e i relativi effetti patologici. Inquinamento outdoor e indoor. Acque potabili: generalità, criteri di potabilità, controlli chimico-microbiologici, e potabilizzazione. Analisi e trattamento di acque reflue e dei rifiuti solidi. Igiene degli alimenti - Tossinfezioni da salmonella, stafilococchi, vibrioni. Infezioni e tossinfezioni da patogeni emergenti. Botulismo. Miceti e parassiti presenti negli alimenti. OGM. Prioni. Le filiere produttive e le norme che garantiscono qualità e sicurezza. Tecniche classiche e tecniche di biologia molecolare applicabili all’analisi microbiologica di alimenti. Il controllo microbiologico degli ambienti di lavorazione degli alimenti: campionamento dell’aria, delle superfici ecc. L’organizzazione sanitaria in Italia e nel mondo. 227 Testi di riferimento: Barbuti, Bellelli, Fara, Giammanco. Igiene – Monduzzi Editore (BO) Altre indicazioni verranno date dal Docente all’inizio del corso Modalità didattiche: Lezione frontale; esercitazioni di laboratorio. Esame orale Modalità di accertamento Metodi Matematici applicati alla Biologia CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Edoardo Beretta semestrale (32 h) Il corso si pone l’obiettivo di fornire strumenti sia analitici che numerici per modellizzare e studiare fenomeni biologici. Programma: - Nozioni di base per l’utilizzo del software MATLAB. - Richiami su equazioni differenziali e sistemi di equazioni differenziali. - Analisi compartimentale e sue applicazioni: compartimenti, flussi, matrici compartimentali. Modelli di somministrazione di farmaci per via intramuscolare, e modelli di somministrazione con tecniche non standard,utilizzando gli eritrociti. - Dinamica di popolazioni biologiche:legge di crescita di una popolazione isolata, sistemi preda-predatore, competizione fra due specie. - Modelli epidemici:modello SIR (Suscettibili-Infetti-Rimossi) e modello SEIR (Suscettibili-Esposti-Rimossi), con e senza vaccinazione. Applicazione al caso del morbillo. - Cenno a equazioni differenziali con ritardo, e all’utilizzo del software WINPP. Testi di riferimento: Saranno resi noti all’inizio del corso. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Lunedì dalle ore 9.00 alle ore 11.00 Orario di ricevimento Martedì dalle ore 9.00 alle ore 11.00 PATOLOGIA MOLECOLARE MED/04 CFU: Professore Durata: Obiettivi formativi: 228 Programma: Danno cellulare: Meccanismi molecolari alla base del danno. Morte cellulare: Apoptosi – Il controllo genico dell’apoptosi - Necrosi – Meccanismi cellulari della necrosi. Infiammazione: Principi generali – Meccanismi vascolari, cellulari e molecolari dell’infiammazione – fagocitosi e degranulazione – Mediatori chimici dell’infiammazione. I recettori di superficie: ultrastruttura e meccanismo d’azione delle principali classi di recettori. Caratteristiche generali del sistema immunitario: le cellule, immunità naturale ed acquisita, immunità attiva e passiva. I recettori tipo-Toll (dalla Drosophila all’Uomo): ultrastruttura e ruolo nell’immunità naturale. Molecole e meccanismi di trasduzione del segnale: struttura e funzione delle proteine ad attività chinasica. Complesso maggiore d’istocompatibilità (MHC): classificazione, struttura, funzione. Recettore delle cellule T (TCR): classificazione, struttura, funzione – Polimorfismo - Complesso CD3 – I co-recettori CD4 e CD8. Neoplasie: definizione, classificazione e principi generali – Meccanismi molecolari dello sviluppo neoplastico – Alterazione complessi trascrizionali nelle neoplasie: i recettori nucleari ed il modello della Leucemia Promielocitica Acuta: come curare una disfunzione molecolare. Lesioni genetiche del cancro: proto-oncogeni, oncosoppressori e oncogeni. Meccanismi molecolari alla base dello sviluppo neoplastico – I fattori di crescita, ras e la trasduzione del segnale proliferativo. Il gene P53 e la riparazione del danno al DNA – Il gene Rb ed il retinoblastoma. Epigenetica: modificazioni ultrastrutturali della cromatina (complessi ad attività acetilasica e acetiltransferasica - la famiglia delle metiltransferasi) e ruolo nella patogenesi del cancro. Telomeri, telomerasi e senescenza replicativa: perché le cellule tumorali non invecchiano. Gli anticorpi monoclonali:una nuova strategia terapeutica. Testi di riferimento: J.O’D.McGee et al. – PATOLOGIA 1: I PRINCIPI – Zanichelli Robbins (a cura di Cotran, Kumar, Collins) – LE BASI PATOLOGICHE DELLE MALATTIE – PICCIN Pontieri, Russo, Frati – PATOLOGIA GENERALE - PICCIN Modalità didattiche: Lezione frontale; tesine di approfondimento. Esame orale Modalità di accertamento 4 Mirco Fanelli semestrale - 229 CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI Bibliografia e biblioteconomia M-STO/08 CFU Professore Titolo del corso: Durata: Obiettivi formativi: 4 Anna Maria Della Fornace (della [email protected] La biblioteca scientifica e il reperimento dell’informazione semestrale 32 h. Il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per l’utilizzo delle principali fonti informative cartacee ed elettroniche, finalizzati alla ricerca bibliografica per lo studio e la ricerca. Programma: 1. Le biblioteche e l’evoluzione tecnologica. 2. La biblioteca: funzioni, evoluzione e tipologie nel contesto italiano. 3. L’organizzazione dei servizi bibliotecari e il ruolo di mediazione informativa. 4. Tipologie e finalità dei cataloghi; la catalogazione semantica e il servizio di reference. 5. Le bibliografie: generali, speciali e criteri di ordinamenti. 6. Le citazioni bibliografiche: interpretazione e redazione delle fonti bibliografiche. 7. La ricerca bibliografica:OPAC italiani e stranieri METAOPAC e ACNP. 8. Metodologia della ricerca bibliografica: accessi per autore/titolo/soggetto/argomento) e con gli operatori logici. 9. La ricerca in rete: informazioni tecniche di base, tipologie delle risorse, strumenti e strategie per il recupero dell’informazione. Guida alle risorse in rete d’ateneo (banche dati e periodici elettronici). 10. Il web, i motori di ricerca ed altri strumenti di ricerca in rete: portali, directories, virtual reference desk. 11. Esercitazioni di ricerca bibliografica e in rete. Testi di riferimento: F. Metitieri, R. Ridi, Biblioteche in rete. Istruzioni per l’uso, Roma-Bari, Laterza, 2003. Modalità didattiche: Lezioni frontali ed esercitazioni. Ai fini dell’acquisizione dei crediti viene considerata la frequenza delle lezioni e delle eserModalità di accertamento citazioni, la cui efficacia verrà valutata sulla base di una elaborazione finalizzata: a) produrre una bibliografia tematica b) trovare le fonti dove reperire i documenti segnalati. Bioinformatica INF/01 - ING-INF/05 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 230 8 Alessandro Bogliolo semestrale 64 h. - Programma: 01. Introduzione 01.01 Confronto tra sistemi di calcolo e sistemi biologici 01.02 Biologia computazionale 01.03 Sistemi di elaborazione ispirati alla biologia 01.04 Esempi 02. Basi teoriche 02.01 Teoria dell’informazione 02.02 Teoria della probabilità 02.03 Algoritmi 03. Allineamento di sequenze 03.01 Formulazione del problema 03.02 Verosimiglianza e punteggi 03.03 Caratterizzazione delle matrici di sostituzione 03.04 Distanza di edit e similarità 03.05 Programmazione dinamica 03.06 Algoritmi di allineamento esatti 03.07 Algoritmi di allineamento euristici 04. Allineamento multiplo 04.01 Formulazione del problema 04.02 Significato strutturale 04.03 Significato filogenetico 04.04 Algoritmi 05. Sequenziamento di biomolecole 05.01 Formulazione del problema 05.02 Sequenziamento di frammenti 05.03 Decodifica di elettroferogrammi 05.04 Qualità delle basi 05.05 Sequenziamento del genoma 05.06 Assemblaggio di frammenti 06. Progetto di primer 06.01 Formulazione del problema 06.02 Primer per sequenziamento 06.03 Primer per PCR 07. Analisi di microarray 07.01 Struttura di un microarray 07.02 Acquisizione dati 07.03 Elaborazione delle immagini 07.04 Analisi dei dati: scatterplot, classificazione, clustering 08. Laboratorio 08.01 Introduzione all’uso di strumenti bioinformatici 08.02 Uso di BioEdit per l’allineamento di sequenze 08.03 Uso di Oligo per il progetto di primer 08.04 Uso di GenePix per l’analisi di microarray 231 Testi di riferimento: Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Biotecnologie delle fermentazioni CHIM/11 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 232 8 Maria Elena La Guardia [email protected] semestrale 64 h. Fornire agli studenti elementi scientifici di base delle tecnologie di fermentazione e mirare all’acquisizione di conoscenze sulla realizzazione e gestione di un impianto di fermentazione per produrre agenti terapeutici. Parte generale Gli elementi che costituiscono un processo biotecnologico e definizione di modello. La chimica cellulare: il metabolismo cellulare; la biosintesi delle proteine e la regolazione del metabolismo. Mutazioni e sistemi di riparazione. I microrganismi. Il metabolismo microbico. Le materie prime per terreni di fermentazione. Gli inoculi industriali. Definizione dei principali parametri biotecnologici. Classificazione delle produzioni biotecnologiche secondo criteri cinetici. Coltura in batch: cinetiche dello sviluppo microbico e dell’utilizzazione del substrato. Coltura continua: criteri di classificazione; teoria e stabilità della coltura continua. Coltura fed-batch. Criteri di classificazione, tipi di coltura fed-batch. Aspetti biotecnologici degli impianti di fermentazione Aerazione: principi generali; il trasferimento dell’ossigeno nelle diverse fasi, OTR e OUR; coefficiente specifico di trasferimento dell’ossigeno. Agitazione. Principi generali, teoria dell’agitazione, tipi di agitazione. Bioreattori. Impianto di fermentazione, sistemi di controllo, tipi di bioreattore (convenzionali e non convenzionali), reattori per cellule immobilizzate e relative tecniche di immobilizzazione di cellule microbiche. Biosensori: principi e tecnologia, esempi di applicazione. Sterilizzazione: sterilizzazione del fermentatore; principi e meccanismi di sterilizzazione dell’aria. Recupero dei prodotti di fermentazione Esercitazioni di laboratorio Testi di riferimento: M. Garzona, “Chimica delle fermentazioni & Microbiologia industriale”. Ed PICCIN L. Frontali, A. Schiesser, “Chimica delle fermentazioni E Microbiologia Industriale”. EUROMA – La Goliardica. M. Manzoni, V. Cavazioni, “Elementi di Biotecnologia delle Fermentazioni”. Edizioni CUSL M. Manzoni, V. Cavazioni, “Microbiologia Industriale”. Edizioni CUSL Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Chimica Analitica Strumentale CHIM/01 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 6 +2 Anna Rita Mastrogiacomo semestrale 80 h Durante il corso, dopo una breve introduzione sui metodi strumentali di analisi, saranno trattati in dettaglio i vari metodi, da quelli classici a quelli più moderni e avanzati con le relative applicazioni in campo biologico e ambientale e agroalimentare. In particolare saranno approfondite le tecniche elettrochimiche, cromatografiche e spettroscopiche. Tra queste ultime sarà dato risalto alla spettrometria di massa e all’accoppiamento GC-MS e LC-MS. Sono previste anche delle esercitazioni per facilitare l’apprendimento della manualità necessaria nella pratica di laboratorio. 1.Introduzione ai metodi strumentali di analisi: criteri per la scelta del metodo strumentale; matrice e interferenze;la procedura d’analisi; risposta strumentale; campionamento e tecniche di preparazione del campione. 2.Metodi elettroanalitici:potenziometria; voltammetria;elettrogravimetria;polarografia; coulombometria; conduttometria. 3.Introduzione ai metodi spettroscopici di analisi: spettroscopia atomica di assorbimento e di emissione; spettroscopia di assorbimento molecolare nell’ultravioletto (UV) e nel visibile; spettrofotometria di fluorescenza e di fosforescenza; spettroscopia di emissione atomica a plasma (ICP); spettroscopia di assorbimento nell’infrarosso (IR). 5.Metodi cromatografici: gas-cromatografia; cromatografia liquida ad alta pressione (HPLC);cromatografia ionica;rivelatori. 6.Spettrometria di massa : accoppiamento GC-MS;accoppiamento LCMS;accoppiamento ICP-MS. 7.Elettroforesi capillare 233 Testi di riferimento: Kenneth A.Rubinson, Judith F. Rubinson, Chimica analitica strumentale, Zanichelli G. Amandola, V. Terreni, Analisi chimica strumentale e tecnica, Zanichelli Skoog, Leary, Chimica analitica strumentale, EdiSES Modalità didattiche: Lezione frontale; esercitazioni di laboratorio. Esame orale Modalità di accertamento Programma: Chimica degli alimenti CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 8 semestrale, 64 h. Acqua. Caratteristiche della molecola ed interazione con le macromolecole Sali Minerali. Sostanze Tossiche ed indesiderabili presenti negli alimenti. Vitamine Carboidrati. (monosaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi). Reazioni tipiche a carico degli zuccheri nella preparazione e nella conservazione degli alimenti. Lipidi. Acidi Grassi, Trigliceridi, Lipidi polari. Reazioni tipiche a carico dei lipidi nella preparazione e nella conservazione degli alimenti. Processi di irrancidimento, Idrogenazione, Interesterificazione, emulsioni. Proteine degli alimenti. Proteine del latte, del formaggio, della carne, del pesce, delle uova Caratteri organolettici degli alimenti: Colore, Odore, Sapore. Molecole responsabili delle caratteristiche organolettiche degli alimenti. Testi di riferimento: 1) Coultate Tom P. La chimica degli alimenti, Zanichelli 2) Cappelli P., Vannucchi V. Chimica degli alimenti. Conservazione e trasformazione. II Ed. Zanichelli, Bo. Modalità didattiche: lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Chimica delle sostanze organiche naturali CHIM/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 234 Principali gruppi funzionali presenti nelle molecole organiche di origine naturale. Meccanismi sintetici più comuni nella chimica delle sostanze organiche naturali: reazioni di alchilazione, trasposizione di Wagner-Meerwein, condensazione aldolica e condensazione di Claisen, formazione delle basi di Schiff, reazione di Mannich, reazioni di decarbossilazione, reazioni di ossidazione e di riduzione. Prostaglandine; trombossani; leucotrieni. Polichetidi aromatici: reazioni di ciclizzazione, antrachinoni, reazioni di C-alchilazione, accoppiamento ossidativo e rottura ossidativi degli anelli fenolici. Unità iniziali alternative all’acetato. Unità per allungare la catena: macrolidi e poliesteri. Ciclizzazioni via reazione di Diels-Alder. Terpeni: derivati monoterpenici, iridoidici, sesquiterpenici, di terpenici, triterpenici, triterpenici modificati (liquirizia e ginseng), tetraterpenici (carotenoidi e vitamina A). Steroidi: colesterolo, saponine steroidee, fitosteroli, vitamine del gruppo D, ormoni adrenocorticosteroidi, progestinici, estrogeni ed androgeni. Principali tecniche per l’isolamento e la purificazione delle sostanze organiche naturali: cristallizzazione, estrazione, distillazione e cromatografia. Tecniche di identificazione delle sostanze organiche naturali: spettroscopia infrarossa e di risonanza magnetica nucleare del protone e del carbonio 13 Isolamento e caratterizzazione di feromoni. Isolamento del colesterolo dai calcoli biliari. Estrazione di carotenoidi dagli spinaci. Testi di riferimento: Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Chimica Industriale CHIM/04 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 8 semestrale 64 h. Il corso si propone di illustrare i principi di base della chimica industriale (aspetti termodinamici, cinetici, catalitici, tecnologici) ed inoltre mira all’acquisizione di conoscenze sulla realizzazione e gestione di un impianto chimico per produrre agenti terapeutici, inclusi gli aspetti normativi relativi all’industria chimica e biotecnologica, le norme di sicurezza e di impatto ambientale. 8 Lucia De Crescentini - Fabio Mantellini semestrale 64 h. 235 Programma: 236 Aspetti della realizzazione dei processi chimici • Termodinamica dei processi chimici • Elementi di stechiometria industriale • Elementi di cinetica chimica • Catalisi e catalizzatori Impiantistica chimica industriale • Criteri di realizzazione e dimensionamento degli impianti • Reattori • Operazioni unitarie • Elementi di impianti chimici • Unificazione rappresentativa e strumentale nei processi industriali • Simboli e schemi di processo Bioindustria e Produzione biotecnologica industriale • Attività e tecnologie • Le fasi di produzione • Fermentatori • Misure e controlli nei processi biotecnologici • Modello cinetico per organismi unicellulari • Modello cinetico di crescita non limitata • Cinetica di una produzione biotecnologica • Prodotti chimici di base • Amminoacidi, enzimi, proteine • Antibiotici e vitamine • vaccini anticorpi, ormoni Aspetti normativi relativi all’industria chimica • Sicurezza in laboratorio • L. n. 327/8 del 13/12/1980 “ Sulla protezione dei lavoratori contro i rischi derivati da esposizione ad agenti chimici, fisici e biologici” • D.L. 626/94 “ riguardante il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro” • Sostanze chimiche: rischio per la sicurezza e per l’ambiente • D.L. 25/2002 “Valutazione del rischio chimico” • Programma Internazionale per la sicurezza delle sostanze chimiche (IPCS) • Schede ICSC Pericolo e rischio tossicologico • NOEL, LOAEL • Valutazione del rischio • Distribuzione ambientale • Concetto di dose/risposta e durata dell’esposizione • A.D.M.E. • Monitoraggio dell’esposizione: ambientale, biologico, valori limite biologici di esposizione Testi di riferimento: Testi consigliati: L. Alberghino, E. Cernia: Biotecnologie e Bioindustria, UTET Sussidi del docente. Testi di riferimento: E. Stocchi. Chimica Industriale, EDISCO. V. Petrone. L’industria chimica, Ed. Scient. SIDEREA. A.Cacciatore, E: Stocchi, Impianti chimici industriali, EDISCO. V. Petrone. Biotecnologia, Ed. Scient. SIDEREA. A.Tagliaferro, C. Grande. Biotecnologie e chimica delle fermentazioni, Zanichelli. C.L.Galli, M. Marinovich, P.Restani. Tossicologia Sperimentale, OEMF. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Delivery Systems CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programmi: 4 Luigia Rossi semestrale Introduzione Drug-delivery systems: vantaggi, sviluppi e prospettive Stime di mercato Caratteristiche di un prodotto farmaceutico ottimizzato Sistemi di rilascio sostenuto, controllato e ritardato Biofarmaceutica Elementi di farmacocinetica Trasporto di farmaci attraverso le membrane cellulari Vie di somministrazione dei farmaci Assorbimento gastrointestinale Delivery orale Dissolution-controlled systems Diffusional systems Bioerodible devices Swelling-controlled release systems Osmotically-controlled systems Ion-exchange systems Rilascio orale di insulina Delivery transdermico Penetrazione di farmaci per via tradizionale Cerotti transdermici Iontoforesi 237 Transfersomi Rilascio transdermico di insulina Delivery oculare Metodi correnti di rilascio di farmaci all’occhio Limiti dei farmaci per uso topico Assorbimento sistemico di insulina tramite somministrazione oculare Ciclodestrine Hydrogels Inserti oculari BOTE diseases Iontoforesi oculare ECT (encapsulated cell technoogy) Delivery di agenti di contrasto per fluoroangiografia Delivery polmonare Nebulizzatori Metered Dose Inhalers (MDI) Dry powder inhalers (DPI) Rilascio sistemico di farmaci Exubera Altri sistemi di delivery Dentale; vaginale e uterino; impianti sottocutanei; iniezioni sottocutane, intra-muscolo e intra-arterie di microsfere biodegradabili Eritrociti come drug delivery system Tecniche di loading: elettroporazione, endocitosi indotta da farmaci, pulse osmotico, emolisi ipotonica Destino del farmaco incapsulato Applicazioni biomediche degli RBC “loaded” Drug-targeting systems Targeting di primo, secondo e terzo ordine Strategie per ottenere un delivery sito-specifico Prodrugs Drug-carrier-delivery systems: particolati e solubili Nanoparticelle e microparticelle: metodi per la loro preparazione ed ap-plicazioni Liposomi: classificazione, preparazione, interazioni cellulari, stealth lipo-somi, targeting passivo ed attivo, applicazioni Eritrociti: targeting selettivo di “drug-loaded RBC” a cellule macrofa-giche; applicazioni in vitro ed in vivo; prospettive future. Testi di riferimento: Libri di testo consigliati: poiché non sono attualmente disponibili testi che trattino in modo organico gli argomenti del programma, agli studenti viene fornito materiale dal docente. Gli argomenti vengono illustrati sulla base di una rassegna aggiornata della letteratura scientifica effettuata dal docente. Testo di consultazione: Modern Pharmaceutics, IV Edition Revised and Expanded, edito da G.S. Bunker e C.T. Rhodes, Marcel Dekker, New York, 2002 238 Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Down Stream Processing CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 8 (6+2 Lab.) Paolino Ninfali semestrale l Corso si propone di far conoscere allo studente i sistemi capaci di separare efficientemente, fino al grado di purezza farmaceutica, prodotti instabili come: proteine ricombinanti da brodi di fermentazione; metaboliti secondari da soluzioni, sospensioni o succhi vegetali; proteine costitutive di cellule animali o vegetali. Caratteristiche chimico-fisiche del prodotto. Termostabilità, peso molecolare, punto isoelettrico, caratteristiche idrofobiche, densità, proprietà di legame. Recupero del prodotto. Prodotto extracellulare, prodotto intracellulare: lisi della cellula con sistemi meccanici, chimici, fisici, enzimatici. Separazione. Sedimentazione, centrifugazione differenziale o isopicnica, estrazione con solvente: sistemi liquido-liquido, solido-liquido, sistemi in batch e sistemi continui in controcorrente; dialisi, filtrazione su membrane. Concentrazione. Evaporazione, ultrafiltrazione, filtrazione tangenziale (Quixstand system), adsorbimento, osmosi inversa, precipitazione di proteine con: sali neutri, solventi organici, polietilenglicole, cambio di pH o di temperatura. Separazione cromatografica Scelta della fase fissa e mobile in: cromatografia a scambio ionico, ad interazioni idrofobiche, di adsorbimento, a setaccio molecolare, con matrici dye ligand (ligandi pseudospecifici), di affinità, di immunoaffinità; dimensioni della colonna per migliorare la risoluzione, rilascio dei prodotti: eluizione stepwise o con gradiente, vantaggi e svantaggi delle fasi fisse. Monitoraggio delle lavorazioni a valle: valutazione del profilo di eluizione con misure di assorbanza UV-VIS, attività enzimatica, conducibilità, valutazione della purezza della proteina: isoelettrofocalizzazione, elettroforesi mono e bidimensionale, western blotting, analisi HPLC, elettroforesi capillare. Bilanci di massa. Tabella riassuntiva della purificazione, analisi dei contaminanti: le enterotossine e i residui dei solventi, formulazione del prodotto, essiccazione: a letto fluido, a spruzzo, a tamburo, liofilizzazione; sterilizzazione, controllo della stabilità dei prodotti. Integrazione del processo. La riduzione del numero di stadi diminuisce i costi. Integrazione fra fermentazione e isolamento del prodotto; integrazione fra chiarificazione, concentrazione e purificazione ( adsorbimento su letto espanso). Implementazione su macroscala . Problemi nel passaggio dallo studio pilota al protocollo industriale: rapporto fra volumi di eluente e fase fissa; rapporto fra quantità di campione e di resina, mantenimento di un flusso lineare. Applicazioni dei processi di a valle. Produzione di eritropoietina umana ricombinante (discussione del lavoro teorico); bioconversione di scarti di lavorazione dell’industria dei vegetali (discussione della prova pratica relativa alla purificazione di bioflavonoidi). 239 Testi di riferimento: BIOTECNOLOGIE DI BASE: a cura di Colin Ratledge, Bjørn Kristiansen. Traduzione di Mara Oliveri, revisione di Giorgio Corte 2004, 408 pagine; 39,00 euro, isbn 88-08-07775-6 Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Genetica Agraria AGR/07 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 240 3+1 Enrico Belfanti – Luca Pierantoni semestrale 32 h. Richiami di genetica: principi di Mendel, associazione, test a due e tre punti, analisi delle tetradi, mappe genetiche, interazioni geniche (epistasia, geni inibitori, complementari e modificatori, fattori letali e pleiotropia), penetranza ed espressività. Allelismo multiplo. Caratteri legati al sesso. Test di complementazione e test cis-trans. Richiami di statistica. Genetica dei caratteri quantitativi: Esperimenti di Johannsen, Nilsson-Ehle ed East, modello additivo, ipotesi multifattoriale, dominanza ed epistasia, ereditabilità in senso largo e stretto, interazione genotipo-ambiente e interazione tra loci. Analisi della varianza: mediante la composizione genotipica della F2 o della F3, mediante unità sperimentali ripetute e mediante correlazione tra individui imparentati. Utilizzo di Excel per il calcolo: i) di varianza, covarianza e correlazione tra due set di dati; ii) di varianza, ereditabilità e risposta alla selezione su popolazioni imparentate; iii) della ereditabilità su base individuale e media in unità sperimentali ripetute. Miglioramento genetico: efficacia della selezione per caratteri quantitativi, selezione indiretta, selezione per più caratteri. Definizioni e obiettivi del MG, relazione con il progresso dell’agricoltura, caratteristiche riproduttive delle piante, risorse genetiche (distribuzione e metodi di conservazione). Miglioramento genetico delle popolazioni con e senza interincrocio. Disegni sperimentali: biparentali, diallelici, north carolina design II. Selezione massale senza interincrocio. Selezione con interincrocio: selezione massale, full-sib e half-sib (metodo fila spiga modificata e metodo polycross). Costituzione di linee omozigoti: selezione per linea pura, metodi pedigree, bulk e SSD. Stima degli effetti genetici negli ibridi (attitudine combinatoria generale e specifica). Metodi pedigree e selezione reciproca full-SIB per ottenere linee pure da utilizzare come genitori di ibridi. Tecnica del reincrocio e genetica del reicrocio. Marcatori genetici, cosa sono e il loro utilizzo. Marcatori molecolari applicati ai vegetali:RFLP, RAPD, SSR,AFLP,SCAR, e CAPS. Fingerprinting. Esercitazioni: OGM: come si producono, tecniche di trasformazione e cosa sono. Leggi che regolano il commercio degli ogm. Analisi OGM con PCR Real Time. Analisi chimiche e quantificazioni. Utilizzo del programma di mappa Join Map 3.0. Miglioramento genetico nelle piante arboree. Ottenimento semenzali. Descrizione dei principali caratteri che riguardano la selezione. Testi di riferimento: - “Genetica agraria”, Lorenzetti, Ceccarelli e Veronesi; Patron editore. “Miglioramento genetico delle piante agrarie”, Lorenzetti, Falcinelli e Veronesi; Edagricole editore. “Miglioramento genetico vegetale”, Scarascia Mugnozza; Patron editore. “Biotecnologie delle colture frutticole” S. Sansavini, M. pancaldi Clueb editore. Appunti delle lezioni. Dispense lasciate dal Professore. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento GLP-GMP MED/42 – MED/46 - CHIM/09 CFU 8 (6+2) Professore Diego Puglié [email protected] Durata: semestrale 80 h. Obiettivi formativi: Durante il corso saranno affrontate le norme, i metodi e gli strumenti utili alla garanzia della qualità di metodiche analitiche e di produzione. Nello specifico saranno individuati i principi utili al controllo ed alla gestione dei processi, le tipologie delle norme di riferimento e le relative prescrizioni, il sistema di certificazione, accreditamento e riconoscimento. Le lezioni saranno di tipo frontale e prevedranno attività esercitative, volte all’approntamento ed applicazione degli strumenti di gestione presso un laboratorio di analisi o di produzione. Programma: 1. Controllo di prodotto e controllo di processo 2. Definizione di sistema di gestione come garanzia di prodotto 3. I criteri di gestione delle variabili di un processo 4. La gestione controllata dei metodi: il principio della documentabilità 5. Schema di controllo della qualità di processo 6. La gestione controllata di un processo come garanzia del prodotto: le Buone Pratiche di Fabbricazione 7. Le GMP nel settore farmaceutico 8. La convalida: tipologie ed obblighi 9. Il controllo delle variabili di processo tramite procedure di qualifica e convalida 10. La garanzia nella esecuzione degli studi: le buone pratiche di laboratorio 11. Come gestire i metodi analitici 12. Le GLP come strumento competitivo e volontario : il sistema di accreditamento SINAL 13. Le GLP riferite a norme cogenti : il D.Lgs.120/92 e succ. mod. 14. I percorsi di certificazione-accreditamento volontario ed istituzionale 241 Testi di riferimento: Buone pratiche di Fabricazione – Linee Guida – Ass. Farmaceutici Industria AA.VV. – Tecniche Nuove - Milano Guida all’applicazione delle Buone Pratiche di Laboratorio nei laboratori di analisi. II ed.-Gianni Calaresu –SEF Milano Guida alle norme di buona fabbricazione- Medicinali per uso umano e veterinari. ed 1999-Dir.Gen. terza Commissione Europea Appendice normativa fornita dal Docente Modalità didattiche: Lezione frontale; esercitazioni in aula ed in laboratorio Esame orale Modalità di accertamento IMMUNOLOGIA MED/04 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 242 3+1 Mirco Fanelli [email protected] 0721-862832 semestrale 32 h. Il corso si propone di fornire agli studenti una visione cellulare e molecolare della moderna immunologia cercando di approfondire i meccanismi che regolano il normale, ma anche l”anomalo”, funzionamento del sistema immunitario . Nel trattare i vari argomenti verranno anche presi in considerazione gli ultimi studi pubblicati e le tecniche d’indagine utilizzate in tali studi. Saranno infine organizzate delle esperienze di laboratorio con le quali si intende prendere in esame alcune procedure applicate sia nella ricerca di base che come strumenti diagnostici. L’obiettivo è quello di arricchire il bagaglio culturale degli studenti con esperienze teorico-pratiche capaci di coniugare l’aspetto nozionistico e quello applicativo. Caratteristiche generali del sistema immunitario: immunità naturale ed acquisita, immunità attiva e passiva – Teoria umorale e teoria cellulare della risposta immunitaria – Le cellule del sistema immunitario: classificazione, caratteristiche morfologiche e funzionali. I recettori tipo-Toll (dalla Drosophila all’ uomo): struttura, funzione, classificazione, meccanismo della trasmissione del segnale: ruolo del TLR4 nell’attivazione monocito-macrofagica. Complesso Maggiore d’Istocompatibilità (MHC): classificazione, struttura, funzione, approcci sperimentali – Organizzazione del locus genico HLA. Programma: Il rigetto ai trapianti. Recettore delle Cellule T (TCR): classificazione, struttura, funzione – Complesso CD3 – I co-recettori CD4 e CD8 – Maturazione linfocitaria – Organizzazione dei loci del TCR umano. Meccanismi genetici: polimorfismo, poligenia e co-dominanza. Tolleranza immunologica: meccanismi di selezione delle cellule T e B – Malattie autoimmuni: generalità, meccanismi di autoimmunità – Malattie (o reazioni) da ipersensibilità: classificazione e descrizione generale. Le citochine – Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata ed umorale. Le immunoglobuline: classificazione, struttura, funzione – Organizzazione dei loci genici delle Ig. Risposta immunitaria anti-tumorale ed evasione della stessa nello sviluppo neoplastico. Testi di riferimento: ABBAS – LICHTMAN – POBER, Immunologia Cellulare e Molecolare, PICCIN ROITT – BROSTOFF – MALE, Immunologia, ZANICHELLI JANEWAY, Immunobiologia, PICCIN Modalità didattiche: Lezione frontale; tesine di approfondimento Esame orale Modalità di accertamento INGEGNERIA GENETICA CFU 8 Professore Durata: semestrale Obiettivi formativi: Programma: Il DNA ricombinante Caratteristiche generali Perché clonare i geni: Il progetto genoma umano Trasferimento genico in cellule eucariote Tecniche di trasferimento genico Trasformazioni stabili o transienti Analisi dei marcatori selezionabili Vettori plasmidici d’espressione (procarioti, di lievito, d’insetto, di mammifero) Studio dei geni reporter Analisi dei promotori Regolazione dei promotori (sistemi inducibili) Repliconi per trasfezioni stabili e transienti Trasferimento genico mediante trasduzione virale Caratteristiche generali Retrovirus Lentivirus 243 Adenovirus Virus Adenoassociato Principali tecniche utili nello studio dei ricombinanti eucarioti Southern Blot, Alu PCR, Inverse PCR, LM PCR, Northern Blot , SAGE e Differential Display, Real Time PCR, Analisi di Microarray, Western Blot, Immunofluorescenza, Terapia genica Caratteristiche generali Applicazioni: terapia genica SCID-X1 anti-HIV , Manipolazione genetica degli animali Metodi per la produzione di topi transgenici Gene targeting in cellule ES Applicazioni Clonazione Vaccini Testi di riferimento: Primrose S. Ingegneria Genetica Principi e Tecniche – Zanichelli Glick BR., Pasternak JJ. Biotecnologia Molecolare - Zanichelli Strachan T. Genetica Umana Molecolare –UTET Materiale didattico verrà fornito durante il corso Diverse letture di papers verranno consigliate durante il corso Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE III BIO/10 (Indirizzo Agro-Industriale) CFU 8 Professore Durata: semestrale 64 h. Obiettivi formativi: Il corso è finalizzato alla determinazione dei parametri di qualità dei prodotti vegetali freschi e trasformati, dei cereali e dei prodotti lattiero caseari. Una parte rilevante del corso prenderà in esame l’utilizzo degli enzimi come adiuvanti tecnologici nella correzione della biomassa. 244 Programma: Determinazione dell’ORAC di succhi di frutta e frutta fresca: confronto quantitativo. Preparazione del campione con estrazione dei polifenoli, dosaggio dei polifenoli con reattivo di Folin, misura del parametro ORAC con tecnica fluorimetrica, dosaggio dell’acido ascorbico, valore merceologico dei saggi. Biotecnologie del latte e dei prodotti caseari: controlli qualitativi. Biotecnologia del processo di caseificazione, vari tipi di caglio e condizioni di lavoro, misura dell’acidità, indice crioscopico, determinazione della densità, determinazione delle proteine e dei grassi, ricerca di antibiotici, test immunocromatografico per la determinazione del latte vaccino nel latte ovino, residuo secco del latte, controlli analitici sul formaggio: pH, umidità, grassi. Preparazione di un estratto secco da erbe con sistemi industriali e di laboratorio. Preparazione di estratti acquosi ed estratti idroalcolici con tecniche di estrazione accelerata con solvente, estrazione con fluidi supercritici, procedimento di disidratazione ed evaporazione dell’estratto, miscelazione degli estratti secchi, titolo in polifenoli e flavonoidi, preparazioni di opercoli secondo le norme del sistema HACCP. Estrazione di proteine dal farro ed analisi elettroforetica. Estrazione delle proteine con solventi secondo la metodica di Osborne, dosaggio delle proteine con il metodo di Lowry, pre-trattamento dei campioni ottenuti, analisi elettroforetica in SDS-PAGE, identificazione delle bande proteiche. Enzimi ed adiuvanti tecnologici nell’industria di trasformazione dei vegetali. Digestione dell’amido con α-amilasi e gluco-amilasi a temperatura e pH controllati, controllo della digestione dell’amido tramite dosaggio del glucoso, innesto di lieviti e avvio del processo fermentativo, controllo della produzione di etanolo o lattato con dosaggi enzimatici. Biocorrezione degli scarti a base di cellulosa. Testi di riferimento: Monografie e schede messe a disposizione dal docente. Modalità didattiche: lezione frontale e laboratorio esame orale Modalità di accertamento Laboratorio di Biotecnologie III BIO/10 (Indirizzo Biotecnologie per la produzione di diagnostici, terapeutici e vaccini) CFU 8 Professore Durata: semestrale 64 h. Obiettivi formativi: Il corso è mirato a fornire agli studenti conoscenze teoriche e competenze pratiche che riguardano le tecniche e le strategie, da utilizzare per la purificazione di proteine e, in modo particolare, per lo studio della loro concentrazione ed attività biologica. 245 Programmi: 246 1. Purificazione della proteina di interesse da una miscela com-plessa di molecole. 1.1 Preparazione di estratti cellulari, sia da cellule adese che da cellule in sospensione; 1.2 Cromatografia. Principi della cromatografia, limitazioni, appli-cazioni; 1.3 Tipi di cromatografia. Filtrazione su gel, cromatografia di af-finità, cromatografia a scambio ionico, cromatografia per in-terazioni idrofobiche: principi, materiali della fase stazionaria, limitazioni, usi comuni; 1.4 Solubilità differenziale. Salting-in e salting-out, precipitazione isoelettrica. 2. Elettroforesi e Immunoblot (Western blot). 2.1 Diversi tipi di elettroforesi: SDS-PAGE, focalizzazione isoelet-trica, bidimensionale; 2.2 Principi, limitazioni, applicazioni; 2.3 Preparazione degli estratti cellulari totali, citosolici, nucleari; 2.4 Analisi delle tecniche e dei materiali più comunemente utilizzati nella tecnica Immunoblot; 2.5 Quantificazione ed interpretazione dei risultati. 3. ELISA. 3.1 Descrizione dei diversi tipi di ELISA; loro principi e limitazioni; 3.2 Apllicazioni: studio della produzione di immunoglobuline, della produzione di citochine; 3.3 PhosphoELISA: nuova tecnologia per lo studio delle proteine fosforilate. 4. Citofluorimetria. 4.1 Principi ed applicazioni della citofluorimetria; 4.2 Metodiche per la colorazione di proteine di superficie; 4.3 Metodiche per la colorazione di proteine intracellulari; 4.4 PhosphoFLOW: studio delle proteine fosforilate tramite cito-fluorimetria; 4.5 Analisi multiparametrica: i citofluorimetri a quattro, otto, 12 colori; 4.6 Programmi per l’analisi e l’interpretazione dei risultati. Attività di Laboratorio: Durante le esercitazioni di laboratorio gli studenti saranno guidati nella purificazione, a partire da una miscela complessa di molecole, della pro-teina di interesse, e nello studio della sua concentrazione ed attività. Gli esperimenti di laboratorio riguarderanno: 1. Preparazione di estratti cellulari, sia da cellule adese che da cellule in sospensione; 2. Purificazione della proteina di interesse tramite immunoprecipitazi-one; 3. SDS-PAGE per analizzare la purezza della proteina purificata; 4. SDS-PAGE/Western-blot al fine di valutare la concentrazione e l’attività (grado di fosforilazione) della proteina; 5. Utilizzo di kit ELISA per la determinazione della risposta immunitaria di tipo umorale in animali immunizzati; 6. Tecniche citofluorimetriche per la colorazione delle diverse subpopo-lazioni delle cellule del sangue periferico; 7. Tecniche citofluorimetriche per l’identificazione, sulle cellule T del sangue periferico, dell’espressione di recettori per le citochine; 8. Acquisizione dei dati ed analisi dei risultati. Testi di riferimento: A.J. Ninfa, D.P. Ballou, Metodologie di Base per la Biochimica e la Biotecnologia, Zanichelli K. Wilson, J. Walzer, Metodologia Biochimica, le Bioscienze e le Biotecnologie in Laboratorio, Raffaello Cortina Editore R. K. Scopes, Protein purification, principles and practice, Springer-Verlag Modalità didattiche: Lezione frontale; laboratorio Esame orale Modalità di accertamento Organizzazione Aziendale CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 5 Michele Francini semestrale Il corso si propone di sviluppare i temi che tradizionalmente fanno capo a questo insegnamento, in particolare la gestione del comportamento umano all’ interno dei contesti organizzati (organizational behaviour). Dopo aver descritto le problematiche fondamentali di un’organizzazione, analizzate anche in chiave storica, tramite una rapida rassegna delle principali teorie organizzative, la prima parte del corso è finalizzata a fornire agli studenti gli strumenti concettuali e le tecniche per l’analisi, la diagnosi e la progettazione dell’ organizzazione aziendale in contesti complessi. La seconda parte è rivolta invece a trasmettere le conoscenze di base relative ai criteri che orientano le scelte di politica del personale e la gestione dei comportamenti delle persone all’ interno delle organizzazioni. Il tutto verrà dibattuto in aula con frequenti ricorsi a casi pratici aziendali, in maniera interattiva e maggiormente coinvolgente per gli studenti. Parte prima 1. Introduzione e concetti generali. 1.1 Cosa significa studiare l’ organizzazione. 1.2 I problemi dell’ organizzazione: definizioni di base. 1.3 I problemi dell’ organizzazione: una panoramica storica delle principali teorie organizzative. 2. La progettazione delle struttura organizzativa. 2.1 Uno schema generale interpretativo delle relazioni tra scelte strategiche e strutturali, condizioni tecnologiche ed ambientali e variabili di progettazione organizzativa. 2.2 Gli elementi fondamentali per la struttura organizzativa. 2.3 Le forme organizzative tradizionali: funzionale, divisionale e a matrice. 2.4 Punti di forza e di debolezza delle diverse forme organizzative. 3. L’ organizzazione aziendale e l’ ambiente esterno. 3.1 Il ruolo dell’ incertezza ambientale. 247 Programma: 3.2 Approcci tradizionali ed innovativi per organizzare il lavoro delle persone. 3.3 I riflessi sulla progettazione organizzativa delle tendenze in atto nell’ambiente; l’organizzazione delle relazioni interorganizzative. Parte seconda 4 La gestione del personale: cenni storici. 4.1 Le variabili ambientali ed il ruolo della tecnologia. 4.2 I sistemi di programmazione e gestione del personale. 4.3 L’ acquisizione delle risorse umane. Il budget del personale. 4.4 Addestramento, formazione e valutazione del personale: posizione, prestazione, potenziale. 4.5 Le varie politiche retributive e di ricompensa. 4.6 La comunicazione interna. 4.7 Approcci innovativi: la gestione delle competenze. 5 La gestione dei processi organizzativi. 5.1 I processi decisionali. 5.2 I protagonisti del sistema di transazioni del lavoro. 5.3 Casi aziendali. 5.4 Conclusioni. Testi di riferimento: Saranno comunicati all’inizio del corso. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento 248 CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN TECNOLOGIE APPLICATE ALLA DIAGNOSTICA DI LABORATORIO BIOMEDICO Anatomia e Fisiologia Umana Anatomia Umana - I modulo BIO/16 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Zamai Loris (semestrale, 30 h frontali + 4 h di Laboratorio .) Il corso si propone di fornire agli studenti le forme, la sede, i rapporti, la struttura macroscopica e microscopica di alcuni organi splancnici, con riferimenti alle pù comuni indagini diagnostiche di laboratorio. Programma: 1. Apparato gastro-intestinale a. Bocca e faringe b. Esofago e stomaco c. Intestino tenue d. Intestino crasso e. Fegato e pancreas 2. Apparato uro-genitale a. Organizzazione generale b. I reni c. Calici, pelvi ed ureteri d. L’apparato genitale femminile e. L’apparato genitale maschile 3. Apparato endocrino a. Organizzazione generale b. Ipofisi c. Epifisi d. Tiroide e paratiroidi e. Gli isolotti pancreatici f. Ghiandole surrenali Testi di riferimento: -Martini et al. Anatomia Umana, edizione italiana di Cocco et al. EdiSES-Napoli -Anatomia del Gray 3, 4° Edizione italiana, Zanichelli -Schwegler JS, Anatomia e fisiologia dell’uomo, edizione italiana di Grossi CE, EDI-ERMES -Netter, Atlante di Anatomia Umana – Masson Modalità didattiche: lezione frontale, ed esercitazioni Modalità di orale accertamento 249 Fisiologia Umana - II modulo BIO/09 CFU Professore 4 Carla Cuppini [email protected] Durata: semestrale (32 h) Titolo del corso: Anatomia e Fisiologia Umana Obiettivi formativi: Il corso si propone di illustrare agli studenti il funzionamento di alcuni apparati . Programma: L’apparato digerente L’attività elettrica della muscolatura liscia dell’apparato digerente, il controllo nervoso dell’apparato digerente, i movimenti del tubo gastrointestinale, il flusso sanguigno gastrointestinale. Secrezione salivare e sua regolazione. Secrezione gastrica e sua regolazione. Secrezione pancreatica e sua regolazione. Secrezione della bile, i sali biliari e la loro funzione. Secrezione nell’intestino tenue. Secrezione nell’intestino crasso. La digestione e l’assorbimento nell’apparato gastrointestinale. Il rene Le molteplici funzioni del rene nell’omeostasi. La filtrazione glomerulare, la regolazione della velocità di filtrazione glomerulare, il sistema renina-angiotensina. Il trasporto tubulare del filtrato glomerulare: riassorbimento tubulare e secrezione tubulare nei diversi tratti del nefrone. Eliminazione dell’acqua in eccesso con escrezione di urina diluita. Come il rene trattiene acqua con escrezione di urina concentrata, i moltiplicatori per contro corrente. Regolazione dell’equilibrio acidobase da parte del rene. Il sistema endocrino Introduzione all’endocrinologia. L’ipofisi: ormone della crescita, tireotropina, corticotropina, follicolostimolante, luteinizzante, prolattina, antidiuretico, ossitocina e loro regolazione. Controllo ipotalamico. Gli ormoni tiroidei e loro regolazione. Gli ormoni corticosurrenalici e loro regolazione. L’insulina, il glucagone e loro regolazione. Vitamina D, paratormone e loro regolazione. La funzione riproduttiva ed endocrina dell’apparato genitale maschile. Le funzioni e gli ormoni sessuali femminili non in gravidanza. Testi di riferimento: Guyton & Hall Fisiologia Medica EdiSES II Edizione Modalità didattiche: Lezione frontale Modalità di accerta- Esame orale mento Orario di ricevimen- Lunedì dalle ore 11.00 to 250 Biochimica cellulare e Biologia Molecolare II Biochimica cellulare - I modulo BIO/10 CFU Professore Durata: Settore: Programma: 4 Antonio Fazi (semestrale, 32 h.) BIO/10 Biochimica di tessuti e sistemi: Metabolismo energetico: integrazione e strategie. Funzioni fisiologiche dei tessuti, assorbimento e trasporto dei metaboliti, interazione tra i tessuti attraverso il circolo. Aspetti della biochimica del tessuto muscolare. Aspetti della biochimica del tessuto adiposo. Aspetti della biochimica del tessuto epatico. Aspetti della biochimica del tessuto nervoso. Aspetti della biochimica dell’occhio. Alcuni aspetti della biochimica del sistema immunitario. Alcuni aspetti della biochimica del trasporto di membrana. Metabolismo energetico degli eritrociti. Metabolismo delle piastrine. Biochimica della coagulazione del sangue. Cenni sulla biochimica patologica Testi di riferimento: La bibliografia verrà indicata all’inizio delle lezioni Modalità didattiche: lezione frontale Modalità di accertamento Valutazione finale: orale Biochimica cellulare e Biologia Molecolare II Biologia Molecolare - II modulo BIO/11 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Francesco Palma semestrale, 32 h. L’obiettivo del corso sarà quello di approfondire lo studio del genoma degli eucarioti e le strategie di indagine molecolare. Particolare attenzione sarà posta nella trattazione dei meccanismi molecolari riguardanti il controllo dell’espressione genica, nelle cellule superiori, e la trasduzione del segnale. Saranno inoltre affrontati i meccanismi post-traduzionali che determinano l’esatta localizzazione delle proteine nei diversi compartimenti cellulari. 251 Programma: Lo studio del genoma. I trasposoni, i retrovirus, i retrotrasposoni, le sequenze SINES e LINES. Il valore C, la cinetica della riassociazione, l’organizzazione dei geni interrotti, i geni per i tRNA. I genomi degli organelli. Il numero dei geni, i geni delle globine, l’orologio evolutivo. Il DNA satellite, i minisatelliti. L’organizzazione dei cromosomi, i cromosomi a spazzola, i cromosomi politenici, il centromero, i telomeri, i nucleosomi, l’organizzazione degli ottameri di istoni, la cromatina, i siti di ipersensibilità alla DNasi. I metodi per l’analisi biomolecolare, la biotecnologia del DNA, le applicazioni biotecnologiche del DNA ricombinante. L’espressione dei geni eucariotici. Le RNA polimerasi eucariotiche, i promotori, gli enhancer. La regolazione dell’espressione genica, gli elementi di risposta, il motivo a dita di zinco, i recettori degli steroidi, gli omeodomini, le proteine elica-ansa-elica, le cerniere di leucina, i modelli di attivazione, la metilazione del DNA. Lo splicing nucleare, lo splicing alternativo, l’RNA catalitico, l’editing dell’RNA. I riarrangiamenti del DNA, i tipi coniugativi del lievito, il plasmide Ti, l’amplificazione di sequenze geniche, la trasfezione di cellule animali. La diversità immunitaria. Il destino delle proteine e la trasduzione del segnale. La localizzazione e il trasporto delle proteine. Le proteine glicosilate, le vescicole rivestite. I trasportatori e i canali di membrana. I recettori a serpentina, le proteine G, le protein tirosina chinasi, la via di Ras, le MAP chinasi. Testi di riferimento: Lewin B. Il Gene VI. Zanichelli Singer M, Berg P. Geni e Genomi. Zanichelli Alberts B, Bray D, Lewis J., Raff M, Roberts K, Watson JD. Biologia molecolare della cellula. Zanichelli Modalità didattiche: Lezione frontale, tests di autovalutazione. Esame orale. Modalità di accertamento Chimica Analitica Strumentale e Metodi Spettroscopici in Chimica Organica Chimica Analitica Strumentale - I modulo CHIM/01 CFU Professore Durata: 252 4 Pierangela Palma semestrale, 32 h. Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento Skoog, West, Holler – Chimica Analitica. Una Introduzione – EdiSES Skoog, West, Holller – Fondamenti di Chimica Analitica. EdiSES Skoog, Leary – Chimica Analitica Strumentale – EdiSES Cozzi, Protti, Ruaro – Analitica Chimica Strumentale – Seconda edizione – Zanichelli Harris – Elementi di Chimica Analitica – Zanichelli Fifield, Kealy – Chimica Analitica Teoria e pratica – Zanichelli Rubinson, Rubinson – Chimica Analitica Strumentale – Zanichelli. Lezione frontale Esame orale Chimica Analitica Strumentale e Metodi Spettroscopici in Chimica Organica Metodi spettroscopici in chimica organica - II modulo CHIM/06 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi Programma: 4 Lucia De Crescentini semestrale, 32 h. Il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per la comprensione e l’uso delle principali tecniche spettroscopiche per l’identificazione delle molecole organiche. Importanza dei metodi spettroscopici in chimica organica. Regioni dello spettro elettromagnetico e corrispondenti tecniche spettroscopiche. Spettroscopia ultravioletta e visibile Introduzione e concetti fondamentali: le leggi di assorbimento (Legge di Lambert-Beer). Bande caratteristiche e intensità dell’assorbimento. Spettrofotometri UV-VIS. Principali cromofori. Spettroscopia IR Introduzione e concetti fondamentali. Preparazione del campione. Cenni sulla strumentazione IR. Regioni dello spettro IR e assorbimenti caratteristici. Spettri IR delle principali classi di composti. Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare Introduzione e concetti fondamentali: proprietà magnetiche dei nuclei; processi di rilassamento. Lo spostamento chimico (“chemical shift”). L’integrazione. L’accoppiamento spin-spin; spettri del primo ordine e di ordine superiore. Accoppiamenti vicinali, geminali e long-range; analisi delle costanti di accoppiamento. Fenomeni dinamici: trasferimento di idrogeno, effetti della temperatura. Tavole di correlazione. Spettroscopia NMR ad impulsi: il metodo della Free Induction Decay (FID). Cenni sulla spettroscopia 13C-NMR: analisi degli spettri. Uso integrato delle varie tecniche spettroscopiche per la determinazione della struttura di sostanze organiche ed esempi di risoluzione di problemi. 253 Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento G.F. Pedulli – Metodi Fisici in Chimica Organica – PICCIN editore M. Hesse, H. Meier e B. Zeeh – Metodi Spettroscopici nella Chimica Organica – EdiSES, Napoli I. Fleming e D. H. Williams – Metodi Spettroscopici in Chimica Organica – Ed. Aldo Martello, Milano. Lezione frontale ed esercitazioni: uso integrato delle varie tecniche spettroscopiche per la determinazione della struttura di sostanze organiche ed esempi di risoluzione di problemi. Esame orale Chimica Bioinorganica e Citochimica e Istochimica Chimica Bioinorganica - I modulo CHIM/03 CFU Professore Durata: Programma: (4) Mauro Formica semestrale, 40 h. Introduzione alla Chimica Bioinorganica: scopi e metodi. Principi di Chimica di coordinazione applicati alla Chimica Bioinorganica. Cenni sulla struttura e proprietà delle macromolecole biologiche. Tecniche di indagine in Chimica Bioinorganica. Gli ioni metallici in biologia. Controllo e utilizzo della concentrazione di ioni metallici nelle cellule. Influenza dei metalli sul folding ed il cross-linking nelle biomolecole. Interazioni fra ioni metallici e centri attivi di biomolecole. Metalloproteine electron-transfer. Metalloproteine impegnate nell’attivazione di substrati con meccanismi non redox. Metalloproteine impegnate nel trasferimento di atomi e gruppi. Applicazioni in medicina (Magnetic Resonance Imaging, agenti radiodiagnostici, ecc.) Testi di riferimento: Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche sui principali metodi di studio e riconoscimento in situ di composti biochimici e molecolari in cellule isolate ed in tessuti. Programma: Definizione della disciplina: campo di studio della citochimica e dell’istochimica; relazioni fra citochimica e disciplene morfologiche e non morfologiche; applicazioni cliniche ed altre applicazioni pratiche. Metodi di indagine: tecniche chimiche, tecniche immunologiche e bio-molecolari. Allestimento dei preparati: fissazione chimica e tecniche alternative; metodi di inclusione in paraffina e resine; sezioni al criotomo. Convalidazione delle reazioni cito-istochimiche:sensibilità, specificità, falsi positivi e negativi, reazioni di controllo. Metodiche di colorazione e rivelazione più usate per: elementi chimici, acidi nucleici. Glicidi, proteine, lipidi, attività enzimatiche. Immunofluorescenza:aspetti teorici, metodi diretti ed indiretti. Autoradiografia:metodi diretti ed indiretti. Immunocitochimica ed ibridazione in situ: metodi quantitativi ed analisi di immagine. Citofluorimetria a flusso: metodi di studio di proteine coinvolte nella proliferazione e nella morte cellulare. Testi di riferimento Il materiale didattico verrà fornito durante il corso. Modalità didattiche: Lezione frontale; tesine di approfondimento Modalità di accerta- Esame orale mento Citometria Applicata – Ematologia I° e II° Modulo BIO/16 – MED/15 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Chimica Bioinorganica e Citochimica e Istochimica Citochimica e Istochimica – II Modulo BIO/06 CFU 4 Programma: Professore Durata: 254 Ferdinando Mannello [email protected] semestrale (32 h) 7 Loris Zamai semestrale, 56 h. Il corso si propone di far conoscere agli studenti le principali applicazioni sperimentali e cliniche dell’indagine citometrica. In particolare, verranno fornite: le competenze per lo studio del ciclo, della vitalità e della morte (apoptosi e necrosi) cellulare in modelli tumorali; le principali metodologie applicative per lo studio del fenotipo e delle funzioni immunitarie ed ematologiche; la valutazione di proteine intracitoplasmatiche; la definizione e caratterizzazione in termini citometrici delle principali patologie onco-ematologiche mediante le più comuni indagini diagnostiche di laboratorio. I modulo (3 CFU + 1 CFU di laboratorio) Citometria applicata: Analisi della vitalità e morte cellulare. Valutazione dell’apoptosi in citometria a flusso. Progressione apoptosi/necrosi. Analisi del contenuto di DNA in linee tumorali. Analisi monoparametrica con ioduro di propidio (PI) e biparametrica PI/BrdU. 255 Analisi del fenotipo e delle funzioni linfocitarie ed ematologiche in citometria a flusso. Analisi di proteine intracitoplasmatiche (citochine e onco-proteine) e dell’attività citotossica di alcune popolazioni del sangue. Conta assoluta di progenitori emopoietici, metodologie in citometria a flusso. II modulo (3 CFU) Ematologia: Struttura e funzione degli organi emopoietici: midollo, tessuti linfoidi e milza. Emopoiesi. Le cellule staminali emopoietiche, i progenitori cellulari e i fattori di crescita e citochine. La mielopoiesi e la linfopoiesi. Differenziamento emopoietico in vitro. Utilizzo di anticorpi monoclonali contro antigeni di superficie nella descrizione del differenziamento emopoietico. Popolazioni del sangue periferico, fenotipo e funzione. Caratterizzazione immonofenotipica dei subset linfocitari e delle cellule mieliodi. Disordini della cellula staminale emopoietica. Cenni sui principali disordini linfocitari: leucemie e linfomi. Il fenotipo in emato-oncologia. Testi di riferimento: Dispense in preparazione di Citometria Applicata ed Ematologia. G. Starace. Manuale di Citometria – Ed. GIC Modalità didattiche: Lezione frontale, esercitazioni di laboratorio. Esame orale Modalità di accertamento Citopatologia Clinica e Genetica Applicata (Modulo I) MED/08 CFU Professore Durata: Titolo del corso: Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: 256 (4) Serafina Battistelli Semestrale 32 h Citopatologia Clinica Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche sulle modificazioni citologiche in relazione a vari tipi di patologie, sulle tecniche di indagine citodiagnostica e di avviarli alla lettura dei preparati citopatologici Citopatologia Generale. Citodiagnostica clinica: quadri cellulari normali, quadri cellulari nelle patologie infiammatorie, quadri cellulari nelle alterazioni neoplastiche. Citopatologia d’organo: apparato genitale femminile, mammella, prostata, vie urinarie, tiroide, ecc. Tecniche di citopatologia, classiche e innovative. Indicazioni verranno consigliate all’inizio del corso. Lezione frontale, esercitazioni di laboratorio Modalità di accertamento Esame orale e valutazione di preparati citopatologici per il microscopio ottico Genetica Applicata (Modulo II) CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento (4) Stefania Piersanti semestrale, 48 h. Le malattie genetiche nell’uomo: diversi approcci terapeutici. Concetti fondamentali sul clonaggio del DNA e ibridazione molecolare. Clonaggio di DNA a partire da cellule. Saggi di ibridazione con glia cidi nucleici. Sequenziamento del DNA. Impiego della PCR per clonare ed analizzare il DNA. Real Time PCR per quantificare il DNA e l’RNA. RNA catalitici, ribozimi, editing, RNA interferenti, impieghi ed applicazioni Terapeutiche. Manipolazione genetica degli animali . Metodi di screening genetico. Genetica Umana Molecolare, Sec. Edizione: Strachan, T. DNA Ricombinante, Watson, J. Dispense fornite a lezione. Lezione frontale. Parziali scritti e esame orale. Farmacologia e Farmacotossicologia BIO/14 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 8 Mauro Cimino semestrale 64 h. Introduzione alla farmacologia Assorbimento, distribuzione ed eliminazione dei farmaci Vie di somministrazione dei farmaci Assorbimento dei farmaci Biodisponibilità Distribuzione dei farmac Volume di distribuzione Legame dei farmaci alle proteine plasmatiche Metabolismo dei farmaci 257 Farmacocinetica e recettori dei farmaci Cinetica dell’infusione endovenosa Cinetica dei regimi a dose fissa e intervallo di tempo fisso Relazione quantitativa dose-risposta Indice terapeutico Eliminazione dei farmaci Farmaci che agiscono sul sistema nervoso autonomo Il sistema nervoso autonomo Trasmissione chimica dei segnali tra le cellule Sistema del secondo messaggero nella risposta intracellulare Agonisti colinergici Recettori colinergici Agonisti colinergici diretti Inibitori della colinesterasi (reversibili e irreversibili) Antagonisti colinergici Farmaci antimuscarinici Bloccanti gangliari Bloccanti neuromuscolari Agonisti adrenergici Caratteristiche degli agonisti adrenergici Agonisti adrenergici ad azione indiretta Agonisti adrenergici ad azione mista Antagonisti adrenergici Bloccanti a-adrenergici Bloccanti b-adrenergici Farmaci che modificano la liberazione o la captazione di neurotrasmetti-tore Farmaci attivi sul sistema nervoso centrale Farmaci ansiolitici e ipnotici Benzodiazepine Altri ansiolitici e ipnotici Antagonisti delle benzodiazepine Barbiturici Sedativi non barbiturici Farmaci antidepressivi Antidepressivi triciclici Inibitori selettivi della ricaptazione di serotonina Inibitori della monoaminossidasi Sali di litio Analgesici oppiacei e antagonisti Recettori e farmaci agonisti e antagonisti degli oppiacei Farmaci attivi sul sistema cardiovascolare Farmaci antiaritmici 258 Farmaci antiaritmici di classe I Farmaci antiaritmici di classe II Farmaci antiaritmici di classe III Farmaci antiaritmici di classe IV Altri farmaci antiaritmici Farmaci antianginosi Nitrati organici Bloccanti b-adrenergici Bloccanti dei canali del calcio Farmaci attivi sul sangue Inibitori dell’agregazione piastrinica Anticoagulanti Farmaci trombolitici Farmaci usati per trattare le emorragie Farmaci antiiperlipidemici Iperlipidemie Farmaci che abbassano la concentrazione sierica di lipoproteine Farmaci che influenzano altri apparati Farmaci diuretici Inibitori dell’anidrasi carbonica Diuretici dell’ansa Diuretici trizidici e congeneri Diuretici risparmiatori di potassio Diuretici osmotici Farmaci gastrointestinali e antiemetici Farmaci usati per trattare le ulcere peptiche Farmaci usati per controllare il vomito da chemioterapia Antidiarroici Lassativi Insulina e ipoglicemizzanti orali Insulina Preparazioni di insulina Farmaci ipoglicemizzanti orali Farmaci antinfiammatori e autacoidi Farmaci antinfiammatori Farmaci antinfiammatori non steroidei Analgesici non stupefacenti Farmaci antireumatici modificatori della malattia Autacoidi e antagonisti degli autacoidi Prostaglandine Antiistaminici 259 Modulo di Tossicologia Elementi di Tossicologia generale Definizione e scopi della Tossicologia Tipi di effetti tossici: effetti locali e sistemici, reversibili e irreversibili, immediati e ritardati, reazioni allergiche e idiosincrasiche, risposte graduali e quintali Organi bersaglio e meccanismi d’azione Fattori che influenzano la risposta ai tossici Assorbimento, Distribuzione, Metabolismo ed Escrezione Principi generali di cancerogenesi, mutagenesi e tossicologia dello sviluppo Tossicità d’organo: Tossicologia del sistema immunitario, del fegato, del rene, della cute e del sistema nervoso centrale; ematotossicità. Tossicità dei pesticidi Insetticidi, Erbicidi, Fungicidi, Rodenticidi. Testi di riferimento: “Farmacologia” Mary J Mycek, Richard A Harvey, Pamela C Champe, Zanichelli editore. “Elementi di Tossicologia” Frank C. Lu, Sam Kacew EMSI edizioni Mediche Scientifiche Internazionali - Roma. Modalità didattiche: Lezione frontale Modalità di accerta- Esame orale mento Inglese Scientifico - Text typology and Usage of English in scientific texts L-LIN/12 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Enrico Catani/Rowena Coles semestrale, 32 h Il corso si propone di fornire agli studenti preparazione linguistica teorico-pratica necessaria per analizzare, comprendere, trasporre e rielaborare un testo autentico in inglese scientifico in forma di abstract Programma: Il modulo propone alcune tipologie testuali, proprie di un testo scientifico, scritto in inglese, ne interpreta i differenti i differenti valori discorsivi (sintattici, semantici, pragmatici), ne sottolinea le regole compositive e li ripresenta, attraverso un processo di decodificazione e ricodificazione, sotto forma di abstract. Testi di riferimento: E. Catani/R.Coles, A Companion to the Usage of English in Scientific texts, (In corso di Stampa); E. Catani, (a cura di), “A Companion to English Grammar” Volume II – Il Sistema Nominale, QuattroVenti. 2000 (I capitoli sul Word-order, pp.11/38, The Noun, pp. 57/77, Connectives, pp.108/130. Modalità didattiche: Lezione frontale Modalità di accerta- Esame orale mento 260 Micologia, parassitologia e Igiene Applicata Micologia, parassitologia - I modulo BIO/19 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi (4) Francesca Bruscolini semestrale, 40 (24 +16) h Fornire le conoscenze dei più importanti concetti in micologia medica e in parassitologia unitamente a quelle riguardanti la tassonomia dei più importanti microrganismi causa infezione fungine e parassitarie. Sarà affrontato lo studio maxro e microscopico delle forme fungine, di quelle parassitarie e del loro ciclo di sviluppo e biologico nell’uomo. Particolare attenzione sarà posta verso la diagnostica di laboratorio impiegata generalmente per il riconoscimento di questi microrganismi. Programma: Micologia Caratteristiche generali dei miceti. Struttura e riproduzione. Ecologia dei miceti patogeni e distribuzione geografica delle micosi. Patogenesi e meccanismo dell’azione patogena. Tipi di micosi e alcuni tipi di miceti patogeni. Approccio clinico e di laboratorio alla diagnosi: raccolta, trasporto, trattamento e identificazione dei campioni. Cenni sulla profilassi delle micosi e farmaci antifungini. Parassitologia Considerazioni generali. Ecologia e distribuzione geografica. Cicli biologici di alcuni parassiti importanti per l’uomo. Cenni su alcuni parassiti e le relative parassitosi. Protozoi intestinali: amebe, flagellati e ciliati. Nematodi. Cestodi. Trematodi. Parassiti del sangue e tessuti. Diagnosi: raccolta, trasporto, trattamento e identificazione dei campioni dei campioni. Cenni sulla profilassi delle parassitosi. Testi di riferimento: Testi: L. Polonelli, L. Ajello, G. Morace Micologia medica Società editrice Esclapio D.H. Larone Medically important Fungi AMS Press Washington, DC E.W. Koneman Microbiologia diagnostica Edizioni Delfino Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento 261 Programma: Micologia, parassitologia e Igiene Applicata Titolo del corso: Igiene Applicata - II modulo MED/42 CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: Programma: 262 4 (3+1) Giuditta Schiavano semestrale, 40 h. (24+16) Obiettivo generale: far conoscere i principali fattori che condizionano il passaggio dalla salute alla malattia e le strategie di prevenzione e di controllo delle malattie. Obiettivi professionalizzanti: saper utilizzare le principali metodologie epidemiologiche per lo studio di malattie in seno alla popolazione, saper valutare il livello di contaminazione antropica nelle matrici ambientali (aria, acqua, suolo), saper individuare indicatori di contaminazione e patogeni su matrici biologiche (alimenti, animali, uomo) Metodologia epidemiologica Dagli studi ecologici all’epidemiologia analitica. L’epidemiologia molecolare. L’indagine epidemiologica. Studi sperimentali terapeutici e preventivi. Accuratezza dei test di screening e diagnostici. Metodologia della prevenzione I vari livelli di prevenzione. Vaccini: tipi, costituenti e modalità per potenziarne l’azio. Chemioterapia antimicrobica. Screening sulla popolazione. Promozione della salute. Principali meccanismi patogenetici nelle malattie da infezione Strutture cellulari e prodotti solubili da microrganismi che intervengono nei processi infettivi. La risposta immune: antigeni, anticorpi e risposta immune. Principi di diagnostica delle malattie infettive Generalità, diagnostica diretta e indiretta, le reazioni antigeni-anticorpi nella diagnostica, biotecnologie applicate alla diagnostica. Eziologia, epidemiologia, diagnosi di laboratorio e profilassi delle seguenti infezioni: Epatite A, Colera, Febbre tifoide, Poliomielite, Influenza,Tubercolosi, AIDS, Epatite B, Epatite C,Tetano, Meningiti. Infezioni opportunistiche e nosocomiali. Le malattie cronico degenerative Il modello multifattoriale. I fattori di rischio. Epidemiologia molecolare e prevenzione delle malattie cronico degenerative. L’impiego di marcatori biologici. Igiene dell’ambiente I principali inquinanti ambientali e i relativi effetti patologici. Inquinamento outdoor e indoor. Acque potabili: generalità, criteri di potabilità, controlli chimicomicrobiologici, e potabilizzazione. Analisi e trattamento di acque reflue e dei rifiuti solidi. Igiene degli alimenti Testi di riferimento: Modalità didattiche: Modalità di accertamento Tossinfezioni da salmonella, stafilococchi, vibrioni. Infezioni e tossinfezioni da patogeni emergenti. Botulismo. Miceti e parassiti presenti negli alimenti. OGM. Prioni. Le filiere produttive e le norme che garantiscono qualità e sicurezza. Tecniche classiche e tecniche di biologia molecolare applicabili all’analisi microbiologica di alimenti. Il controllo microbiologico degli ambienti di lavorazione degli alimenti: campionamento dell’aria, delle superfici ecc. L’organizzazione sanitaria in Italia e nel mondo. Barbuti, Bellelli, Fara, Giammanco. Igiene – Monduzzi Editore (BO) Altre indicazioni verranno date dal Docente all’inizio del corso Lezione frontale; esercitazioni di laboratorio. Esame orale Patologia Diagnostica Molecolare e delle Ultrastrutture Patologia Diagnostica Molecolare – I Modulo CFU Professore Durata: Obiettivi formativi: 4 Ferdinando Mannello semestrale (32 h) Il corso si propone di fornire: 1) le conoscenze di base sulle cause ed i meccanismi biochimici e molecolari responsabili delle malattie (eziopatogenesi molecolare), 2) le applicazioni delle metodologie di laboratorio (biochimiche, cellulari e molecolari) nella diagnostica clinico-molecolre delle principali patologie infiammatorie, degenerative e neoplastiche (identificazione markers diagnostici e prognostici). Programma: Ruolo della Patologia Molecolare nella Biologia e nella Medicina; eziologia e patogenesi delle malattie; patologia cellulare da accumulo e da deficit metabolico; patologia degli organuli; alterazioni morfologiche, biochimiche e molecolari della morte Cellulare e programmata; patologia extracellulare; meccanismi cellulari e molecolari della flogosi; meccanismi fisiopatologici delle interazioni ospite-patogeno; fisiopatologia delle malattie del sangue e dell’emostasi; fattori molecolari e cellulari coinvolti nell’aterogenesi; eziologia e meccanismi molecolari patogenetici delle lesioni precancerose, neoplastiche benigne e maligne; analisi biochimica, cellulare e molecolare di alcune patologie dovute a mutazioni geniche; meccanismi patogenetici delle alterazioni dei metabolismi glucidici e lipidici; utilizzo ed interpretazione dei markers biochimici e molecolari nella diagnostica clinica differenziali delle malattie infiammatorie, degenerative e neoplastiche. Testi di riferimento: Pontieri: Patologia e Fisiopatologia Generale, Piccin Ed., 2002 Majno, Joris: Cellule, tessuti e malattie, Casa Ed. ambrosiana, 2000. Phillips: Le malattie: basi biologiche, Zanichelli Ed., 2001 Woolf: Patologia Gen.: meccanismi della malattia, Idelson-Gnocchi, 2003. Modalità didattiche: Lezione frontale Esame orale Modalità di accertamento 263 Patologia Diagnostica Molecolare e delle Ultrastrutture Patologia delle Ultrastrutture – II Modulo CFU Professore Durata: Programma: 4 Mirco Fanelli semestrale (32 h) Danno cellulare: Meccanismi molecolari alla base del danno. Morte cellulare: Apoptosi – Il controllo genico dell’apoptosi – Necrosi – Meccanismi cellulari della necrosi. Infiammazione: Principi generali – Meccanismi vascolari, cellulari e molecolari dell’infiammazione – fagocitosi e degranulazione – Mediatori chimici dell’infiammazione. I recettori di superficie: ultrastruttura e meccanismo d’azione delle principali classi di recettori. Caratteristiche generali del sistema immunitario: le cellule, immunità naturale ed acquisita, immunità attiva e passiva. I recettori tipo-Toll (dalla Drosophila all’Uomo): ultrastruttura e ruolo nell’immunità naturale. Molecole e meccanismi di trasduzione del segnale: struttura e funzione delle proteine ad attività chinasica. Complesso maggiore d’istocompatibilità (MHC): classificazione, struttura, funzione. Recettore delle cellule T (TCR): classificazione, struttura, funzione – Poliformismo – Complesso CD3- I co-recettori CD4 e CD8. Neoplasie: definizione, classificazione e principi generali – Meccanismi molecolari dello sviluppo neoplastico - Alterazione complessi trascrizionali nelle neoplasie: i recettori nucleari ed il modello della leucemia Promielocitica Acuta. Lesioni genetiche del cancro:proto-oncogeni, oncosoppressori e oncogeni. Meccanismi molecolari alla base dello sviluppo neoplastico – I fattori di crescita, ras e la trasduzione del segnale proliferativo. Il gene P53 e la riparazione del danno al DNA – I geni bcl, caspasi e la regolazione del processo apoptotico – Il gene Rb ed il retinoblastoma. Epigentica: modificazioni ultrastrutturali della cromatina (complessi ad attività acetilasica e acetiltransferasica – La famiglia delle metiltransferasi) e ruolo nella patogenesi del cancro. Telomeri, telomerasi e senescenza replicativa: perché le cellule tumorali non invecchiano. Gli anticorpi monoclonali: una nuova strategia terapeutica. Testi di riferimento: J.0’D.McGee et al. – Patologia 1: I Principi – Zanichelli Pontieri, Russo, Frati – Patologia Generale - PICCIN Modalità didattiche: Lezione frontale; tesine di approfondimento Modalità di accerta- Esame orale mento 264 Tecniche di Microscopia e Citometria I e II modulo BIO/16 CFU Professore Durata: Settori: Obiettivi formativi: Programma: 8 Stefano Papa Semestrale, 2 moduli di 40 h BIO/16 Anatomia Umana – BIO/17 Istologia Il percorso didattico del biennio prevede una serie di materie biologiche atte ad ottenere un concreto inquadramento delle tecniche e metodologie applicate alla diagnostica morfologica dei diversi apparati dell’organismo umano. In tal senso, dopo un primo inquadramento delle metodologie di evidenziazione del campione nell’insegnamento di “Citochimica e Istichimica” questo modulo affronta tematiche riguardanti le strumentazioni del settore delle Microscopie e delle metodologie ad esse correlate per lo studio dei fenomenti cellulari che riguardano il funzionamento delle cellule dell’organismo umano ( citologia-citopatologia clinica), del loro differenziamento e della conseguente costituzione nei diversi tessuti (Istologia-Istopatologia clinica). I MODULO La Microscopia Ottica: prelievo e fissazione del tessuto, inclusione in paraffina; taglio delle sezioni e colorazione; il microscopio ottico. La Microscopia Elettronica:prelievo e fissazione del campione; inclusione in resina; taglio delle sezioni e colorazione; il microscopio elettronico. Tecniche di immunocitochimica: antigeni e anticorpi; aspecificità; metodo indiretto, diretto e metodi di amplificazione; colorazioni multiple; immunofluorescenza; marcatori in microscopia elettronica: pre-embedding e postembedding. Microscopia elettronica a scansione: prelievo, fissazione e disidratazione del campione; montaggio su supporto dei campioni e metallizzazione; microscopio elettronico a scansione. II° MODULO I fondamenti della citometria a flusso: Diffusione, assorbimento della luce e fluorescenza, fluorocromi. Struttura del cimometro a flusso, cell sorting. Applicazioni in cinetica cellulare: Misure di DNA, cinetica cellulare, marcatori di proliferazione, analisi degli istogrammi, analisi biparametrica DNA/BrdU Applicazioni in Immunofluorescenza: immunofluorescenza quantitativa, metodi in immunologia cellulare, analisi delle distribuzioni (cluster). Applicazioni in biologia cellulare: studio delle funzioni cellulari, studio delle cellule germinali, analisi della ploidia, studio e sortine di cromosomi umani. Strumentazioni citometriche: FACScalibur, Coulter XL, CYan, PAS IV. Testi di riferimento: Dispense di tecniche di Microscopia. S. Papa et al. Ed Quattroventi Dispense di Citometria Modalità didattiche: lezione frontale, esercitazioni di laboratorio 265 Modalità di accertamento Test di verifica parziale Programma: 1 test (2CFU/test) Valutazione finale:orale Programma: totale o scorporato della parte relativa alla verifica parziale (2-4 crediti) Tipologia dell’esame: verifica parziale: test a risposta multipla e prova pratica Verifica finale: orale (obbligatorio) CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN SCIENZE GEOLOGICHE APPLICATE ALLE OPERE ED AL TERRITORIO Banche Dati Territoriali INF/01 CFU Professore Durata Obiettivi formativi Programma: Testi di riferimento 266 6 Elvio Moretti Semestrale; 48 ore di lezioni La cartografia numerica ed i sistemi informativi territoriali sono lo strumento moderno di ausilio all’analisi ed alla gestione del Territorio. Il corso si propone tre obiettivi: fornire le basi concettuali e operative per l’impiego dei SIT; illustrare i problemi di acquisizione, mantenimento e interscambio delle basi di dati; esemplificare la modellazione di fenomeni geologici e geomorfologici. 1. Strutturazione dell’esigenza di disporre di un GIS e del Data Base Relazionale. 2. Gestione con più software GIS del Sistema Informativo. 3. Cartografia Topografica Vettoriale Georeferenziata. 4. Modalità di associazione tra elementi geometrici (Poligoni – Archi – Punti) e attributi. 5. Costruzione delle tabelle degli attributi sulla base delle cartografie esistenti in formato raster. 6. Organizzazione in spazi di attributi, insiemi di attributi, attributi e campi. 7. Modalità di archiviazione degli originali in formato raster digitale. 8. Strutturazione e codifica dei fenomeni naturali e antropici e loro rappresentazione. 9. Costruzione dei metadati tramite buffering e overlay. 10. Determinazione degli elementi di accuratezza sulla base della scala di acquisizione dei dati. 11. Gestione delle ridondanze. 12. Recupero delle informazioni tramite interviste, questionari o rilevamento diretto e indiretto. 13. Valutazione risorse esistenti nel territorio e loro gestione ecoefficiente. 14. Articolazione della dotazione futura di informazioni, flussi informativi e risorse 15. Progettazione e realizzazione di un GIS finalizzato alla gestione integrata. 16. Aggiornamento del software, dei dati, delle procedure, delle cartografie e gestione di un GIS. 17. Problemi specifici, differenze tra regioni e tra stati nella gestione delle informazioni territoriali. 18. GIS e RDBMS per la geologia e la geomorfologia 19. Cenni alla problematica dei GIS via Internet, Sistemi basati sull’HTTP con o senza IMS Microsoft Office Access 2003 – Corso rapido – Online Training Solution, Inc. Mondadori Informatica 267 Modalità didattiche Il corso si articola in lezioni pratiche. Pratiche significa che le lezioni non saranno puramente teoriche, ma al contrario, saranno tutte applicate ad esempi pratici. Inoltre per ogni lezione sarà possibile scaricare i files illustrati e descritti nella stessa lezione. Durante il corso si cercherà di progettare e realizzare un semplice database tramite Access di dati geologici e geomorfologici della fascia costiera del Parco del Monte San Bartolo Marche Settentrionali. Modalità di accerta- L’allievo, è chiamato ad un colloquio finale; il colloquio consiste nella discussione mento di argomenti inerenti il Programma:. Dinamica dei Litorali e Difesa delle Aree Costiere GEO/02 CFU Professore Durata Obiettivi formativi Programma: 268 3 + 1S Paolo Colantoni Semetrale; 40 ore (24 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Scopo del corso è quello di fornire le conoscenze di base su un sistema deposizionale di primaria importanza, che costituisce anche un ambiente di grande valore sociale ed economico. L’intensa antropizzazione sviluppatasi negli ultimi anni ha inoltre imposto l’assoluta necessità della difesa e talora del ripristino delle caratteristiche naturali delle aree costiere, nell’ottica del corretto utilizzo delle risorse ambientali. Il corso verrà pertanto svolto illustrando i principi della dinamica deposizionale e dell’evoluzione naturale o indotta dalle opere ingegneristiche delle coste, ponendo in risalto il ruolo fondamentale svolto dal moto ondoso, quale agente dinamico preponderante. L’esposizione verrà corredata di molti esempi di casi reali riferiti prevalentemente ai litorali mediterranei. Sistema litorale e ambiente costiero Processi costieri Sedimenti e loro classificazione Bilancio sedimentario Regime idrografico - moto ondoso - maree - correnti indotte Classicazione delle coste Coste rocciose e falesie Coste deposizionali e spiagge - profili di spiaggia - variazioni della linea di riva Variazioni del livello del mare Metodi di studio dell’ambiente costiero Mappatura delle coste e dei fondali adiacenti Difesa delle coste - individuazione ed eliminazione delle cause di degrado - scogliere, pennelli e loro funzione - ripascimenti artificiali - interventi non convenzionali Principi della gestione integrata Scenari futuri Testi di riferimento Ricci Lucchi F. 1992 – I ritmi del mare. Sedimenti e dinamica delle acque. La nuova Italia Scientifica, Roma. Pranzini E., 2004 – La forma delle coste – Geomorfologia costiera, impatto antropico e difesa dei litorali. Zanichelli Ed. Bird C.F., 1996, Beach Mangement . J. Wiley & Sons Ltd. Sunamura T., 1992. Geomorphology of rocky coasts. J. Wilwy & Sons Pilarczyk K. W. Zeidler R.B., 1996 . Offshore breakwaters and store evolution control. Balkrma A.A. Modalità didattiche Lezioni frontali ed escursioni Modalità di accerta- Esame orale mento Esplorazione geologica e geofisica del sottosuolo Modulo di Perforazioni Profonde GEO/05 CFU Professore Durata Obiettivi formativi Programma: Testi di riferimento Modalità didattiche Modalità di accertamento 2 + 1S Gianluigi Tonelli Semestrale; 32 ore (16 h di lezioni + 16 ore di esercitazioni) Il modulo si propone di fornire le metodologie fondamentali, teoriche e pratiche, di esplorazione del sottosuolo per la caratterizzazione dei terreni, dalle medie alle grandi profondità. 1. La Perforazione: Cenni storici; Fondamenti tecnici; Tecniche di Perforazione (a Percussione, a Rotazione, Rotary); Fluidi di perforazione; Tecniche di cementazione; Recuperi. 2. L’esplorazione geologica nella ricerca di idrocarburi: Cenni sulle principali tecniche di esplorazione petrolifera; Geologia del sottosuolo. I. G. Peli, La Perforazione, Casa Editrice Nuove Ricerche. II. Materiale di approfondimento distribuito dal docente durante il corso. Lezioni frontali; esercitazioni di campagna. Esame orale. 269 Esplorazione geologica e geofisica del sottosuolo Modulo di Metodi Geofisici e Fondamenti di Sismologia FIS/06 CFU Professore Durata Obiettivi formativi Programma: Testi di riferimento Modalità didattiche Modalità di accertamento 270 6 Stefano Santini Semestrale; 48 ore di lezioni Il modulo si propone di fornire agli studenti i concetti di alcuni Metodi Geofisici di prospezione ed i fondamenti di Sismologia propedeutici ai due Metodi Sismici 1. Metodi geofisici di prospezione geoelettrica Metodi geoelettrici. Metodo dei potenziali spontanei. Metodo della resistivita’. 2. Elasticita’ Spostamento, rotazione, sforzo e deformazione. Equazione di equilibrio. Energia di deformazione elastica. La legge di Hooke generalizzata. Equazione di equilibrio per un mezzo elastico, omogeneo ed isotropo. Equazione del moto in un mezzo elastico e le sue soluzioni. 3. Le onde di volume Fronti d’onda e raggi. Riflessione e rifrazione di onde piane. Riflessione multipla. Le dromocrone. 4. Metodi geofisici di prospezione sismica Metodi sismici a riflessione e a rifrazione. Coefficiente di riflessione ed angolo di rifrazione. Geofoni: geofono elettromagnetico a bobina mobile e geofono piezoelettrico. 5. Metodo sismico a riflessione Disposizione geofoni e punti di scoppio. Sismogrammi. Correzione statica: riduzione dei sismogrammi al piano di riferimento. Caso di orizzonte riflettente inclinato. 6. Metodo sismico a rifrazione Caso di due strati orizzontali con velocita’ verticale costante. Caso di uno strato con velocita’ piu’ bassa dello strato soprastante. Caso di tre strati orizzontali con velocita’ verticale costante. Caso di orizzonte rifrangente inclinato. A.Norinelli, Geofisica Applicata, Casa Editrice Patron, Bologna. E.Boschi, M.Dragoni, Sismologia, Casa Editrice UTET, Torino. Lezioni frontali. Esame orale. Geologia Ambientale Modulo di Architettura del Paesaggio ICAR/ 15 CFU Professore Durata Obiettivi formativi Programma: 6 Antonio Ricci Semetrale; 48 ore di lezioni Il corso ha lo scopo di fornire allo studente competenze rivolte all’analisi, alla progettazione e gestione degli spazi aperti, dal giardino, al parco, al paesaggio nelle sue componenti naturali e antropiche nonché conoscenze dei caratteri fisici ed ecologicoambientali del territorio al fine anche della tutela.Date le numerose tematiche della disciplina, l’obiettivo del modulo si propone linee guida connesse anche al riassetto ambientale nelle sue componenti paesaggistiche,in particolare vegetazionali. Concetto di paesaggio e definizione. Struttura del paesaggio. Componenti elementari. L’ambiente fisico, biologico, naturale e storico. Ambiti di intervento dell’Architettura del Paesaggio . Classificazione dei paesaggi – Sistemi paesistici dell’Italia: la regione biogeografica medio-europea e mediterranea. Fattori ambientali che influenzano gli insediamenti vegetazionali nel clima mediterraneo: Le variabili climatiche: influenza della temperatura, della luce, della pioggia, dell’umidità relativa, della nebbia, della neve e del vento . Le variabili topografiche: altitudine, inclinazione, esposizione . Le variabili edafiche: il suolo, carta europea del suolo, dissesti idrogeologici ed inquinanti. Le attività estrattive e l’erosione del suolo. Il recupero e il risanamento ambientale delle aree degradate dei terreni marginali e delle zone umide, cave e risanamento del paesaggio: potenzialità geotecniche della flora autoctona - presentazione di casi esemplificativi. L’aria: la composizione “naturale” ed inquinanti. Le piogge acide: danni prodotti a manufatti edilizi, a beni monumentali e a piante. La tutela dell’aria . L’acqua: la carta europea dell’acqua. Gli ecosistemi lentici .Adattamento delle piante allo stato dell’acqua dell’ambiente. Cenni di Fitosociologia e Cartografia della vegetazione.Le associazioni vegetali del paesaggio mediterraneo . Bioarchitettura e tutela del paesaggio.Uso razionale delle risorse in relazione agli obiettivi di “benessere.”,di risparmio energetico e di valorizzazione delle risorse ambientali. Il verde come elemento di integrazione ambientale. I parchi e i giardini e la loro funzione. La progettazione paesaggistica in Europa: il recupero di parchi storici. Il verde e la città: le alberature e il verde privato. Piante mediterranee e ambiente:studio delle piu’ comuni specie di interesse paesaggistico, le specie per il giardino mediterraneo e il loro adattamento morfo-fisiologico, gli arbusti, le tappezzanti, piante da bordure, rampicanti, piante di alta valenza decorativa, arbusti a fioritura invernale . 271 Testi di riferimento B. Guccione, Progettazione paesaggistica, idee ed esperienze, EPE Milano 2001. R. Ferretti, F. Ferrini, S. Sogni, Le specie per il giardino mediterraneo, Epe Milano 2001. Uomo, natura e territorio, Ass.Ambiente, Provincia di Roma. V. Ingegnoli, Fondamenti di Ecologia del paesaggio, Città Studi s.c.r.l., Milano, 1993. Modalità didattiche Lezioni frontali Modalità di accerta- Esame orale mento Geologia Ambientale Modulo di Discariche e Bonifiche dei Siti Inquinati CHIM/12 CFU Professore Durata Obiettivi formativi Programma: 4 Bruno Capaccioni Semetrale; 32 ore di lezioni Il corso si propone di fornire una base conoscitiva generale sul tema della caratterizzazione dei siti contaminati, del loro monitoraggio, dei fenomeni di migrazione delle stesse sostanze nel comparto acqua e nel comparto suolo, nonchè delle tecnologie di bonifica chimica e biologica (chemiremediation e bioremediation) in situ ed ex situ. Cenni sulla normativa esistente. Prospezione geochimica per la caratterizzazione di un sito contaminato. Campionamento e analisi di acque, suoli e gas. Restituzione dei dati areali. Cenni di analisi statistica e geostatistica. Definizione del valore di fondo e dell’anomalia geochimica. Meccanismi di migrazione dei contaminanti nell’ambiente superficiale e nel sottosuolo. Analisi del rischio ambientale. Tecniche di risanamento e riqualificazione. Testi di riferimento Modalità didattiche Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento Geologia Applicata alla Pianificazione Territoriale GEO/05 CFU Professore Durata Obiettivi formativi 272 5 Nicola Pio Capuano Semestrale; 40 ore di lezioni Fornire agli studenti gli elementi tecnici relativi agli aspetti geologici applicativi delle trasformazioni del territorio e valutazione dei rischi connessi e delle risorse. Il corso si propone anche di fornire agli studenti un inquadramento generale degli strumenti di pianificazione e gestione territoriale nei quali è richiesta la consulenza e la competenza del geologo professionista. Programma: Cartografia geologica di base e tematica, particolarmente utile ai fini di una corretta programmazione degli interventi sul territorio. Quadro conoscitivo: geologicostrutturale, morfologico, idrografico. Caratterizzazione litologica dei terreni affioranti, proprietà tecniche, utilizzo. Le frane e la pianficazione territoriale, cause dei fenomeni franosi, caratteristiche dei fenomeni franosi, indagini da eseguire in aree franose. Gli strumenti di pianificazione: - il P.A.I., finalità e contenuti del piano di bacino; - il P.R.G., linee guida e documentazione per l’indagine geologica; - il P.P.A.E., la pianificazione dell’attività estrattiva. Indicazioni metodologiche di massima su alcune problematiche geologiche legate alla realizzazione di strade e gallerie. Testi di riferimento Regione Marche- Assessorato urbanistica – “L’ambiente fisico delle Marche”. Carta inventario delle frane della Regione Marche. Progetto AVI e IFFI. Regione Marche: Autorità di Bacino Regionale. Amministrazione provinciale di Pesaro e Urbino: programma provinciale attività estrattive. Assessorato all’urbanistica: il PRG, uffici tecnici comunali. Appunti delle lezioni e materiale fornito dal docente. Modalità didattiche Lezioni frontali Esame orale Modalità di accertamento Geomorfologia Applicata e Quantitativa Geo/04 CFU Professore Durata Obiettivi formativi: Programma: 5 + 1S Daniele Savelli Semetrale; 56 ore (40 h di lezioni + 16 h di esercitazioni) Il corso si propone di fornire agli studenti le basi concettuali e gli itinerari metodologici per comprendere le relazioni tra geomorfologia e processi attivi per una corretta pianificazione territoriale Introduzione: campi di applicazione della geomorfologia. Fattori e indicatori geomorfici dei rischi ambientali:alluvioni, erosione, interrimento, instabilita’ dei versanti (movimenti in massa, deformazioni gravitative profonde di versante), instabilita’ delle aree costiere, valanghe, sismicita’, vulcanesimo. Geomorfologia applicata alla gestione dell’ambiente, alla pianificazione territoriale, alle grandi opere di ingegneria civile, alle sistemazioni idraulico-forestali. Attivita’ antropica e morfogenesi. Rilevamento e cartografia geomorfologica ad indirizzo applicativo. Fotogeologia applicata allo studio dei rischi geomorfologici. Beni geomorfologici, concetti e metodi di valutazione. 273 Testi di riferimento: Panizza M. - Geomorfologia applicata. NIS. Amadesi L. - Fotointerpretazione e aerofotogrammetria, Ed.Pitagora, Bologna. Drury S.A. Image Interpretation in Geology. Chapman & Hall. Modalità didattiche: Lezioni frontali; esercitazioni in sede e sul terreno Esame orale. Modalità di accertamento Idraulica Agraria e Sistemazioni Idraulico-Forestale AGR/08 CFU Professore Durata Obiettivi formativi 5 Michele Di Lorenzo Semestrale; 40 ore di lezioni Il corso si propone di fornire agli studenti le basi delle conoscenze dell’idraulica, sia per affrontare i problemi relativi all’uso della risorsa idrica a scopo agricolo che per impostare i problemi di difesa idraulica del territorio. Verranno forniti gli elementi progettuali delle principali opere di sistemazione idraulico-forestale, con particolare riferimento alle tecniche di ingegneria naturalistica. Programma: Introduzione - Principi di idraulica, elementi di idrostatica, studio dei problemi connessi con la quiete ed il moto dell’acqua, generalità sul moto dell’cqua, trasporto dell’acqua nelle condotte in pressione, problemi di dimensionamento e verifica delle condotte. Trasporto dell’acqua nei canali. Criteri per il dimensionamento dei canali. La misura delle portate. Il bacino idrografico ed i processi idrologici - Definizione di bacino idrografico, caratteristiche e indici morfometrici, curve caratteristiche idrologiche, le precipitazioni, regimi pluviometrici e regimi fluviali. La formazione dei deflussi, il tempo di corrivazione, le piene fluviali. Formule empiriche per il calcolo delle portate al colmo e i modelli afflussi-deflussi. Il trasporto solido. La fonte dei dati idrologici. Dal Sevizio Idrografico al sistema dei Centri Funzionali. La sistemazione idraulica del territorio - Il dissesto idrogeologico; i criteri generali di sistemazione dei versanti e dei corsi d’acqua, le principali opere di sistemazione di versante e d’alveo: opere trasversali e opere longitudinali; principi dell’ingegneria naturalistica; difesa dalle piene, interventi strutturali e non strutturali, le reti di telerilevamento. Testi di riferimento D. Citrini e G. Noseda: Idraulica. Editrice Ambrosiana, Milano. G. Benini: Sistemazioni idraulico-forestali, UTET Torino. V. Ferro: La sistemazione dei bacini idrografici, McGraw-Hill; V. Ferro, G. Dalla Fontana, S. Pagliata, S. Pugliesi, P. Scottoni: Opere di sistemazione idraulico-forestale a basso impatto ambientale, McGraw-Hill; M.A. Lenzi, V. D’Agostino e D. Sonda: Ricostruzione morfologica e recupero ambientale dei torrenti. Editoriale BIOS; G. Di Rosa: Rischio idrogeologico e difesa del territorio, Dario Flaccovio Editore, Palermo Modalità didattiche Lezioni frontali, seminari di approfondimento, visite tecniche 274 Modalità di accertamento Esame orale Progettazione e Gestione delle Aree Protette GEO/01 CFU Professore Durata Obiettivi formativi 6 Rodolfo Coccioni Semestrale; 48 ore di lezioni La principale finalità del corso è quello di fornire le conoscenze sui percorsi metodologici ed operativi finalizzati alla redazione degli strumenti di programmazione e gestione delle aree protette. Programma: Le aree protette. Aspetti generali delle aree protette. Obiettivi delle aree protette. Classificazione delle aree protette. Parchi nazionali. Parchi regionali. Aree marine protette. Riserve statali. Riserve regionali. Zone umide. Altre aree protette. Elenco ufficiale delle aree protette. Organi e strumenti di gestione. Normativa di riferimento per le aree protette. Pianificazione e gestione delle aree protette. Casi studio di aree protette: sistema italiano, sistema americano, sistema francese, sistema spagnolo. Localizzazione e qualificazione dei siti a carattere naturalistico, geologico, paleontologico, geomorfologico, mineralogico-petrografico e archeologicopreistorico. Progettazione e gestione di operazioni di recupero e valorizzazione del patrimonio naturalistico, geologico, paleontologico, geomorfologico, mineralogico-petrografico e archeologico-preistorico. Progettazione di interventi di tutela, di gestione e di valorizzazione del patrimonio museale naturalistico, geologico, paleontologico, geomorfologico, mineralogico-petrografico e archeologico-preistorico. Biomonitoraggio nelle aree marine protette. Testi di riferimento Modalità didattiche Lezioni frontali, visite ed escursioni di studio presso aree protette ed enti di governo, utilizzo di strumenti informatici idonei per la progettazione e la gestione delle aree protette Prova scritta e colloquio orale Modalità di accertamento Valutazione, gestione e mitigazione dei rischi geologici Modulo di Rischio sismico GEO/05 CFU Professore Durata Obiettivi formativi: 3 Roberto Romeo Semestrale; 24 ore di lezioni Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali sull’attività e sui meccanismi sismici in funzione del rischio connesso ai terremoti 275 Programma: Pericolosità sismica e schematizzazione delle azioni di calcolo Effetti deformativi del suolo indotti dalle azioni sismiche. Plasticizzazione locale e capacità portante delle fondazioni Spinta dinamica delle terre e opere di sostegno Frane e stabilità dei pendii Liquefazione, cedimenti e instabilità Verifica delle fenomenologie indotte con riferimento alla normativa Italiana e agli Eurocodici. Testi consigliati Materiali e appunti distribuiti durante le lezioni Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni pratiche in laboratorio e in campagna. Esame orale Modalità di accertamento Valutazione, gestione e mitigazione dei rischi geologici Modulo di Rischio idrogeologico GEO/05 CFU Professore Durata Obiettivi formativi: 3 Carmela Paletta Semestrale; 24 ore di lezioni Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali relativi al rischio idraulico ed al rischio di frana ed alle misure di mitigazione di tali rischi Programma: Quadro legislativo di riferimento. Il concetto di rischio. Rischio idraulico e rischio da frane. Pluviometria e deflussi superficiali: definizione, strumenti di misura, analisi ed elaborazione dei dati. Elementi di statistica applicata all’idrologia. Misure di mitigazione del rischio: - elementi di sistemazione idraulica dei corsi d’acqua e laminazione delle piene - elementi di tecniche di difesa dei versanti. Testi consigliati Materiali e appunti distribuiti durante le lezioni Modalità didattiche: Lezioni frontali, esercitazioni pratiche in laboratorio e in campagna. Esame orale Modalità di accertamento Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali sull’attività vulcanica e sui meccanismi eruttivi in funzione del rischio vulcanico e della sua mitigazione Programma: Vulcanismo e tettonica a placche. Caratteristiche fisiche e chimiche dei magmi. Genesi dei magmi e loro risalita. Camere magmatiche. Crateri e caldere. Meccanismi dell’attività effusiva e dell’attività esplosiva . Attività esplosiva di tipo stromboliano, hawaiano, pliniano, vulcaniano, idromagmatico e surtseiano. Flussi piroclastici: ignimbriti e surges. Attività fumarolica ed idrotermale. Fenomeni concomitanti all’attività eruttiva. I vulcani attivi. Eventi precursori delle eruzioni.: attività sismica ,deformazioni del suolo,variazione della composizione dei gas. Sorveglianza dei vulcani attivi. Previsione delle eruzioni. I vulcani e l’ambiente. Il rischio vulcanico. Pericolosità connessa all’attività esplosiva ed effusiva. La pericolosità dei vulcani attivi nel mondo. Il rischio connesso ai vulcani attivi italiani. Testi di riferimento M. Cortini, R. Scandone, Un’introduzione alla vulcanologia, Liguori editore, 1987 Materiali e appunti distribuiti durante le attività didattiche Modalità didattiche Lezioni frontali, esercitazioni pratiche in laboratorio e in campagna. Esame orale Modalità di accertamento Valutazione, gestione e mitigazione dei rischi geologici Modulo di Rischio Vulcanico GEO/08 CFU Professore Durata 276 3 Giovanni Nappi Semestrale; 24 ore di lezioni 277 278