PIANO DI STUDIO CDL SCIENZE NATURALI ANNO SEM. I 1° II I Chimica Generale Matematica ed Informatica¹ (unico esame con) Fisica per Scienze Naturali II CFU CFU CFU lez lab/es. 4 2 6 MAT/05 6 4 2 Di Base FIS/07 9 8 1 Botanica generale Di Base Discipline naturalistiche BIO/01 9 6 3 Anatomia Comparata e citologia Caratterizzante Discipline biologiche BIO/06 9 7 2 Matematica ed Informatica¹ (unico esame con) Di Base Discipline matematiche, informatiche e statistiche INF/01 6 4 2 Elem. Mineral. e Petrografia Caratterizzante GEO/07 9 8 1 Inglese I Altre attività form. L-LIN/12 3 Botanica sistematica Affine o integrativa BIO/02 9 7 Chimica Organica con elem. di Biochimica Di Base CHIM/06 6 6 Inglese II Altre attività form. L-LIN/12 6 1 5 Zoologia I ³ (unico esame con) Di Base Discipline chimiche Prova finale e conoscenza lingua straniera Discipline naturalistiche BIO/05 6 5 1 Caratterizzante Discipline di scienze della Terra GEO/02 5 5 Ecologia Caratterizzante Discipline ecologiche BIO/07 9 7 2 Genetica Affine o integrativa BIO/18 9 8 1 Zoologia I ³ (unico esame con) Di Base Discipline naturalistiche BIO/05 3 2 1 Caratterizzante Discipline di scienze della Terra GEO/02 4 4 Formazione a scelta Altre attività form. A scelta Ecogeografia di comunità e popolazioni Caratterizzante Discipline biologiche BIO/05 6 6 Etologia Caratterizzante Discipline biologiche BIO/05 6 6 Paleobiologia Caratterizzante Discipline di scienze della Terra GEO/01 6 3 Geologia ed elementi di Geomorfologia (unico esame con) I SSD CHIM/03 Di Base 4 (unico esame con) 2° AMBITI DISCIPLINARI Discipline chimiche Discipline matematiche, informatiche e statistiche Discipline fisiche Geologia ed elementi di Geomorfologia 3° ATTIVITA' FORMATIVE Di Base INSEGNAMENTI Discipline di scienze della Terra Prova finale e conoscenza lingua straniera CFU SEM CFU TOT 30 57 27 3 2 32 63 4 31 6 33 60 3 1 II Zoologia II Caratterizzante Discipline biologiche BIO/05 9 8 1 Formazione a scelta Altre attività form. A scelta Entomologia Caratterizzante Agr, chim, fis, giur, econ, ecc. AGR/11 6 5 1 Fisiologia generale Caratterizzante Discipline biologiche BIO/09 6 5 1 Ecologia vegetale Caratterizzante Discipline ecologiche BIO/03 6 5 1 Prova finale Altre attività form. Prova finale 3 Tirocinio Altre attività form. Tirocinio 6 6 TOTALE CFU 180 27 180 180 Insegnamenti con moduli: Matematica ed Informatica: Matematica (6 cfu), Informatica (6 cfu) Botanica sistematica: Riconoscimento flora vascolare (4 cfu), Biodiversità vegetale (5 cfu) INSEGNAMENTI A SCELTA consigliati dal corso di laurea* Laboratorio di Biologia vegetale (4 cfu) BIO/01 Biosistematica vegetale molecolare (4 cfu) BIO/01 Laboratorio di preparazioni zoologiche (4 cfu) BIO/05 Ontogenesi e differenziamento delle piante (4 cfu) BIO/01 *L’attivazione dei corsi a scelta è subordinata alla disponibilità delle risorse. 2 Di seguito i contenuti sintetici degli insegnamenti previsti Insegnamento Anatomia comparata e citologia Botanica generale Botanica sistematica Chimica Generale Chimica Organica con elem. di Biochimica Ecogeografia di comunità e popolazioni Ecologia Ecologia vegetale Contenuti sintetici Macromolecole biologiche. Metodi di studio per cellule e tessuti. ELEMENTI DI CITOLOGIA E ISTOLOGIA: membrana plasmatica, sistema membranoso del citoplasma, ribosomi, mitocondri, citoscheletro, nucleo, tessuti epiteliali e connettivali. PRINCIPI DI ANATOMIA COMPARATA DEI VERTEBRATI: sistematica, apparato tegumentario, apparato circolatorio, denti, apparato scheletrico (cranio, vertebre, cinture pettorali e pelviche, pinne impari). Introduzione alla scienza delle piante: Concetto di eterotrofia ed autotrofia. Caratteristiche strutturali e funzionali della cellula vegetale. Parete cellulare: formazione e crescita per distensione e in spessore. Vacuoli: Struttura e funzione. Fenomeni osmotici. Plastidi. Struttura e funzione di cloroplasti, amiloplasti, cromoplasti ed ezioplasti. Aspetti generali della fotosintesi. Anatomia della struttura primaria e secondaria della radice e del fusto. Anatomia della foglia dorso-ventrale, isolaterale ed aghiforme. Ruolo nella traspirazione. Il corso prevede la preparazione e l’osservazione, in laboratorio, di preparati cito-istologici. Il corso trasferisce informazioni essenziali inerenti tassonomia, nomenclatura, evoluzione e diversificazione degli organismi vegetali. Con particolare riguardo alle piante vascolari, quest’insegnamento mira a far acquisire agli studenti conoscenze sugli strumenti atti al loro riconoscimento, e capacità essenziali per reperire, interpretare e divulgare informazioni adeguate a descriverne la diversità. Questo corso introdurrà lo studente ai concetti di base della chimica quali la struttura atomica, il legame chimico e le proprietà dei diversi stati di aggregazione della materia. Saranno quindi trattate le proprietà delle soluzioni (in particolare quelle acquose), le leggi dell’equilibrio chimico, le caratteristiche degli acidi e delle basi e delle reazioni tra di essi. Lo studio delle reazioni di ossidoriduzione, delle reazioni di precipitazione e degli equilibri di solubilità completerà il programma. Orbitali atomici. L’ibridizzazione degli orbitali atomici del carbonio: sp3, sp2, sp. Orbitali molecolari e legame chimico. Nomenclatura IUPAC di molecole organiche, Acidità-basicità di composti organici. Panoramica sulle reazioni organiche. Stereochimica: molecole chirali, enantiomeri, forme meso. Le regole di Cahn, Prelog, ed Ingold. Benzene e aromaticità: regola di Huckel, Altri composti aromatici. Cenni sulle molecole della vita e sulle molecole di uso comune: i carboidrati le proteine, gli acidi nucleici, i lipidi, i polimeri di addizione condensazione, i tensioattivi. Il corso fornisce basi indispensabili per il curriculum in conservazione della natura (concetti base di ecologia di comunità e popolazioni e ecogeografia), avvicina lo studente ai modelli matematici dell’ecologia e si prefigge di fornire un approccio conoscitivo ad un tempo teorico e applicativo. Ecosistema, energia negli ecosistemi, reti trofiche, produttività negli ecosistemi, cicli biogeochimici, dinamica di popolazioni, sviluppo ed evoluzione negli ecosistemi I fattori ecologici che condizionano la vita delle piante. Adattamenti delle piante al clima e al suolo. 3 Elementi di Mineralogia e Petrografia Entomologia Etologia Fisica per Scienze Naturali Fisiologia generale Genetica Geologia ed elementi di Geomorfologia Inglese I Principi e metodi di studio della flora e della vegetazione. Dinamismo della vegetazione Zonazione della vegetazione in relazione alla latitudine e all’altitudine Definizione di minerale. Cristallografia strutturale e morfologica. Cristallochimica. I concetti di isomorfismo e polimorfismo. Mineralogia Sistematica. I minerali non silicatici. I silicati e la loro classificazione strutturale. La struttura del Pianete Terra. La teoria della Tettonica a Placche. Il ciclo delle rocce. I processi petrogenetici: la genesi delle rocce magmatiche, metamorfiche, sedimentarie. La classificazione delle rocce magmatiche, metamorfiche sedimentarie. Riconoscimento macroscopico di minerali e rocce. Importanza, diversità e conservazione degli insetti. Morfologia, anatomia e fisiologia della classe insetti. Organi di senso e comportamento. Sviluppo e cicli biologici. Sistematica, filogenesi e classificazione. L'importanza degli insetti negli ecosistemi. Introduzione allo studio del comportamento animale. Genetica e comportamento. Lo sviluppo del comportamento. Ecologia del comportamento. Territorialismo e homing. Comportamento riproduttivo. Le società animali. Organizzazione sociale nei primati. Evoluzione e biogeografia del genere Homo. Il processo di ominazione. Grandezze fisiche, misure e teoria degli errori- Sistemi di riferimento- I vettori- Moto rettilineo uniforme (mru)- Moto rettilineo uniformemente accelerato (mrua)- Moti nel piano- Interazioni fondamentali- Le forze- Leggi di Newton e sistemi di riferimento inerziali e non inerziali- Equilibrio dei corpi solidi – Statica (cenni)- Dinamica del punto materiale- Lavoro - Energia – PotenzaImpulso e quantità di moto - Urti nel piano-Gravitazione universale e leggi di Keplero- Equilibrio dei fluidi – Fluidostatica – Equazione di Bernoulli (cenni)- Calore e temperatura – Passaggi di statoTermodinamica e principi della termodinamica- Onde elastiche e Acustica (cenni)- Ottica geometrica- Elettrostatica- Corrente elettrica- Elettromagnetismo. Il corso ha l'obiettivo specifico di fornire la conoscenza delle variabili fisiologiche degli organismi viventi e dei meccanismi che le controllano e gli eventi cellulari responsabili della genesi e della trasmissione dei segnali bio-elettrici. Gli argomenti trattati prevedono l’approfondimento delle seguenti tematiche: generalità della cellula animale, permeabilità e trasporto, il sangue, ioni ed eccitamento, ioni ed eccitamento, propagazione e trasmissione dei segnali, muscoli e movimento. Il corso propone lo studio dei principali temi della genetica, i fondamenti e le applicazioni delle leggi di Mendel e la descrizione del dogma centrale della biologia molecolare. Vengono inoltre trattati la mappatura dei geni eucariotici, la variabilità genetica, la genetica di popolazioni e l’ereditarietà dei caratteri complessi. Cartografia. Struttura interna della Terra. Sismica e prospezione del sottosuolo. Idrocarburi. Tettonica delle placche. Principi di stratigrafia e cronologia geologica. Geologia strutturale. Cartografia geologica. Geologia della regione mediterranea, dell’Italia e della Calabria. Processi di erosione, trasporto e sedimentazione. Fiumi e delta. Le spiagge. L’acqua nel sottosuolo e il carsismo. Competenze di base B1 Lower (Common European Framework of Reference, European Council 2001). 4 Inglese II Matematica ed Informatica Paleobiologia Zoologia I Zoologia II Laboratorio di Biologia vegetale Biosistematica vegetale molecolare Sviluppare e potenziare abilità accademiche, in particolare, essere in grado di comprendere testi relativi al contesto accademico e sviluppare lessico specialistico. MATEMATICA- Numeri naturali, interi, razionali, reali. Generalità sulle funzioni, funzioni elementari. Limiti di funzioni. Funzioni continue, discontinuità. Alcuni teoremi sulle funzioni continue: di Weierstrass, di esistenza degli zeri, dei valori intermedi. Derivate. Derivate delle funzioni composte, delle funzioni inverse. Massimi e minimi relativi. Teoremi di Fermat, Rolle e Lagrange. Funzioni crescenti e decrescenti. Funzioni convesse e concave. Il teorema di l'Hopital. Studio del grafico di una funzione. INFORMATICA- Scopo del corso è la familiarizzazione con i principali concetti dell’informatica. In particolare, saranno affrontati aspetti legati alla rappresentazione e all’elaborazione di informazioni, alla programmazione, alla risoluzione algoritmici di problemi. Saranno inoltre illustrati specifici software per la produttività individuale, con particolare attenzione ai fogli elettronici come strumenti per l’organizzazione tabellare dei dati, la loro analisi e la loro rappresentazione grafica. Tafonomia; scienza della classificazione; micro e macroevoluzione. Rassegna di gruppi selezionati di invertebrati fossili includente: i) elementi per il riconoscimento; ii) storia evolutiva e significato stratigrafico; iii) significato ambientale. Aspetti generali della Zoologia, la riproduzione e lo sviluppo degli animali. La tassonomia e le scuole tassonomiche, i metodi per costruire la classificazione. Microevoluzione e macroevoluzione, la speciazione, anagenesi e filogenesi nel Regno animale. Parte speciale: Protozoi, Poriferi, Cnidari. I Platelminti, i Nematodi. I taxa metamerici: Anellidi, Artropodi. Crostacei, Insetti e loro evoluzione. Cenni sull’evoluzione dei Primati ed i loro rapporti filogenetici con l’uomo. Evoluzione- Storia del pensiero evoluzionistico: Buffon, Cuvier, Lamarck. Charles Darwin. Neodarwinismo. Teoria sintetica dell’evoluzione. Sistematica- Molluschi: Generalità– Solenogastri, Caudofoveati, Poliplacofori, Monoplacofori, Scafopodi, Gasteropodi, Bivalvi, Cefalopodi. Artropodi: Trilobiti, Chelicerati (Merostomi, Picnogonidi, Aracnidi) Echinodermi: Generalità – Asteroidei, Ofiuroidei, Echinoidei, Oloturoidei, Crinoidei. Il piano organizzativo dei Cordati: Urocordati, Cefalocordati, Vertebrati (Agnati: Missine e Petromizonti, Condroitti, Osteitti, Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi). Attività di laboratorio sulla fotosintesi, sui fenomeni osmotici a livello cellulare, tissutale e sistemico, sulle attività enzimatiche, sull’estrazione, purificazione, dosaggio e separazione elettroforetica di proteine da specie vegetali diverse, sull’estrazione del DNA e mRNA loro purificazione e separazione elettroforetica; attività laboratoriali su preparati istologici estemporanei di parenchimi , analisi del ciclo mitotico attraverso la morfologia della cromatina nucleare; attività sui principali protocolli di colorazione di preparati istologici e citologici estemporanei. Journal club in lingua inglese su un argomento selezionato dagli studenti. Sistematica e biosistematica. Applicazione dei metodi molecolari per lo studio vegetale. Uso delle sequenze per dedurre le relazioni evolutive. Metodologie di estrazione, verifica, amplificazione e sequenziamento del DNA estratto da tessuti vegetali. Riconoscimento dei polimorfismi genetici mediante diversi marcatori ed elaborazione dei dati mediante analisi multivariata. 5 Laboratorio di preparazioni zoologiche Ontogenesi e differenziamento delle piante Studi ed istruzione zoologica in Italia. Regole di nomenclatura binomia. Raccolta e conservazione temporanea dei campioni zoologici. Catalogazione dei reperti. Disinfestazione e recupero di campioni. Preparati microscopici. Preparazioni in liquido. Preparazioni a secco. Preparazione di tracce e segni. Preparazione di acquari, terrari ed acquaterrari per scopi scientifici e didattici. Calchi e modelli. Allestimento di diorami e scatole entomologiche. Sviluppo delle piante: basi cito-fisiologiche della crescita e del differenziamento. Ruolo degli ormoni nell’organogenesi embrionale e nello sviluppo post-embrionale. Regolazione del ciclo cellulare. Controllo della fioritura e sviluppo del fiore. Il seme: quiescenza, dormienza, germinazione ed invecchiamento. 6