II ANNO I SEMESTRE Corso di Laurea in Scienze

II ANNO
I SEMESTRE
Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Programma del corso di Metodologie Biochimiche
Anno Accademico 2008-2009
Prof. M. Soria
Tecniche
centrifugative:
centrifugazione
differenziale
e
in
gradiente
di
densità;
ultracentrifugazione analitica.
Tecniche spettrofotometriche (spettrofotometria UV-visibile, spettrofluorimetria).
Metodi di dosaggio della concentrazione proteica e dell'attività enzimatica.
Tecniche cromatografiche (principi
generali, cromatografia ad esclusione, a scambio ionico,
idrofobica, di affinità, FPLC, HPLC, cromatografia su strato sottile).
Tecniche
elettroforetiche (elettroforesi nativa e in SDS, in gradiente,
bidimensionale,
isoelettrofocalizzazione).
Tecniche immunochimiche: western blot; saggi immunologici.
Strategie per la purificazione di proteine.
Aminoacido analisi, degradazione di Edman.
Spettrometria di massa.
Testi consigliati
Reed, Holmes, Weyers e Jones, Metodologie di base per le Scienze Biomolecolari, Zanichelli
Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Programma del corso di Chimica Fisica
Anno Accademico 2008-2009
Prof. R. Zanasi
Teoria cinetica dei gas. Pressione di un gas ideale; temperatura e velocità efficace. Distribuzione
delle velocità molecolari in un gas ideale secondo Maxwell; funzione di distribuzione delle energie
cinetiche traslazionali molecolari. Collisioni molecolari, numero totale di collisioni per unità di
tempo e di volume.
I concetti di base della termodinamica. Sistemi termodinamici; equilibrio termodinamico;
proprietà termodinamiche intensive ed estensive; stato termodinamico, funzioni di stato,
temperatura e zeresimo principio della termodinamica. Equazioni di stato, equazione di stato
del gas ideale. Gas reali, natura delle interazioni intermolecolare, temperatura critica, equazioni di
stato dei gas reali; effetto Joule-Thomson; equazioni di stato di liquidi e solidi.
Primo principio della termodinamica. Lavoro e calore; trasformazioni reversibili; capacità
termiche; espansione isoterma reversibile del gas ideale. Energia interna; misura della variazione
di energia interna. Entalpia. Capacità termiche a volume e pressione costante.
Termochimica. Stato standard di una sostanza. Entalpie standard di trasformazione. Entalpia di
reazione. Legge di Hess. Entalpia standard di reazione; entalpia standard di formazione.
Dipendenza dell’entalpia di reazione dalla temperatura, legge di Kichhoff.
Secondo principio della termodinamica. Trasformazioni spontanee e non spontanee; misura del
disordine di materia ed energia, entropia. Variazione di entropia per processi spontanei. La
variazione di entropia dell’ambiente. Generalizzazione del secondo principio. Entropia ed
equilibrio. Variazione di entropia per una transizione di fase, regola di Trouton. Entropia assoluta e
terzo principio della termodinamica. Entropia standard molare. Entropia di reazione.
Svolgimento spontaneo delle reazioni chimiche; l’energia di Gibbs; condizione di spontaneità e
raggiungimento dell’equilibrio in termini di energia di Gibbs; quantità massima di lavoro di non
espansione ottenibile.
Gli equilibri di fase delle sostanze pure. Variazione dell’energia di Gibbs per una variazione di
temperatura e pressione. I diagrammi di stato; i confini di fase; equazione di Clapeyron; curva
limite solido-liquido, curva limite liquido vapore ed equazione di Clausius-Clapeyron, curva limite
solido-vapore; punti caratteristici, punto di ebollizione e di congelamento ordinari, punto critico,
punto triplo. Regola delle fasi. Diagramma di stato dell’acqua, dell’anidride carbonica.
Le proprietà delle miscele. Proprietà molari parziali; volume molare parziale; energia di Gibbs
molare parziale; potenziale chimico. Potenziale chimico di un gas; potenziale chimico standard;
potenziale chimico di un gas in una miscela di gas ideali; condizione di equilibrio di fase per le
miscele. Variazione di energia di Gibbs per il mescolamento spontaneo di gas ideali. Soluzioni
ideali; variazione dell’energia di Gibbs per il mescolamento di liquidi. Il potenziale chimico dei
componenti di una soluzione ideale; stati standard. Pressione di vapore di una soluzione ideale;
legge di Raoult. Soluzioni diluite ideali; pressione di vapore del soluto in una soluzione diluita
ideale; legge di Henry. Soluzioni non ideali. Proprietà colligative; abbassamento della pressione di
vapore; abbassamento crioscopico e innalzamento ebullioscopio; pressione osmotica; legge di
van’t Hoff della pressione osmotica; osmometria; osmosi, osmosi inversa; osmosi e membrane
cellulari; trasporto attivo.
I principi dell’equilibrio chimico. Avanzamento di una reazione chimica; condizione di equilibrio;
variazione dell’energia di Gibbs in funzione dell’avanzamento della reazione. Energia di
Gibbs di reazione; condizioni di spontaneità e di equilibrio di una reazione chimica.
Variazione dell’energia di Gibbs con la composizione; energia di Gibbs standard di reazione;
quoziente di reazione; quoziente di reazione all’equilibrio, ovvero, costante termodinamica di
equilibrio. Energia di Gibbs standard di reazione in termini di entalpia ed entropia standard di
reazione. Energia di Gibbs standard di formazione. Effetto della temperatura sulla costante di
equilibrio. Reazioni accoppiate; attività biologica e termodinamica dell’ATP.
Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Programma del corso di Fisiologia Vegetale
Anno Accademico 2008-2009
Prof. S. Conti
EVOLUZIONE ED ADATTAMENTO: Comparsa ed evoluzione delle piante. La colonizzazione
delle terre emerse: adattamenti all’ambiente subaereo, la relazione tra forma e funzione nelle
piante. Zone climatiche: i biomi. L’ambiente Mediterraneo, adattamenti morfologici e fisiologici.
LE PIANTE E L’ACQUA: Le proprietà chimiche e fisiche dell’acqua. Diffusione, osmosi,
flusso di massa, capillarità. Potenziale idrico e sue componenti. Il diagramma di Hoeffler. Il
percorso dell’acqua nel continuum suolo-pianta-atmosfera: assorbimento radicale, flusso nello
xilema, traspirazione. La cavitazione. Regolazione della traspirazione stomatica, strato limite e
conchiglie di diffusione. Adattamenti alla vita in ambienti aridi .
LA FOTOSINTESI: Fotochimica: eccitazione e trasferimento di energia tra i pigmenti
fotosintetici. Utilizzo dell’energia luminosa, spettro di azione e spettri di assorbimento.
Assimilazione del Carbonio secondo il metabolismo fotosintetico C3. La fotorespirazione.
Metabolismo C4 e CAM: adattamenti anatomici e fisiologici. Ecofisiologia della fotosintesi,
relazione tra fattori ambientali e fotosintesi, i fattori limitanti, punti di compensazione. Il
compromesso
fotosintesi-traspirazione,
fattori
limitanti
la
produttività
fotosintetica.
Traslocazione nel floema e destino dei prodotti della fotosintesi: sintesi di glucosio, saccarosio,
amido, cellulosa.
NUTRIZIONE MINERALE: La nutrizione minerale ed il trasporto dei soluti. Le colture
idroponiche. I principali nutrienti necessari alla vita delle piante. L’azoto. Le micorrize.
FITOREGOLATORI: Auxina, Gibberelline, Citochinine, Etilene, Acido Abscissico. Principali
effetti fisiologici. Metabolismo.
CRESCITA, SVILUPPO E DIFFERENZIAMENTO: La germinazione del seme e la
mobilizzazione della riserve nutritive. Il fitocromo e la fotomorfogenesi. La fioritura.
FISIOLOGIA DEGLI STRESS: Stress biotici ed abiotici. Stress idrico, il ruolo dell’ ABA,
adattamento osmotico.
II ANNO
II SEMESTRE
Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Programma del corso di Ecologia
Anno Accademico 2008-2009
Prof. Anna Alfani
Autoecologia
Livelli di organizzazione ecologica. Organismo, popolazione, comunità. Diversità ecologica.
Relazioni organismi-ambiente. Omeostasi e retroazione negativa.
Condizioni nei sistemi acquatici e terrestri: luce, temperatura, acqua, nutrienti, pH. Variazioni nel
tempo e nello spazio. Limiti di tolleranza e condizioni ottimali. Risposte adattative degli organismi.
Organismi regolatori e conformisti. Valenza ecologica, indicatori ecologici.
Il clima: fattori ed elementi del clima. Effetto serra Macro- meso- e microclima. Fasce latitudinali e
altitudinali della vegetazione. Diagrammi climatici.
Ecologia del suolo
Il suolo. Pedogenesi. Fasi del suolo. Sostanza organica. Biota del suolo. Tessitura e profilo del
suolo. Attività biologica. Processo di decomposizione.
Ecologia di popolazione
Specie e popolazione. Dinamica di popolazione: accrescimento esponenziale e logistico. Curve di
sopravvivenza. Strategie adattative ad r e k selezione. Variabilità genetica delle popolazioni.
Selezione naturale. Fitness ed evoluzione nelle popolazioni naturali.
Interazioni fra organismi. Competizione per le risorse. Esclusione competitiva. Spostamento dei
caratteri. Competizione e coesistenza. Predazione. Mimetismo. Erbivoria e difesa delle piante.
Parassitismo. Mutualismi trofici, difensivi, dispersivi. Ecto ed endomutualismi. Risposte evolutive e
coevoluzione.
Ecologia di comunità
Comunità biotiche. Diversità. Dominanza. Nicchia ecologica. Stabilità di resistenza e di resilienza.
Variazioni spaziali. Ecotono ed effetto margine. Variazioni temporali. Successione: stadi serali e
climax. Successioni autotrofe ed eterotrofe. Successioni primarie e secondarie.
Relazioni trofiche e analisi funzionali delle comunità. Organismi autotrofi ed eterotrofi. Le catene
alimentari. Sistema dei pascolatori e dei decompositori. Flusso di energia nelle comunità. Efficienza
di trasferimento dell’energia. Produttività primaria lorda e netta. Fattori limitanti la produttività
primaria. Piramidi ecologiche. Bioaccumulo e magnificazione ecologica.
Ciclo della materia. Cicli biogeochimici del carbonio, dell’azoto, dello zolfo e del fosforo.
Organicazione, immobilizzazione e mineralizzazione degli elementi. Il ruolo dei microrganismi nel
ciclo degli elementi. Eutrofizzazione naturale e culturale.
Ecologia applicata
Impatto delle attività umane sulla biosfera. Agroecosistemi. Ecosistemi urbano-industriali.
Inquinamento dell’aria, dell’acqua e del suolo. Biomonitoraggio.
Testi consigliati
Smith T.M., Smith R.L. – ELEMENTI DI ECOLOGIA – Pearson , 2007
Odum E.P., Barrett G.W. – FONDAMENTI DI ECOLOGIA – Piccin, 2007
Bullini L., Pignatti S., Virzo De Santo A. - ECOLOGIA GENERALE - UTET, 1998
Ricklefs R.E. - L’ECONOMIA DELLA NATURA - Zanichelli, 1999
Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Programma del corso di Anatomia Comparata
Anno Accademico 2008-2009
Prof. Teresa Capriglione
Finalità del Corso:
Fornire allo studente, attraverso l’analisi delle somiglianze e delle differenze nella organizzazione
strutturale e funzionale dei diversi apparati, informazioni e conoscenze sulle caratteristiche generali
dei vertebrati e su quelle peculiari di ogni classe di questo subphylum.
Programma
L'organizzazione morfologica e la comparazione anatomica nei Vertebrati esaminate anche in
rapporto alla filogenesi, alla funzione e all'ambiente.
Concetto di filogenesi, ontogenesi, , evoluzione, omologia, analogia, convergenza. Significato e
valore della simmetria nel mondo animale.
Caratteri generali e classificazione dei Cordati.
Gli apparati organici nelle varie classi dei Vertebrati:
- Apparato scheletrico: aspetto anatomico, istologico ed embriologico; nozioni essenziali sullo
scheletro assile, lo scheletro appendicolare e lo scheletro zonale.
- Apparato circolatorio: il sangue, il sistema dei vasi sanguigni e la sua origine embriologica, il
cuore e la sua origine embriologica; schema della circolazione sanguigna dei Vertebrati.
- Apparato tegumentario: epidermide e derma; ghiandole cutanee, formazioni cornee epidermiche,
formazioni scheletriche dermiche, colorazioni del tegumento.
-Apparato respiratorio: la respirazione branchiale e polmonare; le vie respiratorie; i derivati
faringei..
- Apparato escretore: struttura ed evoluzione del rene. Osmoregolazione.
Libri di testo consigliati
LIEM , Anatomia Comparata dei Vertebrati, ed. EdiSES
Kent , Anatomia Comparata dei Vertebrati, ed. Piccin