Livelli di organizzazione nella materia vivente. Elementi chimici importanti per la vita. Legami covalenti e legami deboli. Acqua e legame idrogeno. Carbonio e gruppi funzionali. Isotopi e loro uso in biologia. Monomeri e polimeri.

Carboidrati. Lipidi. Proteine. Acidi nucleici. Metabolismo. Energia libera. Enzimi.

Dimensioni delle cellule. Struttura della cellula animale. Nucleo.Ribosomi.Endomembrane.Lisosomi.Mitocondri.CitoscheletroModelli di membrana. Struttura e metodi di studio della membrana. Passaggio di materiali: diffusione,osmosi, diffusione facilitata, trasporto attivo. Endocitosi ed esocitosi. Glicocalice e giunzioni intercellulari.

Respirazione cellulare.Ciclo dell'ATP.Fasi della respirazione. Respirazione aerobica e anaerobica, fermentazione. Riproduzione cellulare. Ciclo cellulare. Mitosi. Fase Go. Colture cellulari. Meiosi e cicli vitali. Fasi della meiosi. Variabilità e ereditarietà. Differenza tra meiosi e mitosi. Riassortimento degli omologhi e ricombinazione (crossing over). Casualità della fecondazione.

Le leggi di Mendel. Genotipo. Fenotipo. Assortimento indipendente. Dominanza incompleta. Codominanza. Alleli multipli. Pleiotropia. Epistasi. Eredità multigenica. Eredità mendeliana nell'uomo. Alberi genealogici. Disordini genetici dominanti e recessivi. Malattie multifattoriali. Cromosomi e fattori di Mendel. Esperimenti di Morgan. Eredità legata al sesso. Geni concatenati, ricombinazione di geni. Mappe genetiche. Cromosomi sessuali ed eredità legata al sesso nell'uomo. Corpo di Barr. Aneuploidie. Alterazioni cromosomiche. Malattie umane. Eredità citoplasmatica.

Basi molecolari dell'eredità. Primi esperimenti sul DNA. Struttura e replicazione del DNA. Correzioni e riparazioni. Geni e proteine. Sintesi proteica. Codice genetico. Trascrizione e traduzione. Differenza nella trascrizione tra procarioti ed eucarioti. Maturazione e splicing dell'RNA. Effetto delle mutazioni. Mutageni fisici e chimici.

Lo sviluppo animale: fecondazione, reazione acrosomiale, reazione corticale, attivazione dell'uovo. Stadi dello sviluppo embrionale: segmentazione, gastrulazione. Meccanismi dello sviluppo. Basi genetiche dello sviluppo.

Esperimenti di ingegneria genetica: DNA ricombinante, clonazione del gene, enzimi di restrizione.

Darwin e l'evoluzione della specie. Assunti e conclusioni della teoria di Darwin. I segni dell'evoluzione. Sintesi moderna dell'evoluzione. Microevoluzione e Speciazione. Concetto di specie. Macroevoluzione. Radiazioni adattative ed Estinzioni. Evoluzione molecolare.

Origini della vita. Esperimento di Miller. Origine dell'informazione genetica. Regni del mondo vivente.

Protisti e origine degli eucarioti. Ipotesi sull'origine della pluricellularità.

Caratteristiche degli animali. Evoluzione. Simmetria. Sviluppo e struttura. Protostomi e Deuterostomi. Caratteristiche principali e rapporti evolutivi tra i principali phyla del regno animale.

Testi consigliati:

Neil A. Campbell - Principi di Biologia

William K. Purves, David Sadava, Gordon H. Orians, H., Craig Heller - Biologia parte 4:L'evoluzione della diversità.

I testi di consultazione sono:

William K. Purves, David Sadava, Gordon H. Orians, H. Craig Heller - Biologia parte 1:La cellula e parte 2:L'informazione e l'ereditarietà

Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G., Mitchell - Aggiornamento 2000 di Biologia

TUTTI EDITORE ZANICHELLI

Introduzione

Caratteristiche generali delle piante e differenze rispetto agli animali. Classificazione in cinque regni. Elencazione dei Phyla e delle principali classi. Categorie tassonomiche da regno a specie. Concetto di specie.

Citologia vegetale e fotosintesi

Generalità sulla cellula vegetale e differenze con quella animale.

La parete cellulare e le sue funzioni. Cellulosa: struttura e proprietà chimico-fisiche. La mitosi nei vegetali: fuso anastrale e formazione del fragmoplasto. Lamella mediana, parete primaria (plasmodesmi e porocanali), parete secondaria: loro struttura, formazione, tessitura.

Modificazioni secondarie della parete cellulare: impregnazione (interposizione e apposizione: lignificazione, impermeabilizzazione) e modificazioni chimiche (naturali e patologiche).

I vacuoli, ipotesi sulla loro origine. Tonoplasto. Loro sviluppo in funzione dell’accrescimento della cellula. Osmosi, pressione di turgore, appassimento, plasmolisi. Le funzioni del vacuolo; principali gruppi di sostanze accumulate nei vacuoli. Importanza farmaceutica del vacuolo. Inclusioni cristalline.

I plastidi e loro caratteristiche generali. I proplastidi e la loro struttura. I cloroplasti e la loro ultrastruttura: tilacoidi granari e intergranari. La fotosintesi: suoi fattori limitanti, pigmenti antenna e clorofille, fase luminosa e fase oscura. Generalità sul Ciclo di Calvin. Piante C-3, C-4 e CAM.

Leucoplasti, amido primario e secondario, granuli di amido, gli amidi della FU X. Ultrastruttura di amiloplasti ed ezioplasti.

I cromoplasti: funzioni e ultrastruttura. Possibili interconversioni dei diversi plastidi.

Istologia vegetale

Classificazione dei tessuti.

Meristemi: apicali, intercalari e laterali; primari e secondari.

Parenchimi: clorofilliano, di riserva (acquifero, amilifero, ecc.), aerifero (lacune, canali auriferi), di riempimento (midollare e corticale).

Tessuti tegumentali: epidermide. Cutina e cuticola. Apparato stomatico, tricomi. Rizoderma, mesoderma, sughero, endodermide.

Tessuti di sostegno: collenchimi (angolari e lamellari), sclerenchimi (sclereidi, fibre sclerenchimatiche, xilari ed extraxilari).

Tessuti conduttori: tessuto vascolare, tessuto cribroso. Fasci vascolari e loro tipologia. I liquidi che circolano nelle piante: linfa grezza e linfa elaborata.

Sistema secretore: tipi di sostanze prodotte e tipi di accumulo. Cellule isolate (idioblasti) e strutture complesse, tasche e canali, canali resiniferi, laticiferi (apociziali e sinciziali). Organi di secrezione esterna: peli e squame ghiandolari, nettari, ghiandole digestive, idatodi.

Anatomia ed organografia

Radice: morfologia esterna, ramificazioni allorrizziche e omorrizziche. Suddivisioni verticali. Anatomia primaria in monocotiledoni e dicotiledoni; cambio sinusoidale e passaggio a struttura secondaria. Radici metamorfosate.

Fusto: morfologia esterna, gemme consistenza. Fasci vascolari. Anatomia primaria e secondaria. Fusti metamorfosati.

Foglia: morfologia, base, picciolo, lembo. Tipi di nervature. Foglie semplici e composte. Anatomia di foglie dorsoventrali, isolaterali e aciculari. Foglie metamorfosate.

Fisiologia vegetale

L’acqua nella pianta: assorbimento (imbibizione ed osmosi), movimento trasversale nelle radici. La salita dell’acqua nei vasi legnosi: pressione radicale, capillarità, richiamo da parte delle foglie e forze di coesione fra le molecole d’acqua. Traspirazione. Movimento dell’acqua nelle varie molecole dei tubi cribrosi.

Scambi gassosi attraverso stomi e cuticola, apertura e chiusura degli stomi.

Respirazione anaerobica. Respirazione aerobia.

Fermentazioni anaerobie ed aerobie. Esempi di organismi di interesse farmaceutico che effettuano fermentazioni: lieviti e penicilli.

Chemisintesi. Nutrizione minerale (elementi macro- e micro-nutritivi). Ciclo biologico dell’azoto. Ormoni vegetali e fitoregolatori. Maturazione dei frutti. Fotoperiodo e termoperiodo.

Riproduzione

Differenze fra riproduzione sessuale e vegetativa e loro diversa efficienza. Principali modalità di riproduzione vegetativa, spontanea ed artificiale. Riproduzione sessuale. Alternanza di fase. La fase dicarion nei funghi. Differenziazione dei sessi nelle piante. Distribuzione dei sessi nelle piante. Ibridi e polipoidi.

STRUTTURA DELL'ATOMO

Materia, Luce ed Energia. Natura ondulatoria della luce. La radiazione elettromagnetica. Lunghezza d'onda, periodo e frequenza. Velocità della luce , c=3x1010 cm.sec-1. Fenomeni ondulatori: diffrazione e interferenza delle radiazioni luminose. Natura corpuscolare della luce: fotoni, energia dei fotoni, equazione di Planck: E = h , h = 6,62x10-27erg.sec. Fenomeni corpuscolari: effetto fotoelettrico. Natura corpuscolare degli elettroni: produzione di elettroni. Natura ondulatoria degli elettroni, diffrazione di elettroni da parte di un reticolo metallico. Lunghezza d'onda associata ad un elettrone in movimento, equazione di De Broglie, = h/mv.

L'atomo, nucleo e elettroni. Il nucleo, protoni e neutroni. Dimensioni di massa e natura elettrrica dei nucleoni. Numero atomico Z (= numero di protoni = numero di elettroni di un atomo neutro). Numero di massa A (= numero di protoni + numero di neutroni). I 106 elementi; isotopi: nuclidi di uno stesso elemento, che differiscono per il numero di massa. Come si studia il comportamento degli elettroni che si muovono nel campo elettrico generato dal nucleo. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Criterio probabilistico nello studio del comportamento degli elettroni. La funzione d'onda o funzione orbitale o "orbitale". Il significato fisico di ; 2 e probabilità di trovare l'elettrone. Nucleo radioattivo. Radiazioni .

L'atomo di idrogeno. Gli orbitali atomici dell'idrogeno. I numeri quantici n (principale), l (secondario) e m (magnetico) e i loro possibili valori. Ogni orbitale atomico è contraddistinto da una terna di numeri quantici, n,l,m. Rappresentazione geometrica degli orbitali atomici e dei loro quadrati ("forma degli orbitali"). Orbitali s (sferici), Px, Py e Pz (bi-lobati), dx2-y2, dz2, dxy, dyz (tetra-lobati). Energia degli orbitali dell'atomo di idrogeno (E = E(n) = 2,18x10-11/n2 erg).

Atomi poli-elettronici. Energia degli orbitali, E = E(n,l), cioè a parità di n , i sottolivelli hanno energia diversa. Sequenza energetica dei sottolivelli. Come si riempiono di elettroni gli orbitali atomici (Aufbau). Regole di riempimento: 1) principio della minima energia; 2) principio di esclusione o di Pauli (spin elettronico, il quarto numero quantico di spin, s = ½); 3) principio della massima molteplicità o regola Hund.

Configurazione elettronica degli elementi. Come si rappresenta la C.e. di un elemento. C.e completa e C.e. esterna. Nocciolo o "core" (gli elettroni del gas nobile precedente) e gli elettroni esterni o di valenza.
Organizzazione degli elementi secondo la loro configurazione elettronica esterna e in ordine di numero atomico crescente: la

Tavola periodica. Gruppi (colonne di elementi che hanno la stessa C.e. esterna e, di conseguenza, proprietà chimiche simili). Periodi (righe di elementi, dal metallo alcalino al gas nobile). Gruppi A e gruppi B. suddivisione della Tavola in blocchi: s, p, d, f. Le tre serie di transizione d e le due serie f (lantanidi e attinidi). Proprietà chimiche e fisiche degli elementi in relazione alla loro C.e. esterna. Ripetizione periodica delle proprietà al crescere del numero atomico. Alcune proprietà periodiche: potenziale (o energia) di ionizzazione, l; affinità elettronica, A. Il raggio atomico. Suddivisione della Tavola in Metalli e Non-Metalli. Linea di demarcazione ed elementi con proprietà intermedie.

La massa degli atomi. massa in g dei nucleoni e dell'elettrone (1/1836 della massa del nucleone). Massa di un nuclide espressa in g, o peso assoluto. Unità di massa atomica (uma, 1/12 della massa di un atomo dell'isotopo 12C). Peso atomico relativo, par. numero che si ottiene dal rapporto tra la massa di un atomo e l'uma. Peso atomico medio della miscela isotopica, media dei par degli isotopi di un elemento, ciascuno moltiplicato per la sua abbondanza percentuale.

I nucleoni liberi hanno una massa maggiore di quelli incorporati nel nucleo: difetto di massa. Trasformazione della massa in energia, equazione di Einstein E = mc2.

Difetto di massa, energia nucleare e stabilità dei nuclei. Variazione del difetto di massa e della stabilità dei nuclei, in funzione del Numero Atomico. Scelta di una unità di misura della quantità di materia. La mole. quantità di sostanza che contiene tanti atomi, molecole o ioni, quanti atomi contengono 12,000 g di 12C. numero o costante di Avogadro, N = 6,023x1023 mol-1, numero di particelle (atomi, molecole o ioni) contenute in una mole.

INTERAZIONI TRA ATOMI. IL LEGAME

Sostanze ioniche e Legame Ionico. Ioni positivi o cationi e ioni negativi o anioni; anioni mono-atomici ottenuti da non-metalli che hanno acquistato elettroni, e anioni poliatomici, raggruppamenti di più atomi tenuti insieme da legami covalenti e con un'eccedenza di elettroni. Nomenclatura degli ioni mono-atomici. Gli ioni come sfere dure: raggi ionici. Relazione tra carica e dimensioni degli ioni. Organizzazione degli ioni in un reticolo ed interazione coulombiana tra cariche. Tipi di reticoli ionici a seconda del valore del rapporto tra i raggi ionici: reticoli tipo CsCl (numero di coordinazione n = 8), tipo NaCl (n = 6), tipo ZnS (n = 4). Energia che tiene insieme il reticolo ionico. Energia di reticolo. Fusione delle sostanze ioniche.

Sostanze molecolari e Legame Covalente. Le molecole. Il legame a coppia di elettroni: messa in compartecipazione ed appaiamento di spin di due elettroni da parte di due atomi vicini. Il legame covalente come sovrapposizione di opportuni orbitali, ciascuno contenente un elettrone. Molecole biatomiche: H2, F2, HF. Legame (sovrapposizione marginale degli orbitali, fuori dell'asse internucleare). Parametri che caratterizzano un legame covalente, lunghezza ed energia di legame. Addittività delle lunghezze di legame. Il raggio covalente.

Geometria delle molecole. Teoria della Repulsione delle Coppie Elettroniche di Valenza (VSEPR) = previsione della struttura geometrica delle molecole e degli ioni poliatomici in base al numero delle coppie elettroniche di valenza (coppie di legame + coppie di non-legame o solitarie). L'organizzazione geometrica di una molecola dipende dal numero n di coppie elettroniche attorno all'atomo centrale: esse tenderanno a disporsi nello spazio, così da disturbarsi il meno possibile. n = 2, geometria lineare, angolo di legame = 180°, es. BeCl2, HgCl2; n = 3, geometria triangolare, = 120°, es. BF3, AlCl3, SnCl2 n = 4, geometria tetraedrica, = 109.5°, es. CCl, PF3, SF2, BF4, SiF4, CH4, NH4+, NH3, H20, H3O+, PbI3-; n = 5, bipiramide triangolare, = 120° e = 90°, es. PF5, SF4 (le coppie solitarie, più ingombranti, prediligono le posizioni equatoriali), I3-, BrF3. n = 6, geometria ottaedrica, = 90°, es. SF6, SiF62-, BrF5, XeF4.

Distorsione degli angoli di legame dai valori previsti: le coppie solitarie sono più ingombranti, respingono di più di quelle di legame (CH4: 109.5°; NH3: 107.3°; H2O: 104.5°).

Il legame delle molecole con più di due atomi. Necessità di orbitali che soddisfino i requisiti geometrici della molecola: orbitali ibridi (dell'atomo centrale) ottenuti dalla combinazione degli orbitali atomici dell'atomo centrale. Vari tipi di "ibridazione" degli orbitali a seconda della geometria molecolare. Ibridazioni: lineare, sp; triangolare, sp2; tetraedrica, sp3; bipiramidale, sp3d; ottaedrica, sp3d2.
La regola dell'ottetto (un atomo nel formare i legami tende ad accomodare attorno a se' otto elettroni, valida a rigore per gli elementi del II periodo) e il suo superamento (per gli elementi dal III periodo in poi). Perché esistono SiF62-, PF5, SF6 E AlF63- e non CF62-, NF5, OF62-, BF63-. Le molecole elettron-deficienti (es. BF3, SiF4, SnCl4) e la loro reattività (vedi acidi e basi di Lewis).

Il legame chimico secondo il metodo dell'orbitale molecolare. Orbitale molecolare di legame e di antilegame. Diagramma dei livelli energetici degli orbitali molecolari di molecole biatomiche del secondo periodo e loro configurazione elettronica.

Rappresentazione di risonanza e suo significato fisico: delocalizzazione degli elettroni. Mesomeria: Risonanza fra legami di diversa molteplicità. Molecole linerari (CO2, CS2, OCN-, SCN-, N2O, N3-) triangolari (SO3, NO3-, CO32-, SO2, NO2-, AsO2-, BO33-), tetraedriche (SO42-, ClO4-, PO43-, SiO44-, SO32-, Clo3-, ClO2-). Cariche formali e peso delle formule limiti di risonanza: CO e CN-; OCN- e SCN-; N3- e N2O. Lunghezza dei legami "risonanti (intermedia tra semplice e multiplo). Energia di risonanza: differenza tra l'energia (sperimentale) della formula vera e quella (calcolata) della più stabile delle formule limiti. Risonanza nelle molecole organiche: benzene, il gruppo -COO- degli acidi carbossilici. Legami localizzati: etilene, CH2=CH2; acetilene, CH CH.

Elettronegatività e sue conseguenze. Elettronegatività: tendenza di un atomo in una molecola ad attrarre elettroni di legame. Polarizzazione del legame covalente e sua rappresentazione: risonanza ionico-covalente. Il legame covalente polarizzato (o legame covalente con parziale carattere ionico) è il più forte del legame covalente puro: energia di risonanza ionico-covalente. Scala delle elettronegatività di Pauling, a partire dall'energia di risonanza ionico-covalente. Scala di Mulliken. Interpretazione del legame, covalente o ionico, in base alla differenza di elettronegatività. Polarità del legame covalente e momento dipolare di legame.determinazione del momento dipolare di una molecola dalla composizione vettoriale dei momenti dipolare di legame. Molecole polari (SnCl2, NF3, SF4) e apolari (BeCl2, BF3, SiF4).

INTERAZIONI TRA MOLECOLE. STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA

Forza di attrazione tra molecole. o forze di Van del Waals. Attrazione tra molecole polari (interazioni dipolo-dipolo). Polarizzazione di molecole apolari indotta da molecole polari vicine (interazione dipolo-dipolo indotto). Un tipo particolare di interazione dipolare: il legame a ponte di idrogeno (interazione elettrostatica tra un atomo di idrogeno legato ad un atomo fortemente elettronegativo appartenente ad un'altra molecola). Alcune evidenze sperimentali della esistenza del legame di idrogeno: a) anomalie nei punti di ebollizione degli idruri dei gruppi V, VI e VIII; b) punti di ebollizione di H2O, C2H5OH e (C2H5)2°. Il legame di idrogeno nell'acqua solida e liquida. Un'eccezione alla natura elettrostatica del legame a idrogeno: lo ione HF2-. Interazione tra molecole apolari attraverso la formazione di dipoli istantanei: interazioni per dispersione o di London. Forze di London in funzione della grandezza delle molecole. Es., stato di aggregazione degli alogeni.

OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO: Coerentemente con le finalità e gli sviluppi professionali previsti dalla normativa vigente per il Corso di Laurea in CTF, l'insegnamento di Anatomia Umana intende fornire le nozioni fondamentali sulla struttura del corpo umano per consentire allo studente di acquisire un corretto significato funzionale degli organi ed apparati e, in seguito, di proseguire in maniera positiva nello studio delle discipline di base ed applicative.

ARTICOLAZIONE DELL'INSEGNAMENTO: Il corso è articolato in lezioni formali, tirocinio teorico-pratico ed esercitazioni, prove in itinere ed esame finale.

Tirocinio teorico-pratico: comprende un corso di Tecnica microscopica che sarà tenuto per piccoli gruppi di studenti, comportando un impegno, per gli allievi, di 2-3 giorni di frequenza. Il corso, che si propone di far apprendere e sperimentare agli studenti le tecniche per l'allestimento dei preparati microscopici (vetrini ), comprende le fasi tecniche seguenti: prelievo, fissazione, inclusione, affettatura al microtomo, colorazione dei preparati. Il corso si concluderà con le osservazioni libere che gli studenti potranno fare utilizzando i 50 microscopi e le 50 collezioni di preparati microscopici di vari organi presenti nel Dipartimento. In tal modo, ciascuno studente potrà dedicarsi liberamente allo studio istologico degli organi usufruendo dei posti di osservazione loro assegnati e del materiale microscopico messo a loro disposizione.

Organizzazione del corpo umano: Anatomia; livelli di organizzazione (molecole, organuli, cellule, tessuti, organi, apparati, organismo); interazione tra struttura e funzione; posizione anatomica; cavità del corpo; regioni del corpo; terminologia usata per descrivere la struttura del corpo; piani e sezioni del corpo

Tessuti e membrane: Tessuti epiteliali: Classificazione degli epiteli, caratteristiche funzionali, ghiandole. Tessuti connettivi e di sostegno: tessuto connettivo lasso (t. adiposo), t. connettivo reticolare, t. connettivo denso (tendini, legamenti); tessuti di sostegno e osteogenesi (cartilagine, tessuto osseo, osteogenesi); sangue.Tessuti muscolari. Tessuto nervoso. Membrane del corpo: membrane epiteliali e membrane connettivali.

L'apparato tegumentario: generalità su epidermide e processo di corneificazione, derma e ipoderma, strutture accessorie cutanee (ghiandole, peli, unghie, muscolatura mimica). Recettori della sensibilità cutanea.

L'apparato locomotore: generalità.

L'apparato cardiovascolare: cuore (dimensioni, forma e posizione; pericardio, anatomia esterna, cavità e valvole cardiache; scheletro cardiaco, parete cardiaca, muscolo cardiaco, sistema di conduzione), arterie, vene, capillari sanguiferi, circolazione polmonare, circolazione sistemica.

L'apparato circolatorio linfatico: la linfa ed i vasi linfatici.

L'apparato digerente: Anatomia generale; istologia generale (mucosa, sottomucosa, muscolare, sierosa o avventizia). Cavità orale (generalità), faringe (generalità), esofago (generalità), stomaco, intestino tenue (duodeno, digiuno, ileo), intestino crasso (cieco, colon, retto), ghiandole salivari maggiori (generalità), fegato, colecisti (generalità), pancreas, peritoneo.

L'apparato respiratorio: Generalità sulle vie aeree (naso, rinofaringe, laringe, trachea, bronchi principali extrapolmonari). Polmoni, pleure, vascolarizzazione, muscoli della respirazione.

L'apparato urinario: reni (sede, struttura, conformazione interna, vascolarizzazione) e struttura dei nefroni nefrone (capsula di Bowman, glomerulo, tubuli, dotti collettori); apparato iuxtaglomerulare; vie urinarie extrarenali (calici, pelvi, ureteri); vescica (generalità), uretra (generalità).

L'apparato riproduttivo: generalità.

Sistema endocrino: caratteristiche generali, classificazione morfologica (ghiandole endocrine pluricellulari, gh. endocrine unicellulari); generalità su: ipofisi, ipotalamo, tiroide, paratiroidi, gh. surrenali, ovaie, testicoli, epifisi.

Sistema immunitario: caratteristiche organizzative e funzionali; organi linfoidi centrali (timo, fegato fetale, midollo osseo) e periferici (milza, linfonodi; MALT: tonsille, placche del Peyer, appendice vermiforme, tessuto linfoide non organizzato).

Sistema nervoso: Organizzazione funzionale del SN (divisione del SN, cellule, organizzazione del tessuto nervoso, sinapsi, riflessi, circuiti neuronali). Sistema nervoso centrale: encefalo e midollo spinale. Sistema nervoso periferico (nervi cranici e nervi spinali). Organi di senso. Sistema nervoso vegetativo.

TESTI CONSIGLIATI:

1) Thibodeau G.A. & Patton K.T.: Anatomia e fisiologia. Ed. Ambrosiana, Milano 2000.

2) Schwegler J.S.: Anatomia e Fisiologia dell’uomo. Edi-Ermes, Milano 1999.

MECCANICA DEL PUNTO: Grandezze Fisiche fondamentali e derivate; campioni; Principio di omogeneità; Sistema di unità di misura M.K.S.; Vettori e scalari; Operazioni con i vettori: equipollente, opposto, somma, proiezione lungo una direzione; Componenti cartesiane di un vettore; Versori; Prodotti con i vettori; Metodo analitico per somma e prodotto scalare; Punto materiale, vettore posizione e vettore spostamento; Moto rettilineo e curvilineo; Velocità scalare e vettoriale; Moto rettilineo uniforme; Accelerazione; Moto rettilineo uniformemente accelerato; Caduta libera di un grave; moto parabolico; Moto circolare uniforme: periodo, frequenza, velocità angolare, accelerazione centripeta; Interazione fra i corpi: forze; Risultante delle forze; Principio di inerzia; F=ma; Massa di un corpo; Forza peso; Equilibrio statico; Vincolo liscio e vincolo scabro; Reazione vincolare; Forza di attrito statico e dinamico; Tensione di un filo; Forza centripeta; Forza elastica; Principio di azione e reazione; Lavoro di una forza; Teorema dell'energia cinetica; Potenza; Forze conservative; Energia potenzaiale; Conservazione dell'energia meccanica; Legge di Gravitazione Universale; Energia potenziale gravitazionale; Gravitazione all'interno della Terra; Velocità di fuga; Leggi di Keplero; Moto dei satelliti; satelliti geostazionari

MECCANICA DEI FLUIDI: Stati di aggregazione della materia: solidi, liquidi, aeriformi (fluidi); Densità; Pressione; Legge di Stevino; Pressione atmosferica; Spinta di Archimede; Galleggiamento (nave, mongolfiera); Manometro; Martinetto idraulico; Liquido in regime stazionario; Linee e tubi di flusso; Liquido incomprimibile, legge di continuita (Q=Sv); Teorema di Bernoulli (applicazioni, portanza)

Calorimetria e termodinamica: Principio zero della Termodinamica; Stato termico di un corpo ed equilibrio termico: temperatura; Dilatazione termica dei corpi; "Costruzione" e tartura di un termometro; La Scala Centigrada; Dilatazione termica dell'acqua; Il calore: flusso di calore fra i corpi, raggiungimento dell'equilibrio termico; La caloria; Relazione fra calore scambiato e variazione della temperatura; Capacità termica; Propagazione del calore; Passaggi di stato di aggregazione fisica; Calori latenti; Esperienze di Joule: Q come forma di energia; Sistema, ambiente, universo termodinamico; I° principio della termodinamica; Leggi di Boyle, Volta-Gay Lussac, Avogadro; Temperatura Assoluta: scala Kelvin; Aeriformi:vapori, gas, gas èperfetti; Temperatura critica di un gas; Equazione di stato dei gas perfetti; Stato di equilibrio termodinamico; Variabili di stato; Trasformazioni termodinamiche reversibili ed irreversibili; Piano p-V; Lavoro in una trasformazione; Calore specifico a p costante ed a V costante; Energia Interna di un Gas Perfetto e sue variazioni; Trasformazione isocora, isobara, isoterma, adiabatica; Calcolo dei lavori, dei calori scambiati, delle variazioni di energia interna; Sorgente di calore a temperatura T; Trasformazioni cicliche; Lavoro in un ciclo; Macchina termica e macchina frigorifera; Rendimento di una macchina termica ed efficienza di una macchina frigorifera; Ciclo di Carnot e suo rendimento; Enunciati del secondo principio della Termodinamica

Ottica Geometrica: Onde di superfice; Lunghezza d'onda, periodo, frequenza, velocità di propagazione; Spettro delle onde elettromagnetiche; Onde e corpuscoli: il fotone; Luce visibile; Velocità di propagazione c (anno luce); Approssimazione dell'ottica geometrica; Mezzi trasparenti ed opachi: indice di rifrazione; Leggi della riflessione e della rifrazione; Riflessione totale; Dispersione e diffrazione; Reversibilità del cammino ottico; Specchi piani, concavi e convessi; Lastra di vetro a facce piane parallele; Lenti sottili; Costruzione di immagini; Equazione delle lenti sottili; L'occhio; La lente di ingrandimento; Il microscopio: ingrandimento, risoluzione

Tecniche microbiologiche.

Proprietà differenziali degli eucarioti e dei procarioti .

La cellula batterica. Struttura e funzione dei componenti essenziali. Struttura e funzione dei componenti facoltativi. Endospora batterica. Processo di sporulazione e processo di germinazione.

Caratteristiche generali dei miceti.

Generalità sul metabolismo microbico con particolare riferimento alle sintesi macromolecolari. Controllo del metabolismo. Coltivazione dei microrganismi. Crescita dei microrganismi; misurazione della crescita; fattori che influenzano la crescita. Curva di crescita.

Caratteristiche generali dei virus. Moltiplicazione dei virus animali. Tecniche di coltivazione dei virus animali. I batteriofagi: ciclo litico e ciclo lisogeno.

Genetica dei microrganismi. Elementi genetici nei procarioti e negli eucarioti. Mutazioni: agenti mutageni, selezione ed arricchimento dei mutanti. Sistemi di riparazione dei danni del DNA. Test di Ames. Meccanismi di ricombinazione genetica. Meccanismi di trasferimento genico. Ingegneria genetica: enzimi di restrizione, vettori, clonaggio, espressione di proteine eterologhe.

Meccanismi di patogenicità dei batteri, dei funghi e dei virus. Difese dell’organismo. Vaccini e sieri. Metodi convenzionali e nuovi nella produzione di vaccini.

Proprietà dei chemioterapici antiinfettivi. Meccanismo d’azione dei farmaci antibatterici, antifungini e antivirali. Valutazione dell’attività in vitro dei chemioterapici. Disinfettanti, antisettici e conservanti. Valutazione dell’attività in vitro dei disinfettanti. Attività ed efficacia dei conservanti. Metodi di sterilizzazione. Curva di mortalità.

Aspetti microbiologici della produzione farmaceutica. Metodi microbiologici per il controllo dei farmaci. Titolazioni microbiologiche. Utilizzazione di microrganismi per la produzione di farmaci. Miglioramento dei microrganismi utilizzati nei processi fermentativi. Produzione di farmaci mediante ingegneria genetica.

Tortora G. J., Funke B. R., Case C. L. Microbiology An Introduction. Seventh Edition. Benjamin Cummings.

Madigan M.M., Martinko J., Parker J. Brock biology of Microorganisms. Prentice Hall.

Testi di consultazione:

Glazer A. N., Nikaido H. MICROBIAL BIOTECHNOLOGY Fundamentals of Applied Microbiology. W.H. Freeman and Company