Traslazione di linguaggio corrente in formule matematiche. Concetto di condizione necessaria o sufficiente.  Interpretazione di vari tipi di rappresentazioni grafiche e tabelle. Ragionamenti su concetti di matematica elementare.

Grandezze fisiche e unità di misura. Multipli e sottomultipli. Massa, volume, densità. Scale di temperatura. La materia. Atomi molecole, ioni. Elementi e composti. Il sistema periodico degli elementi. Formule chimiche. Peso atomico, molecolare, formula. La mole e il numero di Avogadro.

Struttura e funzione delle principali macromolecole: zuccheri, lipidi, proteine e acidi nucleici. Struttura e funzione delle cellule eucariote.

Numeri. Rappresentazione decimale. Notazione scientifica e cifre significative. Radici e potenze ad esponente intero e frazionario. La retta reale. Intervalli. Distanza di due punti e punto medio di un intervallo. Semplici equazioni e disequazioni. Il valore assoluto. Il piano cartesiano. Le coordinate di un punto. Distanza di due punti e punto medio di un segmento. Equazione della retta nel piano. Circonferenza, ellisse (cenni). Risoluzione dell'equazione di secondo grado, fattorizzazione e segno di y =ax^2+bx+c. Parabola, vertice e segno. Iperbole. Geometria piana e solida: superfici e volumi (rettangolo, trapezio, sfera, cubo, cilindro, piramide). Coordinate sul cerchio, angoli (misure in gradi e radianti). Coseno e seno. Il numero pi. Tabulazioni elementari di coseno e seno. Formule di addizione e di duplicazione. Risoluzione dei triangoli con l'ausilio delle funzioni circolari. Periodicità. Grafici del seno e del coseno. Tangente. Cenni a funzioni, in particolare potenze, esponenziali e logaritmi.

Richiami di algebra e geometria. Definizione angolo e unita' di misura. Funzioni trigonometriche. Algebra vettoriale. Operazioni tra vettori: somma, sottrazione, moltiplicazione per scalare, prodotto scalare e prodotto vettoriale. Introduzione al metodo sperimentale, leggi fisiche e unità di misura. Cenni di Cinematica del punto materiale: traiettoria, leggi orarie, definizione delle grandezze cinematiche scalari. Moto unidimensionale, uniforme, uniformemente accelerato. Caduta de grave.Moto parabolico. Esercitazioni.

Credito 1[Funzioni] Il concetto di funzione. Dominio e codominio. Composizione di funzioni. Funzioni invertibili e funzione inversa. Funzioni circolari inverse. Logaritmi, esponenziali e potenze. Credito 2[Derivate] Introduzione e significato della derivata Significato geometrico della derivata. Determinazione grafica della derivata (zoom). Approssimazione della derivata in un punto tramite quoziente di Newton e regola dei tre punti. Derivata per funzioni tabulate. La funzione derivata. Regole di derivazione Derivata della somma, del prodotto, di funzioni composte, del reciproco e del quoziente. Derivata della funzione inversa. Applicazioni delle derivate Funzioni crescenti-decrescenti. Massimi e minimi di funzioni. Determinazione con la derivata di massimi e minimi. Derivata seconda e studio della concavità- convessità di un grafico. Credito 3 [Integrali e area] Integrazione numerica L’integrale definito per funzioni positive su intervalli finiti. I metodi di calcolo. Integrazione numerica con il metodo dei rettangoli ed il metodo dei trapezi. Integrazione stocastica con il metodo Montecarlo. Integrazione esatta Il teorema fondamentale del calcolo. Integrale indefinito e antiderivate. Determinazione delle antiderivate. Area fra due curve. Estensioni del concetto di integrale Integrali per funzioni non sempre positive. Inversione degli estremi di integrazione. Statistica Credito 4 [Dati statistici] Introduzione. Dati sperimentali e simulazione. Simulazione del lancio di un dado equo. Singola variabile Unità statistiche, campione di osservazione, popolazione, variabile. Rappresentazioni di una sola variabile. Rappresentazioni numeriche strutturate: riordinamento crescente, frequenze assolute, frequenze relative. Variabili continue e discrete. Visualizzazioni: diagrammi a colonna, areogrammi e boxplot. Uso del simbolo di sommatoria e sue proprietà. Indicatori statistici. Indicatori di centralità (media, mediana), indicatori di dispersione (estensione, quartili, varianza campionaria e deviazione standard). Indicatori per dati ripetuti. Credito 5 [Statistica a variabile doppia] Due variabili Rappresentazione di due variabili. Diagramma a dispersione (scatter plot). Regressione lineare (nuvole di punti, retta di regressione sulle X, retta di regressione sulle Y, correlazione lineare e covarianza). Applicazioni della regressione lineare. Le leggi potenza e leggi esponenziali. Cambio di variabili per ricondursi a relazioni lineari. Credito 6 [Probabilità] La concezione frequentista della probabilità. Sistemi completi di eventi. Unione e intersezione di eventi. Regola di Bayes. Calcoli di probabilità e applicazioni della regola di Bayes. Variabili aleatorie e densità di probabilità per variabili discrete e per variabili continue. Valore atteso e deviazione standard di una popolazione. Formule per il valore atteso e la varianza. Variabili normali. Ricostruzione della probabilità P {a < X < b} per una variabile normale. Variabili standard. Credito 7 [Test statistici] Stima dei parametri statistici Criteri di attendibilità. Livello di fiducia e affidabilità. Stime puntuali ed intervallari. Stima intervallare della media di una popolazione normale. I test t di Student ad un campione e a due campioni (dati appaiati). Test chiquadro di adeguamento e di indipendenza.

Presentazione. Modalità di esame. Introduzione al corso. Che cos’è un computer. Hardware: Componenti interni di un computer: motherboard, cpu, memorie (hard disk e RAM). Hardware: Interfacce e Periferiche. Schermi capacitivi e schermi resistivi. Dispositivi di input e dispositivi di output. Software: i sistemi operativi e i programmi applicativi. Il pc e la gestione dei files. Virus informatici: cosa sono e come trattarli. (2h) Software: elaborazione testi (2h) Software: foglio di calcolo e strumenti di presentazione (2h) Internet, Web, identità e reputazione (2h) Transazioni online e sicurezza (2h) Ultime analisi e innovazioni informatiche (2h)

Introduzione su grandezze fisiche e richiami di matematica Angoli. Funzioni trigonometriche. Coordinate cartesiane. Vettori. Algebra vettoriale. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Leggi fisiche. Unità di misura. Il sistema internazionale. Conversione di unità di misura. Cifre significative. Notazione scientifica. Meccanica Sistemi di riferimento. Velocità e accelerazione. Traiettoria. Diagramma orario. Moto rettilineo, moto uniforme, moto uniformemente accelerato. Caduta di un grave. Moto parabolico. Moto circolare. Massa. Principi della dinamica. Le forze fondamentali. Attrito statico e dinamico. Lavoro, energia cinetica. Forze conservative e energia potenziale. Energia meccanica e sua conservazione. Lavoro delle forze non conservative. Potenza. Moto armonico semplice. Forze elastiche, energia potenziale elastica. Oscillazioni smorzate e oscillazioni forzate. Impulso e quantità di moto. Conservazione della quantità di moto; urti elastici ed anelastici. Moto dei corpi rigidi: velocità ed accelerazione angolare. Momento di una forza. Momento d'inerzia. Momento angolare e sua conservazione. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Baricentro. Leve. Elettricita' e magnetismo Carica elettrica, legge di Coulomb, campo elettrico e teorema di Gauss. Esempi di campi elettrici generati da diverse distribuzioni di carica. Energia potenziale elettrostatica e potenziale. Linee equipotenziali. L’elettronvolt. Dipolo elettrico. Momento di dipolo. Potenziale di un dipolo elettrico. Dipolo in campo elettrico uniforme. Conduttori ed isolanti. Polarizzazione di un dielettrico. Capacità elettrica ed energia immagazzinata in un condensatore. Rigidità elettrica. Condensatori in serie e in parallelo. Corrente elettrica. Resistenza elettrica e resistività. Prima e seconda legge di Ohm. Resistenze in serie e parallelo. Potenza elettrica. Effetto Joule. Cenni su circuiti in corrente continua e in corrente alternata.Campo magnetico. Forza di Lorentz. Spettrometro di massa. Forza magnetica su un filo percorso da corrente. Campi magnetici prodotti da correnti: filo rettilineo, spira e solenoide. Forza tra due fili paralleli percorsi da correnti. Dipolo magnetico. Momento di dipolo magnetico di una carica orbitante. Flusso del campo magnetico. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Onde elettromagnetiche, lo spettro e la luce visibile. Effetto fotoelettrico. Natura corpuscolare delle onde elettromagnetiche. Il fotone. Generazione di raggi X. Il tubo radiogeno. Onde, acustica e ottica Proprietà delle onde. Velocità di un'onda in un mezzo. Riflessione e rifrazione. Interferenza. Diffrazione. Onde stazionarie. Il suono; velocità, timbro, tono, intensità. Sensazione sonora e decibel. Colonna d’aria con una o entrambe le estremità aperte. Effetto Doppler per le onde sonore. Flussimetro Doppler. Riflessione totale, diffusione e dispersione della luce. Esperimento di Young. Diffrazione da singola fenditura. Reticolo di diffrazione. Diffrazione dei raggi X. Fluidi Pressione, densità. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Pressione idrostatica. Pressione atmosferica. Legge di Archimede e galleggiamento. Portata. Equazione di continuità. Equazione di Bernoulli. Viscosità. Legge di Hagen-Poiseuille. Resistenza idrodinamica; resistenze in serie e in parallelo. Flusso laminare e turbolento; velocità critica. Legge di Stokes. Velocità di sedimentazione. Radioattività Cenni alla struttura del nucleo atomico. Proprietà dei nuclei: dimensioni, massa ed energia di legame. Curva di stabilità, nuclei stabili e instabili. Decadimento alfa, beta e gamma. Legge del decadimento radioattivo; vita media e tempo di dimezzamento. Attività. Interazione radiazione-materia Cenni sull’interazione di particelle cariche, fotoni e neutroni con la materia. Effetti biologici della radiazione. Dose assorbita, EBR e dose equivalente.

• Le macromolecole biologiche: gli acidi nucleici DNA e RNA, gli aminoacidi e le proteine, i lipidi e i carboidrati. • DNA: struttura a doppia elica. Livelli di organizzazione del DNA nella cellula: cromatina nucleare e struttura dei cromosomi. La duplicazione del DNA. Meccanismi di controllo della fedeltà di copiatura del messaggio genetico. Le mutazioni: importanza nella patologia e nell'evoluzione. • Definizione molecolare di gene. • La trascrizione e la maturazione degli RNA. • L'operone del lattosio come esempio paradigmatico di regolazione genica nei procarioti. • La regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. • Il codice genetico e le sue caratteristiche. • La sintesi delle proteine. • Le basi cromosomiche e molecolari dell’ereditarietà. Il concetto di allele. Genotipo, fenotipo e loro interazioni. • Cenni sulle mappe cromosomiche e sulle malattie genetiche umane più diffuse. • La membrana: l'organizzazione del doppio strato fosfolipidico, le proteine e gli zuccheri di membrana. • I meccanismi di trasporto delle piccole molecole: caratteristiche di permeabilità del doppio strato lipidico, proteine canale e proteine vettore, trasporto passivo e trasporto attivo • Reticolo endoplasmatico rugoso e apparato di Golgi: sintesi delle proteine da secernere, sequenze segnale, glicosilazione e maturazione delle proteine nel Golgi. Esocitosi ed endocitosi. • Reticolo endoplasmatico liscio. • Lisosomi e perossisomi. • Mitocondri. • Principi generali di comunicazione cellulare. Proprietà dei recettori e generazione di messaggi intracellulari. • La matrice extracellulare: glucosamminoglicani, proteoglicani, proteine strutturali e proteine adesive • Il citoscheletro: microfilamenti contrattili di actina e miosina, filamenti intermedi, microtubuli • Le fasi del ciclo cellulare e la mitosi. Il controllo del ciclo cellulare. • Confronto tra organismi animali e vegetali. • Caratteristiche generali della cellula vegetale: dimensioni, forma, organizzazione, parete, plastidi, vacuolo. • Parete: formazione della parete, costituzione chimica della parete, parete primaria e secondaria, modificazioni della parete cellulare. Importanza della parete nel controllo della pressione osmotica (v. anche vacuolo), differenze con la cellula animale. • Plastidi: i plastidi nella cellula meristematica, differenziamento, forme ed interconversioni fra i plastidi, ipotesi sull’origine dei plastidi. I plastidi nella cellula adulta: cloroplasti, leucoplasti, cromoplasti. • Vacuolo: il vacuolo nella cellula meristematica, differenziamento, il vacuolo nella cellula adulta. Importanza del vacuolo nel controllo della pressione osmotica. • Crescita e sviluppo della cellula vegetale. Caratteristiche della cellula meristematica e della cellula adulta. Accrescimento per divisione e per distensione, la differenziazione. • I tessuti vegetali. • La fotosintesi: fase oscura e fase luminosa • Ormoni vegetali: auxina, citochinine, gibberelline, etilene ed acido abscissico.

CFU 1 Elementi di base per la chimica organica: atomi, molecole, legame, ibridizzazione, struttura delle molecole, risonanza, elettronegatività. CFU 2 Radicali strutturali e gruppi funzionali: struttura, definizione. CFU 3 Nomenclatura 1. Nomenclatura IUPAC. Nozioni base, catene, anelli, bicicli. CFU 4 Stereochimica. Stereoisomeria cis-trans in sistemi ciclici. Stereoisomeria E-Z in alcheni. CFU 5 Nomenclatura 2. Sistemi aromatici, eterociclici, sostanze naturali. parte 2: CFU 1 Simmetria: elementi e operazioni. Chiralità. Regole CIP e descrittori R/S. Enantiomeri e diastereomeri. Risoluzione di stereoisomeri. Attività ottica ed eccesso enantiomerico. Esercizi relativi. CFU 2-7 Reazioni chimiche: classificazione, metrica chimica, mappatura atomica, stechiometria di reazioni organiche. Reazioni e principali metodi di preparazione di: - Alcani e cicloalcani - Alcheni, dieni, alchini - Alogenoalcani e principali reagenti organometallici - Alcooli, eteri, tioli, tioeteri - Composti carbonilici: aldeidi e chetoni - Derivati carbossilici: acidi carbossilici, esteri, ammidi, acilalogenuri, anidridi e nitrili - Ammine - Composti aromatici - Composti eterociclici Esercizi relativi CFU 8 Cenni di reattività delle sostanze organiche naturali: lipidi, amminoacidi, carboidrati. Terpeni e regola isoprenica. Esercizi relativi.

Principi generali di igiene Definizione di Igiene e Sanità Pubblica. Concetto di salute e sua evoluzione. Metodi epidemiologici per la sanità pubblica Introduzione alla statistica sanitaria (fonti e modalità di raccolta dei dati; elaborazione e presentazione dei dati epidemiologici. Significato di alcuni indicatori dello stato di salute: incidenza, mortalità, prevalenza, sopravvivenza. Misure di frequenza e associazione). Gli studi epidemiologici: clinical trial, studi di coorte, caso controllo, trasversali e descrittivi. Fonti di incertezza negli studi epidemiologici: ruolo del caso, bias e confondimento. Modificazione di effetto. Inferenza causale in epidemiologia. Revisioni sistematiche, meta-analisi, linee guida. Epidemiologia delle malattie infettive e parassitarie. Epidemiologia delle malattie cronico-degenerative. Introduzione alla farmaco-epidemiologia. I determinanti di salute Determinanti di salute prossimali e distali. Effetti sulla salute di alcuni stili di vita (fumo, alcol, alimentazione, obesità, attività fisica). il rapporto tra cambiamenti climatici e salute. Gli interventi di prevenzione Prevenzione primaria, secondaria, terziaria. Strategie preventive verso gli individui e verso le popolazioni. Le vaccinazioni. Lo screening. La valutazione dell’efficacia degli interventi sanitari Il processo di approvazione dei farmaci. Le reazioni avverse ai farmaci e la farmacovigilanza. la medicina basata sulle prove di efficacia. Il disease mongering. La programmazione ed organizzazione dei sistemi sanitari Organizzazione sanitaria; il Servizio Sanitario Nazionale (S.S.N.); l’aziendalizzazione del S.S.N.; le Aziende Sanitarie Locali ed Ospedaliere.

Introduzione all'economia; definizione di mercato e settore. Introduzione all'economia aziendale; definizione di azienda e relative funzioni; le aziende in cui operano i farmacisti; i concetti di efficacia, efficienza ed economicità. Introduzione al mercato farmaceutico. La ricerca & sviluppo dei farmaci. L'ambiente in cui operano farmacie di comunità ed imprese farmaceutiche; la regolamentazione del mercato e della distribuzione dei farmaci. Economia aziendale applicata a farmacie di comunità ed imprese farmaceutiche. La strategia di impresa ed il sistema competitivo. Il sistema di rilevazione dei fatti economici (contabilità). Gli strumenti di gestione; marketing e vendite, logistica, scelte di investimento.

Parte 1 La materia: particelle elementari, atomi, molecole, ioni. Modelli atomici, numeri quantici, orbitali, configurazione elettronica. Sistema periodico degli elementi. Composti chimici, formula chimica, peso atomico, molecolare e peso formula. Isotopi. Legame covalente, ionico, a idrogeno, metallico, interazioni intermolecolari. Struttura molecolare: geometria, ibridizzazione, orbitali molecolari, risonanza, formule di Lewis. Teoria VSEPR. Teorie di legame: VB e MO. Stati di aggregazione della materia, definizione, proprietà e cambiamenti di stato. I gas e le loro leggi. I liquidi e le loro proprietà. Diagrammi di fase. Cenni ai fluidi supercritici. Solidi, classificazione. Solidi cristallini: celle elementari, reticoli di Bravais, analisi a raggi X, polimorfismo. Soluzioni, definizione, principali espressioni della concentrazione, solubilità. Proprietà colligative, osmolarità. Numero di ossidazione. Nomenclatura delle sostanze inorganiche. Complessi: definizione, numero e geometria di coordinazione, cenni di nomenclatura, composti organometallici, chelati, stabilità. Reazioni chimiche. Classificazione. Bilanciamento di reazioni. Reazioni in soluzione acquosa: acido-base, di precipitazione, con sviluppo di gas. Reazioni di ossidoriduzione e bilanciamento elettronico. Parte 2 Metrica chimica e principi di chimica verde. Principi di cinetica chimica, velocità di reazione, ordine di reazione. Catalisi. Equilibrio chimico. Quoziente di reazione e costante di equilibrio. Principio di Le Châtelier. Equilibri acido-base, il pH. Calcolo del pH per acidi, basi, sali. Soluzioni tampone, definizione, classificazione, equazione di Henderson-Hasselbach. Equilibri di solubilità, prodotto di solubilità, effetto dello ione comune. I principi della termodinamica e la loro applicazione alle reazioni chimiche. Entalpia, entropia ed energia libera, spontaneità delle reazioni. Elettrochimica. Grandezze elettriche. Semireazioni, potenziali d’elettrodo, f.e.m., . Potenziali standard e equazione di Nernst. Pile e celle galvaniche. Elettrolisi. Principi di radiochimica, reazioni nucleari, decadimento radioattivo, radiofarmaci. Chimica degli elementi: diffusione in natura ed estrazione, proprietà, impieghi industriali e rilevanza biologica.

- ANATOMIA GENERALE: nozioni di anatomia generale sistematica e topografica; termini di posizione e movimento; organi cavi e organi pieni, terminologia medica. - ANATOMIA MICROSCOPICA: tecniche di studio; tessuti epiteliali, tessuti connettivi, il sangue e gli organi emolinfopoietici, tessuti muscolari; la cute ed annessi cutanei. - OSTEOARTROMIOLOGIA: generalità di anatomia delle ossa, muscoli ed articolazioni. - APPARATO CARDIO-CIRCOLATORIO: configurazione esterna ed interna del cuore; valvole cardiache e scheletro del cuore; la circolazione nell' adulto e la circolazione fetale; aorta e rami arteriosi; la vena porta. - SISTEMA NERVOSO: il tessuto nervoso; generalità di anatomia funzionale del sistema nervoso centrale, periferico e del sistema nervoso autonomo; le cavità del sistema nervoso centrale, il liquido cefalo-rachidiano e la circolazione liquorale, la barriera ematoencefalica, le meningi. Midollo spinale, tronco encefalico, nuclei propri e dei nervi encefalici, telencefalo; le principali vie motorie e sensitive. - APPARATO DIGERENTE: generalità di anatomia funzionale; cavità orale, esofago, stomaco, fegato, pancreas esocrino, intestino. - APPARATO RESPIRATORIO: generalità di anatomia funzionale; cavità nasale, laringe, trachea, albero bronchiale, alveolo polmonare; generalità sulle pleure. - APPARATO UROGENITALE: generalità di anatomia funzionale; rene, nefrone e vie escretrici. Utero, tube uterine, gonadi, vie spermatiche. - SISTEMA ENDOCRINO: generalità di anatomia funzionale; ipotalamo, ipofisi, tiroide, surrene, pancreas endocrino, ovaio, testicolo, apparato iuxtaglomerulare.

Le membrane cellulari: lipidi e proteine di membrana. Il movimento attraverso le membrane cellulari. Trasporto passivo: la diffusione attraverso il doppio strato lipidico. Trasporto mediato da proteine di membrana. Diffusione facilitata. Trasporto attivo primario e secondario. Cotrasporto e controtrasporto. Endocitosi e esocitosi. Osmosi. Osmolarità e tonicità. Le giunzioni intercellulari: comunicanti e serrate. Trasporto di ioni e di acqua attraverso gli epiteli. Il potenziale di membrana a riposo. Proprietà elettriche passive di membrana. Potenziali graduati e propagazione elettrotonica. Le basi molecolari del potenziale d’azione: I canali ionici voltaggiodipendenti. I canali del sodio del potassio e del calcio: proprietà e relazioni fra struttura molecolare e funzione. Struttura del neurone. Propagazione degli impulsi nervosi: la conduzione saltatoria. Le sinapsi elettriche e chimiche. La natura quantica del rilascio di neurotrasmettitore e il ruolo del calcio. Potenziali post-sinaptici eccitatori e inibitori. Canali ionici attivati da neurotrasmettitori: recettori ionotropici e metabotropici. Relazioni fra struttura e funzione dei recettori-canale. La modulazione della trasmissione: i sistemi di secondi messaggeri. L’integrazione sinaptica. Plasticità e facilitazione sinaptica. Proprietà generali dei sistemi sensoriali: recettori, trasduzione sensoriale, vie sensoriali, codificazione ed elaborazione dello stimolo I recettori somatosensoriali. Tatto. Temperatura. Nocicezione: meccanismi periferici. Neuropeptidi e dolore. Il muscolo scheletrico: struttura e funzione. La contrazione muscolare: slittamento dei ponti trasversi e curva tensione-lunghezza, il ruolo del calcio e dell’ATP. L’accoppiamento eccitazione-contrazione: i tubuli T, il reticolo sarcoplasmatico e il ruolo del calcio intracellulare. Scossa singola e tetano. Il muscolo cardiaco: contrazione e potenziali d’azione cardiaci. Il muscolo liscio: contrazione e regolazione neuroormonale dei muscoli vasali e viscerali. Il sistema nervoso centrale. Il midollo spinale. Unità motoria. I riflessi somatici. Il sistema nervoso autonomo. I riflessi autonomi. Gli ormoni: sintesi, rilascio e meccanismo d’azione. Il sistema ipotalamoipofisario. Le ghaindole surrenali. Ormoni della midollare e azione delle catecolamine. Ormoni della corticale: glucocorticoidi, mineralcorticoidi e steroidi sessuali. La tiroide e gli ormoni tiroidei. Il pancreas endocrino: l’insulina, il glucagone e la somatostatina. Gli ormoni sessuali. Metabolismo del calcio e del fosfato: il paratormone, la calcitonina e la vitamina D. I fattori di crescita. Fisiologia dell’apparato digerente. La motilità gastrointestinale. Peristalsi e segmentazione Organizzazione dei circuiti nervosi alla base della motilità gastrointestinale. Secrezione gastrointestinale. Secrezione salivare, gastrica, pancreatica, biliare e intestinale. Digestione e assorbimento di carboidrati, lipidi e proteine. Assorbimento delle vitamine, di elettroliti e minerali. Assorbimento dell’acqua. Fisiologia del fegato. Il sangue: composizione, emostasi e coagulazione. Le parti costituenti il circolo. Il miocardio: attività elettrica e contrattile del miocardio, ciclo cardiaco e regolazione della attività cardiaca. L’elettrocardiogramma. Flusso sanguigno e controllo della pressione arteriosa. La resistenza a livello delle arteriole. La microcircolazione e i capillari. I vasi linfatici. Le vene. I barocettori e il controllo della pressione arteriosa. Struttura e funzione del sistema respiratorio. Le leggi dei gas. La ventilazione. Lo scambio gassoso nei polmoni. Il trasporto dei gas nel sangue. Il trasporto di ossigeno. L’emoglobina. La curva di dissociazione ossigeno-emoglobina. Fattori che influenzano il legame ossigenoemoglobina. Il trasporto della CO2. Regolazione della ventilazione. Struttura del rene: il nefrone e il circolo renale. L’ultrafiltrazione. Formazione e composizione dell’urina: meccanismi molecolari di riassorbimento e di secrezione. Escrezione e clearance renale. Meccanismi di concentrazione dell’urea. L’ansa di Henle e il meccanismo di moltiplicazione controcorrente. La macula densa e il sistema reninaangiotensina- aldosterone. Regolazione del volume plasmatico e del liquido extracellulare: l’ADH, i volumocettori e gli osmocettori. Regolazione del pH plasmatico: secrezione di H+, riassorbimento e formazione di HCO3-. Alterazione dell’equilibrio acido-base, stati di alcalosi e acidosi, tamponi fosfato e ammonio

Introduzione alla chimica-fisica e sue applicazioni ai sistemi biologici, biotecnologici ed alla medicina. Transizione dal mondo macroscopico al mondo micro e nanoscopico per la comprensione dei fenomeni chimici e biologici. Interazione energia-materia con attenzione ai meccanismi che riguardano l’assorbimento e l’emissione di radiazione elettromagnetica. Proprietà dello spettro elettromagnetico e il suo utilizzo come sorgente per le tecniche di spettroscopia molecolare. Verranno prese in considerazione le spettroscopie ottiche quali le spettroscopie vibrazionali (FTIR e Raman) ed elettroniche (assorbimento UV-Vis e luminescenza) esaminando i principi teorici che regolano le transizioni tra livelli rotazionali, vibrazionali ed elettronici con cenni sulle applicazioni per il riconoscimento di molecole e per lo studio della struttura di biomolecole e di sistemi complessi. Per quanto riguarda le spettroscopie vibrazionali verranno analizzate le spettroscopie FTIR e Raman evidenziando la differenza delle due tecniche negli aspetti teorici e sottolineando la loro complementarietà. Le spettroscopie elettroniche prese in considerazioni saranno la spettroscopia di assorbimento UV-Vis e di luminescenza (fluorescenza e fosforescenza) e i processi di decadimento dagli stati elettronici eccitati. Termodinamica Le proprietà dei gas: gas; gas perfetti; le leggi dei gas; teoria cinetica dei gas; gas reali I tre principi della termodinamica e lo zeresimo principio. Spontaneità e reversibilità delle reazioni chimiche e reazioni all’equilibrio. Equilibri fisici. Le trasformazioni fisiche delle sostanze pure. I diagrammi di fase. Stabilità delle fasi e transizioni di fase. Le miscele semplici: descrizione termodinamica e diagrammi di fase. Soluzioni ideali, reali e proprietà. Equilibrio chimico e Energia libera. Costante di equilibrio termodinamico. Equazione di Gibbs-Helmholtz. Equazione di Van't Hoff. Cinetica Chimica: relazione tra cinetica e termodinamica. Definizione di velocità ed ordine di reazione. Leggi cinetiche e integrazione. Determinazione dell’ordine di reazione e della costante cinetica. Stadio determinante la velocità di reazione e approssimazione dello stato stazionario. Velocità di reazione e temperatura: legge di Arrhenius. Relazione tra costante di equilibrio e costante cinetica. Meccanismi delle reazioni chimiche. Cinetica enzimatica. Cenni di catalisi.

- Alimentazione e nutrizione: nozioni generali - Carboidrati o glucidi: principali caratteristiche chimico-fisiche e proprietà generali. Principali mono - oligo e polisaccaridi. Carboidrati non digeribili: fibra e prebiotici, strutture, ruolo fisiologico. Modifiche strutturali dei carboidrati dovute a trattamenti tecnologici e ricadute nutrizionali. Enzimi coinvolti nella chimica dei carboidrati. Edulcoranti naturali e di sintesi. Potere dolcificante. - Lipidi: trigliceridi e acidi grassi, proprietà chimico-fisiche, diffusione negli alimenti, ruolo biologico. Trasformazioni operate da agenti ambientali (ossigeno, luce, etc.) e/o tecnologici. Assorbimento, digestione, biosintesi e metabolismo degli acidi grassi: sali biliari e azione delle lipasi. Acidi grassi essenziali (EFA). Fosfolipidi. Lipidi insaponificabili: steroli. Fitosteroli e colesterolo: differenze strutturali, diffusione negli alimenti. - Protidi e amminoacidi. Classificazione delle proteine: struttura, proprietà chimico-fisiche, ruolo biologico. Amminoacidi. Parametri di valutazione della qualità proteica. Amminoacidi essenziali. Proteina di riferimento. Indice Chimico e amminoacidi limitante. Influenza della reazione di Maillard sulla biodisponibilità degli amminoacidi essenziali. Amminoacidi semi essenziali. Modificazioni indotte nelle proteine e negli amminoacidi da trattamenti tecnologici o di altra natura. - Vitamine liposolubili - e idrosolubili: chimica, diffusione, fabbisogni, ruolo biologico, carenza, iperdosaggio. Molecole vitamino-simili. - Sali minerali. Distribuzione dei fluidi corporei ed equilibri idrico-salini, diffusione negli alimenti e nell'organismo, ruolo biologico, fabbisogni, carenza, tossicità. - La fibra alimentare: solubile ed insolubile. Proprietà nutrizionali. - Acqua: funzioni biologiche, iterazioni dell’acqua con i componenti degli alimenti, acqua legata e libera. Attività dell’acqua. - Tipologie merceologiche di acqua: potabili, di sorgente, minerali-naturali. - Bioenergetica della nutrizione: principi di metabolismo dei nutrienti, contenuto energetico degli alimenti, bilancio energetico. - Linee guida per una sana alimentazione e LARN (Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia). Razione alimentare equilibrata. - Etanolo: assorbimento e metabolismo e principali categorie. - Additivi alimentari: legislazione e principali categorie.

Vocabolario: Un’ampia varietà di lessico viene fornita durante il corso a partire dai materiali Cambridge utilizzati. Gli studenti sono tenuti ad ampliare loro vocabolario personale e da acquisire usi linguistici durante il corso. Grammatica: Present tenses, past tenses, present perfect and simple, past perfect, future, adjectives, adverbs, questions, countable and uncountable nouns, modals, pronouns and determiners, the passive, conditionals, the to infinitive and -ing, prepositions, relative clauses, linking words. Ascolto: Estratti audio dai materiali del corso e video di You-tube.

Aspetti storici Biologia e fisiologia delle piante superiori - La cellula vegetale - I tessuti vegetali - Gli organi vegetali - Cellule epidermiche modificate - Strutture secretorie esterne ed interne - Gli organi riproduttori Anatomia delle piante superiori - Radice ed organi sotterranei - Fusto - Foglie - Fiori - Frutti e semi Stimoli che influenzano la produzione di metaboliti secondari Principi attivi vegetali Alcaloidi, composti fenolici, flavonoidi, tannini, glucosidi, terpenoidi, steroidi, oli essenziali, mucillagini, amari ed iridoidi Droghe - Raccolta delle droghe - Preparazioni Controllo qualità Metodi di preparazione di tinture, estratti, oli essenziali. Botanica Sistematica -Funghi -Licheni -Felci -Gimnosperme -Angiosperme La monografia della Farmacopea e confronto tra le monografie della Farmacopea Italiana, Europea e dell’OMS Elenco e descrizione di alcune droghe vegetali iscritte in FU o in PhEu di maggior interesse e uso in Italia: - droghe attive sul sistema respiratorio - droghe attive sull’apparato gastrodigerente - droghe attive sul sistema cardiocircolatorio - droghe attive sul sistema nervoso - droghe stimolanti il sistema immunitario Di ogni droga presente nel seguente elenco verrà spiegato nel dettaglio: descrizione della famiglia di appartenenza, descrizione botanica della singola pianta, uso in medicina tradizionale (qualora presente), identificazione e descrizione della droga, principi attivi presenti, effetti farmacologici e/o tossicologici dei principi attivi e loro target e applicazioni farmacologiche e interazioni con i farmaci Scheda di segnalazione delle reazioni avverse a prodotti a base di erbe officinali

- Struttura e funzioni della cellula batterica Morfologia strutturale e dimensioni della cellula batterica La membrana cellulare: struttura, funzione, Sistemi di trasporto Struttura della parete cellulare dei batteri Gram-positivi e Gram-negativi La colorazione di Gram - La locomozione microbica Flagelli, Motilità per scivolamento, Chemiotassi, fototassi e altre tassie -Le strutture di superficie e le inclusioni cellulari Fimbrie, pili, capsule, materiali di riserva, inclusioni citoplasmatiche, vescicole gassose, le endospore - Il metabolismo microbico: La glicolisi La respirazione e la catena di trasporto degli elettroni La forza proton-motrice La respirazione aerobia e anaerobia Le fermentazioni Il ciclo dell’acido citrico L’anabolismo: biosintesi dei monomeri chiave Biosintesi del peptidoglicano - La struttura del DNA e la sua replicazione - La nutrizione microbica: tipi di nutrizione tra i batteri - Effetti ambientali sulla crescita microbica Temperatura, pH, ossigeno - La coltura di microrganismi in laboratorio Concetti di sterilizzazione e disinfezione I terreni di coltura complessi, selettivi e/o differenziali e sterilizzazione in autoclave La tecnica asettica (isolamento in coltura pura) Identificazione di un ceppo batterico tramite metodi biochimici - La crescita microbica La scissione binaria Il ciclo di crescita di una popolazione batterica (la curva di crescita) Le colture in continuo: il chemostato La misurazione diretta della crescita microbica: la conta vitale I metodi indiretti (valutazione della torbidità) Valutazione della massa microbica, analisi chimica di un costituente cellulare. - I biofilm microbici Formazione e funzioni biologiche - Principi di biologia molecolare dei microrganismi La sintesi e il processamento dell’RNA, la sintesi delle proteine - Genetica dei microrganismi La trasformazione La trasduzione generalizzata e specializzata I plasmidi La coniugazione I ceppi Hfr e la mobilitazione del cromosoma -Controllo della crescita microbica Sterilizzazione e disinfezione: metodi chimici e fisici per il controllo della crescita microbica - Elementi di virologia Virus e virioni Proprietà generali dei virus (struttura e classificazione virale) I batteriofagi: i batteriofagi virulenti (il fago T4), i batteriofagi temperati (il fago lambda) I virus animali: i retrovirus, i virus a DNA, i virus a RNA(+), i virus a RNA(-) Crescita e quantificazione dei virus batterici ed animali - Interazioni uomo-microrganismo Interazioni positive e dannose tra microrganismi e uomo Fattori di virulenza e tossine (esotossine ed endotossine) I principali gruppi di microrganismi patogeni - I farmaci antimicrobici: Lo spettro di attività antimicrobica I meccanismi di azione dei farmaci antimicrobici I meccanismi di resistenza ai farmaci antimicrobici Integrazione della dimensione di genere: durante le lezioni del corso, saranno proposti momenti di approfondimento dedicati ad alcune scienziate che hanno segnato tappe fondamentali, o il cui contributo allo sviluppo della microbiologia è stato a lungo sottovalutato o poco riconosciuto (tra cui, ad esempio, Esther Lederberg, Rita Colwell, Angelina Fannie Hesse, Rebecca Lancefield, Mary Hunt e Alice Catherine Evans). Inoltre, sarà affrontata la tematica delle differenze biologiche di genere che possono influenzare, ad esempio, la composizione del microbiota. Questi contenuti mirano a sensibilizzare le studentesse e gli studenti sull’importanza dell’inclusione, della parità di genere e dell’equità nella scienza.

- Proteine: gli aminoacidi: caratteristiche chimiche e struttura. Livelli di organizzazione delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria e strutture sopramolecolari. I fattori che determinano la struttura secondaria e terziaria delle proteine. Il processo di folding. Il sistema GroEL:GroES. Esempi di relazione struttura-funzione in proteine: la mioglobina e l'emoglobina e il trasporto di ossigeno. Teoria della co-operatività. - Lipidi: classificazione, struttura e proprietà. - Carboidrati: classificazione; struttura e funzione; glicoproteine. - Enzimi: struttura e classificazione degli enzimi. Coenzimi e cofattori.Teoria della catalisi. Cinetica enzimatica. Inibizione enzimatica. Regolazione dell'attività enzimatica. Esempi di proteine catalitiche. -Aspetti termodinamici del metabolismo: i fosfo-composti ad alto contenuto energetico. L'ATP e le razioni di trasferimento di gruppi fosfato. Le reazioni di ossido riduzione nei sistemi biologici: il NAD(P) e il FAD. - Metabolismo dei carboidrati: Glicolisi. Fermentazione alcolica e omolattica. Regolazione della glicolisi. Degradazione del glicogeno. Gluconeogenesi. Processi ossidativi: ossidazione del piruvato, ciclo dell'acido citrico. Regolazione del ciclo dell’acido cictrico. Meccanismo catalitico nella piruvato deidrogenasi. - Ossidazioni biologiche: Catena respiratoria: trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa. FoF1 ATP sintasi: struttura e meccanismo catalitico. - Metabolismo dei lipidi: trasporto e attivazione. Il processo della beta-ossidazione. Corpi chetonici. Biosintesi di acidi grassi: acido grasso sintasi. Sintesi di colesterolo - Metabolismo degli aminoacidi. Ossidazione degli amminoacidi e ciclo dell’urea. - Metabolismo dei nucleotidi. Sintesi delle basi puriniche. Sintesi delle basi pirimidiniche. Formazione dei deossiribonucleotidi. Degradazione dei nucleotidi.

MODULO 1: PATOLOGIA CELLULARE Risposte cellulari e tissutali allo stress, cause e meccanismi di danno cellulare, caratteristiche e meccanismi dei diversi di tipi morte cellulare (necrosi, apoptosi, necroptosi, piroptosi, and ferroptosi), processi degenerativi da accumulo. MODULO 2: INFIAMMAZIONE E IMMUNITÀ INNATA. Meccanismi di riconoscimento dei patogeni: descrizione delle principali famiglie di recettori dell'immunità innata associati alla membrana (recettori per i peptidi formilati, recettori lectinici, recettori scavenger, recettori Toll-like), citosolici (recettori RIG-like, Sensori citosolici di DNA, recettori NOD1/2, famiglia NLRP) e solubili nei liquidi biologici (collectine, pentrassine, ficoline, complemento). Il fattore di trascrizione NF-κB e gli interferoni di tipo I come regolatori chiave della risposta infiammatoria e dello stato anti-virale. Componenti cellulari dell'immunità innata. Le barriere epiteliali come barriere fisiche, chimiche e biologiche. Le cellule dell’immunità innata (cellule natural killer, neutrofili, monociti/macrofagi): origine, attivazione e funzioni effettrici. Gli eventi vascolari e cellulari della risposta infiammatoria acuta: i meccanismi responsabili delle modificazioni del flusso ematico e della permeabilità, le molecole di adesione coinvolte nel reclutamento leucocitario, i mediatori chimici dell’infiammazione di origine plasmatica (sistema del complemento, delle chinine, della coagulazione) e cellulare (amine vasoattive, PAF, neuropeptidi, ossido nitrico, metaboliti dell'acido arachidonico, citochine e chemochine). Tipi morfologici dell’infiammazione acuta locale (infiammazione sierosa, fibrinosa, suppurativa, ulcere) e sistemica (sepsi, SIRS, shock settico). Esiti dell’infiammazione acuta Infiammazione cronica granulomatosa o aspecifica. Riparazione tissutale per rinnovamento e guarigione per cicatrizzazione. Cellule staminali embrionali e dell’adulto. Rigenerazione epatica. Riparo delle ferite cutanee per prima e per seconda intenzione. Anomalie nella riparazione tissutale. Fibrosi MODULO 3: IMMUNITÀ ACQUISITA. Le cellule dendritiche: dalla risposta immunitaria innata a quella adattativa. Caratteristiche e fasi dell’immunità acquisita: specificità, memoria, tolleranza. Cenni alle funzioni dei linfociti. Tessuti linfoidi primari e secondari. I linfociti B: differenziamento, attivazione, maturazione. Gli anticorpi: struttura, classi, funzioni. I geni che codificano per le immunoglobuline e i meccanismi di generazione di variabilità. Risposta primaria e secondaria. Linfociti T: differenziamento, attivazione e maturazione. Cenni alle cellule linfoidi innate. Il TCR: struttura, meccanismi di trasduzione del segnale, meccanismi di generazione della variabilità. Il complesso maggiore di istocompatibilità di classe I e II: struttura e funzione. Geni HLA: poligenia e polimorfismo; restrizione dell’MHC e accenno al rigetto del trapianto. Linfociti T citotossici: funzione e meccanismi di citotossicità. Linfociti T helper: funzioni e determinazione della scelta differenziativa. Sviluppo intratimico: selezione positiva e negativa. Meccanismi di tolleranza centrale e periferica. Vaccini. MODULO 4: IMMUNOPATOLOGIA. Immunodeficienze congenite e acquisite. Reazioni di ipersensibilità di I, II, III e IV tipo. Patologie autoimmuni da autoanticorpi e cellulo-mediate. Tolleranza e rigetto dei trapianti d’organo Immunità mucosale. Malattie infiammatorie intestinali (IBD), malattia di Chron e colite ulcerosa, celiachia. Patologie autoinfiammatorie. Amiloidosi. MODULO 5: PATOLOGIE METABOLICHE. Fisiopatologia dei vasi e della coagulazione Patogenesi e fattori di rischio dell’aterosclerosi. Meccanismi di generazione e stabilizzazione della placca Complicanze dell’aterosclerosi. Malattie sistema cardiovascolare. Manifestazioni cliniche Malattie emorragiche. Trombosi: patogenesi manifestazioni cliniche. Sindrome metabolica. Diabete tipo 1 e 2. MODULO 6: TUMORI Principi di oncologia Definizione e criteri classificativi dei tumori Biologia della crescita tumorale Angiogenesi tumorale e metastasi Meccanismi di trasformazione neoplastica: cancerogenesi chimica e fisica Virus oncogeni. La cancerogenesi come processo multifasico Oncogeni: definizione e classificazione; loro ruolo nella trasformazione neoplastica Geni onco-soppressori: ruolo nella trasformazione neoplastica e nel controllo della crescita Geni che regolano l’apoptosi e la riparazione del DNA. Instabilità genetica. eventi epigenetici, Immunologia dei tumori, microambiente, immunoscore, immunoterapia (car-T, virus oncolitici). Immunoterapia antitumorale.

Il software R. Operazioni elementari. Funzioni e grafici. Import, export in R. I pacchetti di R. Strutture di dati. Matrici, liste, array. I dataframe. Lavorare con i dati: selezione di elementi, operatori logici. Cicli for e condizionali. Dati mancanti. Pacchetti grafici addizionali: ggplot2. Retta di regressione e curve di regressione. Anova. Introduzione ai modelli di farmacocinetica di base. Introduzione alle tecniche di clustering (es. K-means) e loro applicazione nell'analisi dei dati. Simulazioni. Manipolazioni di testo.