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. 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 intervallali. Stima intervallare della media di una popolazione normale. Test statistici: I test t di Student ad un campione e a due campioni (dati appaiati, ugali varianza, Welch). Test chi-quadro 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.

- 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 macromolecole biologiche • DNA: struttura e organizzazione del DNA. La duplicazione del DNA. Le mutazioni. • Definizione molecolare di gene. • La trascrizione e la maturazione degli RNA. • La regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. • Il codice genetico e le sue caratteristiche. • La sintesi delle proteine. • La membrana: caratteristiche di permeabilità del doppio strato lipidico, 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. • Lisosomi e perossisomi. • Mitocondri. • Principi generali di comunicazione cellulare. Proprietà dei recettori e generazione di messaggi intracellulari. • La matrice extracellulare: • Il citoscheletro • Le fasi del ciclo cellulare e la mitosi. Il controllo del ciclo cellulare. • Caratteristiche generali della cellula vegetale: parete, plastidi, vacuolo • Crescita e sviluppo della cellula vegetale. • I tessuti vegetali. • La fotosintesi: fase oscura e fase luminosa • Ormoni vegetali. • Struttura e funzioni della cellula batterica • La locomozione microbica • Le strutture di superficie e le inclusioni cellulari • Il metabolismo microbico • La struttura del DNA e la sua replicazione • La nutrizione microbica: tipi di nutrizione tra i batteri • Effetti ambientali sulla crescita microbica • La coltivazione e l’enumerazione dei microrganismi in laboratorio • Il ciclo di crescita di una popolazione batterica • Principi di biologia molecolare dei microrganismi (trasformazione, coniugazione la trasduzione generalizzata e specializzata, i plasmidi) • Concetti di sterilizzazione e disinfezione • Controllo della crescita microbica • Elementi di virologia • Interazioni uomo-microrganismo • Fattori di virulenza e tossine • I principali meccanismi di azione dei farmaci antimicrobici • I meccanismi di resistenza ai farmaci antimicrobici

• 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. • 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.

- 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) dei principali gruppi di microrganismi patogeni Gram-positivi e Gram-negativi - I farmaci antimicrobici: lo spettro di attività antimicrobica e i principali 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). Questi contenuti mirano a sensibilizzare le studentesse e gli studenti sull’importanza dell’inclusione, della parità di genere e dell’equità nella scienza.

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. I gas. I gas ideali. Le leggi dei gas: legge di Boyle, legge di Charles, legge dei gas perfetti. Teoria cinetica dei gas, miscele di gas ideali, pressioni parziali (legge di Dalton). I gas reali. Equazione di Van der Waals Termodinamica classica. 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 stato. Stabilità delle fasi e transizioni di fase. Equazioni di Clapeyron e di Clausius-Clapeyron. Fasi, componenti e gradi di libertà. I sistemi a due componenti. Miscele azeotropiche. Equilibri di membrana di Donnan. Potenziali di membrana. Equilibrio chimico e Energia libera. Costante di equilibrio termodinamico. Equazione di Gibbs-Helmholtz. Equazione di Van't Hoff. Elettrodi e celle elettrochimiche. Forza elettromotrice ed energia libera. L'equazione di Nerst. Applicazioni dei processi elettrochimici e processi biologici assimilabili a celle elettrochimiche (cenni) 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.

COMUNE STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E NORME DI COMPORTAMENTO NEI LABORATORI: Bilance e errori nella pesata; Contenitori; Misura e trasferimento di volumi; Pipette e siringhe; Diluizioni seriali; il quaderno di laboratorio. NATURA E SCOPO DELLA CHIMICA ANALITICA Funzione della C.A. e sue applicazioni; Procedure analitiche e problematiche connesse; Tecniche e metodi di analisi; Campionamento e trattamento del campione; Calibrazione e standard; La qualità nei laboratori analitici. VALUTAZIONE DEI DATI Errori nelle misure analitiche; Accuratezza e precisione; Incertezza di misura; Recupero; Selettività e Specificità; Cifre significative; Test di significatività sulle medie e differenze di medie (distribuzioni z e t di Student); Test sulle varianze (Chi quadrato e F Fisher); Calibrazione e regressione lineare; Assicurazione di qualità; LOD e LOQ; Validazione del metodo analitico e standard interni. Reazioni Acido-base – Le diverse definizioni di reaz. Ac.Base (Arrhenius, Borensted- Lowry, Lewis); Attività e coefficiente di attività, forza ionica; Forza acida e basica; Calcolo del pH di soluzione acquose diluite di acidi e basi; Calcolo del pH di soluzione di Sali, idrolisi dei Sali; Ionizzazione di acidi e basi deboli, equazione di Henderson-Hasselbach; Soluzioni tampone; Relazioni tra la struttura e carattere acido-base; Determinazione della pKa. TITOLAZIONI Titolazioni acido-base. Di acido forte con base forte. Di acido debole con base forte. Di base debole con acido forte. Curve di titolazione. Determinazione del punto finale. Uso di solventi non acquosi. Reazioni di complessazione; Reazioni di precipitazione; Reazioni Redox; Risoluzione di sistemi con reazioni competitive Introduzione alle tecniche di separazione cromatografiche e ai sistemi di rilevazione analitici.

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

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. Valenza, numero di ossidazione, numero di coordinazione. Principi di nomenclatura dei composti chimici inorganici. Stati di aggregazione della materia, definizione, proprietà e cambiamenti di stato. Le leggi dei gas. Reazioni chimiche. Bilanciamento di reazioni. Cenni di metrica chimica. Reazioni di ossidoriduzione e bilanciamento elettronico, potenziali di riduzione, cenni di elettrochimica, elettrolisi, pile. I principi della termodinamica e la loro applicazione alle reazioni chimiche. Entalpia, entropia e energia libera. Equilibri chimici. Costante di equilibrio, influenza della temperatura, principio di Le Chatelier. Principi di cinetica chimica, velocità di reazione, ordine di reazione. Soluzioni, definizione, principali espressioni della concentrazione, solubilità. Autoprotolisi dell’acqua, pH. Acidi, basi, sali, soluzioni tampone, ioni complessi. Principi di stechiometria e applicazioni al calcolo degli equilibri in soluzione. Chimica degli elementi: diffusione in natura ed estrazione, proprietà, impieghi industriali e rilevanza biologica. Principi di radiochimica e reazioni nucleari, applicazioni alla medicina.

Il corso tratta i seguenti argomenti Numeri e Algebra di Base La retta reale e il piano cartesiano. Curve nel piano. Numeri e rappresentazione decimale. Notazione scientifica e cifre significative. Radici e potenze ad esponente intero e frazionario. Intervalli, distanza di due punti e punto medio. Equazioni e disequazioni semplici. Valore assoluto. Coordinate di un punto e distanza di due punti nel piano. Equazione della retta nel piano. Circonferenza, ellisse (cenni), parabola e iperbole. Risoluzione dell'equazione di secondo grado, fattorizzazione e segno di y=ax^2+b x+c. Vertice della parabola. Geometria Piana e Solida Aree e volumi (rettangolo, trapezio, sfera, cubo, cilindro, piramide, cono). Trigonometria e Funzioni / Angoli e loro misura (gradi e radianti). Coordinate sul cerchio. Coseno e seno, il numero pi greco. Tabulazioni elementari di coseno e seno. Formule di addizione e di duplicazione. Risoluzione dei triangoli con funzioni circolari. Periodicità, grafici di seno e coseno. Funzione tangente. Cenni a funzioni: 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.

Grandezze fisiche e unità di misura. Multipli e sottomultipli. Massa, volume, densità, flusso. 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.

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.

La cellula eucariote e procariote. Le macromolecole biologiche. Il dogma della biologia. Cenni su duplicazione DNA, trascrizione e traduzione.