Corso di laurea: SCIENZE AMBIENTALI (L-32 Civitavecchia) Programmazione per l'A.A. 2019/2020  

Il corso si propone di fornire allo studente i concetti fondamentali della genetica classica esaminando i modelli di eredità dei caratteri mendeliani, i meccanismi replicazione di codificazione ed espressione dell’informazione genetica, la sua modificazione illustrando i meccanismi fondamentali di induzione delle mutazioni e principali malattie genetiche umane a loro connesse nonché gli aspetti fondamentali delle conoscenze fornite dallo sviluppo delle metodiche complementari del DNA ricombinante. L'approccio analitico dello studio sarà integrato dalla soluzione di esercizi formali e dall'applicazione di metodiche sperimetali

Il corso introduce ed approfondisce i concetti ed i principali approcci sperimentali della chimica organica, operando il consolidamento di principi e concetti acquisiti nell’ambito dei corsi di fisica e di chimica generale ed inorganica, per procedere poi alla conoscenza della chimica del carbonio associata ai processi vitali ed ambientali. Saranno fornite, nella prima parte del corso, le basi culturali e pratiche per la comprensione della struttura chimica delle molecole organiche, ponendo una particolare attenzione alle relazioni esistenti tra la struttura chimica e le proprietà chimico-fisiche e biologiche ad esse associate. La conoscenza dei diversi stati fisici di ibridazione del carbonio permetteranno allo studente di acquisire una visione tridimensionale delle molecole, facilitando la comprensione del ruolo della chimica sopra-molecolare nei processi cellulari. In questa parte del corso lo studente potrà conoscere le principali famiglie di composti organici esistenti in natura e di sintesi, con una particolare attenzione al loro impatto ambientale. La seconda parte del corso è dedicata alla applicazione delle proprietà delle molecole organiche nel contesto della reattività chimica. Lo studente avrà la possibilità di avere le risposte per alcune tra le domande fondamentali nel suo percorso di studi: perche le molecole reagiscono? Quali sono i fattori sperimentali che controllano la cinetica delle reazioni? Quando una reazione risulta essere sotto controllo termodinamico piuttosto che cinetico? Come è possible sintetizzare molecole complesse a partire da semplici reagenti chimici? Quale è l’impatto della chimica organica sull’ambiente e come è possibile ridurlo? Queste conoscenze permetteranno allo studente di affrontare i corsi di studio successivi con una forte competenza strutturale e molecolare.

Risultati di Apprendimento Attesi
Conoscenza e Capacità di Comprensione (knowledge and understanding): Conoscenza dei principi che regolano la formazione del legame chimico, attraverso l’impiego di teorie tradizionali (teoria del legame di valenza, teoria dell’orbitale atomico) e avanzate (teoria dell’orbitale molecolare e cenni di meccanica quantistica). Conoscenza della nomencletura internazionale IUPAC e della classificazione delle molecole organiche in base alla loro chiralità (teoria dei gruppi funzionali), con una particolare attenzione alla associazione tra famiglia di molecole organiche e proprietà biologiche e chimico-fisiche. Conoscenza dei principali meccanismi di reazione delle molecole organiche e dei parametri sperimentali in grado di controllare la termodinamica e la cinetica delle trasformazioni organiche sintetiche e naturali. Conoscenza della relazione tra l’origine delle molecole organiche e l’origine della vita.
Conoscenza e Capacità di Comprensione Applicate (applying knowledge and understanding): In aggiunta alle conoscenze teoriche acquisite attraverso lo studio della chimica organica, gli studenti potranno applicare i principali concetti studiati alla risoluzione di esercizi numerici e grafici inerenti la nomenclatura, l’identificazione e la classificazione delle sostanze organiche in base alla loro attività sull’organismo e sull’ambiente, l’effetto della chiralità sull’attivita farmacologica e farmaceutica, la possibilità di separare sostanze organiche isomere e le metodologie generali per la loro analisi e per il loro riconoscimento.
Autonomia di Giudizio (making judgements): Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea in Scienze Biologiche Ambientali (tra le quali fisica, chimica generale, biochimica, biologia molecolare, e genetica) fornendo una conoscenza integrata per la comprensione degli aspetti molecolari comuni alle diverse discipline. Il giudizio critico dello studente sarà stimolato facendo riferimento alla lettura di studi recenti pubblicati in riviste scientifiche del settore, ponendo in discussione le problematiche attuali relative ad alcuni dei concetti fondamentali della disciplina. Grazie alla natura multi- ed interdisciplinare della chimica organica, sarà inoltre possibile collegare le nozioni acquisite alle problematiche di altre discipline.
Abilità Comunicative (communication skills): Al termine di ogni parte essenziale del corso, così come articolato dal programma di studi, gli studenti saranno invitati a formare dei gruppi di lavoro per sviluppare soluzioni e competere con gli altri nella risoluzione di esercizi pratici. Lo strumento didattico è volto a far crescere le capacità comunicative e l’abilità di sapere lavorare in un gruppo, il tutto finalizzato al consolidamento dei concetti acquisiti.
Capacità di apprendere (learning skills):Le capacità di apprendimento degli studenti saranno valutate durante lo svolgimento del corso tramite due prove di esonero che permetteranno di seguire individualmente lo stato di maturazione della conoscenza, evidenziando le capacità di restituzione da parte dello studente dei concetti acquisiti.

Il corso consentirà agli studenti di comprendere le caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi (con particolare riferimento ai procarioti), il loro ruolo in natura e le interazioni con altri organismi incluso l’uomo. Inoltre consentirà di apprendere le tecniche di base per la manipolazione dei microrganismi in laboratorio, per la loro identificazione e per lo studio delle comunità microbiche. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con i microrganismi e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per l'uomo e gli altri animali, le loro potenzialità in biotecnologia, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie ad annullare potenziali danni di questi). Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia microbica, della microbiologia ambientale e medica.

Il corso ha l’obiettivo di fornire solide conoscenze di base sulla struttura e il funzionamento dei sistemi ambientali, con particolare enfasi sui meccanismi che determinano tanto la distribuzione e l’abbondanza degli organismi quanto le loro relazioni con l’ambiente. Il corso si prefigge di esaltare la natura gerarchica ed interdisciplinare dell’ecologia con l’obiettivo di incentivare gli studenti a confrontarsi con discipline e problematiche complesse e multi-scalari. Questo obiettivo si riflette nell’organizzazione del programma che percorre la scala gerarchica dell’organizzazione ecologica, dai meccanismi alla base della biodiversità (ecologia evolutiva), passando attraverso le relazioni tra organismi e specie (ecologia di popolazione) fino alla struttura e funzionamento delle comunità (ecologia di comunità). Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia ecosistemica ed applicata, della conservazione della biodiversità e della gestione ambientale sostenibile.

Il programma si propone di aiutare lo studente a: a) acquisire le conoscenze scientifiche di base sul funzionamento degli ecosistemi e delle comunità; b) sviluppare una prospettiva multidisciplinare nello studio degli ecosistemi; c) introdurre il metodo sperimentale nello studio degli ecosistemi e delle comunità.
Lo studente è in grado di padroneggiare le conoscenze ed i principi scientifici di base e collegarli ai casi specifici del programma; è in grado di proporre schematicamente esperimenti per quantificare i parametri oggetto di studio.

Obiettivi formativi
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base dell’ecologia applicata utili per inquadrare correttamente i temi ambientali derivanti dall'interazione tra uomo ed ecosistemi naturali. Il corso introduce alle principali caratteristiche degli ecosistemi e analizza gli impatti su tali ecosistemi derivanti dalle attività antropiche, fornendo per ogni tema una panoramica degli strumenti gestionali, tecnici e normativi utilizzati per arginare il degrado ambientale.

Risultati di apprendimento attesi
Conoscenze e capacità di comprensione
Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze riguardanti i principali impatti antropici sugli ecosistemi marini, terrestri e di acque interne. Lo studente saprà comprendere i molteplici effetti che le attività umane implicano, in termini di squilibrio della stabilità degli ecosistemi naturali.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Lo studente saprà orientarsi sulle opzioni di carattere tecnico che possono essere applicate nella risoluzione delle più pressanti questioni ambientali e saprà individuare gli strumenti normativi, nazionali e sovranazionali, attraverso i quali tali questioni possono essere affrontate.
Autonomia di giudizio
Durante le lezioni e le esercitazioni, viene incoraggiata la discussione aperta sui principali temi ambientali affrontati, in particolare riguardo le possibili soluzioni delle emergenze ambientali più attuali. Lo studente acquisirà quindi autonomia di giudizio sulla base delle conoscenze apprese e del confronto dialettico con i colleghi ed il docente.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico-scientifico durante le lezioni e le esercitazioni, attraverso la conoscenza delle definizioni e dei principali concetti di base in ecologia ed ecologia applicata. Le abilità comunicative saranno verificate in sede di esame.
Capacità di apprendere
Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare i concetti appresi per ipotizzare i possibili effetti delle attività umane anche in contesti ambientali diversi da quelli considerati come esempio, sulla base delle caratteristiche ecologiche dell’ambiente considerato.

Obiettivi formativi
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di geologia applicata e ambientale. Il corso fornisce strumenti e tecniche per comprendere, analizzare e risolvere i problemi di ordine geologico applicati alla salvaguardia e gestione dell’ambiente. Le matrici ambientali suolo ed acque sono esaminate nel contesto geomorfologico di riferimento per la gestione sostenibile del territorio e dei sistemi naturali e per la prevenzione dei rischi geologico-ambientali.

Risultati di apprendimento attesi
Conoscenze e capacità di comprensione:
Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sul suolo e processi pedogenetici, sui processi erosionali e dinamica dei versanti, sulla circolazione idrica superficiale e sotterranea. Saprà distinguere i più comuni tipi di suoli e forme di erosione collegandoli ai loro processi formativi. Sarà capace di comprendere i processi idrologici e idrogeologici collegandoli alla caratteristiche geologiche e geomorfologiche dei bacini.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di sapere: interpretare i risultati di una caratterizzazione dei suoli e leggere una carta pedologica, leggere ed interpretare una carta geomorfologica, analizzare i dati di un bacino idrografico e della portata di un fiume, impostare e calcolare un bilancio idrologico preliminare, calcolare la portata di un acquifero.
Autonomia di giudizio:
Lo studente attraverso gli esempi proposti nel corso delle lezioni e durante le esercitazioni cartografiche e numeriche acquisirà autonomia di giudizio sulla base delle conoscenze acquisite, confrontandosi con diversi contesti geologici, geomorfologici e idrogeologici italiani.
Abilità comunicative:
Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico sia durante la trasmissione delle nozioni teoriche sia durante le attività di esercitazione, in modo da poter dialogare con professionisti ed esperti impegnati nell’analisi, gestione e progettazione in campo ambientale. Le abilità comunicative saranno verificate durante le prove in itinere e/o in sede di esame finale.
Capacità di apprendere:
Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare i metodi appresi per investigare situazione geologiche, geomorfologiche e idrogeologiche diverse da quelle considerate durante il corso. Lo studente dovrà essere in grado di analizzare i lineamenti pedologici, geomorfologici, idrologici e idrogeologici essenziali di una semplice realtà territoriale utili per la salvaguardia ed il monitoraggio del suolo e delle risorse idriche.