Corso di laurea: SCIENZE DELLA MONTAGNA (L-25 Rieti) Programmazione per l'A.A. 2019/2020  

Materia e miscugli omogenei ed eterogenei. Atomi e molecole. Elettrone, protone, neutrone. Numero atomico. Numero di massa. Isotopi. Peso Atomico. Peso Molecolare. Definizione di Mole.. Le leggi ponderali della chimica. Legge della Conservazione delle masse (legge di Lavoisier). Legge delle proporzioni definite (legge di Proust). Teoria di Dalton e legge delle proporzioni multiple. Definizione di reazione chimica. Bilanciamento di una reazione chimica e calcoli stechiometrici.
Teoria atomica di Dalton. Modello atomico di Thomson. Modello atomico di Rutherford. Modello atomico di Bohr.. Equazione di Schrodinger. Numeri quantici. Orbitali atomici e loro rappresentazione..
Configurazione elettronica degli elementi nello stato fondamentale. Principio di costruzione (Aufbau). Principio di esclusione di Pauli. Principio della massima molteplicità (Regola di Hund). Tavola periodica degli elementi. Gruppi e periodi. Metalli e non metalli. Proprietà chimiche degli elementi e periodicità. Elettroni di valenza. Regola dell’ottetto.
Legami chimici. Legame ionico. Legame covalente: legame omopolare; polare; dativo. Strutture di Lewis. Ibirdazione. Legame metallico. Interazioni intermolecolari: ione-ione; ione dipolo; dipolo-dipolo; dipolo indotto-dipolo indotto. Legame a idrogeno.
Ossidi, idrossidi, idracidi, ossiacidi, sali, perossidi, idruri: formule chimiche; reazioni di preparazione; numero di ossidazione. Nomenclatura tradizionale. Calcoli stechiometrici.
Classificazione delle reazioni chimiche. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Reazioni di ossidoriduzione. Bilanciamento delle ossidoriduzioni mediante il metodo ionico-elettronico. Calcoli stechiometrici.
Stati di aggregazione della materia: Solido, Gas, Liquido. Legge dei gas perfetti. Soluzioni di liquidi. Unità di misura della concentrazione: molarità, molalità, frazione molare, percentuale peso/peso, peso/volume. Peso equivalente. Normalità. Proprietà colligative: pressione osmotica. Principi Termodinamica.
L’equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Principio di Le Chatelier. Entalpia, Entropia ed Energia libera e spontaneità di una reazione chimica. Equilibri in soluzione: prodotto di solubilità.
Acidi e basi. Teoria di Arrhenius. Teoria di Lowry-Bronsted. Acidi di Lewis. Acidi e basi forti. Definizione di pH. Acidi e basi deboli deboli. Costante di ionizzazione di acidi e basi. Proprietà acido-base dell’acqua. Definizione di pH. Calcolo del pH di soluzioni acquose contenenti acidi/basi forti, acidi/basi deboli. Reazioni acido-base: formazione di sali. Soluzioni tampone. Cenni Elettrochimica
Ibridazione carbonio:sp, sp2 e sp3. Rappresentazione delle molecole organiche. Isomeria. Risonanza. Scissione omolitica ed eterolitica dei legami chimici. Carbocationi, carbanioni, radicali e stabilità dei carbocationi. Teoria del complesso attivato ed energia di attivazione. Nucleofili, elettrofili. Reattività dei composti organici: reazioni addizione, sostituzione ed eliminazione.
Classi di composti organici. Gruppi funzionali. Nomenclatura IUPAC. Proprietà chmico-fisiche.
- Alcani. Struttura e nomenclatura IUPAC. Proprietà chimiche: sostituzione radicalica. Isomeri di struttura. Cicloalcani. Tensione torsionale. Tensione angolare.
- Alcheni. Struttura e nomenclatura IUPAC. Proprietà chimiche: addizione elettrofila Isomeria cis/trans; E/Z.
- Alchini. Struttura e nomenclatura IUPAC. Proprietà chimiche.
- Composti aromatici. Struttura e nomenclatura IUPAC. Proprietà chimiche: Sostituzione elettrofila aromatica. Effetto orientante dei sostituenti.
- Composti alogenati. Struttura e nomenclatura IUPAC. Proprietà chimiche: Sostituzione Nucleofila mono e bimolecolare (Sn1 e Sn2)
- Alcoli e fenoli. Struttura e nomenclatura IUPAC. Proprietà chimico-fisiche.
- Aldeidi e chetoni. Struttura e nomenclatura IUPAC. Proprietà chimiche: Addizione Nucleofila
- Acidi carbossilici e derivati. Struttura e nomenclatura IUPAC. Acidità ed effetto dei sostituenti. Proprietà chimiche: Sostituzione Nucleofila acilica.
- Ammine. Struttura e nomenclatura IUPAC. Basicità ed effetto dei sostituenti. Proprietà chimico-fisiche.
- Stereoisomeria. Enantiomeri e diastereomeri. Centri chirali. Formule proiettive di Fisher. Regole di Cahn, Ingold e Prelog per la determinazione della configurazione R, S dei centri chirali. Proprietà degli stereoisomeri. Potere rotatorio specifico.
- Biomolecole. Amminoacidi. Il legame Peptidico. Proteine e loro struttura Enzimi e catalisi enzimatica. Carboidrati: classificazione. Monosaccaridi D e L. Glucosio e fruttosio: strutture aperte e cicliche. Disaccaridi: saccarosio, lattosio, maltosio. Polisaccaridi: amido, cellulosa e glicogeno. Lipidi. Trigliceridi. Fosfolipidi. Steroidi. Acidi Nucleici: nucleotidi. Basi puriniche e pirimidiniche. Struttura primaria del DNA e del RNA.

CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Autori: F. A. Bettelheim, W. H. Brown, M. K. Campbell, S. O. Farrell, O. J. torres
EDISES

Presentazione del corso. Logica e connettivi logici. Teoria degli insiemi
Insiemi numerici. Intervalli e Intorni. Maggioranti, minoranti. Estremi sup./inf.
Funzioni: parità, disparità, iniettività, immagine
Funzioni potenza, esponenziale, logaritmo, goniometriche
Funzioni goniometriche, composte. Dominio. Classificazione
Limiti. Asintoti
Proprietà dei limiti: Permanenza del segno. Studio della funzione con il metodo grafico
Teoremi: Confronto, somma, prodotto, rapporto, funzione composta
Infiniti e infinitesimi. Continuità
Dedivate e calcolo differenziale
Teoremi: funzione composta, inversa, De L'Hopital, Taylor
Teoremi: Fermat, Rolle, Valor medio, Cauchy
Concavità convessità. Studio completo di funzione
Integrale definito
Metodi di risoluzione degli integrali. Integrali in senso improprio
Successioni. Serie
Serie
Elementi di Algebra Lineare. Matrici e Determinanti

Dispense distribuite durante le lezioni

LE MOLECOLE BIOLOGICHE
I legami deboli e il loro ruolo per la stabilità delle macromolecole biologiche.
L’acqua: caratteristiche chimiche e importanza biologica
Le molecole biologiche:
monosaccaridi - glucidi di riserva e strutturali
lipidi
nucleotidi – cenni sulla struttura degli acidi nucleici
amminoacidi - proteine: organizzazione strutturale e funzione

STRUTTURA DEGLI ACIDI NUCLEICI E REPLICAZIONE DEL DNA
cenni sulla replicazione e riparazione del DNA. Dal DNA alle proteine: meccanismi di
trascrizione del DNA e traduzione.

EVOLUZIONE DELLA CELLULA
Livelli di organizzazione e caratteristiche degli organismi viventi. Procarioti ed eucarioti. Ipotesi sulle origini della vita. Caratteristiche delle cellule animali, vegetali, batteriche e virus.

LA MEMBRANA PLASMATICA
La membrana plasmatica (proprietà e funzioni). Il potenziale di membrana. Gradiente elettrochimico. Osmosi. Trasporto di sostanze attraverso le membrane: Diffusione, trasporto passivo e attivo. Pompa sodio - potassio. Endocitosi ed esocitosi.

STRUTTURA FINE DELLA CELLULA EUCARIOTICA
Apparati membranosi (reticoli endoplasmatico e ribosomi, apparato di Golgi, lisosomi, perossisomi)
mitocondri (funzione e morfologia)
Cenni sui cloroplasti
Scomparto nucleare (carioteca, nucleolo, cromosomi):
Citoscheletro (microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi)

IL CICLO CELLULARE
Le fasi del Ciclo cellulare. Mitosi.
Meiosi: descrizione generale – differenze tra meiosi e mitosi Crossing-over - Gametogenesi - cellula uovo e spermatozoo - La fecondazione - Processo acrosomiale - Embriogenesi - Sviluppo e differenziamento cellulare: organismi modello - Cellule staminali 


EREDITARIETA' (LEGGI DI MENDEL)
Cenni su Leggi di Mendel: purezza dei gameti, segregazione, indipendenza. Probabilità. Relazioni di dominanza: alleli multipli; Genotipo e ambiente: penetranza, espressività.

ATTIVITA' DI LABORATORIO
Conoscenze di base sul laboratorio di ricerca
colture cellulari immortalizzate e cellule primarie.
Metodi di studio delle cellule (microscopia ottica, microscopia a fluorescenza, citofluorimetria). I pollini: il centro di monitoraggio aerobiologico.
Tecniche di biologia molecolare: estrazione del DNA e PCR

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni sono disponibili presso la segreteria di Scienze della Monatagna - Polo di Rieti.
Il libro sotto indicato è suggerito come esempio ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di livello universitario. Il testo consigliato è disponibile e consultabile presso la biblioteca del Polo di Rieti “Sabina Universitas”
- Bruce Alberts et al. Zanichelli Editore: L’essenziale di biologia molecolare della cellula. quarta edizione

Introduzione al sistema terrestre come un sistema complesso e dinamico: il concetto di resilienza, e di retroazione (feedback), positivo e negativo; riserve e risorse naturali.
Pericolosità e rischio geologico: cambiamenti globali e catastrofi locali; fragilità del territorio Italiano; il dissesto idrogeologico, il ruolo della vegetazione forestale ai fini della salvaguardia dei suoli e delle acque; i costi del dissesto.
Origine ed evoluzione del sistema Terrestre: L'ipotesi della nebulosa; planetesimi e planetoidi; i processi di differenziazione del planetoide terrestre; evoluzione della litosfera della atmosfera della idrosfera e della biosfera. La comparsa della vegetazione terrestre ed i suoi effetti sui processi di erosione e sul ciclo litogenetico.
Struttura e composizione della Terra: le principali suddivisioni ed i metodi di osservazione dell'interno della Terra; dati astronomici ed osservazioni dirette (dati di superficie e perforazioni di sondaggio); le onde sismiche e la sismologia.
Pericolosità e rischio sismico: terremoti e tsunami
Il sistema terrestre e la sua dinamica: atmosfera (le principali celle convettive), idrosfera (meccanismi di circolazione oceanica, il ciclo idrogeologico), litosfera (introduzione alla teoria della tettonica delle placche); il ruolo della biosfera.
Il campo magnetico terrestre: origine ruolo e sue variazioni, paleomagnetismo e datazioni paleomagnetiche
La rappresentazione delle forme del rilievo terrestre: introduzione alle lettura delle carte topografiche.
Cenni sui sistemi informativi territoriali e sui GIS open source: il geoportale nazionale ed i portali regionali.
Minerali: minerali e cristalli: principi di classificazione; approccio morfologico allo studio dei cristalli; simmetria e sistemi cristallini; struttura e proprietà dei principali gruppi di minerali costituenti le rocce, i metodi di studio dei minerali utili ad un loro riconoscimento nelle rocce
Introduzione allo studio delle rocce: cenni sui principali gruppi di rocce (ignee, sedimentarie e metamorfiche) e sui principi usati per la loro classificazione; la descrizione delle rocce nella legenda delle carte geologiche (le unità litostratigrafiche), cenni sulla classificazione tecnica delle rocce in base al comportamento meccanico ed alla permeabilità; cenni sulle modalità di circolazione delle acque sotterranee (i principali tipi di acquiferi e di sorgenti), criteri di accorpamento delle rocce in unità litologiche e geomorfologiche aventi caratteristiche simili).
Introduzione alla lettura delle carte geologiche. La Carta Geologica d'Italia in scala 1:100.000; il progetto CARG e lo stato di attuazione della Nuova Carta Geologica d'Italia in scala 1:50.000. Cenni sull'utilizzo dei servizi in rete del Geoportale nazionale e del portale del Servizio Geologico.
La tettonica delle placche ed i processi orogenetici
Processi di deformazioni delle rocce: caratteristiche e nomenclatura dei principali tipi di pieghe e di faglie.
I processi di disgregazione fisica e di alterazione chimica delle rocce ed i loro effetti sulla formazione delle rocce residuali, sul chimismo delle acque, sulla composizione della atmosfera e sulla genesi delle rocce sedimentarie e dei suoli: l'idrolisi dei silicati e la formazione dei minerali argillosi; i processi di dissoluzione delle rocce carbonatiche ed evaporitiche, i processi carsici e pseudocarsici ed i processi di formazione di depositi carbonatici continentali prodotti da acque mineralizzate fredde (speleotemi e calcareous tufa ).
Le Rocce ignee: processi di consolidazione e differenziazione magmatica; i principali gruppi di rocce ignee intrusive ed effusive (classificazione, modalità di messa in posto, descrizione nella legenda delle carte geologiche, cenni sulle caratteristiche tecniche): Le rocce ignee intrusive ipoabissali e filoniane; Le rocce piroclastiche; le lave
I vulcani ed il rischio vulcanico: attività vulcanica e tettonica delle placche; i principali tipi di attività vulcanica; i principali tipi di vulcani; pericolosità e rischio vulcanico; l'attività idrotermale ed i depositi carbonatici continentali prodotti da acque termonimerali.
Le rocce sedimentarie: i processi di erosione trasporto e sedimentazione; classificazione dei principali tipi di rocce sedimentarie; i processi di litificazione e di diagenesi.
I principi della stratigrafia e la Guida Italiana alla classificazione ed alla terminologia Stratigrafica
Il tempo geologico e la sua misura: i fossili e le datazioni relative; i metodi radiometrici di datazione delle rocce; unità cronostratigrafiche e geocronologiche; la scala del tempo geologico e gli eventi di estinzione di massa.
L'ambiente ed i depositi marini : L'ambiente terrigeno, e le rocce silicoclastiche, torbiditiche (Flysch); l'ambiente carbonatico e le rocce carbonatiche marine (calcari e dolomie); gli ambienti di transizione, pelagici ed abissali ed i relativi depositi
L'ambiente ed i depositi costieri: l’azione del moto ondoso, i principali tipi di forme e di depositi litoranei, i problemi di erosione delle coste.
L'ambiente ed i depositi continentali: i processi gravitativi ed il trasporto di massa: i detriti, i depositi di versante e i depositi colluviali ed eluviali; frane e movimenti lenti di versante (soliflusso e reptazione); classificazione e censimenti dei fenomeni franosi; il progetto IFFI.;
L'ambiente ed i depositi continentali: i processi erosivi dovuti all'azione delle acque superficiali: processi e forme fluviali (processi lineari); il concetto di bacino idrografico; depositi alluvionali e lacustri, il concetto di profilo di equilibro e di livello di base di un corso d'acqua, i depositi terrazzati; le alluvioni ed i fenomeni di dissesto legati all'azione delle acque superficiali; dilavamento erosione accelerata e perdita dei suoli (processi areali); i fenomeni di erosione calanchiva.
L'ambiente ed i depositi continentali: processi eolici e deserti
L'ambiente ed i depositi continentali: le forme ed i processi glaciali
Le rocce ed i processi metamorfici; strutture metamorfiche; classificazione delle rocce metamorfiche; metamorfismo e tettonica delle placche.
Il sistema climatico terrestre: variazioni climatiche ed eventi climatici estremi
Esercitazioni
Durante il corso verranno svolte delle esercitazioni teorico/pratiche su:
-lettura delle forme del rilievo attraverso le carte topografiche dell'Istituto Geografico Militare e le Carte Tecniche Regionali;
- riconoscimento macroscopico dei principali tipi di rocce;
- esempi di rappresentazione sulle carte geologiche dei principali tipi di di rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche e dei principali elementi tettonici (giaciture, faglie, pieghe, sovrascorrimenti, ecc.).
- costruzione ed interpretazione dei profili topografici e geologici;
- utilizzo del geoportale nazionale e di altri siti istituzionali per reperire informazioni di carattere geologico;
- utilizzo delle carte topografiche e geologiche per un inquadramento delle caratteristiche fisiche di una limitata porzione territoriale.
La frequenza alle esercitazione è fortemente consigliata, ma in caso di impedimenti gli studenti sono pregati di contattare di docente in modo da ricevere, in ogni caso, adeguata assistenza per la preparazione dell'esame.

Presentazioni delle lezioni e materiale didattico integrativo
Tutte le presentazioni delle lezioni, dispense ed altro materiale didattico integrativo sono scaricabili dalla piattaforma moodle. Il materiale è protetto da una password che verrà fornita agli studenti che frequentano il corso (la password per aprire i file può essere richiesta in qualsiasi momento al docente mandando una mail a sermad@unitus.it specificando anno di frequenza, matricola e corso di I livello frequentato).

Testi consigliati
PRESS F. ,SIEVER R., GROTZINGER J.,JORDAN T.H - Capire La Terra A cura di Lupia Palmieri E. Casa editrice Zanichelli
ISTITUTO GEOGRAFICO MILITARE - Italia - Atlante dei Tipi Geografici Editore:Istituto Geografico Militare Edizione: 2004 Scaricabile gratuitamente dal sito: http://www.igmi.org/pubblicazioni/atlante_tipi_geografici/index.php .
Progetto CARG - Cartografia geologica e geotematica -Linee guida per la realizzazione della Carta Geologica e Geotematica alla scala 1:50.000 Quaderno n1 e n 3 scaricabile gratuitamente dal sito: http://www.apat.gov.it/site/it-IT/Progetti/Progetto_CARG_-_Cartografia_geologica_e_geotematica/Linee_guida/

Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Dimensioni e analisi dimensionale.
Errori di misura e cifre significative
Vettori, grandezze vettoriali e rappresentazione cartesiana
Cinematica del punto materiale: posizione, velocità, accelerazione. Moto rettilineo uniforme, circolare, parabolico. Caduta libera di un grave.
Dinamica del punto materiale: Leggi della Dinamica. Gravitazione universale.
Forze particolari: Forza peso, forza di attrito statico e dinamico. Forza elastica
Reazioni vincolari
Lavoro ed Energia. Energia Potenziale e Potenza. Energia Cinetica.
Teorema delle forze vive. Forze conservative e non conservative.
Forza peso. Forza elastica.
Energia potenziale gravitazionale.
Sistema di punti materiali. Centro di Massa.
Sistema Terra-Sole.
Moto del centro di massa. Teorema.
Quantità di moto di un sistema di punti materiali.
Equazioni della dinamica di un sistema di punti materiali.
Conservazione della quantità di moto. Momento della quantità di moto. Momento angolare.
Corpo rigido. Equazioni cardinali. Moti
Moto traslatorio, rotatorio, rotoslatorio.
Momento di Inerzia
Esercitazioni

Dispense distribuite durante il corso

1. La comparsa della vita sulla Terra (Cenni). Le piante e la loro evoluzione. Esperienza di Miller. Procarioti ed eucarioti. Aerobiosi ed anaerobiosi. Autotrofia ed eterotrofia. Organismi unicellulari e pluricellulari. L'innovazione attraverso l'affermarsi delle funzioni cellulari.
2. Principali differenze tra cellula procariotica ed eucariotica. Struttura e funzioni della cellula vegetale e dei suoi organelli:
• Plastidi: tipi di plastidi (cloroplasti, cromoplasti, leucoplasti, amiloplasti, ezioplasti), struttura e relative funzioni. Origine a partire dai proplastidi. Cloroplasti: struttura (tilacoidi, grana, stroma) in relazione alle principali reazioni coinvolte nella fotosintesi clorofilliana. I pigmenti fotosintetici (clorofilla e carotenoidi).
• Vacuolo: tonoplasto, succo cellulare. Ruolo del vacuolo nel metabolismo cellulare, nell’economia dell’acqua e nei processi di distensione cellulare. Relazioni idriche: il potenziale dell'acqua ed i fattori che lo determinano. Movimento dell'acqua tra le cellule: apoplasto e simplasto.
• Goccioline lipidiche (corpi oleosi)
3. Il plasmalemma. Struttura delle membrane cellulari. Il modello a mosaico fluido. Componenti delle membrane (fosfolipidi e steroli; proteine transmembrana, proteine periferiche, glicoproteine) e loro capacità nel determinare le funzioni e la variabilità delle membrane. Permeabilità differenziale. Osmosi e pressione osmotica. Turgore cellulare, pressione di turgore e pressione di parete. Plasmolisi. Trasporto di soluti attraverso le membrane. Proteine di trasporto: canali, carrier, pompe protoniche. Trasporto passivo e gradiente elettrochimico. Trasporto attivo (primario e secondario). Sistemi di uniporto e di cotrasporto (simporto, antiporto).
4. La parete cellulare. I componenti della parete: pectine, cellulosa, emicellulose, proteine di parete (estensine). Reticolo cellulosico (micro- e macrofibrille) e matrice della parete. Assemblaggio della parete primaria. Movimento dell'acqua e dei soluti in rapporto alla parete. La parete e l'accrescimento per distensione della cellula. La parete secondaria. Modificazioni della parete (suberificazione, cutinizzazione, lignificazione, mineralizzazione). Plasmodesmi. Apoplasto e simplasto.
5. Il nucleo cellulare (Cenni). Il codice genetico, i ribosomi e la sintesi delle proteine. Importanza dell'informazione genetica e delle proteine in rapporto al metabolismo cellulare.
6. Modalità della divisione mitotica del nucleo. Ciclo cellulare (fasi G1, S e G2) e variazioni del contenuto di DNA. Citodieresi. Fragmoplasto e formazione della parete a partire dalla divisione cellulare.
7. Anatomia dei vegetali superiori. Accrescimento per divisione, distensione e differenziamento. Dedifferenziamento e totipotenza cellulare. Tessuti: classificazione e tipi cellulari costituenti i vari tessuti. Tessuti embrionali (meristematici) e definitivi (somatici). Tessuti e sistemi di tessuti. Tessuti semplici e complessi. Principali tipi di tessuto e loro caratteristiche: tessuto parenchimatico, tegumentale, conduttore, meccanico, secretore.
8. Struttura e funzioni della radice nelle Angiosperme e nelle Gimnosperme. Apice, struttura e funzione dei meristemi radicali. Centro quiescente, geotropismo positivo, statoliti. Struttura primaria (actinostele). Arche legnose e cribrose, protoxilema e protofloema, metaxilema e metafloema. Endoderma e periciclo. Formazione della struttura secondaria. Apparato radicale fittonante e fascicolato. Origine delle radici laterali.
9. Morfologia ed anatomia del germoglio nelle Angiosperme e nelle Gimnosperme. Struttura dell'apice del germoglio. La gemma: gemme vegetative e fiorali; gemme terminali e laterali; gemme dormienti e perule. Accrescimento monopodiale e simpodiale. Macroblasti e brachiblasti. Nodi e internodi. I meristemi nel caule (tunica-corpus) Origine dei fasci vascolari. Eustele ed atactostele. Origine struttura e funzionamento del cambio cribro-vascolare. Struttura secondaria del fusto. Cerchie annuali. Struttura del legno omoxilo ed eteroxilo. Legno a porosità diffusa, legno a porosità anulare. Duramen ed alburno. Origine struttura e funzioni del cambio subero-fellodermico. Il periderma. Le lenticelle.
10. Morfologia ed anatomia della foglia delle Angiosperme e delle Gimnosperme. Il picciolo e la lamina fogliare. Foglie semplici e composte. Foglie a mesofillo omogeneo ed eterogeneo. Foglie bifacciali, equifacciali e unifacciali; foglie plagiotrope, ortotrope ed aghiformi. Gli stomi ed i fattori che ne determinano il meccanismo di apertura e chiusura. Gli idatodi. Traspirazione e fotosintesi clorofilliana in relazione alla struttura della foglia. L'ascesa dell'acqua nello xilema: la teoria di adesione-coesione-tensione. Caricamento del floema e trasporto dei fotosintati.
11. I sistemi propagazione e riproduzione nei vegetali. Alternanza delle generazioni (gametofito, sporofito) e delle cellule riproduttive (spore e gameti). Formazione e anatomia degli apparati connessi (sporangi, anteridi, archegoni). La fecondazione.
Principali caratteristiche e ciclo ontogenetico delle embriofite non vascolari (muschi ed epatiche).
Principali caratteristiche e ciclo ontogenetico di alcuni phyla delle embriofite vascolari:
phylum Pterophyta (felci)
phylum Conipherophyta (conifere)
phylum Antophyta (angiosperme)
12. L’ovulo e il seme. Struttura del seme nelle Gimnosperme e nelle Angiosperme. Germinazione ipogea ed epigea. Fattori ambientali che favoriscono la germinazione del seme.
13. Struttura del fiore nelle Angiosperme. Modalità di impollinazione (anemofila, entomofila, etc.) e coevoluzione tra strutture fiorali e vettori del polline. Autogamia ed esogamia; loro conseguenze sulla diversità vegetale. Esogamia: meccanismi di riconoscimento genetici, dicogamia, eterostilia.
14. Il frutto. Dall’ovario al pericarpo. Frutti secchi e carnosi, deiscenti e indeiscenti. Frutti semplici, aggregati, composti, falsi frutti. Modalità di dispersione dei frutti (anemocora, zoocora, idrocora, etc.).
15. Sintesi della teoria evolutiva. Selezione naturale e artificiale, pressione selettiva, adattamento, fitness, evoluzione. Genotipo e fenotipo. Evoluzione divergente e convergente; coevoluzione. Il concetto di specie, sottospecie, ecotipo; la cultivar. I taxa di rango infraspecifico e superiori. Tassonomia e sistematica; il binomio di Linneo, le categorie sistematiche, cenni sulla formazione degli alberi filogenetici.
16. L’ecologia. Le interazioni fra le piante e il loro ambiente. Fattori ecologici abiotici in relazione al metabolismo vegetale: luce, temperatura, acqua, nutrienti essenziali.
17. Adattamenti morfologici a diversi contesti ambientali: igromorfismo e xeromorfismo.

Testi Consigliati:
Pasqua et al. Botanica generale e diversità vegetale Ed. Piccin.
Raven, Evert, Eichorn. BIOLOGIA DELLE PIANTE VI edizione (No precedenti!) Zanichelli.
Evert, Eichhorn. Biologia delle piante di Raven. Zanichelli.
Mauseth. Botanica. Fondamenti di biologia delle piante. Idelson-Gnocchi

Testi o Siti web per approfondire gli aspetti anatomici:
Speranza, Calzoni. Struttura delle piante per immagini. Zanichelli.
http://www.dipbot.unict.it/frame/botgenit.htm
http://www.atlantebotanica.unito.it/page.asp

1. Fondamenti di economia
Concetti introduttivi: definizione di economia, scarsità delle risorse, costo opportunità, efficienza, frontiera delle possibilità produttive.
Mercato dei prodotti: domanda, offerta e formazione dei prezzi.
Le scelte del consumatore (utilità, vincolo di spesa) e del produttore (profitto, funzione di produzione, costi di produzione).
Mercati di concorrenza perfetta e sistemi di monopolio.
Fallimenti del mercato: esternalità (tutela e valorizzazione delle risorse naturali); i beni pubblici.
Macroeconomia: Prodotto Interno Lordo, deficit e debito pubblico, inflazione, disoccupazione.

2. Economia dell’azienda agroforestale nel territorio montano
Profitto, reddito netto ed imprenditore agroforestale.
Caratteristiche delle aziende agricole e della produzione agroforestale.
Scelte imprenditoriali, pianificazione ed analisi degli investimenti.
Capitali e bilancio dell’azienda agroforestale.
Esternalità e multifunzionalità del settore agroforestale.

3. Politiche di sviluppo del territorio montano
Politica Agricola Comunitaria: sostegno al reddito e misure dei Programmi di Sviluppo Rurale a favore dei territori montani.
Strategia Nazionale per le Aree Interne.
Misure per il sostegno e la valorizzazione dei piccoli comuni.

Samuelson P.A., Nordhaus W.D., Economia.
Merlo M., Elementi di economia ed estimo forestale-ambientale.
Materiale didattico messo a disposizione dal docente

Fondamenti di zootecnia. Specie e razze bovine, ovi-caprine, equine e suine allevate negli ambienti montani italiani, con particolare riferimento alle razze autoctone. Tecniche di pascolamento. Comportamento degli animali al pascolo. Alpeggio, monticazione e transumanza. Animali domestici e fauna selvatica, interazioni con Lupo, Cervo, Capriolo e Orso. Carico dei pascoli. Problemi sanitari degli animali al pascolo. Zootecnia nelle aree protette. Sistemi zootecnici alpini e appenninici.

Materiale fornito dal docente.

si veda il powerpoint nei materiali del corso

Primack-Boitani - Biologia della conservazione - Zanichelli

Applicazione di software per l’elaborazione di un testo. Con particolare riferimento alle revisioni del testo e all’uso dei riferimenti incrociati (sommario). Applicazione di software per l’uso di un foglio elettronico e l’elaborazione di dati. Funzioni, ordinare dati, riferimenti incrociati, creazione di grafici. Eventi, e variabile casuale; Popolazione e campione statistico; Procedure di campionamento; Modelli di distribuzione di densità di probabilità delle variabili casuali e di alcune statistiche campionarie delle var. casuali; Quantili. Variabilità continua, varianza e media; Ipotesi nulla e test statistico; Test statistici entro e tra campioni; Probabilità di eventi semplici ed eventi composti; Test del Chi quadro; Distribuzione normale; Correlazione e Regressione; Disegni sperimentali (Split-plot, RBD, Fattoriali); Analisi della Varianza. Confronto fra medie.

Whitlock MM, Schluter D (2010) Analisi statistica dei dati biologici. Ed. Zanichelli, Bologna. ISBN 978-88-08-06297.
Camussi A., Moller F., Ottaviano E., Sari Gorla M. (1995). METODI STATISTICI PER LA SPERIMENTAZIONE BIOLOGICA. Zanichelli Editore, Bologna.

Il corso (6 CFU) è articolato seguendo lo schema delle principali filiere produttive nelle aree montane. Di seguito si riporta l’elenco degli argomenti che verranno trattati durante le lezioni:
1) Concetti introduttivi sulla qualità alimentare, le tecniche conservative ed i requisiti igienico-sanitari degli alimenti (0,25 CFU).
2) Le produzioni lattiero-casearie (1,25 CFU): i) composizione chimica del latte; ii) il latte alimentare, pastorizzazione, sterilizzazione e trattamenti tecnologici speciali; iv) il processo di caseificazione (acida e presamica), caratteristiche del caglio, fasi della caseificazione, influenza della materia prima e della tecnologia sul processo di caseificazione; V) produzione dei derivati del latte (panna, burro e latti fermentati).
3) Industria delle carni e delle uova (1,25 CFU): i) tecniche di trasformazione del muscolo di carne; ii) la fase di intenerimento; iii) la conservazione; iv) i salumi fermentati; v) le uova.
4) I cereali trasformati (1 CFU): i prodotti lievitati da forno e la produzione di birra;
5) La trasformazione degli ortofrutticoli (0,75 CFU): tecniche di trasformazione per la produzione di succhi, conserve e semiconserve di frutta e verdura; gestione del processo produttivo e procedure di riferimento per la sicurezza igienico-sanitaria.
6) Cenni sulla raccolta e trasformazione delle piante officinali e dei prodotti del sottobosco (1 CFU): principali tecniche di conservazione mediante essiccazione, evaporazione, liofilizzazione, e atmosfera modificata. Le fasi di lavorazione della pianta, il post-raccolta (lavorazione a fresco e a secco); il concetto di tempo balsamico; distillazione a pressione atmosferica, a pressione ridotta, in corrente di vapore, idro-distillazione. Oli essenziali: composizione e proprietà. Produzione di liquori e distillati.
7) Il settore apiario (0,5 CFU), composizione chimica del miele, la classificazione dei mieli uniflorali, parametri analitici (analisi chimico-fisiche, sensoriale e melissopalinologica)

Principi di Chimica degli Alimenti, P. Cappelli & V. Vannucchi, Casa editrice: ZANICHELLI
La Trasformazione Industriale di Frutta ed Ortaggi, C. Pompei, Casa editrice: EDAGRICOLE

Il corso è costituito da lezioni frontali, seminari ed esercitazioni tenute in laboratorio e in bosco.
L'ecosistema foresta. Componenti biotiche e abiotiche dell'ambiente. La struttura trofica dell'ecosistema. Il flusso di energia. Bilancio di energia, radiazione netta, catene alimentari. Definizione di bosco. La misura della superficie forestale. Global Forest Watch. Agenda 2030 e gestione forestale sostenibile.
Biomassa e produttività. Cicli biogeochimici. I cicli a vari livelli di scala. I grandi cicli gassosi. I cambiamenti globali e i loro effetti sui cicli. Il ruolo delle foreste nel ciclo del carbonio. L'ambiente fisico e le sue relazioni con le piante: radiazione solare (PAR e calore), atmosfera, acqua. La radiazione fotosinteticamente attiva: tolleranza all'ombra e fotomorfogenesi in specie arboree forestali. Limiti termici alla distribuzione dei vegetali, i danni da estremi termici: strategie di difesa delle piante. Precipitazioni: pioggia, neve, precipitazioni occulte. La resistenza delle piante all'aridità. Il vento. Il fuoco come fattore ecologico. Distribuzione dei vegetali in relazione al bilancio idrico e termico della stazione. Macroclima, mesoclima e microclima. I climi della Terra, i cambiamenti climatici. Bioclima ed indici bioclimatici. Classificazioni fitoclimatiche. Il clima del bosco: influenza della copertura forestale su luce, calore, vento e acqua.
La componente biotica dell'ecosistema foresta. Albero, popolazione, comunità: struttura spazio-temporale, concorrenza intra- e interspecifica (habitat, nicchia) e relazioni ecosistemiche positive (mutualismo). La struttura e la composizione dei popolamenti forestali. La dinamica della vegetazione: le successioni. Teorie sul dinamismo della vegetazione forestale, concetto di climax, modelli successionali. I fattori di disturbo e le successioni.
Le foreste vetuste: un laboratorio per lo studio delle dinamiche e dei processi naturali e un modello per la selvicoltura. Struttura e dinamismi degli stadi evolutivi di una foresta: rinnovazione, fase giovanile, fase di maturità economica, senescenza.
Elementi di fitometria e dendrometria. Metodi per la misura delle dimensioni degli alberi e per lo studio delle caratteristiche compositive e strutturali dei popolamenti forestali. Definizione e scopi della dendrometria. Il cavallettamento dendrometrico: - uso del cavalletto dendrometrico; - Forma e dimensioni delle aree di saggio; delimitazione di un'area di saggio; - elaborazione dei risultati di un cavallettamento dendrometrico. Le variabili dendrometriche di base di un popolamento forestale: numero di piante, area basimetrica, diametro medio, diametro dominante, statura; - la curva di distribuzione del numero di alberi in classi diametriche. La misura dell'altezza di un albero; - ipsometro di Blume Leiss, ipsometro Vertex e clisimetro forestale: principi trigonometrici di funzionamento e usa pratico;- criteri di campionamento degli alberi e costruzione della curva ipsometrica: metodo grafico e metodo analitico; - altezza media e altezza dominante di un popolamento forestale: determinazione speditiva e rigorosa; - coefficiente di snellezza.
Cubatura di alberi atterrati e popolamenti in piedi: formula della sezione mediana e della sezione media; - cubatura per sezioni: formula di Heyer, formula dei trapezi, - tavole stereometriche a una e a doppia entrata: caratteristiche e uso; - formula generale di cubatura di un albero e di un soprassuolo in piedi; il coefficiente di riduzione ordinario; - metodi di cubatura con gli alberi modello: il metodo dell'albero modello unico; - cubatura di una catasta di legname; - calcolo della percentuale di corteccia. Misura dell'età di un albero. Dendroauxonomia: - le curve di massa di un popolamento coetaneo: reale, principale e totale; - incremento corrente, medio e percentuale: definizione e andamento; - le leggi dell'auxonomia del popolamento coetaneo; - le tavole alsometriche: definizione e caratteristiche; - l'accrescimento di un popolamento disetaneo (cenni).
Dendroauxometria: - misura dell'incremento di volume degli alberi atterrati: metodo del diametro mediano; - misura dell'incremento di volume di alberi in piedi: formula generale, formule semplificate di pressler e Schneider; - metodo delle differenze di tariffa; - metodo degli inventari successivi. Elementi di assestamento forestale. Definizione e scopi dell'assestamento forestale; le parti di un piano di assestamento forestale; - i comparti forestali: particelle, comprese, inclusi forestali; - la carta assestamentale.
Introduzione alla selvicoltura. Lo stato delle foreste nel mondo e in Europa (Forest Europe). Biodiversità, prodotti del bosco e servizi ecosistemici. Natura 2000, habitat e principali tipi forestali italiani.
Concetti di stazione e di biocenosi. Diagnosi stazionale; tipi forestali e produttività dei popolamenti. Cenni di monitoraggio forestale: i bioindicatori.
Forme di governo di un bosco: fustaia, ceduo, ceduo composto. La rinnovazione naturale. Il trattamento della fustaia coetanea: il taglio raso e i tagli successivi. Cure colturali alle fustaie coetanee. Evoluzione temporale dei popolamenti coetanei. Il trattamento della fustaia disetanea: analisi dei parametri dendrometrici in relazione alla stazione e agli obiettivi selvicolturali.
Il bosco ceduo: ceduo semplice, matricinato, ceduo a sterzo. Vantaggi e svantaggi delle diverse forme di trattamento.
Il ceduo composto: principali parametri strutturali e cronologici, vantaggi e svantaggi.
La conversione dei cedui in fustaia. Conversione per evoluzione naturale, metodo indiretto, metodo diretto. Le trasformazioni.
La gestione del bosco nelle aree protette: selvicoltura a basso impatto ambientale; ricomposizione e ricostituzione boschiva.
La mitigazione dell'impatto dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi forestali.
Selvicoltura speciale: il trattamento delle principali specie arboree di interesse appenninico.
Cenni sui regolamenti e leggi forestali regionali.

Marco Paci. Ecologia forestale. Edagricole.
Orazio La Marca. Elementi di dendrometria. Patron Editore.
Mario Capelli. Selvicoltura generale. Edagricole.
Bernetti Giovanni. Selvicoltura speciale. Utet
Bernetti, G., Pividori, M., & Del Favero, R. (2012). Selvicoltura produttiva: manuale pratico. Edagricole.
Materiale didattico distribuito dal docente sulla piattaforma moodle.
Ciclo del carbonio:
http://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/
Risorse forestali mondiali e deforestazione:
http://www.fao.org/forest-resources-assessment/en/
Stato delle foreste del mondo:
http://www.fao.org/forestry/sofo/en/

Ciclo e divisioni cellulari; Basi cromosomiche dell’eredità; Cicli ontogenetici; Determinazione del sesso; Esperimenti di Mendel; Alleli multipli, Dominanza codominanza, Interazioni geniche; mappe genetiche; composizione chimica e struttura degli acidi nucleici; Struttura del cromosoma; Dogma centrale; Replicazione del DNA; Trascrizione, ruolo delle sequenze regolatrici, geni interrotti (esoni, introni); Codice genetico; Traduzione e sintesi proteica; Mutazioni geniche, cromosomiche, genomiche; spontanee e indotte; Regolazione dell’espressione genica; Genetica quantitativa; Ereditabilità in senso lato e in senso stretto, risposta alla selezione; Genetica delle popolazioni, Equilibrio di Hardy e Weinberg; Fattori evolutivi: mutazioni, flusso genico, selezione e deriva genetica; loro azione sull’equilibrio.

Genetica agraria. Genetica e bitecnologie per l'agricoltura di Franco Lorenzetti, Salvatore Ceccarelli, Daniele Rosellini e F. Veronesi (31 dic. 2012)
Griffiths A.J.F, Miller JH, Suzuki DT, Lewontin RC, Gelbart WM, (2002) Genetica: principi di analisi formale. Ed. Zanichelli, Bologna. ISBN 978-88-08-17590-8.

Definizione di SIT
Storia della cartografia
Definizione di carta geografica
Le proiezioni: rappresentazione piana di una superficie sferica
La proiezione di Mercatore
Datum
Scala geografica e scala numerica
Tipi di cartografia (tradizionale, fotografica, numerica)
Tipi di carte (generiche, tecniche, tematiche)
Forme di rappresentazione digitali dei dati: raster e vettoriali
Sistemi Informativi Geografici (GIS)
Funzioni di un GIS
Esempi di SIT online
Banche dati open source
Servizi WMS/WFS/WCS
Funzionalità avanzate di Google Earth

Appunti e PowerPoint del docente

Costruzioni forestali
Competenze professionali. Progetto, direzione dei lavori, collaudo. Elaborati progettuali e documenti di contabilità. Richiami di statica grafica, momenti statici e di inerzia delle sezioni, raggio di inerzia, modulo di resistenza. Legge di Hooke, comportamento dei corpi reali sotto carico, problemi di progetto e di verifica delle strutture: metodi delle tensioni ammissibili e agli stati limite ultimi e di esercizio. Analisi dei carichi, carico neve, carico vento. Studio delle travi inflesse, determinazione delle reazioni vincolari e dei diagrammi delle sollecitazioni, calcolo delle deformazioni. calcolo di verifica e di progetto delle travi isostatiche e dei solai in legno con i metodi delle tensioni ammissibili e degli stati limite. Travi reticolari isostatiche.
Fondazioni, verifica di stabilità delle strutture verticali sottoposte a presso-flessione. Solidi caricati di punta. Dimensionamento delle strutture di copertura. Flessione deviata. Spinta delle terre, muri di sostegno. Progetto e verifica di un muro di sostegno a gravità. Scale, tetti, solai. Leganti e malte e loro impiego.
Rilievo e rappresentazione del territorio in ambiente montano
Superfici di riferimento, angolo, distanza, quota, dislivello, pendenza. Teodolite: condizioni di rettifica, eccentricità dell’alidada, eccentricità del cannocchiale, zenit strumentale, reiterazione, regola di Bessel, messa in stazione. Sistemi di misura degli angoli e conversioni angolari. Misura degli angoli e della distanza. Metodi di riattacco: Intersezione in avanti, intersezione inversa, apertura a terra. Poligonali aperta semplice, aperta tra due punti noti, aperta tra quattro punti noti, poligonale chiusa. Verifiche e compensazioni delle poligonali. Rilievo di dettaglio. Livelli, livellazioni geometriche, livellazione tacheometrica e con stazione totale, livellazione trigonometrica. Livellazione raggiante, livellazione longitudinale. Restituzione grafica del rilievo: piano quotato, piano a curve di livello, proiezioni UTM, Gauss Boaga e Cassini-Soldner.

Appunti dalle lezioni e materiale didattico fornito dal docente durante il corso

Il corso si propone di definire la molteplicità del significato del concetto di qualità delle produzioni frutticole e di fornire la conoscenza dei principali fattori di controllo della qualità dei prodotti durante il ciclo produttivo. In relazione alle principali tipologie delle colture legnose agrarie, verranno affrontati gli aspetti di biologia e fisiologia dello sviluppo maggiormente responsabili del determinismo della qualità, e gli aspetti delle tecniche colturali più appropriate per la produzione sostenibile di frutta di qualità in rapporto alle condizioni e limitazioni ambientali ed alle esigenze di mercato.
Cenni di vivaismo frutticolo e certificazione delle piante. Organografia nelle diverse specie frutticole. Aspetti salienti della impollinazione, allegagione e fecondazione nelle diverse specie. Fenomeni di partenocarpia e apomissia dei frutti. Sviluppo del frutto e maturazione nelle principali specie. Valutazione della qualità dei frutti nelle diverse specie; indici di maturazione e metodologie. Vocazionalità dell'ambiente alla coltivazione di specie da frutto, processi di produzione sostenibili. Tipologie, criteri di scelta e gestione delle forme di allevamento e di densità di piantagione. Tecniche di gestione del suolo, della chioma e raccolta in rapporto all'ambiente pedoclimatico. Differenze tra Pomacee e Drupacee e specie per la frutta secca.
Trattazione monografica delle principali specie frutticole: actinidia, pomacee, drupacee, frutta secca, olivo, vite, fruttiferi minori e piccoli frutti.
Per ogni specie vengono considerati: origine, diffusione e prospettive per lo sviluppo delle colture; caratteri botanici e biologici (classificazione sistematica, descrizione della pianta e dei suoi organi, ciclo ontogenetico e fasi fenologiche, biologia fiorale); esigenze climatiche, pedologiche, idriche e nutrizionali; scelta delle cultivar; propagazione e scelta dei portinnesti; cenni al miglioramento varietale (obiettivi, mezzi e risultati); tecniche colturali (sistemi di impianto e gestione del frutteto: densità di impianto e forme di allevamento, potatura, concimazione, irrigazione, lavorazioni); maturazione, raccolta, conservazione e utilizzazione del prodotto; valutazione qualitativa e merceologica dei frutti.
Sono inoltre affrontati casi studio di coltivazione di specie arboree in ambiente protetto (riserve naturali, parchi, ecc.)e pedemontano, con trattazione di tecniche colturali di conduzione del frutteto alternative, sostenibili e rispettose dell’ambiente.

Arboricoltura generale e speciale, Valli R., Edagricole

Arboricoltura generale, Baldini E., CLEUB, Bologna
Manuale dell'Ortofrutticoltura Italiana, S. Sansavini, P. Ranalli. Edagricole (testo consigliato)

Agronomia montana:
Caratteristiche fisico- chimiche del terreno agrario;
Erosione e sistemazioni idraulico agrarie di collina e di montagna;
Lavorazioni del terreno;
Consumi idrici e irrigazione delle colture agrarie;
Fertilizzazione delle colture agrarie;
Lotta alle infestanti e avvicendamenti colturali.

Colture erbacee nelle aree di montagna:
Biofisiologia e tecnica colturale di cereali, patata e colture foraggere seminate;
Classificazione, valutazione, gestione e miglioramento delle risorse foraggere naturali;
Utilizzazione dei foraggi.

Sistemi agrari e foraggero-pascolivo:
Organizzazione, classificazione, struttura e funzionamento dei sistemi colturali e foraggero-pascolivi.

Luigi Giardini, L`Agronomia per conservare il futuro (Pàtron, 2012);
R. Baldoni, L. Giardini, Coltivazioni Erbacee – Vol. 3 Foraggere e tappeti erbosi. Ed. Patron, Bologna;
Appunti delle lezioni;
Monografie e articoli scientifici d’interesse specifico saranno consigliati durante lo svolgimento delle lezioni.

b) Programma: Modulo - Prodotti tipici e di qualità delle aree montane
Concetto di qualità totale: chimica-bromatologica, nutrizionale, tecnologica, organolettica, igienico-sanitaria dei prodotti di origine animale.
Sistemi di allevamento in area montana: monogastrici e poligastrici.
Prodotti tradizionali di origine animale in area montana.
Relazioni tra fattori manageriali, ambientali e qualità dei prodotti di origine animale.
Valorizzazione dei prodotti tradizionali: filiera corta, rapporto con il territorio.
Normativa.

Materiale fornito dal docente

Verrà inserito il link per accedere al materiale didattico all'inizio de corso.

PRIMO MODULO
Introduzione al corso
Cenni storici sulle sistemazioni idraulico-forestali
Aspetti normativi

SECONDO MODULO
Cenni sulle proprietà fisiche dell’acqua
Idrostatica
Principi fondamentali dell’Idraulica
Foronomia
Correnti a pelo libero
Cenni di moto nel sottosuolo

TERZO MODULO
Definizione di Bacino idrografico
Idrologica di bacino
Trasporto solido
Erosione superficiale
Frane e valanghe
Cenni Opere di difesa (da erosione, frane e valanghe)

QUARTO MODULO
Correzione dei torrenti.
La pendenza di equilibrio.
Differenti tipologie di briglie.
Dimensionamento idraulico di una briglia torrentizia.

Testi di riferimento
1- Appunti dalle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso.
2- Ferro V. – La sistemazione dei bacini idrografici, Mc Graw Hill, II ed., 2006.


Materiale bibliografico di approfondimento
Durante il corso verranno opportunamente segnalati ulteriori materiali didattici per chi volesse approfondire determinati argomenti.