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Ore Studio
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1034845 -
CALCOLO E BIOSTATISTICA
(obiettivi)
Obiettivi generali
Questo modulo fornisce un corso sul calcolo differenziale ed integrale per funzioni di una variabile reale, esponendo sia le tecniche che alcune applicazioni. Fornisce inoltre un’introduzione alla probabilità e le conoscenze di base sui metodi di analisi statistica dei dati sperimentali.
Obiettivi specifici
1) Conoscenza e capacità di comprensione
Alla fine del corso, lo studente/la studentessa avranno appreso:
a) il concetto di numero reale e i fondamenti della teoria degli insiemi numerici;
b) il concetto di limite per funzioni reali di variabile reale (in un punto, all'infinito);
c) il concetto di funzione continua, derivabile, integrabile;
d) il concetto di campione e di test statistico.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Alla fine del corso, lo studente/la studentessa sarà in grado di:
a) applicare conoscenze di base su sottoinsiemi della retta reale;
b) calcolare limiti di funzioni;
c) determinare proprietà qualitative e quantitative di funzioni reali di variabili reali (monotonia, esistenza di massimi e minimi);
d) calcolare integrali di funzioni reali elementari di variabile reale definite su intervalli della retta reale;
e) progettare ed eseguire semplici test statistici in diverse situazioni sperimentali.
3) Autonomia di giudizio
Durante il periodo delle lezioni verranno distribuiti, telematicamente, fogli di esercizi e questionari di autovalutazione.
Attraverso lo svolgimento in autonomia degli esercizi, e la correzione svolta collegialmente in classe, lo studente/la studentessa
acquisirà sia la capacità di valutare le proprie competenze, che la capacità di affrontare problemi affini a quelli studiati.
4) Abilità comunicative
Lo svolgimento in forma scritta degli esercizi assegnati, sia in classe che durante le prove d'esame, lo svolgimento della prova orale, permetteranno allo studente/alla studentessa di valutare le proprie capacità di comunicare ad altri, in forma corretta, le conoscenze acquisite durante il corso.
5) Capacità di apprendimento
Alla fine del corso lo studente/la studentessa sarà in grado di generalizzare a casi più complessi le conoscenze di base dell'analisi matematica e della statistica; tale abilità viene acquisita grazie allo svolgimento di esercizi (a volte declinati con una versione di tipo teorico) distribuiti nel periodo delle lezioni.
Canale: 1
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CRASTA GRAZIANO
( programma)
L’insegnamento prevede 90 ore di didattica frontale, suddivise fra lezioni teoriche ed esercitazioni in aula.
- Richiami di insiemistica e insiemi numerici. [2 ore]
Unione, intersezione, differenza e prodotto cartesiano di insiemi; numeri naturali, interi relativi, razionali, reali; maggioranti e minoranti; insiemi limitati superiormente e inferiormente; la retta reale e il piano cartesiano.
- Concetto di funzione. [4 ore]
Definizione di funzione; funzioni reali di variabile reale; operazioni tra funzioni; composizione; funzioni iniettive, suriettive e biiettive; funzione inversa;
funzioni limitate; funzioni monotone; funzioni pari, dispari e periodiche.
- Grafico delle funzioni elementari. [4 ore]
Traslazioni e dilatazioni; funzioni affini; valore assoluto; parabole; potenze e radici; potenze con esponente reale; esponenziali e logaritmi; funzioni trigonometriche; richiami su equazioni e disequazioni.
- Algebra lineare. [6 ore]
Matrici. Determinante di una matrice quadrata e rango di una matrice; Teorema di Kroneker. Sistemi lineari; teoremi di Cramer e di Rouché-Capelli.
- Concetto di limite per funzioni reali di variabile reale. [16 ore]
Punti di accumulazione; definizione di limite; teorema del confronto; operazioni sui limiti finiti; cambiamento di variabili nei limiti; limite nell'origine di (sin x)/x e (1-cos x)/x^2; successioni numeriche e loro limite; estensioni del concetto di limite (limiti infiniti e all'infinito, limiti destro e sinistro); asintoti orizzontali, verticali e obliqui; definizione di continuità; classificazione di punti di discontinuità; continuità delle funzioni elementari; punti di estremo assoluto e teorema di Weierstrass; teorema degli zeri e dei valori intermedi; metodo di dicotomia per la risoluzione approssimata delle equazioni; numero di Nepero e limiti con esponenziali e logaritmi.
- Concetto di derivata di una funzione. [16 ore]
Definizione di derivata e sua interpretazione geometrica e cinematica; equazione della retta tangente al grafico di una funzione in un punto; continuità delle funzioni derivabili; derivata sinistra e destra; punti di cuspide e punti angolosi; derivata delle funzioni di base; derivata di somma, prodotto, quoziente; derivata della funzione composta e della funzione inversa; punti di estremo relativo e teorema di Fermat; teoremi di Rolle e Lagrange; test di monotonia; teorema di l'Hopital; derivate successive; concavità e convessità.
-Integrali indefiniti. [6 ore]
Primitive e definizione di integrale indefinito; integrali immediati; integrazione per parti e per sostituzione; integrazione delle funzioni razionali; metodo di copertura di Heaviside.
- Cenni sulle equazioni differenziali. [4 ore]
Equazioni differenziali ordinarie del primo ordine; equazioni lineari e a variabili separabili; applicazioni a modelli di crescita delle popolazioni e al decadimento radioattivo; datazione al radiocarbonio.
- Integrali definiti. [6 ore]
Definizione di integrale definito di una funzione continua e sue proprietà; significato geometrico e calcolo di aree; teorema di Torricelli e teorema fondamentale del calcolo integrale; volume di un solido di rotazione.
- Elementi di probabilità. [8 ore]
Probabilità e frequenza di un evento; variabili aleatorie, densità di probabilità, funzione di ripartizione, valore atteso, varianza; principali variabili aleatorie discrete e continue. Legge dei grandi numeri. Distribuzione normale e Teorema del Limite Centrale.
- Popolazioni e campioni. [10 ore]
Popolazione e campione; rappresentazione dei dati campionari; indici di centralità e di dispersione, media e varianza campionaria. Regressione lineare, retta dei minimi quadrati, coefficiente di correlazione di Pearson. Parametri di una popolazione; stimatori corretti e coerenti. Intervallo di confidenza per la media di una popolazione normale. Intervallo di confidenza per la differenza di due medie.
- Test di ipotesi. [8 ore]
Formulazione di ipotesi, livello di significatività, livello di confidenza, p-value, intervalli di confidenza, errori di primo e secondo tipo, potenza di un test. Test sulla media di una popolazione distribuita normalmente. Confronto di medie fra due popolazioni: test t di Student. Test t per dati appaiati. Test del Chi-quadrato di adattamento.
 G. Crasta, A. Malusa, "Elementi di Analisi Matematica e Geometria", Edizioni La Dotta
G. Crasta, "Elementi di Biostatistica", Edizioni La Dotta
(Date degli appelli d'esame)
Canale: 2
-
CRASTA GRAZIANO
( programma)
L’insegnamento prevede 90 ore di didattica frontale, suddivise fra lezioni teoriche ed esercitazioni in aula.
- Richiami di insiemistica e insiemi numerici. [2 ore]
Unione, intersezione, differenza e prodotto cartesiano di insiemi; numeri naturali, interi relativi, razionali, reali; maggioranti e minoranti; insiemi limitati superiormente e inferiormente; la retta reale e il piano cartesiano.
- Concetto di funzione. [4 ore]
Definizione di funzione; funzioni reali di variabile reale; operazioni tra funzioni; composizione; funzioni iniettive, suriettive e biiettive; funzione inversa;
funzioni limitate; funzioni monotone; funzioni pari, dispari e periodiche.
- Grafico delle funzioni elementari. [4 ore]
Traslazioni e dilatazioni; funzioni affini; valore assoluto; parabole; potenze e radici; potenze con esponente reale; esponenziali e logaritmi; funzioni trigonometriche; richiami su equazioni e disequazioni.
- Algebra lineare. [6 ore]
Matrici. Determinante di una matrice quadrata e rango di una matrice; Teorema di Kroneker. Sistemi lineari; teoremi di Cramer e di Rouché-Capelli.
- Concetto di limite per funzioni reali di variabile reale. [16 ore]
Punti di accumulazione; definizione di limite; teorema del confronto; operazioni sui limiti finiti; cambiamento di variabili nei limiti; limite nell'origine di (sin x)/x e (1-cos x)/x^2; successioni numeriche e loro limite; estensioni del concetto di limite (limiti infiniti e all'infinito, limiti destro e sinistro); asintoti orizzontali, verticali e obliqui; definizione di continuità; classificazione di punti di discontinuità; continuità delle funzioni elementari; punti di estremo assoluto e teorema di Weierstrass; teorema degli zeri e dei valori intermedi; metodo di dicotomia per la risoluzione approssimata delle equazioni; numero di Nepero e limiti con esponenziali e logaritmi.
- Concetto di derivata di una funzione. [16 ore]
Definizione di derivata e sua interpretazione geometrica e cinematica; equazione della retta tangente al grafico di una funzione in un punto; continuità delle funzioni derivabili; derivata sinistra e destra; punti di cuspide e punti angolosi; derivata delle funzioni di base; derivata di somma, prodotto, quoziente; derivata della funzione composta e della funzione inversa; punti di estremo relativo e teorema di Fermat; teoremi di Rolle e Lagrange; test di monotonia; teorema di l'Hopital; derivate successive; concavità e convessità.
-Integrali indefiniti. [6 ore]
Primitive e definizione di integrale indefinito; integrali immediati; integrazione per parti e per sostituzione; integrazione delle funzioni razionali; metodo di copertura di Heaviside.
- Cenni sulle equazioni differenziali. [4 ore]
Equazioni differenziali ordinarie del primo ordine; equazioni lineari e a variabili separabili; applicazioni a modelli di crescita delle popolazioni e al decadimento radioattivo; datazione al radiocarbonio.
- Integrali definiti. [6 ore]
Definizione di integrale definito di una funzione continua e sue proprietà; significato geometrico e calcolo di aree; teorema di Torricelli e teorema fondamentale del calcolo integrale; volume di un solido di rotazione.
- Elementi di probabilità. [8 ore]
Probabilità e frequenza di un evento; variabili aleatorie, densità di probabilità, funzione di ripartizione, valore atteso, varianza; principali variabili aleatorie discrete e continue. Legge dei grandi numeri. Distribuzione normale e Teorema del Limite Centrale.
- Popolazioni e campioni. [10 ore]
Popolazione e campione; rappresentazione dei dati campionari; indici di centralità e di dispersione, media e varianza campionaria. Regressione lineare, retta dei minimi quadrati, coefficiente di correlazione di Pearson. Parametri di una popolazione; stimatori corretti e coerenti. Intervallo di confidenza per la media di una popolazione normale. Intervallo di confidenza per la differenza di due medie.
- Test di ipotesi. [8 ore]
Formulazione di ipotesi, livello di significatività, livello di confidenza, p-value, intervalli di confidenza, errori di primo e secondo tipo, potenza di un test. Test sulla media di una popolazione distribuita normalmente. Confronto di medie fra due popolazioni: test t di Student. Test t per dati appaiati. Test del Chi-quadrato di adattamento.
G. Crasta, A. Malusa, "Elementi di Analisi Matematica e Geometria", Edizioni La Dotta
G. Crasta, "Elementi di Biostatistica", Edizioni La Dotta
(Date degli appelli d'esame)
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MALUSA ANNALISA
( programma)
L’insegnamento prevede 90 ore di didattica frontale, suddivise fra lezioni teoriche ed esercitazioni in aula.
- Richiami di insiemistica e insiemi numerici. [2 ore]
Unione, intersezione, differenza e prodotto cartesiano di insiemi; numeri naturali, interi relativi, razionali, reali; maggioranti e minoranti; insiemi limitati superiormente e inferiormente; la retta reale e il piano cartesiano.
- Concetto di funzione. [4 ore]
Definizione di funzione; funzioni reali di variabile reale; operazioni tra funzioni; composizione; funzioni iniettive, suriettive e biiettive; funzione inversa;
funzioni limitate; funzioni monotone; funzioni pari, dispari e periodiche.
- Grafico delle funzioni elementari. [4 ore]
Traslazioni e dilatazioni; funzioni affini; valore assoluto; parabole; potenze e radici; potenze con esponente reale; esponenziali e logaritmi; funzioni trigonometriche; richiami su equazioni e disequazioni.
- Algebra lineare. [6 ore]
Matrici. Determinante di una matrice quadrata e rango di una matrice; Teorema di Kroneker. Sistemi lineari; teoremi di Cramer e di Rouché-Capelli.
- Concetto di limite per funzioni reali di variabile reale. [16 ore]
Punti di accumulazione; definizione di limite; teorema del confronto; operazioni sui limiti finiti; cambiamento di variabili nei limiti; limite nell'origine di (sin x)/x e (1-cos x)/x^2; successioni numeriche e loro limite; estensioni del concetto di limite (limiti infiniti e all'infinito, limiti destro e sinistro); asintoti orizzontali, verticali e obliqui; definizione di continuità; classificazione di punti di discontinuità; continuità delle funzioni elementari; punti di estremo assoluto e teorema di Weierstrass; teorema degli zeri e dei valori intermedi; metodo di dicotomia per la risoluzione approssimata delle equazioni; numero di Nepero e limiti con esponenziali e logaritmi.
- Concetto di derivata di una funzione. [16 ore]
Definizione di derivata e sua interpretazione geometrica e cinematica; equazione della retta tangente al grafico di una funzione in un punto; continuità delle funzioni derivabili; derivata sinistra e destra; punti di cuspide e punti angolosi; derivata delle funzioni di base; derivata di somma, prodotto, quoziente; derivata della funzione composta e della funzione inversa; punti di estremo relativo e teorema di Fermat; teoremi di Rolle e Lagrange; test di monotonia; teorema di l'Hopital; derivate successive; concavità e convessità.
-Integrali indefiniti. [6 ore]
Primitive e definizione di integrale indefinito; integrali immediati; integrazione per parti e per sostituzione; integrazione delle funzioni razionali; metodo di copertura di Heaviside.
- Cenni sulle equazioni differenziali. [4 ore]
Equazioni differenziali ordinarie del primo ordine; equazioni lineari e a variabili separabili; applicazioni a modelli di crescita delle popolazioni e al decadimento radioattivo; datazione al radiocarbonio.
- Integrali definiti. [6 ore]
Definizione di integrale definito di una funzione continua e sue proprietà; significato geometrico e calcolo di aree; teorema di Torricelli e teorema fondamentale del calcolo integrale; volume di un solido di rotazione.
- Elementi di probabilità. [8 ore]
Probabilità e frequenza di un evento; variabili aleatorie, densità di probabilità, funzione di ripartizione, valore atteso, varianza; principali variabili aleatorie discrete e continue. Legge dei grandi numeri. Distribuzione normale e Teorema del Limite Centrale.
- Popolazioni e campioni. [10 ore]
Popolazione e campione; rappresentazione dei dati campionari; indici di centralità e di dispersione, media e varianza campionaria. Regressione lineare, retta dei minimi quadrati, coefficiente di correlazione di Pearson. Parametri di una popolazione; stimatori corretti e coerenti. Intervallo di confidenza per la media di una popolazione normale. Intervallo di confidenza per la differenza di due medie.
- Test di ipotesi. [8 ore]
Formulazione di ipotesi, livello di significatività, livello di confidenza, p-value, intervalli di confidenza, errori di primo e secondo tipo, potenza di un test. Test sulla media di una popolazione distribuita normalmente. Confronto di medie fra due popolazioni: test t di Student. Test t per dati appaiati. Test del Chi-quadrato di adattamento.
G. Crasta, A. Malusa, "Elementi di Analisi Matematica e Geometria", Edizioni La Dotta
G. Crasta, "Elementi di Biostatistica", Edizioni La Dotta
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9
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MAT/05
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54
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Attività formative di base
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ITA |
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1011790 -
FISICA
(obiettivi)
La fisica è la scienza sperimentale per eccellenza. È essenziale per la comprensione dei fenomeni naturali e non. È dunque alla base di ogni altra disciplina scientifica, in quanto definisce metodi e modelli per l’interpretazione dei dati sperimentali.
Per un aspirante biotecnologo la fisica riveste un doppio ruolo: da una parte permette allo studente d’imparare le tecniche di base dell’indagine scientifica, dall’altra fornisce le nozioni fondamentali per comprendere sia il funzionamento di apparati e metodi d’indagine tipici delle biotecnologie, sia i principi di base sui quali si fondano i meccanismi che regolano l’esistenza degli esseri viventi.
Le conoscenze e le competenze acquisite in quest’insegnamento permetteranno allo studente di affrontare lo studio della chimica e delle tecniche d’indagine tipiche del settore (spettroscopia, diffrazione, microscopia, elettroforesi, etc.) e di misura.
Gi studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite)
- le tecniche di acquisizione e analisi di dati sperimentali
- le principali leggi fisiche
- i principi di funzionamento di apparati d’interesse di un biotecnologo
- l’interpretazione della costituzione della materia vivente e non
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di (competenze acquisite):
- eseguire semplici misure e darne la corretta interpretazione
- risolvere semplici problemi di fisica
- eseguire stime dei valori di grandezze fisiche in contesti reali
- interpretare correttamente le equazioni che descrivono i principali fenomeni fisici
- descrivere i risultati di un esperimento o le previsioni di una teoria in termini comprensibili, usando sia strumenti grafici che numerici.
Canale: 1
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ORGANTINI GIOVANNI
( programma)
La fisica e il ruolo della misura. Grandezze fisiche e loro definizione. Unità di misura. Strumenti e loro caratteristiche. Errore statistico e sistematico. Istogrammi. Media. Varianza. Deviazione standard.
Definizione della temperatura. Dilatazione termica. Termometri. Calorimetria. Temperatura d'equilibrio. Passaggi di calore. Passaggi di stato e calore latente. Sulla natura del calore.
La luce. Specchi piani e specchi sferici. Costruzione delle immagini prodotte da uno specchio piano e da uno specchio sferico convesso o concavo. Equazione degli specchi. Lenti sottili. Rifrazione e legge di Snell. Indici di rifrazione. Modello corpuscolare della luce. Modello ondulatorio della luce.
Onde e loro caratterizzazione. Rifrazione e riflessione di onde. Interferenza. Battimenti. Diffrazione. Diffrazione da doppia fenditura. Esperimento di Young. Natura ondulatoria della luce e sue caratteristiche. Effetto Doppler. Onde stazionarie.
Cinematica. Posizione. Spostamento. Algebra vettoriale. Velocità. Prodotto scalare. Legge oraria del moto uniforme. Accelerazione. Moto uniformemente accelerato. Caduta dei gravi. Studio del moto del proiettile. Moto parabolico. Scomposizione dei moti sul piano e nello spazio.
Cause del moto. Forze. Definizione operativa di una forza. Forze elastiche. La forza peso. La seconda legge di Newton. Studio di alcune forze. Forza peso (caduta e piano inclinato). Forza di attrito dinamico. Forza di attrito statico. Momento di una forza.
Lavoro di una forza. Energia cinetica. Teorema delle forze vive. Lavoro delle forze d'attrito. Lavoro della forza peso. Funzioni di stato. Energia potenziale gravitazionale. Energia meccanica. Il teorema delle forze vive generalizzato. Lavoro delle forze elastiche. Energia potenziale elastica.
Grandezze fisiche che caratterizzano i gas: pressione, volume, temperatura. L'equazione di stato dei gas perfetti. Lavoro nelle trasformazioni dei gas. Calore scambiato durante una trasformazione. Trasformazioni speciali: a volume, a pressione e a temperatura costante. Calcolo del lavoro e del calore scambiato durante queste trasformazioni. Trasformazioni adiabatiche.
Teoria cinetica dei gas. Il calore come forma di energia. Esperimento di Joule. Energia interna. Calori specifici dei gas. L'energia interna come funzione di stato.
Macchine. Macchine cicliche. Macchine termiche. Rendimento di una macchina. Significato fisico delle funzioni di stato. Ciclo di Carnot e suo rendimento. Entropia. Variazione di entropia. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Integrale di Clausius. Variazione di entropia dell'Universo. Significato fisico dell’entropia.
Elettricità e magnetismo. Forze elettriche. Carica elettrica. Elettrizzazione per strofinio e per induzione. Polarizzazione. Conduttori e isolanti. Forza di Coulomb. Campo elettrico. Il concetto di campo in generale. Rappresentazioni del campo. Linee di forza. Flusso di un campo.
Teorema di Gauss. Campo di una distribuzione sferica di cariche. Campo prodotto da una distribuzione piana e infinita di cariche. Campo gravitazionale. Terza legge di Keplero. Lavoro delle forze elettriche. Confronto con il lavoro delle forze gravitazionali. Energia potenziale elettrica. L’energia potenziale gravitazionale come limite del lavoro di un campo centrale. Potenziale.
Condensatori. Energia immagazzinata in un condensatore. Condensatori in serie e in parallelo.
Circuiti elettrici. Corrente elettrica. Pile. Legge di Ohm. Circuiti in corrente continua. Resistenze in serie e in parallelo. Effetto Joule. Potenza dissipata. Leggi di Kirchhoff.
Esperimento di Oersted. Campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente. Legge di Biot-Savart. Linee di forza del campo magnetico. Regola della mano destra per la determinazione del verso delle linee di forza. Forza tra fili percorsi da corrente. Forza di Lorentz. Regola della mano destra per la determinazione del verso del campo.
Amperometri. Motori elettrici. Flusso del campo magnetico. Teorema di Ampère. Corrente di spostamento. Campo magnetico prodotto da un solenoide infinito.
Induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche.
Qualsiasi testo di fisica a livello universitario, purché non per fisici, va bene. I testi consigliati sono
per il modo di affrontare gli argomenti: James S. Walker, Fondamenti di Fisica, 6 edizione. Pearson ed.
per il prezzo: R. Serway e J. Jewett, "Principi di fisica", Ed. Edises
Appunti del docente
(Date degli appelli d'esame)
Canale: 2
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PASCALE ENZO
( programma)
La fisica e il ruolo della misura. Grandezze fisiche e loro definizione. Unità di misura. Strumenti e loro caratteristiche. Errore statistico e sistematico. Istogrammi. Media. Varianza. Deviazione standard.
Definizione della temperatura. Dilatazione termica. Termometri. Calorimetria. Temperatura d'equilibrio. Passaggi di calore. Passaggi di stato e calore latente. Sulla natura del calore.
La luce. Specchi piani e specchi sferici. Costruzione delle immagini prodotte da uno specchio piano e da uno specchio sferico convesso o concavo. Equazione degli specchi. Lenti sottili. Rifrazione e legge di Snell. Indici di rifrazione. Modello corpuscolare della luce. Modello ondulatorio della luce.
Onde e loro caratterizzazione. Rifrazione e riflessione di onde. Interferenza. Battimenti. Diffrazione. Diffrazione da doppia fenditura. Esperimento di Young. Natura ondulatoria della luce e sue caratteristiche. Effetto Doppler. Onde stazionarie.
Cinematica. Posizione. Spostamento. Algebra vettoriale. Velocità. Prodotto scalare. Legge oraria del moto uniforme. Accelerazione. Moto uniformemente accelerato. Caduta dei gravi. Studio del moto del proiettile. Moto parabolico. Scomposizione dei moti sul piano e nello spazio.
Cause del moto. Forze. Definizione operativa di una forza. Forze elastiche. La forza peso. La seconda legge di Newton. Studio di alcune forze. Forza peso (caduta e piano inclinato). Forza di attrito dinamico. Forza di attrito statico. Momento di una forza.
Lavoro di una forza. Energia cinetica. Teorema delle forze vive. Lavoro delle forze d'attrito. Lavoro della forza peso. Funzioni di stato. Energia potenziale gravitazionale. Energia meccanica. Il teorema delle forze vive generalizzato. Lavoro delle forze elastiche. Energia potenziale elastica.
Grandezze fisiche che caratterizzano i gas: pressione, volume, temperatura. L'equazione di stato dei gas perfetti. Lavoro nelle trasformazioni dei gas. Calore scambiato durante una trasformazione. Trasformazioni speciali: a volume, a pressione e a temperatura costante. Calcolo del lavoro e del calore scambiato durante queste trasformazioni. Trasformazioni adiabatiche.
Teoria cinetica dei gas. Il calore come forma di energia. Esperimento di Joule. Energia interna. Calori specifici dei gas. L'energia interna come funzione di stato.
Macchine. Macchine cicliche. Macchine termiche. Rendimento di una macchina. Significato fisico delle funzioni di stato. Ciclo di Carnot e suo rendimento. Entropia. Variazione di entropia. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Integrale di Clausius. Variazione di entropia dell'Universo. Significato fisico dell’entropia.
Elettricità e magnetismo. Forze elettriche. Carica elettrica. Elettrizzazione per strofinio e per induzione. Polarizzazione. Conduttori e isolanti. Forza di Coulomb. Campo elettrico. Il concetto di campo in generale. Rappresentazioni del campo. Linee di forza. Flusso di un campo.
Teorema di Gauss. Campo di una distribuzione sferica di cariche. Campo prodotto da una distribuzione piana e infinita di cariche. Campo gravitazionale. Terza legge di Keplero. Lavoro delle forze elettriche. Confronto con il lavoro delle forze gravitazionali. Energia potenziale elettrica. L’energia potenziale gravitazionale come limite del lavoro di un campo centrale. Potenziale.
Condensatori. Energia immagazzinata in un condensatore. Condensatori in serie e in parallelo.
Circuiti elettrici. Corrente elettrica. Pile. Legge di Ohm. Circuiti in corrente continua. Resistenze in serie e in parallelo. Effetto Joule. Potenza dissipata. Leggi di Kirchhoff.
Esperimento di Oersted. Campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente. Legge di Biot-Savart. Linee di forza del campo magnetico. Regola della mano destra per la determinazione del verso delle linee di forza. Forza tra fili percorsi da corrente. Forza di Lorentz. Regola della mano destra per la determinazione del verso del campo.
Amperometri. Motori elettrici. Flusso del campo magnetico. Teorema di Ampère. Corrente di spostamento. Campo magnetico prodotto da un solenoide infinito.
Induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche.
Le lezioni seguono il seguente libro di testo
Seway e Jewitt, “Principi di Fisica”, ed. Edises, Edizione V.
Gli studenti possono procurarsi questo testo, o adottare ogni testo di fisica generale per l'Universita' (tra quelli definiti per "Scienza e Ingegneria").
(Date degli appelli d'esame)
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9
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FIS/01
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72
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12
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Attività formative di base
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ITA |
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1034846 -
BIOLOGIA CELLULARE
(obiettivi)
Obiettivi generali: l’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sulla organizzazione e funzione della cellula, con speciale attenzione alla cellula eucariotica animale. Le lezioni frontali prevedono un percorso formativo che fornisce conoscenze di base sulla cellula procariotica, per continuare con lo studio approfondito degli aspetti morfologici e funzionali della cellula eucariotica, particolarmente quella animale. Tutti questi concetti teorici sono ripresi nelle quattro sessioni di esercitazione proposte agli studenti, che forniscono conoscenze pratiche sull’utilizzo della microscopia ottica per studiare la morfologia di cellule pro- ed eucariotiche, così come la loro organizzazione nei diversi tessuti dell’organismo animale.
Obiettivi specifici: gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite): la diversità delle cellule (procariotiche ed eucariotiche), tutte le componenti che rendono funzionale la cellula, a partire dalle molecole biologiche nell’ambiente acquoso, proseguendo con la struttura e la funzione dei lipidi nelle membrane biologiche; le proteine compresa la modalità di sintesi, struttura e smistamento; gli acidi nucleici dalla sintesi alla descrizione dei meccanismi che determinano il flusso dell’informazione genetica; la compartimentalizzazione spaziale e funzionale della cellula eucariotica; funzioni cellulari complesse quali la comunicazione, divisione e morte cellulare, così come l’organizzazione per costituire i quattro tipi di tessuti animali.
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado (competenze acquisite): di riconoscere le diverse tipologie di cellule e tessuti a livello di microscopia ottica, e i diversi organelli cellulari tramite microscopia elettronica; di ragionare sui meccanismi molecolari alla base del funzionamento della cellula; e di capire le metodologie che hanno portato a comprendere tali meccanismi.
Le capacità critiche e di giudizio degli studenti vengono stimolate durante le esercitazioni pratiche di laboratorio in cui utilizzano il microscopio per l’osservazione di tessuti e devono riportare gli elementi fondamentali del preparato tramite una riproduzione schematica su una scheda che viene successivamente valutata dal docente.
La capacità di esporre le nozioni apprese viene stimolata durante la discussione degli argomenti e dei relativi dubbi in aula, dedicando alla fine del corso una intera lezione ai dubbi sugli argomenti trattati, e valutata successivamente in sede di esame orale. Alla fine del corso, gli studenti saranno in grado di esporre argomenti di biologia cellulare con la terminologia scientifica appropriata.
Gli studenti vengono stimolati a studiare autonomamente gli argomenti trattati durante il corso, integrando gli appunti personali e le dispense con i libri di riferimento consigliati dal docente. In tal modo sviluppano la capacità di acquisire una visione d’insieme dei processi biologici, integrando i singoli argomenti.
Canale: 1
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DINI LUCIANA
( programma)
Il corso é rivolto a studenti del primo anno di Biotecnologie agro industriali ed avrà un carattere formativo ed introduttivo, curando in modo particolare i concetti fondamentali della Biologia cellulare. Saranno presentati sia gli aspetti morfologici descrittivi che quelle nozioni di base di biochimica e di fisiologia cellulare necessarie a comprendere la costituzione e la funziona di una cellula.
Il programma é suddiviso in due parti.
La prima, riguarda lo studio delle caratteristiche generali delle cellule, procarioti ed eucarioti.
La seconda parte, denominata Istologia, si occupa delle modalità di aggregazione delle cellule nella formazione dei tessuti negli organismi pluricellulari, in relazione alle funzioni dei tessuti stessi.
• Biologia della cellula: Forma, dimensioni e metodologie di studio delle cellule. Ultrastruttura e organizzazione molecolare della membrana plasmatica, sistemi di trasporto, specializzazioni della superficie cellulare. Citoscheletro e sistemi di giunzione. Struttura, ruolo e relazioni fra gli organuli cellulari. Mitosi e meiosi. Elementi di regolazione della comunicazione cellulare e della trasduzione del segnale. Regolazione del ciclo cellulare e della sopravvivenza cellulare.
• Biologia dei tessuti: Organizzazione strutturale e funzionale. Tessuti epiteliali di rivestimento, secernenti e sensoriali. Tessuti connettivi, cartilagineo, osso ed ossificazione. Il sangue e cenni sull’emopoiesi. Tessuto muscolare liscio, striato, scheletrico e cardiaco. Tessuto nervoso: neurone, fibre nervose e processo di mielinizzazione, glia. Sinapsi e giunzione mio-neurale.
Competenze culturali che verranno raggiunte
Conoscenza di:
• citologia, istologia e biologia cellulare
• correlazioni fra i livelli molecolare, cellulare, tissutale e organologico in biologia animale
Competenze metodologiche che verranno raggiunte
• Uso base del microscopio ottico e osservazione di semplici preparati istologici
TESTO ADOTTATO:
DALLE DONNE I et al. Citologia ed Istologia,Edises
TESTI DI CONSULTAZIONE:
BIOLOGIA CELLULARE
ZACCHEO D et al. Citologia, Istologia e Anatomia Microscopica, Pearson
COLOMBO et al. Cellula e Tessuti, Edi Ermes
ALBERTS et al “Biologia Molecolare della Cellula”, Zanichelli
KARP G., “Biologia molecolare e cellulare”, EdiSES
WOLFE, S.L. “Biologia Cellulare e molecolare”, EdiSES
WOLFE, S.L. “Introduzione alla Biologia Cellulare e Molecolare”, EdiSES
COOPER. “La cellula, un approccio molecolare”, Zanichelli
ROSATI, COLOMBO, “La Cellula” “I Tessuti”, Edi-Ermes
ISTOLOGIA
ANGELINI F et al. Biologia dei tessuti, Edi-Ermes
BERGMAN, RA., AFIFI, A.K. e HEIDGER P.M., “Istologia”, EdiSES
BLOOM, W. FAWCETT, D., “Trattato di Istologia”, Piccin
JUNQUEIRA, CARNEIRO e KELLEY, “Compendio dl Istologia”, Piccin
MOLINARO et al. “Istologia di V.Monesi”, Piccin
WEISS, L e GREEP, R.Q., “Istologia”, Zanichelli
GARTNER, HIATT, “Istologia”, EdiSES
(Date degli appelli d'esame)
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LUPO GIUSEPPE
( programma)
Lezioni frontali (8 crediti formativi, 64 ore svolte in 32 lezioni), divise nelle seguenti sezioni:
- Introduzione sui concetti di base sulla chimica e le molecole biologiche (8 ore): La chimica della vita. I legami chimici. L’acqua. Carboidrati, lipidi, aminoacidi e nucleotidi. Le proteine, struttura e funzione.
- Biologia cellulare (32 ore): Tecniche di studio in biologia cellulare. Virus e cellule procariote ed eucariotiche. Il citoplasma e la compartimentazione cellulare. La membrana plasmatica. Trasporto di membrana. Segnalazione cellulare. Reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi. Traffico di vescicole, endocitosi, esocitosi. Lisosomi, perossisomi, vacuoli, mitocondri e cloroplasti. Metabolismo cellulare. Il citoscheletro. La matrice extracellulare e l’adesione cellulare. Il nucleo.
- Istologia (8 ore): Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.
- Biologia molecolare della cellula (10 ore): Il DNA: struttura e funzione, replicazione e riparazione. Dal DNA al RNA: la trascrizione. RNA e l’origine della vita. Dal RNA alle proteine: la traduzione.
- Il ciclo vitale della cellula (6 ore): Il ciclo cellulare. La mitosi. La meiosi. Morte cellulare: apoptosi.
Esercitazioni (1 credito formativo, 12 ore totali in 4 sessioni di 3 ore):
1. Il microscopio. Preparazione e osservazione di campioni I: cipolla.
2. Preparazione e osservazione di campioni II: lievito, cellule dell’epitelio buccale, organismi uni- e multicellulari dell’acqua stagnante.
3. Osservazione di vetrini istologici I: tessuto epiteliale e connettivo.
4. Osservazione di vetrini istologici II: tessuto nervoso e muscolare.
Per la biologia cellulare e molecolare e il ciclo vitale della cellula:
- Alberts, Bray, Johnson et al. L’essenziale di biologia molecolare della cellula. Editoriale Zanichelli (quarta edizione italiana).
O in alternativa:
- E. Ginelli, M. Malcovati. Molecole, cellule e organismi. Editoriale EdiSES.
Per l’istologia:
- Dalle Donne et al. Istologia ed elementi di anatomia microscopica. Editoriale EdiSES.
Canale: 2
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MIRANDA BANOS MARIA ELENA
( programma)
Lezioni frontali (8 crediti formativi, 64 ore svolte in 32 lezioni), divise nelle seguenti sezioni:
- Introduzione sui concetti di base sulla chimica e le molecole biologiche (8 ore): La chimica della vita. I legami chimici. L’acqua. Carboidrati, lipidi, aminoacidi e nucleotidi. Le proteine, struttura e funzione.
- Biologia cellulare (32 ore): Tecniche di studio in biologia cellulare. Virus e cellule procariote ed eucariotiche. Il citoplasma e la compartimentazione cellulare. La membrana plasmatica. Trasporto di membrana. Segnalazione cellulare. Reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi. Traffico di vescicole, endocitosi, esocitosi. Lisosomi, perossisomi, vacuoli, mitocondri e cloroplasti. Metabolismo cellulare. Il citoscheletro. La matrice extracellulare e l’adesione cellulare. Il nucleo.
- Istologia (8 ore): Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.
- Biologia molecolare della cellula (10 ore): Il DNA: struttura e funzione, replicazione e riparazione. Dal DNA al RNA: la trascrizione. RNA e l’origine della vita. Dal RNA alle proteine: la traduzione.
- Il ciclo vitale della cellula (6 ore): Il ciclo cellulare. La mitosi. La meiosi. Morte cellulare: apoptosi.
Esercitazioni (1 credito formativo, 12 ore totali in 4 sessioni di 3 ore):
1. Il microscopio. Preparazione e osservazione di campioni I: cipolla.
2. Preparazione e osservazione di campioni II: lievito, cellule dell’epitelio buccale, organismi uni- e multicellulari dell’acqua stagnante.
3. Osservazione di vetrini istologici I: tessuto epiteliale e connettivo.
4. Osservazione di vetrini istologici II: tessuto nervoso e muscolare.
Per la biologia cellulare e molecolare e il ciclo vitale della cellula:
- Alberts, Bray, Johnson et al. L’essenziale di biologia molecolare della cellula. Editoriale Zanichelli (quarta edizione italiana).
O in alternativa:
- E. Ginelli, M. Malcovati. Molecole, cellule e organismi. Editoriale EdiSES.
Per l’istologia:
- Dalle Donne et al. Istologia ed elementi di anatomia microscopica. Editoriale EdiSES.
(Date degli appelli d'esame)
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9
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BIO/06
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64
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12
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
