Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

ATTENZIONE: a causa dell'emergenza COVID le modalità di svolgimento delle lezioni e le modalità d'esame potranno essere differenti da quanto originariamente programmato.
Si suggerisce agli studenti di verificare sulla piattaforma moodle, su Uniweb o presso le segreterie didattiche le modalità di esame della prima sessione A.A. 2020/21.

Prerequisiti:	Conoscenze di Fisica (in particolare la dinamica dei fluidi), Biochimica, Biologia cellulare, Zoologia, Botanica, Fisiologia Generale, Fisiologia vegetale ed Ecologia generale.
Conoscenze e abilita' da acquisire:	Il corso è incentrato sugli adattamenti a livello funzionale degli organismi marini, inclusi quelli fotosintetici, dai geni ai sistemi d’organo, fino all’intero organismo e al suo ciclo biologico in relazione all’ambiente nel quale essi vivono. Ci si propone, in particolare, di fornire le conoscenze fondamentali sulla variabilità ed evoluzione dei vari organi ed apparati e dei cicli biologici di questi organismi, le funzioni integrate, evidenziando le relazioni fra struttura e funzione, e gli adattamenti in relazione alle condizioni ambientali. Gli argomenti del corso verranno trattati secondo una chiave di lettura tipicamente evolutiva, attraverso un approccio comparativo, prendendo in considerazione i meccanismi e gli adattamenti utilizzati dai gruppi tassonomici più rappresentativi. La trattazione di alcuni argomenti potrà anche fornire lo spunto per approfondimenti tematici specifici, quali le applicazioni biotecnologiche o le strategie metodologiche e didattiche utili nell'insegnamento delle discipline biologiche.
Modalita' di esame:	L'accertamento di profitto avverrà con una prova scritta con domande aperte, eventualmente seguita da una integrazione orale. I contenuti presentati nel corso delle esercitazioni e le attività ivi svolte costituiranno parte integrante del programma di studio.
Criteri di valutazione:	Verranno valutati: la conoscenza dei contenuti disciplinari, la chiarezza espositiva utilizzando una terminologia appropriata, capacità di stabilire collegamenti inter ed intradisciplinari, la capacità di analisi e problem solving.
Contenuti:	Processi riproduttivi negli organismi fotosintetici marini. Cicli vitali di alghe appartenenti a differenti gruppi sistematici. La luce nell’ambiente marino: variazione del pattern dei pigmenti fotosintetici negli organismi vegetali e zonazione delle macroalghe ai diversi livelli di profondità. Meccanismi di fissazione dell’azoto in cianobatteri marini. Strategie adattative degli organismi fotosintetici a diverse condizioni ambientali stressanti (disidratazione, ghiaccio marino, alta salinità, temperatura e UV). Interazioni biotiche nell’ecosistema marino: simbiosi, competizione tra alghe, tra alghe ed erbivori, produzione di composti allelopatici e tossine. Struttura e funzione: effetti di dimensioni e struttura cellulare sulla fisiologia del fitoplancton. Le alghe e l’uomo: produzione di composti bioattivi dalle alghe. I cicli biologici degli organismi marini. Accrescimento. Riproduzione: maturità sessuale, pattern sessuale, fecondità e fertilità. Principali trade-off dei tratti di life-history: accrescimento/riproduzione; fecondità/dimensioni della prole. Evoluzione dei tratti di life-history sotto pressione di pesca. I cicli vitali e la vulnerabilità alle attività antropiche. L’omeostasi dell’ambiente interno: la regolazione del mezzo interno; organizzazione dei sistemi di regolazione e dei sistemi di organi. I sistemi circolatori e la circolazione dei liquidi corporei: liquidi circolanti; emodinamica ed organizzazione delle pompe circolatorie e delle vie circolatorie; funzioni cardiovascolari integrate; regolazione nervosa ed endocrina; il sistema linfatico ed organizzazione degli organi linfoidi; emopoiesi ed emostasi; l’evoluzione del sistema circolatorio. I sistemi respiratori: superfici e meccanismi di scambio dei gas respiratori; animali con respirazione acquatica e aerea; meccanica respiratoria; trasporto dei gas respiratori; controllo della respirazione. L’osmoregolazione e l’escrezione: organi escretori renali; funzione del nefrone dei mammiferi; sistemi urinari di altri vertebrati ed organi extrarenali; equilibrio osmotico e regolazione del volume; regolazione nervosa ed endocrina.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Il corso si compone sia di lezioni teoriche che di esercitazioni pratiche. Le lezioni teoriche sono organizzate in modo da stimolare la partecipazione attiva degli studenti, anche nella discussione di casi di studio oggetto della ricerca scientifica in ambito marino. Alle lezioni teoriche si affiancheranno anche delle lezioni seminariali tenute dagli studenti, durante le quali verranno analizzati e presentati i risultati scientifici, in ambito della fisiologia degli organismi marini, pubblicati in riviste a diffusione internazionale (journal club). Le esercitazioni pratiche comprenderanno attività sia individuali che di gruppo nei quali gli studenti saranno coinvolti in prima persona nello svolgimento di metodologie, finalizzate ad indagare aspetti della fisiologia degli animali marini affrontati nel corso delle lezioni teoriche, e nella discussione dei risultati ottenuti.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Il materiale presentato a lezione sotto forma di presentazione PowerPoint verrà fornito agli studenti e costituirà una integrazione di quanto presente sui libri di testo consigliati. Verranno forniti articoli scientifici di approfondimento.
Testi di riferimento:	L. Sherwood, H. Klandorf, P.H. Yancey, Animal Physiology: From Genes to Organisms, 2nd edition.. Belmont, CA, USA: Brooks/Cole Cengage Learning, 2013.