Corso di Laurea Magistrale in Scienze delle Professioni Sanitarie della Prevenzione - LM/SNT4

Biochimica Ambientale

Environmental Biochemistry

Anno accademico 2017/2018

• SCIENZE PROPEDEUTICHE E AMBIENTALI I (SSP0013)

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti: conoscenza teorico-pratica delle più vie metaboliche microbiche implicate nei cicli ambientali di C, N, S e P e del ruolo dei meccanismi biochimici nella gestione dei problemi ambientali di controlli, inquinamento e disinquinamento.

Lo studente dovrà essere in grado di comprendere le tecniche biochimiche per il monitoraggio degli inquinanti ambientali, la produzione di energia e il biorisanamento che sono attinenti alle attività di controllo e prevenzione specifici del profilo professionale che la LM descrive, con u particolare riferimento alle realtà industriali e /o territoriali italiane.

Risultati dell'apprendimento attesi

Gli studenti dovranno acquisire le seguenti capacità:

CONOSCENZA e CAPACITA’ di comprensione:
- conoscere e discutere le problematiche biochimiche  e i metabolismi visti a lezione
- conoscere le strategie e i metodi biochimici di monitoraggio ambientale

CAPACITA’ APPLICATIVE:
- dimostrare di comprendere articoli e casi studio riferiti al monitoraggio e alla gestione ambientale con strumenti biochimici e di interfacciarsi con esperti
- saper programmare e gestire strategie di controllo ambientale con approcci biochimici/biobased

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
-  saper analizzare la letteratura recente e leggere criticamente i risultati di progetti di monitoraggio che si basano sulle conoscenze e gli approcci della biochimica ambientale

ABILITA' NELLA COMUNICAZIONE:    
- presentare alla prova orale una problematica biochimica ambientale con lettura critica e discussione dei risultati
- il materiale di letteratura dei test-cases  è proposto prevalentemente in inglese 

Modalità di insegnamento

Il corso è organizzato in lezioni frontali di introduzione ad un argomento seguite da analisi di test-cases basati su articoli assegnati o protocolli/normative attinenti che vengono poi discussi in aula (indicativamente alternando due ore di frontale e due ore di analisi dei test cases assegnati la settimana precedente sull’argomento appena trattato a lezione).

Modalità di verifica dell'apprendimento

Test scritto con valutazione in trentesimi con quiz a risposta multipla, domande semistrutturate e brevi problemi da risolvere.

Programma

-  Introduzione al corso, revisione dei concetti base di biochimica delle proteine e degli enzimi
-  Visione complessiva del metabolismo con introduzione ai vari cicli biologici rilevanti per la biochimica ambientale (C, N, P, S)
-  Discussione sulle prospettive di approcci biochimici e biotecnologici alla gestione ambientale, inclusi cenni all’impatto sociale e politico/economico e analisi della corretta dei dati biochimici diffusi all’opinione pubblica
-  Il ciclo del carbonio, le emissioni di CO2: implicazioni per i gas serra, controllo di processi di low carbon emission, strategie biochimiche di cattura della CO2 (naturali e implementazioni tecnologiche), strategie di controllo
-  Test-case sulle strategie biochimiche per il controllo e il contenimento delle emissioni di CO2 in atmosfera
-  Digestione anaerobica (produzione di idrogeno, metanogenesi): i meccanismi metabolici microbici, i controlli, il digestato e i suoi contaminanti (controlli su molecole e microorganismi)
-  Test-case sui controlli biochimici su impianti di digestione anaerobica
-  Ciclo dell’azoto, metabolismi microbici implicati, emissioni in atmosfera e strategie biochimiche e microbiologiche di contenimento e di riduzione
-  Analisi di esempi di controllo del rilascio di n2o in atmosfere tramite modulazione dei metabolismi microbici
-  Inquinanti ambientali aromatici ciclici e policiclici, fenoli e aromatici clorurati: le vie metaboliche per la biotrasformazione e il biorisanamento (idrossilazione, via del beta-keto-adipato)
-  Esempi di risanamento ambientale in siti contaminati da molecole aromatiche e fenoliche tramite strategie biochimiche
-  Gli enzimi come indicatori e come strumenti di misura analitica, i biosensori 
-  Esempi di applicazione della biosensoristica e di kit basati su enzimi per il rilevamento di parametri di controllo ambientale
-  Target biologici (enzimi, proteine, regolatori) dei principali inquinanti ambientali, inclusi gli interferenti endocrini e gli inquinanti emergenti
-  Esempi di target proteici e metabolici di alcuni inquinanti ambientali di interesse.

Appunti e materiale fornito a lezione, inclusi articoli di ricerca e protocolli per i test cases.

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