Astrobiology

Periodo di svolgimento
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Info sul corso
Ore del corso
44
Ore dei docenti responsabili
44
Ore di didattica integrativa
0
CFU 6
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Modalità esame

Prova scritta e relazione di seminario

Prerequisiti

Prerequisiti: Corsi della laurea triennale in Fisica, Chimica, o Biologia. Il corso è fortemente interdisciplinare; gli argomenti verranno trattatti ad un livello accessibile agli studenti con background in una delle discipline sopra menzionate. Il corso è consigliato per gli studenti della laurea specialistica e del perfezionamento.  Nota: il modulo del Prof. Raimondi (filogenetica molecolare, albero della vita e LUCA) del corso di "Astrobiologia" è mutuabile con quello del corso di "Biologia e Fisiologia Molecolare della Cellula"

Programma

La finalità del corso è di insegnare secondo un approccio multidisciplinare le conoscenze di base relative all’origine ed evoluzione della Vita, dalla formazione di semplici molecole nello spazio alla sintesi di materiale prebiotico e allo sviluppo di semplici organismi sulla Terra.

Verranno forniti i principi di base relative alla formazione di molecole nel mezzo interstellare, verranno discussi i principali processi fisici responsabili della formazione stellare e dei pianeti, verranno presentate le principali tecniche osservative disponibili attualmente per la rilevazione di pianeti extra-solari. Partendo dalle nostre conoscenze relative al Sistema Solare, verranno indicate le condizioni necessarie per lo sviluppo della Vita nella nostra galassia.

Verranno poi discusse le condizioni fisiche e chimiche della Terra prebiotica, con particolare riguardo alla formazione delle molecole di interesse per l'evoluzione della vita. La natura e le caratteristiche delle molecole basilari per la vita, come proteine e DNA, verranno illustrate, fornendo indizi sulla loro origine e illustrando i vincoli energetici e chimici che hanno possibilmente guidato l’evoluzione verso le forme molecolari che oggi conosciamo. In questo contesto, saranno anche discussi alcuni esperimenti rilevanti per la comprensione della sintesi e aggregazione prebiotica di tali sistemi biomolecolari complessi. Infine, verranno discusse la natura della vita ed il suo sviluppo sulla Terra, la transizione ad una atmosfera ossidante, l'origine e la primazia del metabolismo e del codice genetico, gli ingredienti dell'evoluzione molecolare, e infine gli approcci sperimentali all'evoluzione della vita.

Obiettivi formativi

- Fornire il riferimento teorico necessario per studiare la formazione di semplici molecole nello spazio, i processi di formazione stellare e dei pianeti, l’origine di semplici molecole sulla Terra

- Sviluppare conoscenze e competenze riguardo i processi e le condizioni chimico-fisiche che hanno caratterizzato l’era prebiotica sulla Terra e la fase iniziale di sviluppo della vita

- Stimolare gli studenti ad investigare le domande aperte nell’ambito della ricerca in Astrobiologia utilizzando un approccio multi-disciplinare.

Riferimenti bibliografici

K.W.Plaxco e M.Gross, Astrobiology. A brief Introduction. Johns Hopkins ed.

Caleb Scharf, Extrasolar Planets and Astrobiology, USCI ed.

A.M. Shaw, Astrochemistry. From astronomy to astrobiology, John Wiley ed.

B. Alberts et al., Molecular Biology of the Cell, W W Norton & Co Inc ed.

Ulteriori articoli verranno distribuiti durante il corso.