BIOLOGIA GENERALE E BIOLOGIA DEI MICRORGANISMI 5Modulo BIOLOGIA GENERALE E APPLICATA
Anno accademico 2024/2025 - Docente: ANGELA CAPONNETTORisultati di apprendimento attesi
Le principali conoscenze acquisite dallo studente saranno
- l'apprendimento delle basi chimiche e molecolari della vita, e l'applicazione di queste conoscenze allo studio della struttura e delle funzioni della cellula procariotica ed eucariotica
- l'apprendimento dei meccanismi di base di duplicazione, trasmissione ed espressione dell’informazione genica
- l'apprendimento delle nozioni fondamentali riguardanti la produzione di energia e le trasformazioni energetiche nei viventi
-la comprensione dei meccanismi fondamentali dello sviluppo e del differenziamento, e la loro applicazione a studi avanzati di biologia cellulare e biotecnologie
-l'apprendimento di nozioni generali sui Regni dei viventi e sui principali organismi modello di interesse biotecnologico e biomedico
- lo sviluppo della capacità di comunicare le informazioni acquisite tramite una corretta terminologia
- lo sviluppo dell'abilità di esporre in modo sintetico e chiaro le informazioni rilevanti, analizzandole in modo logico e critico.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso è organizzato in 35 ore di didattica frontale tramite lezioni con l’ausilio di diapositive e filmati e 12 ore di esercitazioni in aula
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere
introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare
il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
Introduzione del corso
Chimica prebiotica e origine della vita: esperimento di Miller ed Urey. Il mondo ad RNA.
Proprietà dei sistemi viventi: teoria cellulare, proprietà emergenti, informazione genetica, attivita’ metabolica, flusso dell’energia e ciclo della materia, riproduzione e sviluppo, evoluzione.
La biodiversità: cenni sulla origine della vita e della evoluzione biologica. Suddivisione dei viventi in domini e regni.
· Generalità sulla chimica dei viventi
L’importanza dell’acqua nei viventi.
Le principali molecole biologiche: glucidi, lipidi, proteine, acidi nucleici.
· I virus
Definizione di virus. Virus a DNA ed a RNA. Virus procariotici ed eucariotici.
· La cellula: struttura ed organizzazione
Organizzazione cellulare eucariotica e procariotica.
Il significato biologico della compartimentalizzazione nelle cellule eucariotiche. Gli organelli delle cellule eucariotiche. Il citoscheletro. Differenze principali tra cellule eucariotiche animali e vegetali.
· Il nucleo cellulare
Struttura del nucleo della cellula eucariotica. Cromatina e cromosomi.
· Membrane biologiche: struttura
Componente lipidica, glucidica e proteica. La membrana cellulare: il modello di Singer e Nicholson. La membrana cellulare e l’infiammazione. Significato biologico del glicocalice nella membrana cellulare.
· Trasporto attraverso la membrana cellulare
Trasporto passivo ed attivo. Le pompe ATPasiche. Il simporto e l’antiporto. La pompa sodio-potassio.
· Mitocondri
Struttura del mitocondrio. Il genoma mitocondriale. Teoria dell’endosimbionte.
· Trasduzione del segnale
Definizione di recettore: recettori di membrana e recettori intracellulari. Trasduzione del segnale mediata da: (i) recettori associati a proteine G; (ii) recettori ad attività enzimatica; (iii) recettori associati a canali ionici. Via del glucagone. Via dell’Acetilcolina. Via di Ras/MAPK. Desensibilizzazione del recettore. Vescicole extracellulari.
· Flusso dell’informazione genetica
Replicazione del DNA. Struttura del gene di I, II e III classe. Trascrizione. Codice genetico e sintesi proteica.
· Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti
Regolazione epigenetica dell’espressione genica. Regolazione trascrizionale. Regolazione post-trascrizionale: splicing, splicing alternativo, RNA non codificanti. Regolazione post-traduzionale.
· Ciclo cellulare
Definizione del ciclo cellulare. Cenni di regolazione del ciclo cellulare. Il significato biologico di pRb e p53. Mitosi e meiosi. L’importanza biologica della meiosi per la variabilità genetica e l’evoluzione.
· Apoptosi
Definizione generale e significato biologico dell’apoptosi. Via intrinseca e via estrinseca dell’apoptosi.
· Cellule staminali e cellule del sangue
Cellule staminali: definizione e classificazione. Cellule staminali ematopoietiche e cellule del sangue.
· Esercitazione in classe
Testi di riferimento
Hillis et al., Fondamenti di Biologia - Zanichelli
Savada et al., Elementi di Biologia e Genetica
Ultime edizioni disponibili
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Macromolecole biologiche | Hillis et al., Savada et al. |
| 2 | Origine della vita e suddivisione dei viventi. | Hillis et al., Savada et al. |
| 3 | Origine della cellula eucariotica: la cellula animale e vegetale. | Hillis et al., Savada et al. |
| 4 | Il nucleo eucariotico e la struttura del cromosoma eucariotico | Hillis et al., Savada et al. |
| 5 | Membrane cellulari e trasporto di membrana. | Hillis et al., Savada et al. |
| 6 | Struttura e replicazione del DNA | Hillis et al., Savada et al. |
| 7 | Trascrizione e maturazione degli RNA | Hillis et al., Savada et al. |
| 8 | Ribosomi, tRNA e sintesi proteica | Hillis et al., Savada et al. |
| 9 | Il citoscheletro e la comunicazione cellulare. | Hillis et al., Savada et al. |
| 10 | Ciclo cellulare e mitosi | Hillis et al., Savada et al. |
| 11 | Meiosi e gametogenesi. | Hillis et al., Savada et al. |
| 12 | Energia, metabolismo e produzione di energia nei viventi. | Hillis et al., Savada et al. |
| 13 | I mitocondri | Hillis et al., Savada et al. |
| 14 | Elementi di biologia delle piante | Hillis et al., Savada et al. |
| 15 | Le cellule del Sangue | Hillis et al., Savada et al. |
| 16 | Meccanismi di Trasduzione del Segnale | Hillis et al., Savada et al. |
| 17 | Apoptosi | Hillis et al., Savada et al. |
| 18 | Cellule Staminali | Hillis et al., Savada et al. |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento avverrà tramite tramite un esame orale alla fine del corso.
La verifica dell'apprendimento si potrà svolgere anche in remoto, qualora le condizioni lo richiedano
Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri:
Voto 29-30 e lode: lo studente ha una conoscenza approfondita di Biologia Generale, riesce prontamente e correttamente a integrare e analizzare criticamente le situazioni presentate, risolvendo autonomamente problemi anche di elevata complessità; ha ottime capacità comunicative e padroneggia il linguaggio scientifico.
Voto 26-28: lo studente ha una buona conoscenza di Biologia Generale, riesce a integrare e analizzare in modo critico e lineare le situazioni presentate, riesce a risolvere in modo abbastanza autonomo problemi complessi ed espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio scientifico appropriato;
Voto 22-25: lo studente ha una discreta conoscenza di Biologia Generale, anche se limitata agli argomenti principali; riesce a integrare e analizzare in modo critico ma non sempre lineare le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo abbastanza chiaro con una discreta proprietà di linguaggio;
Voto 18-21: lo studente ha la minima conoscenza di Biologia Generale, ha una modesta capacità di integrare e analizzare in modo critico le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro sebbene la proprietà di linguaggio sia poco sviluppata;
Esame non superato: lo studente non possiede la conoscenza minima richiesta dei contenuti principali dell’insegnamento. La capacità di utilizzare il linguaggio specifico è scarsissima o nulla e non è in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Struttura e funzione delle membrane
Ruolo dei mitocondri
struttura del codice genetico
Struttura del genoma umano