Ateneo - UPO

Caratteristiche delle macromolecole biologiche (proteine, lipidi, carboidrati e acidi nucleici). DNA organizzazione, replicazione e riparo. Trascrizione e traduzione dell’informazione genetica. Struttura e funzione della cellula. Comunicazione cellulare. Confronto tra cellule animali e vegetali.

Biologia molecolare della cellula, Alberts, Zanichelli.
L’essenziale di Biologia molecolare della cellula, Alberts, Zanichelli.
Biologia cellulare e molecolare, Karp, Edises.
Biologia delle piante, Raven, Zanichelli.
Biologia vegetale, Pupillo, Zanichelli.

L’insegnamento di Biologia ha l’obiettivo di fornire agli studenti una preparazione solida e integrata sui fondamenti della biologia, quale base indispensabile per la comprensione dei processi fisiologici e patologici, affrontati nei successivi insegnamenti dell’area biomedica.

Sono richieste conoscenze di matematica, chimica e biologia che rispondono alla preparazione promossa dalle istituzioni scolastiche che organizzano attività educative e didattiche coerenti con le Indicazioni nazionali per i licei e con le Linee guida per gli istituti tecnici e per gli istituti professionali.

Lezioni frontali svolte nei mesi ottobre-gennaio. Alcune tematiche saranno inoltre approfondite con la visione di filmati in inglese e in italiano e con esercitazioni in aula.

E’ possibile consultare le diapositive delle lezioni e materiale supplementare sul sito della Didattica in Rete dell’Ateneo: https://www.dir.uniupo.it/ Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo:https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa

Esame, svolto al computer. Le domande, relative agli argomenti riportati nel programma, prevedono una affermazione/quesito seguito da due-cinque opzioni di risposta. A ogni risposta esatta viene attribuito un punteggio positivo, mentre non vengono attribuiti punteggi negativi a risposte sbagliate. Sono fissati 2 appelli per sessione nei mesi di febbraio, giugno-luglio, settembre. Il docente si riserva di verificare, a campione, la preparazione con un colloquio orale.

• Le macromolecole biologiche: gli acidi nucleici DNA e RNA, gli aminoacidi e le proteine, i lipidi e i carboidrati. • DNA: struttura a doppia elica. Livelli di organizzazione del DNA nella cellula: cromatina nucleare e struttura dei cromosomi. La duplicazione del DNA. Meccanismi di controllo della fedeltà di copiatura del messaggio genetico. Le mutazioni: importanza nella patologia e nell'evoluzione. • Definizione molecolare di gene. • La trascrizione e la maturazione degli RNA. • L'operone del lattosio come esempio paradigmatico di regolazione genica nei procarioti. • La regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. • Il codice genetico e le sue caratteristiche. • La sintesi delle proteine. • Le basi cromosomiche e molecolari dell’ereditarietà. Il concetto di allele. Genotipo, fenotipo e loro interazioni. • Cenni sulle mappe cromosomiche e sulle malattie genetiche umane più diffuse. • La membrana: l'organizzazione del doppio strato fosfolipidico, le proteine e gli zuccheri di membrana. • I meccanismi di trasporto delle piccole molecole: caratteristiche di permeabilità del doppio strato lipidico, proteine canale e proteine vettore, trasporto passivo e trasporto attivo • Reticolo endoplasmatico rugoso e apparato di Golgi: sintesi delle proteine da secernere, sequenze segnale, glicosilazione e maturazione delle proteine nel Golgi. Esocitosi ed endocitosi. • Reticolo endoplasmatico liscio. • Lisosomi e perossisomi. • Mitocondri. • Principi generali di comunicazione cellulare. Proprietà dei recettori e generazione di messaggi intracellulari. • La matrice extracellulare: glucosamminoglicani, proteoglicani, proteine strutturali e proteine adesive • Il citoscheletro: microfilamenti contrattili di actina e miosina, filamenti intermedi, microtubuli • Le fasi del ciclo cellulare e la mitosi. Il controllo del ciclo cellulare. • Confronto tra organismi animali e vegetali. • Caratteristiche generali della cellula vegetale: dimensioni, forma, organizzazione, parete, plastidi, vacuolo. • Parete: formazione della parete, costituzione chimica della parete, parete primaria e secondaria, modificazioni della parete cellulare. Importanza della parete nel controllo della pressione osmotica (v. anche vacuolo), differenze con la cellula animale. • Plastidi: i plastidi nella cellula meristematica, differenziamento, forme ed interconversioni fra i plastidi, ipotesi sull’origine dei plastidi. I plastidi nella cellula adulta: cloroplasti, leucoplasti, cromoplasti. • Vacuolo: il vacuolo nella cellula meristematica, differenziamento, il vacuolo nella cellula adulta. Importanza del vacuolo nel controllo della pressione osmotica. • Crescita e sviluppo della cellula vegetale. Caratteristiche della cellula meristematica e della cellula adulta. Accrescimento per divisione e per distensione, la differenziazione. • I tessuti vegetali. • La fotosintesi: fase oscura e fase luminosa • Ormoni vegetali: auxina, citochinine, gibberelline, etilene ed acido abscissico.

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
-Conoscenza e comprensione
Descrivere la struttura e la funzione delle principali macromolecole biologiche e comprendere le basi molecolari della materia vivente
Comprendere l’organizzazione e la compartimentalizzazione cellulare, il traffico intracellulare e le interazioni tra cellule e ambiente esterno
Illustrare i meccanismi molecolari e cellulari che regolano l'espressione e la trasmissione dell’informazione genetica ed epigenetica identificando le loro implicazioni nelle patologie ereditarie.
Illustrare i fondamenti della comunicazione cellulare e della trasduzione del segnale, con particolare attenzione al controllo della proliferazione, e della morte cellulare, nonché i processi che regolano la mitosi e la meiosi nelle cellule germinali
-Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Applicare le conoscenze biologiche di base per comprendere i processi cellulari normali e patologici rilevanti in ambito medico
Interpretare dati sperimentali relativi alla struttura e funzione della cellula e dei suoi vari componenti, alla regolazione genica e ai meccanismi di segnalazione intracellulare e intercellulare
Utilizzare queste conoscenze e gli approcci metodologici acquisiti per i futuri studi in ambito biomedico
-Autonomia di giudizio
Valutare criticamente le informazioni
Formare opinioni informate
Prendere decisioni autonome
-Abilità comunicative
Esprimere in modo chiaro e efficace le proprie informazioni e conoscenze
-Capacità di apprendimento
Apprendere in modo autonomo e continuo
Aggiornare le proprie competenze e conoscenze