Ateneo - UPO

Il corso fornisce i concetti fondamentali necessari per affrontare lo studio delle scienze biomediche, suddivisi in tre moduli di base: biochimica, biologia della cellula e genetica medica

Per i moduli di Biologia e Genetica:
- Pierantoni, Cobellis, Meccariello, Chianese. Fondamenti di Biologia e Genetica. (Ed. EdiSES)
- Sadava , Hillis, Heller, Hacker. Elementi di Biologia e Genetica (Ed. Zanichelli)
- Raven, Johnson, Mason. Elementi di Biologia e Genetica (Ed. Piccin)
- Chieffi. Biologia e Genetica. EDISES
Per il modulo di genetica Medica:
-Iolascon, Gasparini, Cocozza : Genetica Medica. Lineamenti. ed Idelson-Gnocchi,2005
Per la parte di Biochimica:
-Catani, Savini, Guerrieri, Avigliano - Appunti di Biochimica –PICCIN
- Samaja, Paroni- Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell’area biomedica- ED. PICCIN
- Stefani, Taddei - Chimica, biochimica e biologia applicata - Zanichelli
-Sackeim, Lehman - Chimica per le Scienze Biomediche – Edises

Il corso propone un’integrazione delle nozioni di biologia cellulare, biochimica, biologia molecolare e genetica che forniranno allo studente gli strumenti necessari per arrivare a conoscere e descrivere in modo organico la struttura di cellule eucariotiche, le loro funzioni e disfunzioni nel caso di anomalie genetiche

Lo studente deve essere in possesso delle indispensabili nozioni di chimica e biochimica

Le modalità di insegnamento comprendono: lezioni frontali, active learning in aula e a distanza.
Lezioni frontali e attività in aula:
o Lezioni magistrali supportate da presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, mappe mentali, fotografie di microscopia ottica e elettronica, filmati di animazioni dei processi cellulari
o Attività in aula con partecipazione attiva degli studenti (rappresentazione di processi cellulari, instant polls, risoluzione di esercizi).
Attività e materiale online (Moodle):
o Materiale didattico presentato a lezione.
o Videoregistrazioni sostitutive delle lezioni frontali
o Quiz, forum e workshop per l'apprendimento e l'autovaluazione

Attività di supporto (tutorato-studenti disabili-studenti lavoratori)
• Gi studenti possono porre domande e trovare un sostegno allo studio attraverso il forum dell'insegnamento su moodle
• Esempi di prove di esame sono forniti nelle attività online su moodle.
• Studenti con disturbi che possono condizionare l'apprendimento (ad esempio studenti daltonici, ipovedenti, ipoudenti, dislessici o con disabilità fisica) sono invitati a prendere contatto con il docente in modo da adeguare il materiale didattico, le attività in presenza e online e le loro modalità di verifica.
• Studenti lavoratori o comunque non frequentanti sono invitati a contattare il docente per determinare le modalità di raggiungimento delle competenze attese.

L'esame si compone di una prova scritta con quiz a scelta multipla (75 quesiti, suddivisi in 25 quesiti per ogni modulo). Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le nozioni di base della biochimica, biologia cellulare e genetica, apprese durante le lezioni, in maniera adeguata per affrontare con efficacia i successivi corsi. La sufficienza viene ottenuta rispondendo correttamente ad almeno il 60% dei quesiti in ciascun modulo.
CALENDARIO E ISCRIZIONE: Il calendario degli appelli d’esame sono pubblicati sul portale di Ateneo. Si richiama l'attenzione degli studenti sul fatto che l'iscrizione agli appelli chiude entro la data prestabilita indicata sul portale ed è subordinata alla compilazione del questionario di valutazione della didattica erogata.

CHIMICA Struttura della materia: • composti, miscele, elementi, • modelli atomici, particelle subatomiche fondamentali, isotopi, ioni, radioattività. • massa atomica e molecolare, • tavola periodica degli elementi e proprietà degli elementi. Le molecole ed i legami chimici: • legame covalente, • legame ionico, • legame dativo, • legami idrogeno, • interazioni idrofobiche. Cenni di nomenclatura e proprietà dei composti inorganici. Formule e modelli molecolari. Concetto di mole e sue applicazioni. Soluzioni: • aspetti molecolari della solubilità, • l’acqua: proprietà chimiche e fisiche • molarità ed altre misure di concentrazione, • soluzioni elettrolitiche: elettroliti forti e deboli. Acidi e basi, il pH. Sistemi tampone. Sistemi tampone del sangue. CHIMICA ORGANICA Chimica del carbonio. Principali gruppi funzionali e loro proprietà chimiche: alcoli, chetoni, aldeidi, acidi, esteri, tioesteri, ammidi, ammine, tioli, fosfoesteri e fosfoanidridi. BIOCHIMICA Proteine: • Aminoacidi, • peptidi, • struttura e funzione delle proteine: emoglobina e collagene. Enzimi: • funzionamento • proprietà cinetiche. • i coenzimi e le vitamine. • la regolazione dell’attività enzimatica, gli inibitori. Concetti base sul metabolismo, catabolismo e anabolismo, bioenergetica. Metabolismo dei carboidrati: • glicolisi, • gluconeogenesi, • glicogeno, Ciclo di Kreebs, fosforilazione ossidativa e mitocondri. Cenni di struttura dei principali lipidi; sintesi, degradazione e trasporto dei lipidi con particolare attenzione ad acidi grassi e colesterolo. Metabolismo delle proteine e degli aminoacidi, transamminasi e ciclo dell'urea. Metabolismo dei nucleotidi, sintesi e degradazione delle basi azotate. L'integrazione del metabolismo. Funzione e modalità di azione degli ormoni: esempi tratti dalla regolazione della glicemia e cenni di basi molecolari del diabete.
BIOLOGIA APPLICATA
• La cellula come unità fondamentale degli esseri viventi. Definizione di procariota e eucariota.
• Introduzione alla cellula eucariotica.
• La chimica della cellula. Acqua, sali e macromolecole biologiche.
• I carboidrati. Formula e struttura generale. Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi.
• I lipidi. Gli acidi grassi: struttura. Fofolipidi e trigliceridi. Aggregati lipidici, monostrati, micelle e liposomi.
• Gli aminoacidi e le proteine: struttura di base, legame peptidico, famiglie degli aminoacidi. (acidi,basici, apolare, non carichi polari). La struttura della proteine.
• Gli Acidi nucleici: componenti zucchero, fosfato, basi azotate. Struttura dei nucleotidi.
• Il flusso dell’informazione genetica.
• Il DNA. Le basi azotate (adenina, guanina, citosina, timina). Struttura della doppia elica. Istoni e strutture cromosomiche.
• La duplicazione del DNA. Modello semiconservativo, DNA polimerasi, replicazione continua e discontinua. Fedelta’ della duplicazione. Mutagenesi e meccanismi di riparazione delle mutazioni.
• La trascrizione e maturazione dell’RNA messaggero.
• Il meccanismo della traduzione: caratteristiche del codice genetico; struttura e funzione dei ribosomi.
• Strutture delle membrane biologiche. Il doppio strato lipidico, le proteine della membrana, i carboidrati della membrana.
• Il trasporto attraverso la membrana: piccole molecole e particelle. Diffusione semplice, trasporto passivo e attivo.
• Gli organelli cellulari, struttura e funzione.
• La compartimentazione della cellula eucariotica.
• Il nucleo.
• I mitocondri.
• Il reticolo endoplasmatico.
• L’apparato del Golgi.
• I lisosomi.
• Il trasporto delle proteine nei vari compartimenti cellulari. Endocitosi e esocitosi.
• Il citoscheletro e le interazioni tra le cellule. Microtubuli, filamenti di actina, filamenti intermedi.
• Le giuzioni cellulari.
• La matrice extracellulare.
GENETICA MEDICA
- Il genoma umano - Struttura dei cromosomi, cariotipo umano normale - Mitosi e meiosi - Aberrazioni cromosomiche. Cariotipi umani patologici - Diagnosi prenatale - Genetica dei gruppi eritrocitari Rh e ABO - Mutazioni nel DNA - Genetica formale e molecolare delle malattie monogeniche con modalità di trasmissione autosomica dominante, recessiva, legata al cromosoma X dominante e recessiva - Inattivazione del cromosoma X -Caratteri mitocondriali - Caratteri multifattoriali e malattie complesse -test genetici e consulenza genetica

D1 - CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. 
Al termine del corso, lo studente dovrà dimostrare di possedere adeguate conoscenze relative a: differenze tra cellule procariotiche ed eucariotiche; connessione tra composizione chimica e funzione delle macromolecole biologiche; strutture cellulari delle cellule animali, funzione degli organelli e componenti e funzioni dei sistemi di endomembrane e del citoscheletro; il Dogma Centrale della Biologia e la relazione tra geni e proteine; processi di replicazione del DNA, trascrizione e traduzione negli eucarioti
D2 - CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente dovrà mostrare la capacità di usare conoscenze e concetti acquisiti per ragionare in maniera critica, mostrando la capacità di fare collegamenti tra i diversi argomenti e di applicare le conoscenze acquisite per analizzare esperimenti di biologia.
D3 - AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente dovrà dimostrare di saper esaminare criticamente le informazioni acquisite e di saper argomentare in maniera autonoma domande e problematiche applicative.Inoltre, deve essere in grado di giudicare in modo costruttivo la didattica erogata.
D4 - ABILITÀ COMUNICATIVE. Lo studente dovrà mostrare il possesso della capacità di comunicare le conoscenze acquisite ai propri colleghi e docenti utilizzando la terminologia propria della biologia cellulare.
D5- CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Lo studente dovrà mostrare il possesso della capacità di apprendimento utile per l’aggiornamento continuo delle conoscenze in questa disciplina.