Ateneo - UPO

L'insegnamento fornisce le basi di biologia cellulare e molecolare necessarie alla comprensione dei processi fisiologici e fisiopatologici rilevanti per le professioni sanitarie. Sono trattati: la chimica della cellula e le macromolecole biologiche; la struttura e la funzione della cellula procariotica ed eucariotica e della matrice extracellulare; le membrane biologiche e i meccanismi di trasporto; il metabolismo energetico cellulare; l'organizzazione del materiale genetico e la replicazione del DNA; il ciclo cellulare e la divisione cellulare (mitosi e meiosi); l'espressione genica (trascrizione e traduzione); la regolazione dell'espressione genica, le mutazioni e le basi molecolari delle principali patologie cellulari.NOTA: il presente syllabus raggruppa i moduli di Propedeutica alla Biologia Applicata (1 CFU) e Biologia Applicata (1 CFU), che devono essere considerati, a tutti gli effetti, come un unico insegnamento.

1) C. Donati, M. Stefani, N. Taddei. Biologia & Genetica (Ed. Zanichelli)2) P. Bonaldo, C. Crisafulli, R. D'Angelo, M. Francolini, S. Grimaudo, C. Rinaldi, P. Riva, M.G. Romanelli. Elementi di Biologia e Genetica (Ed. EdiSES)3) P. H. Raven, G. B. Johnson, K.A. Mason, J.B. Losos, S.R. Singer. Biologia cellulare (Ed. Piccin)

L'insegnamento è ricompreso tra le Scienze Biomediche di base e costituisce un fondamento indispensabile per la comprensione delle basi molecolari e cellulari dei processi fisiologici e fisiopatologici rilevanti per le professioni sanitarie.
L'insegnamento si propone di fornire alle studentesse e agli studenti gli strumenti concettuali necessari per:
• comprendere l'organizzazione strutturale e funzionale della cellula, dei suoi organelli e della matrice extracellulare, ponendole in relazione con i processi fisiologici fondamentali;
• descrivere i meccanismi di replicazione del DNA, di espressione genica e di divisione cellulare, individuando le loro implicazioni nelle patologie di più frequente riscontro in ambito sanitario (neoplasie, malattie genetiche, processi infiammatori e degenerativi);
• correlare le conoscenze biologiche di base con la fisiopatologia e la pratica clinica propria dei diversi profili professionali sanitari (infermiere/a, fisioterapista, ecc.).
I CFU sono distribuiti come segue: 20 ore di didattica erogativa in presenza (DE), 4 ore di didattica erogativa a distanza in modalità asincrona (TEL-DE), 26 ore di studio individuale.

Lo studente deve essere in possesso di nozioni basilari di chimica, biologia e genetica, quali quelle impartite nella scuola media superiore.

Le modalità di insegnamento comprendono: lezioni frontali, active learning in aula e a distanza. Lezioni frontali e attività in aula: Lezioni magistrali supportate da presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, mappe mentali, fotografie di microscopia ottica e elettronica, filmati di animazioni dei processi cellulari Attività in aula con partecipazione attiva degli studenti (rappresentazione di processi cellulari, instant polls, risoluzione di esercizi). Attività e materiale online (Moodle): Materiale didattico presentato a lezione. 4 lezioni asincrone (1 ora ciascuna) sulla piattaforma e-learning d'Ateneo. Ciascuna comprende una mini-lezione registrata (20 min) e un test di autovalutazione (40 min) con riscontro immediato. Favorisce il consolidamento delle conoscenze e l'autoregolazione dell'apprendimento

Le studentesse e gli studenti con disabilità, 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. Una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare il/la docente titolare dell'insegnamento per concordare le modalità di esame e gli aspetti didattici.Frequenza: la frequenza alle lezioni frontali è obbligatoria per tutti i CdS (minimo 50% delle ore, pari ad almeno 10 ore su 20). Le studentesse e gli studenti che non raggiungono la soglia minima non sono ammessi all'esame nella sessione corrente. Lavoratori/lavoratrici-studenti/studentesse e soggetti in situazioni particolari (caregiver ecc.) sono invitati/e a contattare il/la docente entro la prima settimana di lezione per concordare modalità alternative, nel rispetto del Regolamento di Ateneo.Materiali accessibili: i PDF delle slide sono forniti in formato testuale (non scansionato); le video-lezioni DAD sono corredate di sottotitoli o trascrizioni.

MODALITÀ D'ESAMEL'esame consiste in una prova scritta con quiz a scelta multipla della durata complessiva di 60 minuti per i tre moduli (Biologia, Biochimica, Genetica), di cui per la parte di biologia sono previsti 20 quesiti.Gli studenti provenienti da altri Corsi di Studio che abbiano ottenuto il riconoscimento (convalida) di uno o più moduli non dovranno rispondere ai relativi quiz; il tempo a disposizione sarà ridotto in maniera proporzionale ai moduli convalidati.Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito, in modo adeguato ad affrontare con profitto i corsi successivi, le nozioni di base di biologia cellulare e molecolare apprese durante le lezioni. La sufficienza si ottiene rispondendo correttamente ad almeno il 60% dei quesiti di ciascun modulo.CALENDARIO E ISCRIZIONEIl calendario degli appelli d'esame è pubblicato sul portale di Ateneo. Si richiama l'attenzione degli studenti sul fatto che l'iscrizione agli appelli si chiude entro la data indicata sul portale ed è subordinata alla compilazione del questionario di valutazione della didattica.

Il programma è articolato in 10 Unità Didattiche frontali da 2 ore ciascuna e 4 ore di didattica a distanza asincrona (DAD). I contenuti sono coerenti con gli obiettivi formativi sopra indicati ed evitano sovrapposizioni con altri insegnamenti del Corso Integrato.
UD_1: La cellula: unità fondamentale della vita. La teoria cellulare. Differenze tra cellule procariotiche ed eucariotiche. Dimensioni delle cellule e metodi di studio: la microscopia ottica ed elettronica.
UD_2: Chimica della cellula: acqua, sali e macromolecole biologiche. Proprietà chimico-fisiche dell'acqua e ruolo biologico. Ioni e sali: equilibri ionici, pH e tamponi fisiologici. Macromolecole biologiche: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici: struttura, funzione e rilevanza clinica.
UD_3: Il nucleo e il materiale genetico. Struttura della cromatina e del cromosoma. DNA: struttura a doppia elica. Organizzazione del genoma umano. Telomeri e telomerasi.
UD_4: La replicazione del DNA. Meccanismo semiconservativo. Enzimi coinvolti (DNA polimerasi, elicasi, ligasi). Fedeltà replicativa e correzione degli errori. Tipi di mutazioni. Mutageni e sistemi di riparazione del DNA.
UD_5: Espressione genica: trascrizione e traduzione. Dal gene alla proteina. RNA polimerasi e trascrizione. Tipi di RNA. Processamento dell'mRNA. Ribosomi e traduzione. Il codice genetico.
UD_6: Membrane biologiche e meccanismi di trasporto. La membrana plasmatica e il modello a mosaico fluido. Trasporto passivo (diffusione semplice e facilitata, osmosi). Trasporto attivo. Potenziale di membrana.
UD_7: Struttura e funzione della cellula eucariotica. Gli organelli cellulari: reticolo endoplasmatico, apparato del Golgi, lisosomi, perossisomi, citoscheletro. Endocitosi ed esocitosi.
UD_8: Metabolismo energetico cellulare. Glicolisi. Il mitocondrio: ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa. ATP come valuta energetica.
UD_9: Il ciclo cellulare e la divisione cellulare. Fasi del ciclo cellulare (G1, S, G2, M). Mitosi e checkpoint.
UD_10: Dalle cellule ai tessuti. La matrice extracellulare: collagene, fibronectina, laminina, proteoglicani. Le giunzioni cellulari; rilevanza clinica (fibrosi, patologie del connettivo). La morte cellulare: Necrosi e apoptosi. Basi molecolari del cancro.

DAD_1–4: Ripasso e consolidamento (4 lezioni asincrone da 1 ora ciascuna)
Lez. 1: Chimica della cellula e macromolecole biologiche. La cellula eucariotica (UD 1-2). Lez. 2: Gli organelli cellulari: struttura e funzione (UD 3). Lez. 3: Membrane, trasporto e metabolismo (UD 4–5). Lez. 4: Il flusso dell'informazione genica (UD 6–10).
Ciascuna lezione: mini-lezione registrata 20 min + test di autovalutazione 40 min.

I risultati di apprendimento sono declinati secondo i Descrittori di Dublino e sono coerenti con gli obiettivi formativi del Corso Integrato di Scienze Biologiche riportati nella SUA-CdS. Per ciascun risultato sono indicati il livello minimo di sufficienza e il livello avanzato.Conoscenza e comprensione•       Descrivere l'organizzazione strutturale e funzionale della cellula procariotica ed eucariotica, con particolare riferimento agli organelli e alla matrice extracellulare. [Livello minimo: identificare e denominare correttamente almeno 5 organelli e illustrarne la funzione principale. Livello avanzato: correlare la struttura degli organelli con le loro funzioni molecolari e con patologie specifiche.]•       Illustrare i meccanismi fondamentali di replicazione del DNA, di espressione genica (trascrizione e traduzione) e di divisione cellulare (mitosi e meiosi). [Livello minimo: descrivere le fasi essenziali di ciascun processo e gli enzimi/molecole chiave coinvolti. Livello avanzato: spiegare i meccanismi di controllo e correzione degli errori, collegandoli ai sistemi di riparazione e ai checkpoint del ciclo cellulare.]•       Riconoscere le principali alterazioni cellulari (mutazioni, morte cellulare, oncogenesi) alla base delle patologie di interesse sanitario. [Livello minimo: distinguere tra necrosi e apoptosi; classificare i principali tipi di mutazione. Livello avanzato: illustrare il ruolo di oncogeni e oncosoppressori nel processo di carcinogenesi.]Capacità di applicare conoscenza e comprensione•       Correlare i concetti biologici di base con la fisiopatologia e con la pratica professionale propria del profilo di appartenenza (infermiere/a, fisioterapista, tecnico/a di laboratorio biomedico). [Livello minimo: fornire almeno un esempio clinico pertinente per ciascuna delle tre macroaree del programma. Livello avanzato: elaborare ragionamenti integrati tra biologia cellulare e scenari fisiopatologici complessi proposti dal/dalla docente.]•       Utilizzare correttamente la terminologia biomedica di base in italiano e riconoscerne l'equivalente in inglese. [Livello minimo: usare in modo appropriato i termini fondamentali durante l'esposizione orale senza induzione sistematica del/della docente. Livello avanzato: definire e contestualizzare i termini anche in presenza di domande di approfondimento.]Autonomia di giudizio•       Valutare criticamente informazioni di carattere biologico provenienti da fonti diverse (articoli divulgativi, siti istituzionali, comunicazioni multimediali), distinguendo le affermazioni scientificamente fondate da quelle non supportate da evidenze. [Questo risultato è verificato attraverso la discussione di un caso o di uno schema proposto in sede di esame.]Abilità comunicative•       Esporre in modo chiaro, strutturato e con linguaggio appropriato i contenuti biologici fondamentali, rispondendo a domande del/della docente in sede orale. [Livello minimo: esposizione comprensibile e sostanzialmente corretta, anche se non sempre fluida. Livello avanzato: argomentazione rigorosa, uso preciso della terminologia, capacità di collegare argomenti diversi.]Capacità di apprendimento•       Consultare autonomamente i testi di riferimento e le risorse open access indicate nel syllabus per approfondire, chiarire dubbi o aggiornarsi su tematiche biologiche di interesse professionale.