Ateneo - UPO

Modulo 1 - Biologia della Cellula Eucariota
Il modulo fornisce le basi di biologia cellulare e molecolare necessarie alla comprensione dei processi fisiologici e patofisiologici rilevanti per le biotecnologie. 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. Il modulo comprende inoltre 8 ore di corso online, obbligatorie, sulla sicurezza nel laboratorio biologico, erogate da un ente esterno all'Ateneo, necessarie per l'accesso ai laboratori didattici del secondo anno.
Modulo 2 - Istologia
Il modulo descrive le principali tecniche istologiche (fissazione e colorazione di tessuti su vetrino) e i tessuti del corpo umano nel loro aspetto morfologico, di localizzazione e funzionale, con particolare attenzione ai tipi cellulari principali che li compongono.

Modulo 1 - Biologia della Cellula Eucariota
• Alberts, Hopkin, et al. - Essenziale di Biologia Molecolare della Cellula - ed. Zanichelli
• Ginelli, Malcovati - Molecole, Cellule e Organismi - ed. EdiSES
• Geoffrey M. Cooper - La Cellula. Un approccio molecolare - ed. Piccin
Modulo 2 - Istologia
• Wheather - Istologia e Anatomia Microscopica - Edra (2025)
• Stevens e Lowe - Istologia Umana. Testo atlante di istologia e anatomia microscopica - CEA (2008)
• A. Mescher - Junqueira Istologia. Testo e atlante - Piccin (2020)
• Monesi - Istologia - Piccin (2026)
• Pawlina - Istologia. Testo e atlante con elementi di biologia cellulare e molecolare - CEA (2026)
• Belmonte, Angelucci, Follenzi, Tamagnone - Istologia Umana - Idelson Gnocchi (2025)

Il corso integrato concorre agli obiettivi formativi dell'ambito morfo-funzionale del Corso di Laurea in Biotecnologie, fornendo conoscenze e capacità applicative a livello cellulare e tissutale propedeutiche a tutti gli altri insegnamenti biologici e spendibili in ambito professionale e nel proseguimento degli studi magistrali.
Il Modulo 1 (Biologia della Cellula Eucariota) si propone di fornire gli strumenti concettuali 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, individuandone le implicazioni nelle patologie di più frequente riscontro clinico; correlare le conoscenze biologiche di base con la fisiopatologia e la pratica clinica.
Il Modulo 2 (Istologia) si propone di far acquisire allo studente una conoscenza approfondita dei diversi tessuti del corpo umano, del legame tra struttura e funzione, delle cellule principali che li compongono, nonché la capacità di riconoscere preparati istologici umani.

Modulo 1: nozioni basilari di chimica, biologia e genetica, quali quelle impartite nella scuola secondaria superiore.
Modulo 2: conoscenza della biologia cellulare degli eucarioti (contenuti del Modulo 1), propedeutica allo studio dell'istologia.

Modulo 1 - Biologia della Cellula Eucariota
• Lezioni magistrali supportate da presentazioni (PowerPoint), illustrazioni grafiche, mappe mentali, fotografie di microscopia ottica ed elettronica, filmati e animazioni dei processi cellulari
• Attività in aula con partecipazione attiva degli studenti (rappresentazione di processi cellulari, instant poll, esercizi)
• Materiale e attività online su Moodle: materiale didattico, videoregistrazioni sostitutive, quiz, forum, workshop e materiale di approfondimento
Modulo 2 - Istologia
• Lezioni in classe con presentazioni PowerPoint (caricate su DIR)
• Osservazione guidata in classe di preparati istologici online

Gli studenti possono porre domande e trovare sostegno allo studio attraverso il forum dell'insegnamento su Moodle (Modulo 1); esempi di prove d'esame sono forniti nelle attività online su Moodle. Per il Modulo 2, le presentazioni sono disponibili su DIR.
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 dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo (https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa). Una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare del modulo per concordare le modalità di esame e gli aspetti didattici.
Studenti lavoratori o comunque non frequentanti sono invitati a contattare il docente del Modulo 1 per determinare le modalità di raggiungimento delle competenze attese.

Modulo 1 - Biologia della Cellula Eucariota
• Monitoraggio online: attività tracciate su Moodle (video, animazioni, quiz di autoapprendimento e verifica, forum, workshop), con monitoraggio automatico dello stato di avanzamento di ciascuno studente
• Monitoraggio in itinere: prova facoltativa (consigliata) sul programma del Modulo 1, composta da una prova scritta (40 minuti, 40 quiz a risposta multipla, sufficienza al 60%) e da una prova orale obbligatoria per chi supera la scritta, a conferma del voto; il punteggio concorre alla media del voto finale
• Esame finale: prova scritta a quiz a scelta multipla della durata complessiva di 60 minuti per i due moduli; per la parte di Biologia sono previsti 25 quesiti da svolgere in 25 minuti; sufficienza al 60% di risposte corrette per ciascun modulo
Modulo 2 - Istologia
• Esame scritto con 35-40 domande a risposta multipla (una sola corretta), svolto su dispositivo informatico con Safe Exam Browser obbligatorio; iscrizione obbligatoria tramite il sito dedicato dell'Ateneo; ai fini della votazione si considerano solo le risposte corrette
Il voto finale del Corso Integrato deriva dal superamento di entrambi i moduli (soglia minima 60% in ciascuno), con le prove svolte tramite le piattaforme Moodle/DIR. Il calendario degli appelli e delle prove in itinere è pubblicato sul portale di Ateneo; l'iscrizione agli appelli si chiude entro la data indicata ed è subordinata alla compilazione del questionario di valutazione della didattica.

Modulo 1 - Biologia della Cellula Eucariota
• Definizione di essere vivente e di cellula; struttura e organizzazione della cellula eucariotica e procariotica
• La chimica della cellula: acqua e macromolecole biologiche (carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici)
• I compartimenti cellulari e le membrane biologiche: lipidi di membrana, doppio strato e micella, fluidità di membrana, proteine di membrana, modello del mosaico fluido (Singer e Nicolson), esperimenti di Frye ed Edidin
• Meccanismi di trasporto attraverso le membrane: diffusione semplice e facilitata, trasporto attivo, proteine canale e trasportatrici, trasportatore del glucosio, pompa Na+/K+ ATPasi, antiporto e simporto, canali voltaggio- e ligando-dipendenti, potenziale di membrana e potenziale d'azione
• Mitocondri e sintesi di ATP: glicolisi, ossidazione del piruvato, ciclo di Krebs, catena di trasporto degli elettroni, genoma mitocondriale, ipotesi endosimbiontica di Lynn Margulis, trasporto delle proteine nel mitocondrio
• Il perossisoma
• Reticolo endoplasmatico rugoso e apparato di Golgi; sintesi delle proteine di membrana e di secrezione, ipotesi del segnale di Gunter Blobel, glicosilazione e maturazione nel Golgi, traffico vescicolare
• Esocitosi; meccanismi di indirizzamento delle proteine (sequenze segnale, esperimenti di Kalderon e colleghi)
• Endocitosi: pinocitosi, fagocitosi, endocitosi mediata da recettore
• Degradazione delle macromolecole: lisosoma e proteosoma
• Il citoscheletro: microfilamenti di actina/miosina, filamenti intermedi, microtubuli, contrazione muscolare
• Il ciclo cellulare e la mitosi: fasi G1, S, G2, M; cicline e cdk; scoperta delle cicline (Tim Hunt)
• Morte cellulare e apoptosi: senescenza cellulare (esperimenti di Hayflick), necrosi, apoptosi (via intrinseca ed estrinseca)
• Dalle cellule ai tessuti: matrice extracellulare (collageni, laminine, fibronectine, proteoglicani), integrine e caderine, giunzioni cellulari (aderenti, strette, comunicanti, desmosomi), comunicazione cellulare (autocrina, paracrina, endocrina)
• Flusso dell'informazione genica: definizione di gene nell'era ENCODE; replicazione del DNA (esperimento di Meselson e Stahl); trascrizione e maturazione dell'RNA (esperimenti di Sharp e Roberts, splicing); codice genetico e traduzione (esperimenti di Nirenberg, Matthaei e Leder; il ribosoma; ipotesi della scansione lineare di Marilyn Kozak)
Modulo 2 - Istologia
• Preparazioni istologiche: disidratazione, fissazione, taglio e colorazione
• Tessuti epiteliali: polarizzazione cellulare, specializzazioni citoplasmatiche e di superficie, classificazione e struttura, citoscheletro, giunzioni cellulari, membrana basale, sistema tegumentario
• Epiteli ghiandolari esocrini: struttura, classificazione, specializzazioni secretorie; istologia di ghiandole salivari, ghiandole del Brunner, pancreas esocrino
• Epiteli ghiandolari endocrini: segnali ormonali e omeostasi tissutale, asse ipotalamo-ipofisario; istologia di isole pancreatiche, tiroide, surrene, cellule di Leydig
• Tessuti connettivi: componenti e funzioni della matrice extracellulare, cellule e loro relazione con la matrice, classificazione
• Sangue: plasma, siero, cellule; struttura, durata di vita e funzione, formula leucocitaria
• Emopoiesi: cellule staminali e precursori multipotenti, emocateresi, istologia del midollo osseo
• Tessuti linfatici: struttura e organizzazione del sistema linfatico, classificazione dei linfociti e marcatori di membrana, linfopoiesi; istologia di timo, milza e linfonodi
• Cartilagine e tessuto osseo: funzioni meccaniche e omeostasi metabolica, ossificazione, crescita, rimodellamento
• Tessuto adiposo bianco e bruno
• Tessuto muscolare: scheletrico, liscio, cardiaco; membrana, struttura, specializzazioni citoscheletriche e metaboliche; meccanismo e regolazione della contrazione
• Vasi sanguigni: struttura, capillari e sinusoidi
• Tessuto nervoso: specializzazioni ultrastrutturali dei neuroni, trasporto assonale, proprietà elettriche di membrana, sinapsi e giunzione neuromuscolare, mielinizzazione, sostanza grigia e bianca, cellule gliali
• Omeostasi tissutale: differenziazione, mantenimento e rinnovamento dei tessuti, cellule staminali adulte; oogenesi e spermatogenesi, istologia di ovaio e testicolo

D1 - Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente dovrà conoscere: le differenze tra cellule procariotiche ed eucariotiche; la relazione tra composizione chimica e funzione delle macromolecole biologiche; le strutture cellulari, la funzione degli organelli e dei sistemi di endomembrane e del citoscheletro; il Dogma Centrale della Biologia e la relazione tra geni e proteine; i processi di replicazione del DNA, trascrizione e traduzione negli eucarioti; i diversi tessuti del corpo umano, il legame tra la loro struttura e funzione, e le principali cellule che li compongono.
D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà saper usare le conoscenze e i concetti acquisiti per ragionare in maniera critica, collegare i diversi argomenti tra biologia cellulare e istologia, analizzare esperimenti di biologia e riconoscere/descrivere un tessuto umano all'osservazione di un preparato istologico, correlando morfologia cellulare e funzione.
D3 - Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà saper esaminare criticamente le informazioni acquisite e argomentare in modo autonomo domande e problematiche applicative, oltre a saper giudicare in modo costruttivo la didattica erogata.
D4 - Abilità comunicative
Lo studente dovrà saper comunicare le conoscenze acquisite a colleghi e docenti utilizzando la terminologia propria della biologia cellulare e dell'istologia.
D5 - Capacità di apprendimento
Lo studente dovrà mostrare capacità di apprendimento utili per l'aggiornamento continuo delle conoscenze in queste discipline.