Codice insegnamento

4S000089

Crediti

4

Coordinatore

Monica Mottes

Moodle Seminari

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base di biochimica, biologia cellulare e genetica, indispensabili per affrontare insegnamenti piu’ avanzati che lo studente affronterà nel corso di studio triennale. Esso si propone di fornire:
-Conoscenze di base di chimica organica propedeutiche alla biochimica.
-Conoscenze sulle relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche e sulla regolazione metabolica a livello molecolare.
-Conoscenze sulle interconnessioni esistenti tra i diversi processi biochimici e le trasformazioni energetiche ad essi connesse
-Conoscere la biologia umana in una visione evoluzionistica con particolare riferimento ai processi molecolari e cellulari comuni a tutti gli organismi viventi.
-Conoscere le conseguenze genetico-molecolari dell’azione mutagena di agenti chimici e fisici.
-Conoscere le leggi della trasmissione dei caratteri ereditari.
Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito terminologie e nozioni utili per un’analisi critica dei processi biochimici vitali in modo da conseguire autonomia di valutazione critica e globale dei processi stessi. Dovrà inoltre dimostrare di avere acquisito le conoscenze di base dei meccanismi che regolano la riproduzione cellulare, le interazioni fra cellule, fra organismi e fra organismi e ambiente. In particolare dovrà conoscere l’azione mutagena di agenti chimici e fisici presenti nell’ambiente. Dovrà inoltre dimostrare di avere acquisito conoscenze sui meccanismi di trasmissione dei caratteri ereditari e dovrà saper riconoscere le modalità di trasmissione di malattie genetiche nell’uomo

Programma

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MM: BIOCHIMICA
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- Chimica organica: nomenclatura dei composti organici e riconoscimento dei gruppi funzionali. - Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi, aldosi e chetosi, glicogeno, amido, cellulosa, glicosamminoglicani, proteoglicani e glicoproteine. - Proteine: amminoacidi, livelli di struttura delle proteine, legame peptidico, alfa-elica, foglietto-beta, proteine globulari, mioglobina ed emoglobina, regolazione allosterica. - Enzimi: classificazione degli enzimi, sito attivo, specificità ed isoenzimi, cofattori e coenzimi, vitamine, regolazione dell'attività enzimatica, enzimi allosterici. - Lipidi: lipidi e loro funzioni, acidi grassi ed acilgliceroli, fosfolipidi, terpeni, steroidi, colesterolo, vitamine liposolubili, eicosanoidi, lipoproteine. - Introduzione al metabolismo: catabolismo ed anabolismo, ATP e fosfocreatina, coenzimi ossidoriduttivi (NAD+ e FAD), reazioni redox, vie metaboliche, intermedi metabolici, regolazione del metabolismo, reazioni accoppiate, cenni di difetti genetici del metabolismo. - Metabolismo dei carboidrati: glicolisi e sua regolazione, via del pentoso fosfato, fermentazione alcolica e lattica, sintesi di acetil-coenzima A, decarbossilazione ossidativa del piruvato, ciclo di Krebs e sua regolazione, gluconeogenesi e sua regolazione, ciclo di Cori, glicogenolisi e glicogenosintesi, regolazione ormonale (glucagone, insulina ed adrenalina), il diabete mellito. - Fosforilazione ossidativa: catena respiratoria mitocondriale, potenziale standard di riduzione, trasporto degli elettroni e pompe protoniche, ATP sintasi mitocondriale. - Metabolismo dei lipidi: beta-ossidazione degli acidi grassi, corpi chetonici, biosintesi dei lipidi, acido-grasso sintasi, metabolismo del colesterolo. - Metabolismo delle proteine e degli amminoacidi: transaminazione, ciclo glucosio-alanina, ciclo dell'urea, biosintesi degli amminoacidi, amminoacidi ramificati. La modalità didattica utilizzata in questo insegnamento è esclusivamente di tipo frontale.
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MM: BIOLOGIA E GENETICA
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Lo sviluppo del pensiero biologico moderno, le idee fondamentali Biologia generale dei procarioti. Rapporti fra procarioti e gli altri organismi. La cellula eucariotica: aspetti generali. Il ciclo cellulare e la sua regolazione. Mitosi. Le basi molecolari dell’informazione ereditaria: caratteristiche del DNA, sua replicazione. Flusso dell’informazione genica. Trascrizione, traduzione: il codice genetico, la produzione di proteine nella cell eucariotica. I geni degli eucarioti sono discontinui: il processamento del’RNA messaggero (splicing). Regolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti. L'architettura del genoma negli eucarioti. I cromosomi. Cariotipo umano normale e patologico. Anomalie di numero e struttura. Il dosaggio genico e l’inattivazione del cromosoma X nei mammiferi, la determinazione del sesso nell’embrione. Le mutazioni. I vari tipi e i meccanismi che le determinano. Preadattatività delle mutazioni. Mutazioni spontanee. Mutagenesi da agenti chimici e fisici. Test di mutagenesi. Meccanismi di riparazione del DNA. Mutazioni somatiche e cancro. Riproduzione sessuata: meiosi, crossing-over, gametogenesi nell’uomo. Gli esperimenti di G.Mendel. Le leggi dell'ereditarietà, la segregazione degli alleli. L'assortimento indipendente dei geni. Associazione e ricombinazione. Genetica dei gruppi sanguigni (ABO, Rh). Vari tipi di ereditarietà: autosomica dominante, autosomica recessiva, legata al sesso. Modalità di trasmissione delle malattie genetiche nell’uomo, esempi di malattie AD, AR, legate all’X. Esempi di alberi genealogici. Predizione del rischio genetico. MODALITA' DIDATTICHE La frequenza al corso è obbligatoria. Le modalità didattiche consistono in lezioni frontali dedicate alla trasmissione delle conoscenze che lo studente dovrà acquisire per il superamento dell’esame. Le spiegazioni del docente saranno corredate da presentazioni in PowerPoint e videos, resi disponibili al sito dipartimentale dedicato alla didattica. Materiale didattico supplementare (quiz a scelta multipla per autovalutazione, articoli o reviews di particolare interesse etc.) potrà essere aggiunto durante il corso e ne sarà data ampia informazione agli studenti. Durante tutto l’anno accademico è disponibile il servizio di ricevimento individuale, in orario flessibile previa richiesta via email, come indicato alla pagina web del docente. LIBRI DI TESTO CONSIGLIATI Vengono consigliati i seguenti testi: - Elementi di biologia (Cellula-Genetica)- H. Helena Curtis, et al., I edizione italiana, 2017 Zanichelli ed. Bologna, ISBN: 9788808773784 - Elementi di biologia e genetica D.Sadava et al., IV edizione italiana, 2014 Zanichelli ed. Bologna, ISBN: 9788808335210

Bibliografia

Modalità d'esame

L'esame scritto (quiz a scelta multipla e domande aperte) riguarderà entrambi i moduli dell'insegnamento. Per ulteriori informazioni vedere le schede dei singoli moduli.
La valutazione finale terrà conto degli esiti relativi a ciascun modulo; l’esame si intende superato solo se per entrambi i moduli lo studente riceve valutazione positiva. Lo studente può ritirarsi o rifiutare il voto proposto.