Codice insegnamento

4S00303

Docente

Patricia Lievens

Coordinatore

Patricia Lievens

Crediti

6

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA

Periodo

1° semestre motorie dal 1 ott 2020 al 29 gen 2021.

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi formativi

Il Corso si propone di fornire conoscenze sulle strutture e funzioni cellulari, modalità di replicazione della cellula, modalità di trasmissione dell'informazione genica, meccanismi di trascrizione e traduzione dell'informazione genica; conoscenza generale ed aggiornata delle tematiche e problematiche biologiche che trovano applicazione nella professione di esperti di attività sportive; conoscenze delle moderne tecniche di indagine biologica che possono essere utilizzate negli studi dell'attività motoria e dello sport. Al termine dell'insegnamento lo studente sarà ingrado di: comprendere il "metodo scientifico" mediante la descrizione e interpretazione di esperimenti che sono patrimonio della storia della biologia; descrivere e interpretare i processi molecolari che consentono l'espressione genica.

Programma

Al termine del Corso lo studente dovrà conoscere i seguenti argomenti:
1. Le caratteristiche comuni a tutti gli organismi viventi.
2. Le osservazioni e gli esperimenti che hanno portato alla scoperta del materiale genetico: gli esperimenti di Griffith e poi di Avery, McLeod e McCarty sull’identificazione del DNA; il dogma centrale della Biologia, per cui dal DNA derivano RNA e dall’RNA le Proteine; la scoperta della struttura del DNA da Erwin Chargaff a Rosalind Franklin a J. Watson e F. Crick ed infine a Meselson e Stahl (replicazione semiconservativa).
3. Le differenze morfologiche e funzionali esistenti tra virus, batteri ed eucarioti ivi compresi i protisti.
4. La biologia della cellula: l’organizzazione della cellula eucariotica, i compartimenti nucleari e citoplasmatici. Tecniche di analisi per microscopia delle cellule.
4.1 Le membrane cellulari: il doppio strato di fosfolipidi, il colesterolo e le proteine di membrana, la relazione esistente tra antigeni presenti sulla membrana degli eritrociti ed i gruppi sanguigni. I meccanismi di trasporto
4.2 Le funzioni degli organelli cellulari.
4.3 Gli aggregati cellulari e la matrice extracellulare
4.4 La morfologia e funzione della cellula epiteliale
4.5 La morfologia della cellula muscolare e della cellula nervosa, la placca neuromuscolare ed i neurotrasmettitori, la sinapsi e la sua organizzazione e gli enzimi coinvolti. La depolarizzazione della membrana, la catena di eventi che portano alla trasmissione del segnale da sinapsi a sinapsi attraverso l’assone, le cellule di Schwann e gli oligodendrociti, il potenziale d’azione e la contrazione muscolare. La cellula muscolare, molecole, enzimi e proteine coinvolti nella contrazione della fibra muscolare. I tipi di fibre muscolari e loro caratteristiche, la crescita della massa muscolare correlata all’allenamento, la funzione delle cellule satellite, la funzione della miostatina e dei suoi inibitori.
4.6 Le cellule del connettivo: diversità e funzioni
5. La riproduzione delle cellule: il ciclo cellulare e i meccanismi che presiedono alla divisione cellulare (mitosi) ed alla gametogenesi sia maschile che femminile (meiosi). Le cellule staminali
6. Il flusso dell’informazione genica: trascrizione e traduzione. il cromosoma eucariotico ed i fenomeni di regolazione ed espressione dei geni. Cromatina e cromosomi. Il cariotipo umano. Interpretare l'accensione o lo spegnimento dell'attività di un gene come risposta a uno stimolo ambientale, sia esso interno od esterno alla cellula; interpretare i fenomeni di differenziamento e di crescita cellulare mediante meccanismi di tipo autocrino, paracrino ed endocrino. Le mutazioni genetiche, la differenza tra mutazioni geniche e cromosomiche, mutazioni spontanee, gli agenti mutageni e la loro azione, il test di “fluttuazione”, il test di Ames, la correlazione tra mutagenesi e cancro, la correlazione tra il fumo e il cancro, i danni da U.V. ed i meccanismi riparativi, lo Xeroderma Pigmentosum.
7. L’ereditarietà dei caratteri: i principi della genetica mendeliana, l’allelismo ed i concetti di dominanza e recessività
8. La genetica umana: interpretazione e costruzione di alberi genealogici con particolare riferimento ai caratteri quali i gruppi sanguigni e alcune delle patologie genetiche umane a gene conosciuto (e.g. Ipercolesterolemia famigliare, fibrosi cistica, emofilia ecc.)
9. I principi della genetica di popolazione e la legge di Hardy e Weinberg.
10. La biologia dello sviluppo: i foglietti embrionali ed il loro destino. I meccanismi coinvolti nell’invecchiamento di tutti gli esseri viventi: dai fattori genetici a quelli ambientali, gli esperimenti di Hayflick sui fibroblasti, il ruolo dei radicali liberi, gli antiossidanti, gli esperimenti in Drosofile transgeniche, l’accorciamento dei telomeri, i programmi genetici che determinano la vita media di una specie.

Le modalità didattiche consistono in lezioni frontali nel corso delle quali verranno affrontati e discussi gli argomenti oggetto del programma.

Modalità d'esame

La valutazione dei risultati di apprendimento prevede una prova scritta tesa ad accertare la conoscenza degli argomenti in programma. I quesiti sono formulati come domande a risposta multipla e domande a risposta aperta. Le domande richiedono la conoscenza della terminologia scientifica in ambito biologico, la capacità di interpretare alberi genealogici, l’abilità di collegare le conoscenze di biologia e genetica molecolare, la capacità di descrivere ed esemplificare le strutture biologiche. La valutazione complessiva delle risposte alle domande è espressa in 30esimi.