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 SM dal 25 set 2023 al 12 gen 2024.

Corsi Singoli

Autorizzato con riserva

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi di apprendimento

Il Corso si propone di far acquisire allo studente: conoscenze sulle strutture e funzioni cellulari; comprensione delle modalità di replicazione della cellula, della modalità di trasmissione dell'informazione genica e dei 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 culturale della storia della biologia; descrivere e interpretare i processi molecolari che consentono l'espressione genica.

Prerequisiti e nozioni di base

Essendo un esame del primo anno, primo semestre, non vi sono prerequisiti specifici differenti da quelli richiesti per l'accesso al corso di laurea.

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.

Bibliografia

Modalità didattiche

Il docente utilizzerà lezioni frontali

Modalità di verifica dell'apprendimento

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.

Criteri di valutazione

La valutazione sarà espressa in trentesimi e sarà considerata positiva se maggiore o uguale a 18/30.

Criteri di composizione del voto finale

Il voto finale sarà composto dall'esito delle domande a risposta multipla e dalle domande a risposta aperta.

Lingua dell'esame

Italiano