L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

Modulo: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: II
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Il corso di Biologia cellulare (I e II) si propone di far acquisire allo studente i principi fondamentali che guidano l'organizzazione e la funzione ella cellula. Nella seconda parte del corso saranno fornite le conoscenze di base sui meccanismi di trascrizione e traduzione del codice genetico e sui meccanismi di controllo dell'espressione genica. Verranno quindi afforntati in dettaglio i sistemi di divisione cellulare e i meccanismi di comunicazione inter-cellulare. Il corso si propone infine di far acquisire allo studente le informazione basialri su argomenti di grande interesse ed applicazione come le caratteristiche delle cellule staminali, le base genetiche del cancro e i virus.


Modulo: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: I
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Modulo: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: I
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Il corso di Biologia cellulare (I e II) si propone di far acquisire allo studente i principi fondamentali che guidano l'organizzazione e la funzione ella cellula. Saranno fornite le conoscenze di base sulla biologia della cellula procariota ed eucariota (animale e vegetale), sulla struttura e funzione dei vari compartimenti cellulari, sul metabolismo energetico, sui processi di divisione cellulare e sulle principali tecniche di studio delle cellule. Nel corso verrà anche trattato l'argomento dell'origine della vita sul nostro pianeta e l'evoluzione della cellula.

Programma

Modulo: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: II
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Teoria: Trascrizione; Traduzione; Regolazione dell'espressione genica; Ciclo cellulare; Mitosi; Meiosi; Comunicazione intercellulare; Cellule staminali; Le basi genetiche del cancro; Virus


Laboratorio: Uso del microscopio ottico, osservazione di preparati freschi e di sezioni. La cellula ed i suoi organuli. Osservazione del nucleo, dei mitocondri e cloroplasti, degli altri organuli citoplasmatici. Il movimento nella cellula viva: movimenti dei cloroplasti indotti da cambiamenti dell’intensità della luce. Compartimentazione nella cellula: esperimenti di shrinking del vacuolo. Colorazione delle strutture cellulari. Divisione cellulare e determinazione della diverse fasi del ciclo cellulare dalle immagini al microscopio. La fluorescenza: uso del microscopio a fluorescenza.

Nozioni teoriche sulle diverse tecniche di microscopia anche non affrontate nel laboratorio pratico: microscopia in campo scuro, microscopia confocale, microscopia elettronica TEM e SEM. Tecniche di preparazione dei campioni biologici per la microscopia.


Modulo: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: I
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1.-Proprietà generali degli organismi viventi: evoluzione, complessità, organizzazione cellulare, nutrizione e metabolismo, variabilità, principi di classificazione, concetto di specie, categorie tassonomiche. La cellula unità strutturale e funzionale degli organismi viventi. Cellula procariota ed eucariota.

2.- La chimica della cellula. Importanza del Carbonio, Importanza dell’acqua. Proprietà chimiche dell’acqua: le conseguenze del legame a idrogeno. Funzioni biologiche dell’acqua e suo contenuto negli organismi viventi. Gli oligoelementi: loro importanza biologica.

3.- Le molecole biologiche, costituenti fondamentali degli organismi viventi. Cenni su monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi. Lipidi: loro significato biologico con particolare riferimento alle strutture membranose. Acidi nucleici: localizzazione nella cellula. DNA: architettura molecolare (la doppia elica di Watson e Crick), proprietà chimico-fisiche e funzione. Proteine: struttura, ruolo biologico ed esempi significativi

4.- Le membrane cellulari: struttura funzione e chimica. Il trasporto attraverso le membrane

5.- Il metabolismo e le basi energetiche dei fenomeni vitali. Energia chimica, energia libera di Gibbs. Reazioni di ossidoriduzione, catabolismo, anabolismo. Le funzioni svolte dall’ATP.

6.- Autotrofismo ed eterotrofismo. Glicolisi e fermentazione – Respirazione-Fotosintesi (cenni)

7. Confronto tra la cellula procariotica e la cellula eucariotica. Procarioti. Struttura della cellula procariotica. Le fonti energetiche dei procarioti.

8. La cellula eucariotica: Caratteristiche e funzioni del sistema di endomembrane: Nucleo: struttura e funzione. Involucro nucleare, cromatina e sua organizzazione, eucromatina ed eterocromatina, cromosomi, nucleolo.Valore genico degli acidi nucleici e sua dimostrazione sperimentale. La replicazione semiconservativa del DNA (esperimento di Meselson e Stahl, descrizione del processo di replicazione, con particolare riferimento all’azione della DNA polimerasi).Stato di condensazione della cromatina ed attività genica: eucromatina ed eterocromatina.

9. Reticolo endoplasmico, Ribosomi. Struttura e funzione. Aspetti generali della sintesi delle proteine. Apparato di Golgi, esocitosi, endocitosi, lisosomi.

10. Vacuolo: ontogenesi, tonoplasto, composizione del succo vacuolare; funzioni del vacuolo.
Perossisomi, gliossisomi. Mitocondri: struttura e funzione, respirazione e teoria chemiosmotica, ruolo nel processo di morte cellulare. Plastidi: struttura e funzione di cloroplasti, cromoplasti, amiloplasti. Fase luminosa e fase oscura della fotosintesi (concetti generali). Differenziamento ed interconversione dei plastidi.
Confronto mitocondri-cloroplasti; Ipotesi endosimbiontica.

11.Citoscheletro: struttura e funzione di microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi. Centrioli, ciglia e flagelli.
12. Movimento cellulare e contrattilità cellulare.

13. Parete cellulare delle cellule batteriche e delle cellule vegetali: costituenti chimici e proprietà. Funzioni della parete e relazioni tra struttura e funzione nelle varie fasi della vita della cellula; sintesi ed assemblaggio dei componenti della parete. Matrice extracellulare e giunzioni cellulari
14. Origine e significato della compartimentalizzazione

15. L'origine della vita sul nostro pianeta. L'origine della cellula.

Bibliografia

Modalità d'esame

Modulo: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: II
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-Modulo Biologia II

lo studente dovrà presentare una breve relazione scritta sulle tecniche applicate durante le esercitazioni in laboratorio. Gli studenti che hanno superato la prima prova intermedia possono accedere alla seconda prova intermedia. Gi studenti con non hanno passato una delle due prove intermedie dovranno sostenere l'esame completo.

a) Scritto. In 75 minuti verrà saggiata la capacità dello studente di rispondere a domande sia a scelta multipla che richiedenti un breve testo. Il massimo voto ottenibile con questa modalità è 29/30

b) Orale. Lo studente che abbia ottenuto 26/30 e aspiri ad un voto migliore potrà richiedere di sostenere un'esame orale aggiuntivo.


Modulo: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: I
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-Modulo Biologia I

a) Scritto. In 75 minuti verrà saggiata la capacità dello studente di rispondere a domande sia a scelta multipla che richiedenti un breve testo. Il massimo voto ottenibile con questa modalità è 29/30

b) Orale. Lo studente che abbia ottenuto 26/30 e aspiri ad un voto migliore potrà richiedere di sostenere un'esame orale aggiuntivo.