Codice insegnamento

4S02703

Crediti

12

Coordinatore

Massimo Crimi

Lingua di erogazione

Italiano

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

MM: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: I
MM: 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 della cellula. Il corso permette allo studente di affrontare le materie biologiche che seguono nel percorso di studi (Biochimica, Genetica, Biologia Molecolare) con le conoscenze necessarie per una approfondita comprensione delle stesse. 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

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MM: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: I
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L'origine della vita sul nostro pianeta. L'origine della cellula. 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. Tecniche di studio delle cellule: microscopia ottica, microscopia elettronica; fissazione, inclusione, colorazioni; autoradiografia; immunocitochimica. Le macromolecole della cellula. Le membrane cellulari: struttura e funzioni. Matrice extracellulare. 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. Caratteristiche e funzioni del sistema di endomembrane: reticolo endoplasmico, apparato di Golgi, esocitosi, endocitosi, lisosomi. Vacuolo: ontogenesi, tonoplasto, composizione del succo vacuolare; funzioni del vacuolo. Glicolisi e fermentazione (cenni). 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. Perossisomi, gliossisomi Citoscheletro: struttura e funzione di microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi. Centrioli, ciglia e flagelli. Movimento cellulare e contrattilità cellulare. Nucleo: struttura e funzione. Involucro nucleare, cromatina e sua organizzazione, eucromatina ed eterocromatina, cromosomi, nucleolo.
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MM: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: II
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Trascrizione e traduzione. Espressione genica, trascrizione nelle cellule eucariotiche, maturazione dell'RNA. Sintesi proteica. Struttura dei ribosomi, amminoacil-tRNA e loro sintesi, fattori proteici della traduzione, meccanismo del processo di traduzione. Smistamento delle proteine, peptidi segnale. Comunicazione cellulare recettori e segnali chimici, proteine G e proteine-chinasi. Il ciclo cellulare. Replicazione del DNA e riparazione dei danni, regolazione del ciclo, le cicline e le chiansi ciclina dipendenti. Mitosi e citochinesi, fasi della divisione. Meiosi, fasi della divisione meiotica. I gameti e la riproduzione sessuale, il crossing-over. La ricombinazione nei batteri. La morte cellulare. Necrosi e Apoptosi, proteine coinvolte nella cascata della morte cellulare. I mitocondri nel processo apoptotico. Le cellule tumorali, proliferazione cellulare e vie di segnale coinvolte. Gli oncogeni. I Virus, nozioni generali. 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. Frazionamento cellulare: omogenizzazione di tessuto muscolare e centrifugazione differenziale per la purificazione di frazioni subcellulari. Analisi spettrofotometrica delle frazioni ottenute. 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.

Modalità d'esame

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MM: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: I
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Test a risposte multiple e prova orale.
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MM: BIOLOGIA GENERALE E CELLULARE: II
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Lo studente dovrà fare una relazione per i moduli di laboratorio, da consegnare prima dell'esame. L'esame sarà unico per tutto il corso di Biologia (Biologia Generale e Cellulare I e II) ma diviso in due moduli (test scritto a risposte multiple e prova orale).