Codice insegnamento

4S000089

Crediti

4

Coordinatore

Elisabetta Trabetti

Lingua di erogazione

Italiano

Offerto anche nei corsi:

• Scienze propedeutiche fisiche e biologiche - BIOCHIMICA del corso Laurea in Fisioterapia
• Fondamenti biomolecolari della vita - BIOCHIMICA del corso Laurea in Igiene dentale

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze di biologia, biochimica e genetica necessarie per la comprensione dei processi fisiologici e patologici connessi allo stato di salute e malattia degli individui nelle diverse età della vita. Le conoscenze biologiche e biochimiche contribuiranno all’acquisizione di competenze finalizzate a promuovere l’adozione di pratiche che migliorino lo stato di salute della persona e l’assistenza infermieristica. A completamento del corso lo studente avrà acquisito: conoscenze di base di chimica organica e biochimica sulle relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche, sulla regolazione metabolica a livello molecolare e le trasformazioni energetiche dei processi biochimici; conoscenze di biologia cellulare e genetica relative alle caratteristiche strutturali, funzionali e molecolari della cellula; comprensione delle applicazioni delle conoscenze di genomica alla medicina. Queste conoscenze consentiranno di comprendere processi cellulari comuni a tutti gli organismi viventi e in particolare i meccanismi di base che regolano attività metabolica, riproduzione e interazioni cellulari e i meccanismi di trasmissione delle malattie genetiche nell’uomo. MODULO BIOCHIMICA: Il Corso si propone di fornire: -conoscenze di base di chimica generale e organica propedeutica 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. Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovranno 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. MODULO BIOLOGIA APPLICATA: Il corso si propone di fornire le conoscenze di base di biologia e genetica umana descrivendo in particolare i principi basilari su cui poggia la biologia, le caratteristiche strutturali, funzionali e molecolari dei processi cellulari comuni a tutti gli organismi viventi, la trasmissione dei caratteri ereditari e le basi molecolari delle malattie genetiche, sviluppando al contempo un linguaggio appropriato. Durante il corso saranno in particolare messi in risalto gli aspetti della biologia umana di particolare interesse biomedico. Al termine del corso lo studente sarà in grado di comprendere i meccanismi che regolano la vita, la riproduzione cellulare, le interazioni tra le cellule e di riconoscere le diverse modalità di trasmissione dei caratteri mendeliani e delle malattie genetiche nell’uomo. Nozioni indispensabili per affrontare gli insegnamenti successivi che lo studente incontrerà nel corso di studio.L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze di biologia, biochimica e genetica necessarie per la comprensione dei processi fisiologici e patologici connessi allo stato di salute e malattia degli individui nelle diverse età della vita. Le conoscenze biologiche e biochimiche contribuiranno all’acquisizione di competenze finalizzate a promuovere l’adozione di pratiche che migliorino lo stato di salute della persona e l’assistenza infermieristica. A completamento del corso lo studente avrà acquisito: conoscenze di base di chimica organica e biochimica sulle relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche, sulla regolazione metabolica a livello molecolare e le trasformazioni energetiche dei processi biochimici; conoscenze di biologia cellulare e genetica relative alle caratteristiche strutturali, funzionali e molecolari della cellula; comprensione delle applicazioni delle conoscenze di genomica alla medicina. Queste conoscenze consentiranno di comprendere processi cellulari comuni a tutti gli organismi viventi e in particolare i meccanismi di base che regolano attività metabolica, riproduzione e interazioni cellulari e i meccanismi di trasmissione delle malattie genetiche nell’uomo. MODULO BIOCHIMICA: Il Corso si propone di fornire: -conoscenze di base di chimica generale e organica propedeutica 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. Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovranno 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. MODULO BIOLOGIA APPLICATA: Il corso si propone di fornire le conoscenze di base di biologia e genetica umana descrivendo in particolare i principi basilari su cui poggia la biologia, le caratteristiche strutturali, funzionali e molecolari dei processi cellulari comuni a tutti gli organismi viventi, la trasmissione dei caratteri ereditari e le basi molecolari delle malattie genetiche, sviluppando al contempo un linguaggio appropriato. Durante il corso saranno in particolare messi in risalto gli aspetti della biologia umana di particolare interesse biomedico. Al termine del corso lo studente sarà in grado di comprendere i meccanismi che regolano la vita, la riproduzione cellulare, le interazioni tra le cellule e di riconoscere le diverse modalità di trasmissione dei caratteri mendeliani e delle malattie genetiche nell’uomo. Nozioni indispensabili per affrontare gli insegnamenti successivi che lo studente incontrerà nel corso di studio.

Programma

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MM: BIOLOGIA APPLICATA E GENETICA
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• Caratteristiche degli esseri viventi, loro organizzazione gerarchica e classificazione in Regni e Domini. Origine della vita sulla terra e teoria cellulare.
• Le proprietà dell’acqua. Confronto tra cellula procariote ed eucariote e agenti virali. La teoria endosimbiontica, l’evoluzione da procarioti a eucarioti fino agli organismi pluricellulari. Concetto darwiniano di evoluzione, neo-darwinismo e prove scientifiche della continuità della vita sulla terra.
• Principali caratteristiche strutturali, organizzative e funzionali della cellula, degli organelli e del citoscheletro, con particolare attenzione ai ruoli dei diversi compartimenti cellulari e alle loro interconnessioni.
• Le membrane biologiche: struttura e modelli proposti. Il passaggio di materiali attraverso le membrane: passivo (osmosi, diffusione semplice e facilitata), attivo (diretto e indiretto, uniporto, simporto e antiporto), endocitosi ed esocitosi. Le giunzioni cellulari.
• La comunicazione cellulare: endocrina, paracrina, iuxtacrina e autocrina. I diversi ligandi e recettori; i secondi messaggeri, l’amplificazione del segnale, le risposte evocate.
• Organizzazione del materiale genetico: nucleosomi, eterocromatina, eucromatina, cromosoma condensato. Autosomi e cromosomi sessuali.
• Il ciclo cellulare nelle diverse fasi, mitosi, riproduzione sessuata e meiosi. Cenni sulla regolazione del ciclo cellulare, possibili alterazioni e morte cellulare.
• Il DNA e il suo ruolo nell’ereditarietà: caratteristiche e replicazione del DNA.
• Espressione genica: trascrizione, codice genetico e traduzione.
• Le mutazioni del DNA: i diversi tipi di mutazione e le diverse cause di mutazione; mutazioni somatiche e cancro.
• I principi dell’ereditarietà di Mendel. Definizione di fenotipo, genotipo, locus, gene, allele dominante e recessivo, omozigote ed eterozigote. Segregazione e assortimento indipendente. Basi cromosomiche dell’ereditarietà. Indipendenza e associazione. Crossing-over e ricombinazione. Determinazione genetica del sesso. La compensazione del dosaggio genico nei mammiferi. Le estensioni alla genetica mendeliana: dominanza incompleta, allelia multipla, codominanza, penetranza, espressività variabile, pleiotropia, epistasi, eredità poligenica, influenza dell’ambiente, eredità mitocondriale.
• Diversi tipi di ereditarietà: autosomica dominante, autosomica recessiva, legata al sesso dominante e recessiva. Esempi di segregazione di caratteri normali e patologici attraverso l’analisi degli alberi genealogici. Analisi del cariotipo umano normale e patologico. Anomalie cromosomiche numeriche e strutturali. Cenni sulla trasmissione dei caratteri complessi.

MODALITA' DIDATTICA
La frequenza al corso è obbligatoria.
Le modalità didattiche adottate per l'insegnamento consistono in lezioni frontali. Oltre ai testi consigliati, vengono proposte integrazioni di approfondimento sulla piattaforma e-learning dell'insegnamento.

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MM: BIOCHIMICA
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ELEMENTI DI CHIMICA (molte parti sono dei saperi minimi) 1. La struttura dell’atomo e le proprietà periodiche degli elementi: composizione della materia; atomo e particelle subatomiche; teoria atomica; numeri quantici e orbitali; configurazione elettronica; tavola periodica e reattività chimica degli elementi; affinità elettronica, elettronegatività. 2. Il legame chimico: molecole e ioni; legame ionico; legame covalente; forze intermolecolari; legame a idrogeno. 3. Soluzioni e reazioni acido-base: concentrazione delle soluzioni, teoria acido-base secondo Arrhenius e Brőnsted-Lowry; idracidi, idrossidi, ossiacidi; reazioni acido-base; il pH e le soluzioni tampone. 4. Elementi di chimica organica e propedeutica biochimica: proprietà dell’atomo di carbonio, orbitali ibridi, classificazione dei composti organici: i gruppi funzionali; idrocarburi; alcoli; eteri; tioli; ammine; aldeidi e chetoni; acidi carbossilici; esteri e anidridi.
BIOCHIMICA 1. Elementi costitutivi della materia vivente: la struttura polimerica delle macromolecole biologiche. 2. Struttura e funzione delle proteine: classificazione degli aminoacidi; potere tamponante; legame peptidico; i livelli strutturali delle proteine; proteine fibrose; proteine globulari; emoglobina e mioglobina: struttura, funzione, fattori che influenzano il legame dell’ossigeno, varianti dell’emoglobina; enzimi: classificazione, ruolo nelle reazioni chimiche, regolazione dell’attività enzimatica. 3. Vitamine idrosolubili, e liposolubili, co-enzimi. 4. Concetti di bioenergetica: il metabolismo; trasformazioni chimiche nella cellula; spontaneità delle reazioni metaboliche; l’ATP come “moneta di scambio energetico”; ossido-riduzioni di interesse biologico. 5. Struttura e metabolismo dei carboidrati: monosaccaridi e disaccaridi, polisaccaridi, glicoconiugati; glicolisi e sua regolazione; gluconeogenesi; cenni sulla via del pentoso fosfato; e glicogeno-sintesi. 6. Il ciclo dell’acido citrico e la fosforilazione ossidativa: i mitocondri; sintesi dell’acetil CoA; ciclo dell’acido citrico e sua regolazione; catena respiratoria e trasporto degli elettroni; sintesi di ATP. 7. Struttura e metabolismo dei lipidi: lipidi strutturali e membrane biologiche; il colesterolo; i lipidi di riserva; digestione dei lipidi e β-ossidazione degli acidi grassi; chetogenesi; CENNI sulla biosintesi degli acidi grassi. 8. Metabolismo degli amminoacidi: cenni su amminoacidi gluco- e cheto-genici, transamminazione, deamminazione ossidativa, ciclo dell’urea.

Si invitano gli studenti a scegliere un libro di Biochimica e di Biologia tra quelli indicati nelle schede dei singoli moduli.

Bibliografia

Modalità d'esame

Obiettivo dell'esame di Fondamenti biomolecolari della vita: accertare una avanzata comprensione dei contenuti in programma dell'intero insegnamento e la capacità di esporre le proprie argomentazioni in maniera critica, precisa e con linguaggio scientifico appropriato.

Sono previsti 6 appelli: 2 nella Sessione Invernale alla fine del corso, 2 nella Sessione Estiva e 2 nella sessione Autunnale.
Gli studenti possono iscriversi all'esame se hanno frequentato almeno il 75% dell’attività didattica frontale dell'intero insegnamento. L' esame riguarderà entrambi i moduli dell'insegnamento e consiste in quiz a scelta multipla e domande aperte. In relazione alla eccezionalità della situazione Pandemica, la prova potrà essere svolta in forma orale, qualora la situazione durante la sessione d’esame rendesse difficoltoso lo svolgimento di una prova scritta. Si rimanda alle schede dei singoli moduli per ulteriori informazioni.

Il voto viene espresso in trentesimi. L'esame si ritiene superato se lo studente riceve valutazione positiva(≥ 18/30) per entrambi i moduli. La valutazione finale si basa sulla media ponderata degli esiti dei singoli moduli. Lo studente può ritirarsi o rifiutare il voto proposto.
Gli studenti che non superano tutti e due i moduli dell'esame nello stesso appello dovranno sostenere solo il modulo mancante/insufficiente in uno degli appelli successivi, purché all'interno della sessione invernale straordinaria dell'Anno Accademico successivo. Dalla sessione estiva successiva sarà necessario ripetere entrambi i moduli.