Codice insegnamento

4S000089

Crediti

4

Coordinatore

Elisabetta Trabetti

Lingua di erogazione

Italiano

Offerto anche nei corsi:

• Fondamenti biomolecolari della vita - BIOLOGIA APPLICATA E GENETICA del corso Laurea in Tecnica della riabilitazione psichiatrica
• Scienze propedeutiche fisiche e biologiche - BIOLOGIA APPLICATA del corso Laurea in Fisioterapia

Moodle Seminari

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze di biologia umana in una visione evoluzionistica con particolare riferimento ai processi molecolari e cellulari comuni a tutti gli organismi viventi, di far conoscere le strutture e le funzioni delle macromolecole biologiche e le principali vie metaboliche nelle quali esse sono coinvolte. Lo studente dovrà essere in grado di spiegare i processi biochimici vitali e i meccanismi cellulari alla base del funzionamento dell’intero organismo e cogliere il significato patogenetico di eventuali alterazioni di essi; dovrà inoltre essere in grado di riconoscere le diverse modalità di trasmissione dei caratteri mendeliani nell’uomo.

MODULO BIOCHIMICA Obiettivi formativi: Il corso si propone di presentare la relazione fra struttura e funzione delle macromolecole biologiche e le principali vie metaboliche nelle quali esse sono coinvolte. Obiettivo fondamentale è stimolare l’interesse dello studente verso le scienze biomolecolari dando massimo risalto alle interconnessioni tra i processi biochimici e le variazioni 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 Obiettivi formativi: Fornire conoscenze di biologia umana in una visione evoluzionistica con particolare riferimento ai processi molecolari e cellulari comuni a tutti gli organismi viventi. Fornire conoscenze sull’azione mutagena di agenti chimici e fisici. Fornire conoscenze relative alla trasmissione dei caratteri ereditari. Lo studente dovrà essere in grado di spiegare i meccanismi cellulari alla base del funzionamento dell’intero organismo e cogliere il significato patogenetico di eventuali alterazioni di essi; dovrà inoltre essere in grado di riconoscere le diverse modalità di trasmis-sione dei caratteri mendeliani nell’uomo. Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito le conoscenze di base dei meccanismi che regolano la vita e la riproduzione cellulare, le interazioni fra cellule, fra organismi e fra organismi e ambiente. Dovrà inoltre dimostrare di avere acquisito conoscenze sui meccanismi di trasmissione dei caratteri ereditari e dovrà saper riconoscere le modalità di trasmissione di malattie genetiche nell’uomo, in particolare quelle riguardanti sviluppo e struttura dei denti. Tali cono-scenze di base rappresentano un pre-requisito per ulteriori approfondimenti specialistici che saranno oggetto degli insegnamenti dei successivi anni di corso.

Programma

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MM: BIOCHIMICA
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ELEMENTI DI CHIMICA (in parte nei 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 nei 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.
La modalità didattica utilizzata è esclusivamente di tipo frontale.

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MM: BIOLOGIA APPLICATA
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1. Caratteristiche degli esseri viventi
2. Concetti base sulle macromolecole: carboidrati, lipidi, acidi nucleici e proteine
3. Cellula procariota ed eucariota: organizzazione e funzione della cellula, membrane e compartimentazione interna; organelli, caratteristiche e funzioni: nucleo, ribosomi, RER, REL, Golgi, lisosomi, perossisomi, citoscheletro; parete extracellulare e matrice extracellulare, mitocondri e cloroplasti; citoscheletro; teoria endosimbiontica
4. Le membrane biologiche: struttura e modelli proposti; il passaggio di materiali attraverso le membrane: passivo, attivo, endocitosi ed esocitosi; le giunzioni cellulari
5. La comunicazione cellulare: endocrina, paracrina, iuxtacrina ed autocrina; ricezione e trasduzione del segnale
6. I cromosomi, il ciclo cellulare e la divisione cellulare: DNA e proteine, nucleosomi, eterocromatina, eucromatina, cromosoma condensato. Le fasi del ciclo cellulare. Mitosi, riproduzione sessuata e meiosi
7. Il DNA e il suo ruolo nell’ereditarietà: caratteristiche e replicazione del DNA
8. Espressione genica: trascrizione, codice genetico e traduzione
9. Le mutazioni del DNA: i diversi tipi di mutazione e le diverse cause di mutazione; mutazioni somatiche e cancro
10. I principi dell’ereditarietà, da Mendel alla genetica moderna: definizione di fenotipo, genotipo, locus, gene, allele dominante e recessivo, omozigote ed eterozigote. Segregazione e assortimento indipendente. Indipendenza e associazione. Crossing-over e ricombinazione. Determinazione genetica del sesso
11. Diversi tipi di ereditarietà: autosomica dominante, autosomica recessiva, legata al sesso dominante e recessiva. Analisi del cariotipo umano normale e patologico. Anomalie cromosomiche numeriche e strutturali. Esempi di alberi genealogici e di malattie con trasmissione AR, AD, legate all’X.

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.
Durante tutto l'anno accademico è disponibile il servizio di ricevimento individuale, in orario flessibile, previo appuntamento richiesto per email.
Si invitano gli studenti a scegliere un libro tra quelli indicati.

Bibliografia

Modalità d'esame

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MM: BIOCHIMICA
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Per superare l'esame del modulo di Biochimica gli studenti dovranno dimostrare di aver appreso gli argomenti in programma e la capacità di esporre le proprie argomentazioni in maniera critica e precisa, con linguaggio scientifico appropriato.
Sono previsti 6 appelli nell’Anno Accademico: 2 nella Sessione Invernale, alla fine del corso, 2 nella Sessione Estiva e 2 nella Sessione Autunnale.
L'esame del modulo di Biochimica consiste in una prova scritta, basata sui contenuti didattici di tutto il corso, con 10 domande a risposta multipla e 2 domande aperte.
L'esame del modulo di Biochimica si ritiene superato e mantenuto valido entro l'Anno Accademico (quindi non oltre la sessione autunnale) se la valutazione è maggiore o uguale a 18/30.

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MM: BIOLOGIA APPLICATA
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Per superare l'esame del modulo di Biologia Applicata gli studenti dovranno dimostrare di aver appreso le conoscenze degli argomenti in programma 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. L'esame di Biologia Applicata consiste in una prova scritta, basata sui contenuti didattici di tutto il corso, con 13 domande a risposta multipla e 2 domande aperte. Il voto è espresso in trentesimi. L'esame del modulo di Biologia Applicata si ritiene superato e mantenuto valido entro l'Anno Accademico, ovvero entro e non oltre la sessione autunnale, se la valutazione è maggiore o uguale a 18 trentesimi.