Codice insegnamento

4S000089

Crediti

4

Coordinatore

Elisabetta Trabetti

Lingua di erogazione

Italiano

Offerto anche nei corsi:

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

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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 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 ed infine 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.

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

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. 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.