Codice insegnamento

4S000089

Crediti

4

Coordinatore

Maria Scupoli

Lingua di erogazione

Italiano

Moodle Seminari 0

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

- Elementi costitutivi della materia vivente e richiami di chimica: la struttura polimerica delle macromolecole biologiche.
L’atomo di carbonio, la configurazione elettronica e ibridazione sp3, sp2 e sp. Classificazione dei composti organici e gruppi funzionali; idrocarburi; alcoli; tioli; ammine; aldeidi e chetoni; acidi carbossilici; esteri e anidridi. Cenni allo stato di ossidazione di composti organici.
- Struttura e funzione delle proteine: struttura e caratteristiche chimico fisiche degli amminoacidi. Il legame peptidico. I livelli di struttura delle proteine; proteine fibrose; proteine globulari. Emoglobina e mioglobina: struttura, funzione, fattori che influenzano il legame dell’ossigeno, varianti dell’emoglobina. Enzimi: velocità di reazione, catalisi enzimatica; coenzimi e cofattori; vitamine idrosolubili; regolazione dell’attività enzimatica.
- Introduzione al metabolismo. Vie metaboliche, anabolismo e catabolismo. L’equilibrio chimico e principio di Le Chatelier; costante di equilibrio. Trasformazioni chimiche e cambiamenti di energia: energia libera di Gibbs, reazioni eso- ed endoergoniche. Equilibrio e spontaneità delle reazioni metaboliche; Molecole ad alto contenuto di energia: ATP. Coenzimi ossidoriduttivi; regolazione del metabolismo.
- Struttura e metabolismo dei carboidrati: chimica dei monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. Digestione. Glicolisi e sua regolazione; gluconeogenesi; glicogenosintesi e glicogenolisi. Via del pentoso monofosfato.
- Ciclo dell’acido citrico e fosforilazione ossidativa: il ciclo dell’acido citrico e la sua regolazione; catena di trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa.
- Struttura e metabolismo dei lipidi: aspetti generali e classificazione. Chimica degli acidi grassi. Digestione dei lipidi, β-ossidazione degli acidi grassi; corpi chetonici; biosintesi degli acidi grassi.
- Caratteristiche generali degli organismi viventi.
- Le macromolecole della vita: DNA , RNA.
- Struttura e funzione della cellula: caratteristiche generali, componenti subcellulari. Membrana plasmatica, citoplasma, nucleo.
- Le basi molecolari dell'informazione ereditaria. Caratteristiche del DNA. La replicazione del DNA.
- Espressione genica. Codice genetico, trascrizione, traduzione.
- Le mutazioni. I vari tipi e i meccanismi che le determinano. Mutazioni spontanee. Mutagenesi da agenti chimici e fisici.
- Organizzazione del genoma. Cromatina: composizione e struttura.
- I cromosomi: modelli strutturali, il cariotipo, anomalie.
- Il ciclo cellulare. La mitosi.
- Riproduzione sessuata e meiosi. Gametogenesi.
- Genetica. Trasmissione dei caratteri ereditari, leggi di Mendel. Genotipo e fenotipo, ereditarietà autosomica e legata al sesso.
Le lezioni sono erogate in modalità duale - in presenza e a distanza. Il materiale delle lezioni sarà disponibile nello spazio Moodle.

Bibliografia

Modalità d'esame

L’esame consiste in una prova scritta per ciascun modulo, da svolgersi contestualmente, volta ad accertare la conoscenza e comprensione di argomenti di biologia e biochimica riguardante potenzialmente tutti gli argomenti elencati nel programma del corso. E’ articolata in gruppi di quesiti collegati ai temi principali del corso. I quesiti sono formulati come domante a risposta multipla e domande a risposta aperta. Le domande richiedono la conoscenza della terminologia scientifica in ambito biologico e biochimico, la comprensione delle principali processi metabolici e dei meccanismi di trasmissione ed espressione dei geni. La valutazione complessiva delle risposte alle domande è espressa in 30esimi. L'esame delle conoscenze di Biologia e Biochimica sarà superato se la valutazione globale del corso sarà maggiore o uguale a 18/30. Lo studente può ritirarsi o rifiutare il voto proposto e ripetere l’esame a un successivo appello.
L'esame è svolto in presenza. Per l'anno accademico 2020/21, la modalità a distanza è comunque garantita per tutti gli studenti che lo chiederanno.