B016764 - BIOLOGIA GENERALE

Italiano

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Organizzazione molecolare delle cellule. Matrice extracellulare. DNA, cromosomi, RNA, sintesi delle proteine. Regolazione dell'espressione genica. Ciclo cellulare, mitosi, meiosi. Elementi di genetica. Bioenergetica: respirazione cellulare e fotosintesi.

Organizzazione molecolare delle cellule. Matrice extracellulare. DNA, cromosomi, RNA, sintesi delle proteine. Regolazione dell'espressione genica. Ciclo cellulare, mitosi, meiosi. Elementi di genetica. Bioenergetica: respirazione cellulare e fotosintesi.

Campbell "Biologia e Genetica" Ed Pearson
Becker et al. "Il mondo della cellula" Ed. Pearson
De Leo, Fasano,Ginelli "Biologia a Genetica" Ed. EdiSES
Ginelli e Malcovati "Molecole , Cellule e Organismi" Ed. EdiSES
Solomon, Berg, Martin "Fondamenti di Biologia" Ed. EdiSES

• Campbell "Biologia e Genetica" Ed Pearson
• Becker "Il mondo della cellula" Ed. Pearson
• De Leo, Fasano, Ginelli "Biologia a Genetica" Ed. EdiSES
• Solomon, Berg, Martin "Biologia" Ed. EdiSES

Conoscenza e capacità di comprensione. Gli obiettivi formativi previsti sono quelli di: fornire conoscenze di base relativamente alle principali macromolecole biologiche e alla struttura della cellula; definire i principi generali dell'informazione genetica, dei meccanismi di divisione cellulare e dell'omeostasi cellulare; fornire le conoscenze sui meccanismi di base del metabolismo cellulare sia animale che vegetale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Gli argomenti sviluppati durante le lezioni, dovranno fornire agli studenti le conoscenze per descrivere le strutture ed i processi biologici fondamentali della cellula e degli organismi viventi utilizzando una terminologia scientifica appropriata.

Conoscenza e capacità di comprensione. Gli obiettivi formativi previsti sono quelli di: fornire conoscenze di base relativamente alle principali macromolecole biologiche e alla struttura della cellula; definire i principi generali dell'informazione genetica, dei meccanismi di divisione cellulare e dell'omeostasi cellulare; fornire le conoscenze sui meccanismi di base del metabolismo cellulare sia animale che vegetale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Gli argomenti sviluppati durante le lezioni, dovranno fornire agli studenti le conoscenze per descrivere le strutture ed i processi biologici fondamentali della cellula e degli organismi viventi utilizzando una terminologia scientifica appropriata.

Nessuno

Nessuno

Lezioni frontali (48 ore)
Materiale didattico fornito dal docente e presente sulla piattaforma e-learning dell'università (accesso degli studenti iscritti al corso mediante le proprie credenziali).

Strumenti a supporto della didattica: Videoproiettore e PC

Lezioni frontali (48 ore).
Materiale didattico fornito dal docente e presente sulla piattaforma e-learning dell'università (accesso degli studenti iscritti al corso mediante le proprie credenziali).

Strumenti a supporto della didattica: Videoproiettore

Ricevimento studenti: Lunedì ore 11-13. In altra data previo appuntamento

Ricevimento studenti: Lunedì dalle ore 14 alle ore 16 su appuntamento fissato via mail

Esame orale con test scritto di accesso.
Ciascun appello è costituito da un test scritto, a crocette, comprendente anche una domanda aperta. Il test scritto verrà effettuato all'inizio di ciascun appello e varrà esclusivamente per l'appello di quel giorno e non per quelli successivi. Il tempo a disposizione per il test sarà di 20 minuti dopodiché la prova verrà immediatamente corretta e il risultato comunicato agli studenti. La sufficienza della prova scritta è prerequisito per l'accesso all'orale. La prova orale inizierà il giorno stesso e proseguirà i giorni successivi in base al numero degli iscritti. Gli studenti verranno suddivisi in gruppi (giorno: mattina o pomeriggio) che saranno comunicati dopo la correzione dello scritto. L'ordine sarà basato sulla lista di iscrizione all'appello. Non sarà effettuata una media matematica tra scritto e orale.

Esame orale con test scritto di accesso.
Ciascun appello è costituito da un test scritto, a crocette, comprendente anche una domanda aperta. Il test scritto verrà effettuato all'inizio di ciascun appello e varrà esclusivamente per l'appello di quel giorno e non per quelli successivi. Il tempo a disposizione per il test sarà di 20 minuti dopodiché la prova verrà immediatamente corretta e il risultato comunicato agli studenti. La sufficienza della prova scritta è prerequisito per l'accesso all'orale. La prova orale inizierà il giorno stesso e proseguirà i giorni successivi in base al numero degli iscritti. Gli studenti verranno suddivisi in gruppi (giorno: mattina o pomeriggio) che saranno comunicati dopo la correzione dello scritto. L'ordine sarà basato sulla lista di iscrizione all'appello. Non sarà effettuata una media matematica tra scritto e orale.

Argomento 1. INTRODUZIONE ALLA BIOLOGIA
La Biologia come scienza sperimentale. Caratteristiche degli organismi viventi. Generalità sull'evoluzione della cellula. Teorie sull'origine della vita
MOLECOLE E LE MACROMOLECOLE
I legami deboli e il loro ruolo per la stabilità delle macromolecole biologiche - L'acqua: caratteristiche chimiche e importanza biologica. Struttura e funzione di carboidrati, lipidi e proteine. Struttura degli acidi nucleici.
LA CELLULA PROCARIOTICA ED EUCARIOTICA
-Generalità: differenze tra procarioti e eucarioti
-La cellula procariotica: struttura e componenti; parete cellulare nei Gram positivi e negativi.
Le strutture della cellula eucariotica:
-Mitocondri: struttura e funzione - I compartimenti mitocondriali: loro principali componenti – Il genoma mitocondriale - Teoria endosimbiontica.
-Cloroplasti: struttura e funzione - Differenze con i mitocondri - Principali componenti: la clorofilla e i fotosistemi
- Il Nucleo: involucro nucleare, complesso del poro nucleare, cromatina e cromosomi (eucromatina ed eterocromatina, i nucleosomi e i livelli più alti di impacchettamento del DNA), nucleolo.
- Ribosomi.
- Struttura e funzione di altri sistemi membranosi cellulari: reticolo endoplasmatico liscio e rugoso e apparato di Golgi, perossisomi, lisosomi.
-Citoscheletro: i microtubuli, i microfilamenti di actina, i filamenti intermedi.
Argomento 2. MECCANISMI DI ADESIONE CELLULARE
Giunzioni cellula-cellula (giunzioni comunicanti, giunzioni adesive, giunzioni occludenti) e cellula-matrice (emidesmosomi, adesioni focali). Cenni sulla matrice extracellulare.
STRUTTURA E FUNZIONE DELLA MEMBRANA PLASMATICA
-Struttura della membrana e modello a mosaico fluido
-I meccanismi di trasporto. Generalità. La diffusione semplice e la diffusione facilitata. Proteine carrier e proteine canale. L'osmosi. Trasporto attivo primario (es. pompa Na+/K+) e secondario (es. simporto Na+/glucosio).
Argomento 3. ENERGIA E METABOLISMO
-Cenni sui principi fondamentali delle trasformazioni energetiche
-Catabolismo e anabolismo, il ruolo dell'ATP. Enzimi e loro funzione.
-Il catabolismo della macromolecole biologiche: ruolo della glicolisi, del ciclo di Krebs, della catena di trasporto degli elettroni e della fosforilazione ossidativa. La fermentazione alcolica e lattica.
-La fotosintesi: i fotosistemi e reazioni alla luce. Il ruolo del ciclo di Calvin.
-Ciclo del Carbonio
-Ciclo dell'Azoto
Argomento 4. LE BASI MOLECOLARI DELL'EREDITARIETA' e LA DUPLICAZIONE DEL DNA
-Descrizione e significato degli esperimenti di Griffith e di Hersheye Chase; la scoperta della doppia elica.
-La scoperta della duplicazione semiconservativa: esperimento di Meselson e Stahl
Duplicazione del DNA: la formazione della forca di replicazione: elicasi e proteine stabilizzanti; la sintesi dei nuovi filamenti: ruolo di DNA polimerasi, RNA di innesco, frammenti di Okazaki
-Meccanismi di controllo della fedeltà di copiatura del messaggio genetico
CODICE GENETICO E TRASCRIZIONE
-Il flusso dell'informazione genetica, dogma centrale della biologia.
-Esperimento di Beadle e Tatum
-Esperimento di Nirenberg e Matthaei
-Il codice genetico e le sue caratteristiche
-La trascrizione nei procarioti e negli eucarioti (RNA polimerasi, struttura dei promotori, fattori di trascrizione). I prodotti della trascrizione: (rRNA, tRNAmRNA).
MATURAZIONE DEGLI RNA E TRADUZIONE
-Maturazione degli RNA ribosomiali, di trasferimento e messaggeri (CAP, poliadenilazione , splicing).
-La traduzione nei procarioti e negli eucarioti. Formazione dell'aminoacil-tRNA. Fase di inizio, allungamento e termine. Ruolo dei fattori proteici di inizio allungamento e termine.
-MUTAZIONI
-Mutazioni puntiformi.
-Mutazioni nel numero e nella struttura dei cromosomi.
Argomento 5. REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA
La regolazione dell'espressione genica nei procarioti: operone del lattosio (regolazione da parte del lattosio e del cAMP). Operone del triptofano (regolazione e attenuazione). Cenni sui riboswitch
La regolazione dell'espressione genica negli eucarioti: i principali livelli di controllo:
-genomico: metilazione del DNA, modificazioni chimiche degli istoni.
-trascrizione: promotori, enhancer e loro controllo da parte dei fattori di trascrizione. Alcuni esempi: recettori degli ormoni steroidei e fattori di trascrizione attivati da fosforilazione (CREB). Cenni sui geni omeotici.
-post trascrizionale: splicing alternativo, controllo della traduzione. Cenni sui microRNA
Argomento 6. DESTINO POST TRADUZIONALE DELLE PROTEINE E TRAFFICO CELLULARE
Il ruolo degli chaperoni nel ripiegamento delle proteine
Smistamento delle proteine nei vari distretti cellulari:
-importazione post traduzionale nel nucleo e nei mitocondri: ruolo delle sequenze segnale e generalità sui meccanismi di importazione
-importazione cotraduzionale nel RE: ruolo di SRP. La risposta alle proteine non ripiegate.
-glicosilazione
-trasporto vescicolare: generalità, recupero delle proteine residenti nel RE, indirizzamento ai lisosomi.
-il percorso endocitico: fagocitosi, endocitosi generalizzata (o pinocitosi) endocitosi mediata da recettore (es. recettore per LDL)
- Degradazione delle proteine
Argomento 7. VIRUS
-Struttura e tipi di genomi virali
-Virus batterici: il ciclo litico e il ciclo lisogeno
-Virus animali: differenti cicli riproduttivi (riproduzione dei virus a DNA, RNA, e dei retrovirus)
LA RIPRODUZIONE CELLULARE E DEGLI ORGANISMI
-Il ciclo cellulare e la sua regolazione (cenni sul ruolo delle cicline)
-La mitosi
-Riproduzione sessuata e asessuata. Differenza tra cellule somatiche e germinali
-Meiosi: descrizione generale, differenze fra meiosi e mitosi, la ricombinazione del patrimonio genetico (crossing over e assortimento indipendente).
-Gametogenesi. Fecondazione
-Cenni su sviluppo e differenziamento cellulare.

Argomento 1. INTRODUZIONE ALLA BIOLOGIA
La Biologia come scienza sperimentale. Caratteristiche degli organismi viventi. Generalità sull'evoluzione della cellula. Teorie sull'origine della vita
MOLECOLE E LE MACROMOLECOLE
I legami deboli e il loro ruolo per la stabilità delle macromolecole biologiche - L'acqua: caratteristiche chimiche e importanza biologica. Struttura e funzione di carboidrati, lipidi e proteine. Struttura degli acidi nucleici.
LA CELLULA PROCARIOTICA ED EUCARIOTICA
-Generalità: differenze tra procarioti e eucarioti
-La cellula procariotica: struttura e componenti; parete cellulare nei Gram positivi e negativi.
Le strutture della cellula eucariotica:
-Mitocondri: struttura e funzione - I compartimenti mitocondriali: loro principali componenti – Il genoma mitocondriale - Teoria endosimbiontica.
-Cloroplasti: struttura e funzione - Differenze con i mitocondri - Principali componenti: la clorofilla e i fotosistemi
- Il Nucleo: involucro nucleare, complesso del poro nucleare, cromatina e cromosomi (eucromatina ed eterocromatina, i nucleosomi e i livelli più alti di impacchettamento del DNA), nucleolo.
- Ribosomi.
- Struttura e funzione di altri sistemi membranosi cellulari: reticolo endoplasmatico liscio e rugoso e apparato di Golgi, perossisomi, lisosomi.
-Citoscheletro: i microtubuli, i microfilamenti di actina, i filamenti intermedi.
Argomento 2. MECCANISMI DI ADESIONE CELLULARE
Giunzioni cellula-cellula (giunzioni comunicanti, giunzioni adesive, giunzioni occludenti) e cellula-matrice (emidesmosomi, adesioni focali). Cenni sulla matrice extracellulare.
STRUTTURA E FUNZIONE DELLA MEMBRANA PLASMATICA
-Struttura della membrana e modello a mosaico fluido
-I meccanismi di trasporto. Generalità. La diffusione semplice e la diffusione facilitata. Proteine carrier e proteine canale. L'osmosi. Trasporto attivo primario (es. pompa Na+/K+) e secondario (es. simporto Na+/glucosio).
Argomento 3. ENERGIA E METABOLISMO
-Cenni sui principi fondamentali delle trasformazioni energetiche
-Catabolismo e anabolismo, il ruolo dell'ATP. Enzimi e loro funzione.
-Il catabolismo della macromolecole biologiche: ruolo della glicolisi, del ciclo di Krebs, della catena di trasporto degli elettroni e della fosforilazione ossidativa. La fermentazione alcolica e lattica.
-La fotosintesi: i fotosistemi e reazioni alla luce. Il ruolo del ciclo di Calvin.
-Ciclo del Carbonio
-Ciclo dell'Azoto
Argomento 4. LE BASI MOLECOLARI DELL'EREDITARIETA' e LA DUPLICAZIONE DEL DNA
-Descrizione e significato degli esperimenti di Griffith e di Hersheye Chase; la scoperta della doppia elica.
-La scoperta della duplicazione semiconservativa: esperimento di Meselson e Stahl
Duplicazione del DNA: la formazione della forca di replicazione: elicasi e proteine stabilizzanti; la sintesi dei nuovi filamenti: ruolo di DNA polimerasi, RNA di innesco, frammenti di Okazaki
-Meccanismi di controllo della fedeltà di copiatura del messaggio genetico
CODICE GENETICO E TRASCRIZIONE
-Il flusso dell'informazione genetica, dogma centrale della biologia.
-Esperimento di Beadle e Tatum
-Esperimento di Nirenberg e Matthaei
-Il codice genetico e le sue caratteristiche
-La trascrizione nei procarioti e negli eucarioti (RNA polimerasi, struttura dei promotori, fattori di trascrizione). I prodotti della trascrizione: (rRNA, tRNAmRNA).
MATURAZIONE DEGLI RNA E TRADUZIONE
-Maturazione degli RNA ribosomiali, di trasferimento e messaggeri (CAP, poliadenilazione , splicing).
-La traduzione nei procarioti e negli eucarioti. Formazione dell'aminoacil-tRNA. Fase di inizio, allungamento e termine. Ruolo dei fattori proteici di inizio allungamento e termine.
-MUTAZIONI
-Mutazioni puntiformi.
-Mutazioni nel numero e nella struttura dei cromosomi.
Argomento 5. REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA
La regolazione dell'espressione genica nei procarioti: operone del lattosio (regolazione da parte del lattosio e del cAMP). Operone del triptofano (regolazione e attenuazione). Cenni sui riboswitch
La regolazione dell'espressione genica negli eucarioti: i principali livelli di controllo:
-genomico: metilazione del DNA, modificazioni chimiche degli istoni.
-trascrizione: promotori, enhancer e loro controllo da parte dei fattori di trascrizione. Alcuni esempi: recettori degli ormoni steroidei e fattori di trascrizione attivati da fosforilazione (CREB). Cenni sui geni omeotici.
-post trascrizionale: splicing alternativo, controllo della traduzione. Cenni sui microRNA
Argomento 6. DESTINO POST TRADUZIONALE DELLE PROTEINE E TRAFFICO CELLULARE
Il ruolo degli chaperoni nel ripiegamento delle proteine
Smistamento delle proteine nei vari distretti cellulari:
-importazione post traduzionale nel nucleo e nei mitocondri: ruolo delle sequenze segnale e generalità sui meccanismi di importazione
-importazione cotraduzionale nel RE: ruolo di SRP. La risposta alle proteine non ripiegate.
-glicosilazione
-trasporto vescicolare: generalità, recupero delle proteine residenti nel RE, indirizzamento ai lisosomi.
-il percorso endocitico: fagocitosi, endocitosi generalizzata (o pinocitosi) endocitosi mediata da recettore (es. recettore per LDL)
- Degradazione delle proteine
Argomento 7. VIRUS
-Struttura e tipi di genomi virali
-Virus batterici: il ciclo litico e il ciclo lisogeno
-Virus animali: differenti cicli riproduttivi (riproduzione dei virus a DNA, RNA, e dei retrovirus)
LA RIPRODUZIONE CELLULARE E DEGLI ORGANISMI
-Il ciclo cellulare e la sua regolazione (cenni sul ruolo delle cicline)
-La mitosi
-Riproduzione sessuata e asessuata. Differenza tra cellule somatiche e germinali
-Meiosi: descrizione generale, differenze fra meiosi e mitosi, la ricombinazione del patrimonio genetico (crossing over e assortimento indipendente).
-Gametogenesi. Fecondazione
-Cenni su sviluppo e differenziamento cellulare.