Insegnamento BIOLOGIA ANIMALE E VEGETALE CON ELEMENTI DI GENETICA
| Nome del corso di laurea | Chimica e tecnologia farmaceutiche |
|---|---|
| Codice insegnamento | A003591 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Maria Laura Belladonna |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Base |
| Ambito | Discipline biologiche |
| Settore | BIO/13 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Organizzazione cellulare degli organismi viventi. Componenti chimici della cellula. Cellule procariotiche ed eucariotiche. Strutture e organuli della cellula eucariotica (membrana plasmatica, il mitocondrio, il cloroplasto, il sistema delle endomembrane, citoscheletro e nucleo) e loro funzioni. La comunicazione cellulare: recettori e trasduzione del segnale. Meccanismi di adesione cellulare. Duplicazione del DNA e ciclo cellulare. La riproduzione asessuata e sessuata. Trascrizione e sintesi proteica. Regolazione dell'espressione genica. Cellule tumorali. Principi di genetica generale ed elementi di genetica umana. Classificazione delle piante. Cellula vegetale. Sistemi tissutali, organografia e cicli biologici delle piante. Fotosintesi e metabolismo delle piante. |
| Testi di riferimento | "Becker - Il mondo della cellula" J. Harding, G. Bertoni - Ed. Pearson - Decima edizione "Biologia. Con e-book. Vol. 4: La biologia delle piante" – ISBN-13: 9788808251473 di D. Sadava, D.M. Hillis edito da Zanichelli, 2019 |
| Obiettivi formativi | Obiettivo dell’insegnamento è lo studio integrato della cellula animale o vegetale (con particolare riguardo ai meccanismi coinvolti nella biogenesi di organelli e strutture cellulari), delle interazioni delle cellule con l'ambiente extracellulare e delle cellule fra di loro, dei meccanismi della bioenergetica e dei processi di trasmissione dell'informazione genetica. Vengono valutate le capacità di collegamento e integrazione delle conoscenze acquisite per facilitare la comprensione delle discipline specialistiche. |
| Prerequisiti | Al fine di seguire con profitto il Corso di Biologia Animale e Vegetale, è necessario avere acquisito le conoscenze di base di Chimica e Biologia, in accordo con i programmi Ministeriali svolti presso le Scuole Media Superiori. In particolare, per la comprensione del linguaggio biologico, lo studente deve possedere conoscenze generali della struttura cellulare, della struttura dell’atomo, dei legami chimici e di molecole semplici inorganiche ed organiche. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali. Le lezioni saranno svolte con l'ausilio di PowerPoint. Una copia pdf della presentazione sarà messa a disposizione degli studenti sulla piattaforma Unistudium. |
| Altre informazioni | Il docente riceve gli studenti previo appuntamento da richiedere via e-mail. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o Disturbi Specifici dell'Apprendimento visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L’esame prevede una prova scritta e una prova orale. La prova scritta consisterà in test a risposta multipla, della durata non superiore a 60 minuti, con domande di base su tutti gli argomenti del programma di esame ed avrà l’obiettivo di valutare la preparazione minima di base necessaria per poter affrontare l’esame orale. La prova orale, consisterà in una discussione della durata non superiore a 30 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunta dallo studente e la capacità di collegamento ed integrazione delle conoscenze. La prova orale consentirà anche di valutare la capacità espositiva e la proprietà di linguaggio dello studente in materia di biologia cellulare. L'esame sarà tenuto alla fine del corso nelle date previste dal calendario degli esami. La valutazione sarà in trentesimi (minimo: 18/30; massimo: 30/30 e lode). Gli studenti con DSA potranno frazionare il programma d'esame in due parti da concordare con il docente e sostenere la prova d'esame per le due parti in date di appello distinte, ma consecutive. |
| Programma esteso | Organizzazione cellulare degli organismi viventi. Componenti chimici della cellula: l’acqua e le macromolecole (proteine, acidi nucleici, polisaccaridi e lipidi). Cellule procariotiche ed eucariotiche; virus. Principi di bioenergetica. Gli enzimi: struttura, catalisi enzimatica, regolazione dell’attività enzimatica Membrana plasmatica: struttura e funzione. Proteine integrali, periferiche ed ancorate ai lipidi. I lipidi e la fluidità di membrana, asimmetria di membrana. I carboidrati di membrana. Importanza del glicocalice. Natura dinamica della membrana: mobilità di lipidi e proteine. Movimento di sostanze attraverso la membrana: osmosi, diffusione semplice, diffusione facilitata, trasporto attivo. Mitocondri: struttura e funzione. Membrane e matrice mitocondriali. Il metabolismo energetico chemiotrofo (glicolisi, respirazione cellulare e sintesi di ATP). Sistema delle endomembrane. Struttura e funzione di reticolo endoplasmatico rugoso, reticolo endoplasmatico liscio, e complesso di Golgi. Tipi di vescicole e tipi di trasporto vescicolare. Indirizzamento delle vescicole verso un determinato compartimento. Lisosomi: struttura e funzione; eterofagia ed autofagia. Percorso endocitico: endocitosi generalizzata. Endocitosi mediata da recettori. Fagocitosi. Perossisomi: struttura e funzione. Citoscheletro e motilità cellulare: struttura e la funzione dei microtubuli, chinesina e dineina, dinamismo dei microtubuli; microfilamenti, contrazione muscolare; filamenti intermedi. Parete cellulare e matrice extracellulare: struttura e funzione. Ruolo della matrice extracellulare nell'interazione fra cellule ed ambiente extracellulare. Interazione delle cellule con altre cellule. Nucleo: struttura e funzione. Involucro nucleare, complesso del poro, nucleolo, cromatina e cromosomi. Replicazione del DNA. Danni al DNA e meccanismi di riparazione. I geni e il genoma dei procarioti e degli eucarioti. Il flusso direzionale dell'informazione genica. Espressione genica: codice genetico, trascrizione, maturazione dei trascritti primari, RNA messaggero, RNA transfer, RNA ribosomiale, ribosomi, traduzione dell'informazione genica, sintesi proteica, mutazioni e traduzione, maturazione post-traduzionale, modificazioni delle proteine neosintetizzate nel lume del reticolo endoplasmatico, glicosilazione, indirizzamento e smistamento delle proteine, via secretoria e via citoplasmatica, controllo di qualità, degradazione mediata da proteasomi. Regolazione dell'espressione genica negli eucarioti a livello genico, trascrizionale, post-trascrizionale (siRNA e miRNA), traduzionale (miRNA), e post-traduzionale (proteasoma e modifiche funzionali). Ruolo biologico della comunicazione cellulare e caratteristiche dei sistemi di segnalazione. Tipi di segnali (autocrini, paracrini, endocrini, neuronali). Segnali elettrici (potenziale di membrana, eccitabilità elettrica e potenziale d'azione), segnali chimici (recettori ionotropici, metabotropici e intracellulari). Esempi di trasduzione del segnale di recettori a canale ionico, recettori accoppiati a proteine G, recettori dotati di attività enzimatica. Recettori accoppiati a proteine G: struttura, famiglie di proteine G, ciclo di attivazione e disattivazione, effettori accoppiati alle proteine G (adenilatociclasi, fosfolipasi), mobilizzazione del glucosio, secondi messaggeri ed amplificazione del segnale, desensitizzazione recettoriale. Recettori dotati di attività enzimatica: i recettori tirosin chinasici (attivazione e trasduzione del segnale), la via Ras-MAP-chinasi, segnalazione del recettore per l'insulina. Convergenza, divergenza e dialogo crociato fra le diverse vie di segnalazione. Ciclo cellulare (interfase, duplicazione del DNA, mitosi) e suo controllo (ruolo delle chinasi ciclina dipendenti). Meccanismi di morte cellulare: apoptosi e necrosi. Trasformazione neoplastica: caratteristiche della cellula neoplastica, basi molecolari del cancro, eziologia dei tumori, genetica del cancro (proto-oncogeni, oncogeni, oncosoppressori). Riproduzione degli organismi pluricellulari: meiosi, variabilità genetica, gametogenesi e fecondazione. Cariotipo. Mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche. Principi di genetica generale: genotipo e fenotipo, aploidia e diploidia, dominanza e recessività, omozigosi ed eterozigosi, locus genico, allele; leggi di Mendel; estensioni dell'analisi mendeliana (dominanza incompleta, codominanza, allelia multipla). Elementi di genetica umana: cariotipo umano normale e patologico; aneuploidie; cromosomi X e Y; corpo di Barr; eredità mendeliana nell'uomo (alberi genealogici, eredità autosomica dominante e recessiva, sistema dei gruppi sanguigni AB0, eredità dominante e recessiva legata al cromosoma X, eredità legata al cromosoma Y). Organismi autotrofi ed eterotrofi. Fondamenti di sistematica vegetale. Le strutture elettive della cellula vegetale (vacuolo, plastidi, parete) e loro funzione biologica. Sistemi tissutali delle piante (tegumentale, fondamentale e vascolare) e loro funzioni (assorbimento e trasporto di acqua, minerali e nutrienti, la traspirazione, la traslocazione nel floema). Meristemi e accrescimento primario e secondario. Organografia di fusto, foglia, fiore, frutto e seme. Cenni ai cicli biologici delle angiosperme. Il metabolismo energetico fototrofo: la fotosintesi (fotosistemi, fasi luce-dipendente e luce–indipendente, ciclo di Calvin, il ciclo C4 la via CAM). La cellula vegetale come laboratorio di produzione di composti con attività biologica (cenni al metabolismo primario e secondario). |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Salute e benessere; la vita sulla terra. |