Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Università Magna Graecia di Catanzaro

C.I. BIOLOGIA GENERALE

CdL Biotecnologie

L'insegnamento si propone di fornire allo studente:

1) conoscenza della struttura e funzione delle principali molecole e macromolecole biologiche;

2) comprensione dei meccanismi di trasmissione dei geni ed i meccanismi molecolari alla base delle funzioni dei compartimenti e della vita delle cellule;

3) comprensione della struttura e funzione degli organelli della cellula eucariotica animale. Sono approfonditi alcuni comportamenti cellulari come la proliferazione (mitosi), il differenziamento, il rinnovamento e la morte cellulare e la riproduzione cellulare di tipo sessuato (meiosi) Nell’ultima parte del corso, oltre ai principali concetti di genetica mendeliana e le modalità di trasmissione dei caratteri ereditari con accenni sulle patologie di tipo genetico, viene affrontato l’argomento della comunicazione cellulare, analizzando le modalità di segnalazione cellula-cellula, i principali meccanismi di trasduzione del segnale e le basi molecolari della cellula tumorale.

Modulo e/o Codocenza Docente CFU
BIOCHIMICA Francesco Saverio Costanzo 2
BIOLOGIA APPLICATA Giuseppe Fiume 3
BIOLOGIA APPLICATA Flavia Biamonte 5
Docente:
Francesco Saverio Costanzo
fsc@unicz.it
09613694700 - 09613647166
Lunedì dalle 14:00 alle 15:00, Giovedì dalle 13:00 alle 14:00

SSD:
BIO/10 - BIO/13 - BIO/13

CFU:
10

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 28/11/2023

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Il corso intende fornire allo studente (e si attende che lo studente abbia):

- le conoscenze sulle caratteristiche strutturali e sulla funzione delle macromolecole biologiche;

- la capacità di utilizzare i procedimenti logici e le strategie che hanno guidato esperimenti esemplari che hanno portato a scoperte fondamentali;

- le conoscenze di base sulla struttura ed il funzionamento della cellula animale con particolare riferimento ai principi che sono alla base dell’omeostasi cellulare;

- i principi che governano la diversificazione delle unità biologiche, lungo la storia evolutiva, relativamente alle loro caratteristiche di strutturazione interna, di compartimentalizzazione morfologica e funzionale, alle strategie di regolazione energetico-metaboliche, alle modalità di trasmissione ed espressione della informazione genetica;

- i concetti della genetica mendeliana; le conoscenze fondamentali sui principi della comunicazione intercellulare e sui meccanismi che controllano la proliferazione e la morte cellulare.

Alla fine del Corso lo studente avrà acquisito le adeguate conoscenze biologiche e biochimiche di base della cellula eucariotica animale e sarà in grado di utilizzare le conoscenze molecolari per la comprensione della fisiologia cellulare, dei rapporti spaziali dei compartimenti e della genetica formale.

Programma

Modulo di Biochimica (SSD BIO10, 2 CFU)

Le macromolecole biologiche

Lipidi: eneralità, definizioni, classificazioni. Lipidi maggiori e lipidi minori. Lipidi di riserva: acidi grassi, acilgliceroli. Lipidi di membrana: fosfolipidi, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, steroli. Ormoni steroidei. Vitamine. Lipoproteine.

Carboidrati: generalità, classificazione. Monosaccaridi: aldosi e chetosi, centri asimmetrici, formule aperte e formule cicliche. Il legame glicosidico. Disaccaridi. Polisaccaridi.

Amminoacidi e proteine: generalità, definizioni, classificazioni. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Proteine fibrose e globulari.

Nucleotidi ed acidi nucleici: basi azotate, nucleosidi, nucleotidi. Generalità, definizioni, classificazioni. Il legame fosfodiesterico. Struttura del DNA e dell’RNA.

 

Modulo di Biologia applicata (SSD BIO13, 8 CFU)

Introduzione allo studio della biologia. I regni degli esseri viventi. La cellula come unità fondamentale degli organismi viventi. Metodi di osservazione delle cellule. Cenni sulla struttura dei virus.

L’organizzazione del nucleo. Struttura e funzioni del nucleo. L’organizzazione del DNA nel nucleo: la gerarchia strutturale della cromatina; definizione di eucromatina ed eterocromatina ed il suo significato funzionale; classificazione dei cromosomi; il cariotipo umano. La duplicazione del DNA. Il concetto di mutazione. Le mutazioni puntiformi.

Flusso dell’informazione genica. Il dogma centrale. La trascrizione: attività dell'RNA polimerasi e ruolo del promotore nel processo della trascrizione. Le RNA polimerasi degli eucarioti. RNA codificanti e non codificanti. La maturazione del pre-mRNA. Il codice genetico e le sue proprietà. La sintesi proteica. Il turn-over delle proteine.

La struttura dei geni dei procarioti e degli eucarioti e la regolazione dell'espressione genica.

Struttura e funzioni delle membrane biologiche. La membrana plasmatica: struttura e funzioni. I trasporti attraverso la membrana plasmatica.

Il sistema di membrane interne. Struttura e funzioni del reticolo endoplasmatico liscio e rugoso. Struttura e funzioni dell'Apparato del Golgi. Il traffico vescicolare e la secrezione. Lo smistamento delle proteine. Endocitosi e lisosomi.

I mitocondri. Struttura, funzioni e biogenesi. Fosforilazione ossidativa. Teoria endosimbiontica dell'origine dei mitocondri.

Il citoscheletro: struttura e funzioni. I movimenti nelle fibre muscolari.

L’ambiente extracellulare. L'adesione delle cellule animali alla matrice extracellulare e le giunzioni intercellulari.

Il ciclo cellulare. La regolazione del ciclo cellulare. La mitosi: significato funzionale e fasi. Le caratteristiche delle cellule cancerose. Basi molecolari delle cellule tumorali. Fattori di crescita, oncogeni, oncosoppressori, apoptosi.

Riproduzione asessuata e sessuata. La meiosi: significato funzionale e fasi. Il crossing-over e l'assortimento indipendente. I riarrangiamenti cromosomici. Sindromi causate da aneuploidie dei cromosomi autosomici e dei cromosomi sessuali.

Comunicazione cellulare. Recettori di membrana e secondi messaggeri: principali vie di trasduzione del segnale.

I concetti alla base dell’ereditarietà. Il gene come unità ereditaria. Definizione di genotipo e fenotipo. Le leggi di Mendel. Dominanza incompleta, codominanza, alleli multipli. Mappe cromosomiche. Eredità legata al sesso. Pleiotropia. Interazione tra geni. Effetto dell'ambiente sull'azione genica. Modalità di trasmissione dei caratteri ereditari con accenni sulle patologie di tipo genetico.

 

 

Impegno orario complessivamente richiesto allo studente

170 ore di studio individuale

Metodi insegnamento

Lezioni frontali

Risorse per l'apprendimento

- Libro di testo consigliato: Alberts et al., L’Essenziale di Biologia molecolare della cellula. Ed. Zanichelli.

- Immagini tratte dai siti web, articoli scientifici.

 

 

Attività di supporto

Seminari e prove in itinere aperte alla discussione; proiezioni delle sole immagini ed invito agli studenti a discuterle, commentarle, confrontare se sono state riportate correttamente negli appunti.

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria.

 

Modalità di accertamento

Modalità di accertamento

Le modalità generali sono indicate nel regolamento didattico di Ateneo all’art.22 consultabile al link http://www.unicz.it/pdf/regolamento_didattico_ateneo_dr681.pdf

 

L’esame sarà svolto in forma orale, con rappresentazione scritta, da parte dello studente, di strutture cellulari e molecolari.

 

Schematicamente lo studente è valutato:

 

 

Conoscenza e comprensione argomento

Capacità di analisi e sintesi

Utilizzo di referenze

Non idoneo

Importanti carenze.

Significative inaccuratezze

Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi

Completamente inappropriato

18-20

A livello soglia. Imperfezioni evidenti

Capacità appena sufficienti

Appena appropriato

21-23

Conoscenza routinaria

E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente

Utilizza le referenze standard

24-26

Conoscenza buona

Ha capacità di a. e s. buone gli argomenti sono espressi coerentemente

Utilizza le referenze standard

27-29

Conoscenza più che buona

Ha notevoli capacità di a. e s.

Ha approfondito gli argomenti

30-30L

Conoscenza ottima

Ha notevoli capacità di a. e s.

Importanti approfondimenti personali