Obiettivi formativi
Lo scopo del corso è di fornire aglo studente le conoscenze per ai fenomeni biologici nei diversi livelli di organizzazione del fenomeno vita (molecolare, cellulare e organico) e comprendere la relazione tra struttura e funzione degli organismi. Attraverso l’acquisizione delle conoscenze di genetica e del suo contributo alla comprensione dell’ evoluzione e della diversità della vita lo studente sarà in grado di comprendere come anche nell’uomo, in quanto animale, valgono gli stessi principi comuni a tutti gli altri esseri viventi e che la ricerca biologica (in tutti i livelli di organizzazione del fenomeno vita) è il fondamento della conoscenza scientifica applicata in campo medico.
Prerequisiti
conoscenze di base di fisica, chimica, biologia
Contenuti dell'insegnamento
Il corso di Bioscienze intende fornire allo studente i principi generali per comprendere struttura, funzione ed evoluzione dei viventi a diversi livelli di organizzazione. Si compone di tre moduli di insegnamento: 1. Chimica e Biochimica, che fornisce le conoscenze delle struttura elettronica dell’atomo e delle molecole e i principi delle reazioni chimiche, con particolare attenzione alle macromolecole di interesse biologico e al metabolismo cellulare.2. Biologia generale e applicata, che si focalizza sui concetti e i principi di base delle scienze biologiche e del metodo scientifico, l struttura e riproduzione della cellula, i meccanismi dell’evoluzione e l’evoluzione dell’uomo. 3. Morfologia e Genetica dello sviluppo, che illustra strumenti e concetti teorici per lo studio della genetica alla base dello sviluppo morfofunzionale del corpo umano, con particolare riguardo all’occhio.
Programma esteso
Chimica e biochimica
- Acqua: proprietà chimiche e fisiche dell’acqua. Acqua come solvente:
interazioni deboli nei sistemi acquosi.
- Dipoli e interazioni tra molecole diverse. Il legame a idrogeno.
- Osmosi.
- Ionizzazione dell’acqua. Acidi, e basi. Il pH. Le soluzioni tampone e loro
funzione/significato biologici
- Chimica del carbonio.
- Idrocarburi saturi ed insaturi, gruppi funzionali di importanza
biochimica. Formule di struttura delle molecole organiche e
nomenclatura. L'isomeria ottica e geometrica delle molecole organiche.
Cenni sui composti omociclici ed eterociclici e composti aromatici.
- Reazioni dei gruppi funzionali di importanza biochimica.
- Macromolecole biologiche.
1) Amminoacidi, legame peptidico e proteine. Cenni sulla struttura
tridimensionale delle proteine. Relazioni struttura-funzione: mioglobina e
emoglobina. Enzimi, cenni su coenzimi e cofattori.
2) Carboidrati semplici e complessi.
3) Lipidi: trigliceridi e fosfolipidi.
- Metabolismo Cellulare.
- ATP come scambiatore di energia.
- La respirazione cellulare e il metabolismo dei carboidrati.
- Cenni sul metabolismo di trigliceridi e amminoacidi.
Biologia Applicata.
1. La biologia come scienza: metodi e concetti.
Il principio unificante della Biologia: la Teoria dell’Evoluzione. Medicina darwiniana. Origine ed evoluzione della vita sulla Terra.
2. Biologia della cellula: procarioti ed eucarioti. Ciclo e riproduzione cellulare (scissione procariotica e mitosi). Riproduzione sessuale: la meiosi e i cicli sessuati. Oogenesi, spermatogenesi e regolazione ormonale. Evoluzione e conseguenze della riproduzione sessuale.
3. Evoluzione delle popolazioni: le cause della microevoluzione. Macroevoluzione e filogenesi. Evoluzione dei vertebrati e dell’ uomo. I Primati e gli adattamenti alla visione. Le Australopitecine e il genere Homo: adattamenti per la postura eretta ed evoluzione del cervello e del linguaggio.
5. Le basi biologiche del comportamento umano. Elementi di biologia e genetica del comportamento. Istinto e apprendimento. Imprinting e teoria dell’attaccamento. Bio-psicologia evoluzionistica.
Genetica e Morfologia dello sviluppo
Geni, genotipo e fenotipo. I cromosomi: struttura e funzione.
Concetti fondamentali dello sviluppo: determinazione e differenziamento;
modelli di sviluppo nei Metazoi: la Drosophila.
Costruzione del pattern corporeo: i geni della segmentazione.
Determinazione del sesso.
Controllo genetico dello sviluppo dell'occhio ed evoluzione dell'occhio e
dei fotorecettori.
Bibliografia
BIOLOGIA
SOLOMON. Fondamenti di Biologia. Edises
Morfologia e genetica dello sviluppo:
Appunti dalle lezioni
Suzuki DT, Griffiths AJF, Miller JH, Lewontin RC. Genetica. Principi di Analisi Formale. Zanichelli
BIOCHIMICA
Introduzione alla Biochimica di Lehninger
David L. Nelson, Michael M. Cox
Zanichelli
Modulo di Chimica e Biochimica: Chimica, Biochimica e Biologia Applicata
Massimo Stefani e Niccolò Taddei
Zanichelli
Metodi didattici
Durante le lezioni verranno illustrati i principi e i concetti fondamentali di un argomento con riferimento alle metodologie e agli esperimenti scientifici rilevanti e alle possibili implicazioni in ambito della salute e benessere umano. Le lezioni si svolgono in modo interattivo e gli studenti sono incoraggiati a fare domande e proporre spiegazioni.
Modalità verifica apprendimento
L'accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso
prevede una prova scritta che verterà su tutto il programma del corso
integrato (Biochimica, Biologia e Morfologia e Genetica dello Sviluppo)
seguita, se si ottiene la sufficienza in tutti i moduli del corso
integrato, da una prova orale.
La prova orale consiste in domande: a) riguardanti eventuali errori
commessi nella prova scritta; b) contenuti del corso non menzionati nella
prova scritta. Obiettivo principale dell'esame è accertare se lo studente
ha raggiunto l'obiettivo di acquisire una solida conoscenza e una
comprensione d'insieme dei contenuti.
Come previsto dalla legge e dal regolamento didattico, non è possibile
svolgere l'esame in due parti e acquisire crediti di una parte dell’esame.
I moduli di biologia e morfologia-genetica prevedono una prova scritta in itinere.
Commissione d’esame: Paola Palanza, Alberto Spisni, Gobbi Giuliana.
Supplenti: Lugli Marco, Casali Emanuela
Altre informazioni
Materiale supplementare e/o le lezioni in pdf sono disponibili sul sito del corso.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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