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
BIOCHIMICA.
A) INTRODUZIONE: fondamenti di chimica organica.
B) BIOCHIMICA STRUTTURALE
I carboidrati. Struttura e classificazione dei monosaccaridi. Il legame glicosidico, i disaccaridi. Homopolysaccharides: amido e glicogeno. Amminoacidi: proprietà strutturali e classificazione. Peptidi e proteine: il legame peptidico e le sue caratteristiche. Struttura proteica: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Conformità e funzione delle proteine. Lipidi: classificazione, struttura e funzione degli acidi grassi, dei trigliceridi e del colesterolo. Membrane biologiche: il doppio strato lipidico e le proteine di membrana. Nucleotidi e acidi nucleici.
C) BIOCHIMICA GENERALE E METABOLICA
Emoglobina: struttura e funzione. Meccanismo molecolare del trasporto di O2. Fattori che cambiano l'affinità per O2.
Catalisi enzimatica: sito attivo, specificità. Enzimi e loro classificazione.
Energia libera e spontaneità delle reazioni. La termodinamica delle reazioni biologiche, ATP come vettore di energia.
Metabolismo cellulare: reazioni di ossidazione e degradazione, reazioni di biosintesi.
Bioenergetica mitocondriale. Coenzimi e riduzioni di ossidazione biologica. La catena respiratoria: componenti e funzioni. Meccanismo di fosforilazione ossidativa.
Il metabolismo dei carboidrati. Glicolisi, bilancio energetico e regolazione. Il destino del piruvato in condizioni aerobiche e anaerobiche. Il ciclo di Krebs. Gluconeogenesi. Metabolismo del glicogeno. Controllo ormonale del metabolismo del glucosio mediante adrenalina, glucagone e insulina. Metabolismo lipidico e proteico, cenni.
BIOLOGIA:
L1. La biologia come scienza: metodi e concetti. La chimica della vita. Il principio unificante della Biologia: la Teoria dell’Evoluzione. Medicina darwiniana.
L2 - Origine ed evoluzione della vita sulla Terra. Biologia della cellula: procarioti ed eucarioti.
L3- Ciclo e riproduzione cellulare (scissione procariotica e mitosi). Riproduzione sessuale: la meiosi e i cicli sessuati.
L4 - Oogenesi, spermatogenesi e regolazione ormonale. Evoluzione e conseguenze della riproduzione sessuale.
L5-. Evoluzione delle popolazioni: le cause della microevoluzione. Macroevoluzione e filogenesi.
L6- Evoluzione dei vertebrati e dell’ uomo. I Primati: adattamenti alla visione. Le Australopitecine e il genere Homo: adattamenti per la postura eretta ed evoluzione del cervello e del linguaggio.
L7. 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
BIOCHIMICA
Introduzione alla Biochimica di Lehninger;
David L. Nelson, Michael M. Cox
Zanichelli;
Chimica, Biochimica e Biologia Applicata
Massimo Stefani e Niccolò Taddei
Zanichelli
BIOLOGIA
Solomon. Fondamenti di Biologia. Edises
MORFOLOGIA E GENETICA DELLO SVILUPPO
Suzuki DT, Griffiths AJF, Miller JH, Lewontin RC. Genetica. Principi di Analisi Formale. 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.
Le lezioni si svolgeranno in presenza, nel rispetto degli standard di sicurezza, salvo ulteriori disposizioni dovute all’eventuale perdurare dell’emergenza sanitaria. Il materiale didattico sarà depositato sulla specifica piattaforma ad accesso riservato agli studenti (Elly) e comprenderà presentazioni iconografiche, audio-video di supporto o videoregistrazione delle lezioni.
Modalità verifica apprendimento
La valutazione degli apprendimenti è effettuata tramite un esame finale scritto, che si compone di tre parti, relativi ai tre moduli.
Lo studente dovrà quindi, previa iscrizione online, sostenere un esame scritto negli appelli del calendario ufficiale d’esami. La prova scritta, della durata di un’ora, sarà un test a risposta multipla composto da 45 domande a risposta multipla, 15 domande per ciascun modulo. L’esame sarà superato solo con la sufficienza (18/30) in ciascuno dei 3 moduli. Il punteggio finale sarà la media del voto ottenuto in ciascuno dei 3 moduli. Il punteggio di 30/30 in tutti i 3 moduli si tradurrà nel voto finale di 30 e lode.
I risultati dell’esame sono pubblicati sul portale Esse3 entro una settimana dalla data dell’esame, e avranno una settimana di tempo per rifiutare il voto. Gli studenti possono visionare l’esame, previo appuntamento con il docente.
Gli Studenti con DSA/BSE devono preventivamente contattare Le Eli-che: supporto per studenti con disabilità, D.S.A., B.E.S. (https://sea.unipr.it/it/servizi/le-eli-che-supporto-studenti-con-disabilita-dsa-bes)
Altre informazioni
Il materiale didatico sarà disponibile sulla specifica piattaforma ad accesso riservato agli studenti (Elly) e comprenderà presentazioni iconografiche, audio-video di supporto o videoregistrazione delle lezioni.
