Obiettivi formativi
principale obiettivo formativo del corso è quello di stimolare l’interesse per le discipline biologiche avvalendosi del ragionamento ipotetico-deduttivo della scienza. Per ottenere questo risultato le conoscenze e la memorizzazione degli argomenti saranno sempre raggiunti attraverso la comprensione delle ipotesi e degli esperimenti che hanno portato alle più importanti scoperte e teorie nell’ambito delle varie branche della biologia a partire dalla Biochimica ( il ruolo funzionale delle biomolecole che compongono la cellula e gli aspetti fondamentali del metabolismo cellulare) Biologia cellulare, genetica e Biologia evoluzionistica. Questo approccio didattico consentirà allo studente che frequenta le lezioni di acquisire il pensiero critico e la capacità di osservare i fenomeni, formulare ipotesi esplicative e test sperimentali per verificarle. Questo condurrà ad un miglior apprendimento e alla capacità di comunicare le proprie conoscenze unitamente ad un’autonomia nel giudicare e interpretare i risultati derivanti dall’osservazione o dagli esperimenti.
Lo studente al termine del corso dovrebbe acquisire una comprensione delle interconnessioni tra la chimica e la biologia.
Prerequisiti
nessuno
Contenuti dell'insegnamento
Il corso si propone di far comprendere l'importanza delle conoscenze biologiche per quanto riguarda la Biochimica( chimica della vita) la Biologia Generale, la Genetica e l'evoluzione nella formazione culturale degli studenti delle professioni sanitarie L'approccio evoluzionistico ne costituisce l'elemento caratterizzante.
BIOLOGIA APPLICATA E GENETICA GENERALE: La teoria dell'evoluzione come principio unificante delle scienze biologiche è la chiave interpretativa dei livelli di organizzazione biologica ( dalle attività molecolari al comportamento degli organismi). Perciò i vari argomenti, soprattutto focalizzati sulla biologia animale, tra i quali le basi molecolari della vita, biologia cellulare, genetica, riproduzione , il comportamento animale e umano vengono affrontati sulla base della conoscenza approfondita dei meccanismi dell'evoluzione biologica. Questo tipo di programma di studio è concepito per fornire al laureato in scienze infermieristiche la cultura biologica di base per poter comprendere che la cura del “corpo”(vedi clinica medica, chirurgia) e quella della “psiche”.(Psichiatria, psicologia clinica e neuropsichiatria) sono strettamente legate.
BIOCHIMICA: Chimica organica: gruppi funzionali e loro reattività. Biomolecole: amminoacidi e proteine; carboidrati semplici e complessi; lipidi. Enzimi. Emoglobina. Schema generale ed evoluzione del metabolismo: vie cataboliche e anaboliche. Ruolo dell’ATP. Respirazione cellulare e metabolismo dei carboidrati. Cenni su metabolismo dei trigliceridi e degli amminoacidi.
Programma esteso
BIOLOGIA E GENETICA
1. La biologia come scienza: Il metodo scientifico. Il principio unificante della Biologia: La teoria dell’evoluzione.
2. Le basi chimiche della vita. Le macromolecole biologiche ( vedi anche programma di biologia molecolare) Origine ed evoluzione della vita sulla Terra.
3. Biologia della cellula. Procarioti ed Eucarioti. Struttura e funzione della cellula. La membrana cellulare. Energia e metabolismo. Ciclo e riproduzione cellulare (scissione procariotica e mitosi).
4. Riproduzione sessuale. La meiosi e i cicli sessuati. Oogenesi, Spermatogenesi e Regolazione ormonale dell’attività riproduttiva nei mammiferi. Evoluzione, conseguenze e significato adattativo della riproduzione sessuale. Investimento parentale e selezione sessuale.
5. Genetica. Mendel e l'idea di gene. Estensioni della genetica mendeliana. Eredità poligenica. Le basi cromosomiche dell’eredità: Gli esperimenti di Morgan. Cromosomi sessuali, determinazione del sesso e disordini legati al sesso. Esempi di genetica umana: aberrazioni cromosomiche; malattie autosomiche recessive e dominanti. Le basi molecolari dell’eredità: il DNA. Dal gene alla proteina: sintesi proteica e codice genetico. Mutazioni geniche.
6. I meccanismi dell’evoluzione. La teoria di Darwin. Le prove dell’evoluzione. La sintesi moderna. Il teorema di Hardy-Weinberg. Microevoluzione. Il concetto di specie e la speciazione. Macroevoluzione.
7. Evoluzione dell’uomo. Evoluzione dei Primati. gli Ominidi e il genere Homo. Evoluzione del cervello e del linguaggio.
8. Biologia del comportamento. Cause prossime e cause remote. Istinto e apprendimento: Nature vs Nurture. Geni e comportamento. Sviluppo del comportamento. Regolazione endocrina e comportamento. Imprinting e teoria dell’attaccamento. Comportamento sociale. Psicobiologia evoluzionistica e principi di Medicina Darwiniana
BIOCHIMICA
Chimica di base: La costituzione della materia, elementi e composti. Le particelle fondamentali dell’atomo. Numero atomico e numero di massa. Peso atomico e peso molecolare. Isotopi. Ioni: cationi ed anioni. La tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi di interesse biologico. Elettronegatività e legame chimico: legame ionico e legame covalente. Polarità delle molecole. Valenza e numero di ossidazione. Fondamenti di chimica inorganica: formule e nomi dei composti inorganici più comuni. Il principio di conservazione della massa e della carica: bilanciamento di semplici reazioni. Concetto di mole, conversione da grammi a moli e viceversa, calcoli stechiometrici elementari. Le soluzioni: principali modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni.
II) 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) biologico
- Chimica del carbonio. Idrocarburi e gruppi funzionali di importanza biochimica. Formule di struttura delle molecole organiche e nomenclatura. L'isomeria 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 dei trigliceridi e degli amminoacidi.
Bibliografia
Elementi di Biologia ; Solomon et al, EDISES oppure Fondamenti di Biologia Solomon et al, EDISES
Fondamenti di Biologia Campbell et al. Pearson
Biologia come funziona la vita, Morris et al, Zanichelli
Lezioni di Biologia Parmigiani. Edizioni S.Croce (Parma)
Metodi didattici
Il corso si svolgerà per mezzo di lezioni frontali in presenza, che faranno uso di sistemi multimediali, proiezioni di immagini, schede e filmati. Le lezioni saranno rese disponibili anche per la fruizione in streaming, via Teams, qualora il perdurare dell'emergenza sanitaria da COVID 19 non consentisse lo svolgimento della lezione in presenza. Durante le lezioni gli studenti saranno sollecitati ad intervenire in maniera costruttiva ed in modo interattivo Le lezioni si svolgeranno con ausilio di materiale iconografico raccolto in presentazioni che saranno messe a disposizione degli studenti sulla piattaforma Elly
Modalità verifica apprendimento
L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal modulo prevede una prova scritta con quiz a risposta multipla e domande aperte. La prova verterà su tutti gli argomenti trattati nel corso. Mediante domande riguardanti i contenuti del corso verrà accertato se lo studente ha raggiunto l’obiettivo della conoscenza e della comprensione dei contenuti.
Qualora a causa del perdurare dell'emergenza sanitaria, lo svolgimento degli esami di profitto si procederà con prove scritte a distanza (Teams e/o Elly).
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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