Scienze biologiche

A.A. 2024/2025
9
Crediti massimi
90
Ore totali
SSD
BIO/09 BIO/10 BIO/12 BIO/13
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso integrato fornisce allo studente le conoscenze dei meccanismi della fisiologia e della biochimica generale, associati a nozioni di biochimica applicata alla clinica e a concetti di biologia generale. Vengono approfonditi i principi di fisiologia del cavo orale.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso integrato lo studente conosce i concetti di base della fisiologia, della biochimica generale, della biochimica clinica e della biologia generale, con particolare approfondimento della fisiologia del cavo orale.
Corso singolo

Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.

Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile

Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Verifica scritta con quiz a risposta multipla e domande aperte seguito da prova orale.
Fisiologia
Programma
1) Fisiologia cellulare
· i trasporti
· ioni e molecole attraverso le membrane
· la diffusione - la pressione osmotica
· potenziali di membrana a riposo - i potenziali di equilibrio
· potenziali graduati
2) Potenziale d'azione
· genesi del Potenziale d'Azione
· la refrattarietà assoluta e la refrattarietà relativa
· propagazione del potenziale d'azione - la mielina
3) Sinapsi
· sinapsi chimiche ed elettriche
· meccanismi di rilascio sinaptico
· la modulazione sinaptica

4) organizzazione generale del sistema nervoso centrale
· sistemi somatosensoriali
· recettori sensoriali
· vie sensoriali
5) muscolo scheletrico
· meccanismi molecolari: il ciclo di contrazione
· accoppiamento eccitazione-contrazione
· vie motorie
· fusi neuromuscolari
· cenni sui riflessi spinali
10) apparato respiratorio
· meccanica respiratoria
· scambio e trasporto dei gas nel sangue
· l'emoglobina
11) apparato cardiovascolare
· meccanica cardiaca (ciclo cardiaco)
· elettrofisiologia delle cellule cardiache
· la gittata cardiaca: sua regolazione
· controllo pressione arteriosa
12) apparato escretore
· il glomerulo renale: meccanismi di ultrafiltrazione
· trasporti tubolari: riassorbimenti e secrezioni
· meccanismo dell'ADH e dell'aldosterone
12) apparato digerente
· masticazione, salivazione, deglutizione
· funzioni dello stomaco
· controllo dell'attività gastrica: ormoni dell'apparato digerente
· digestione e assorbimento: proteine, carboidrati, lipidi
· cenni di funzionalità epatica e pancreatica
13) metabolismo
· metabolismo basale e bilancio energetico
· catabolismo e anabolismo
· temperatura corporea: regolazione e mantenimento
· la febbre
14) principi di endocrinologia:
· ipotalamo-ipofisi
· ormone della crescita
· tiroide e ormoni tiroidei
· ghiandole surrenali: risposta allo stress
Metodi didattici
Questo corso si base interamente su lezioni frontali in cui verranno mostrate e spiegate e discusse molte diapositive. Per la preparazione dell'esame è necessario l'utilizzo di un testo di Fisiologia Umana.
Materiale di riferimento
è FORTEMENTE suggerito l'utilizzo di uno qualunque dei seguenti 4 testi
1) Sherwood: Fondamenti di Fisiologia Umana- Piccin,
2) Stanfield: Fisiologia - EDISES,
3) Berne&Levy: Fisiologia - CEA,
4) Silverthorn: Fisiologia Umana - Pearson
Biochimica
Programma
1. Introduzione al corso. La materia. La struttura dell'atomo: numero atomico e di massa, massa atomica, massa molecolare, mole, teoria atomica, orbitali, configurazione elettronica, tavola periodica. Legami chimici: stabilità elettronica, ioni, legami forti/deboli, tipologia di legami.
2. Reazioni chimiche: stechiometria, reversibilità, equilibrio, spontaneità, ossidoriduzioni. Acqua: distribuzione nell'organismo, struttura dell'acqua, legame a idrogeno. Soluzioni: sostanze apolari e polari, concentrazione, molarità. Equilibrio acido-base: ionizzazione dell'acqua, pH, acidi/basi/neutri, forza di un acido/base, soluzioni tampone, sistemi tampone (bicarbonato, fosfato, proteine), acidosi/alcalosi metabolica e respiratoria.
3. Elementi di chimica organica. Idrocarburi: alcani, cicloalcani, conformazione, alcheni ed alchini, aromatici. Gruppi funzionali: alcoli, tioli, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici, ammine. Amminoacidi: classificazione, zwitterioni, curva di titolazione e punto isoelettrico.
4. Biochimica strutturale: le biomolecole. Peptidi e proteine: legame peptidico, struttura delle proteine. Carboidrati: monosaccaridi, legame glicosidico, anomeria, polisaccaridi. Lipidi: strutture, acidi grassi, esteri degli acidi grassi, fosfolipidi, sfingolipidi e colesterolo. Nucleotidi e acidi nucleici: struttura del DNA.
5. Enzimi: struttura, classificazione, specificità, meccanismo d'azione, energia di attivazione, coenzimi, fattori che influenzano l'attività enzimatica. Cenni di cinetica enzimatica ed enzimi in campo diagnostico. Emoglobina e trasporto dell'ossigeno.
6. Concetto di metabolismo. Bioenergetica: ATP e i suoi prodotti di idrolisi, energia libera di Gibbs. Produzione di energia nei mitocondri: struttura del mitocondrio, ruolo e struttura dei coenzimi, catena di trasporto degli elettroni, gradiente protonico, fosforilazione ossidativa, ATP sintasi. Digestione e assorbimento dei nutrienti: il sistema digerente, enzimi digestivi, digestione e assorbimenti di carboidrati, lipidi, proteine.
7. Metabolismo dei carboidrati. Glicolisi, fermentazione lattica e alcolica, via dei pentosi fosfati e ciclo di Krebs.
8. Metabolismo del glicogeno. Glicogenolisi e glicogenosintesi. Gluconeogenesi. Regolazione ormonale della glicemia: insulina e glucagone.
9. Metabolismo dei lipidi. Biosintesi degli acidi grassi. Beta ossidazione. Corpi chetonici. Trasporto dei lipidi circolanti.
10. Metabolismo dei composti azotati. Metabolismo degli amminoacidi (transaminazione, deaminazione ossidativa), e ciclo dell'urea.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
Stefani M., Taddei N.: "Chimica, biochimica e biologia applicata", Zanichelli
Biochimica clinica e biologia molecolare clinica
Programma
Biochimica Clinica: introduzione, scopi, definizioni
-Livelli di intervento del laboratorio. Concetti di test diagnostico e sue finalità (screening, approfondimento diagnostico, monitoraggio delle malattie)
La fase pre-analitica e sue fonti di variabilità
-Preparazione del paziente
-Campionamento, trattamento, trasporto e conservazione dei campioni biologici: sangue, urine, feci, liquido cefalo rachidiano(liquor), liquidi di versamento nelle cavità sierose, liquido sinoviale, liquido amniotico, liquido seminale, succo gastrico, sudore.
-Criteri di accettabilità di un campione biologico
Concetto di variabilità totale
-Variabilità biologica e fattori che la influenzano
-Variabilità analitica
-Tipi di errori. Attendibilità di un metodo di dosaggio
Valori di riferimento
-concetto di intervallo di riferimento
-concetto di valori decisionali
-concetto d differenza critica
Approfondimento di alcuni argomenti monografici a scelta del docente (ad esempio: il monitoraggio del diabete, dell'assetto lipidico, della funzione renale, biochimica della coagulazione, della saliva, marcatori cardiaci, le proteine plasmatiche, i marcatori ossei, marcatori equilibrio acido base etc).
Metodi didattici
L'insegnamento consiste in lezioni frontali e analisi/discussione di casi clinici, con l'ausilio di materiale iconografico, in parte reso disponibile sulle piattaforme informatiche di UniMI. Quiz e sondaggi in classe mediante piattaforme informatiche quale ripasso degli argomenti più importanti. La consultazione del materiale presentato durante le lezioni frontali non sostituisce lo studio sui libri di testo.
Materiale di riferimento
il materiale è fornito dal docente a completamente degli appunti da prendere a lezione
Biologia applicata
Programma
1. Caratteristiche fondamentali della materia vivente:
- proprietà della materia vivente
- cellule e organismi
- teoria cellulare
- gerarchia dell'organizzazione biologica
2. Struttura e organizzazione cellulare:
- cellula eucariotica,
- principali teorie evolutive: invaginazione, ed endosimbiosi
- vantaggi e prove a favore di queste teorie
- organismi monocellulari e pluricellulari
- compartimentazione delle cellule eucariotiche
3. Composizione chimica della materia vivente:
- composti inorganici ed organici
- macromolecole biologiche
- importanza biologica dell'acqua
- struttura e funzione degli acidi nucleici
4. Flusso dell'informazione nella materia vivente:
- il dogma centrale della biologia
- dimostrazione che il DNA è il materiale ereditario
- esperimento di Meselson e Stahl
- duplicazione del DNA,
- generalità sulla struttura del gene eucariotico: introni ed esoni
- organizzazione della cromatina
5. Trascrizione e traduzione
- cenni sui meccanismi di trascrizione e maturazione degli mRNA
- struttura del ribosoma
- struttura del tRNA
- codice genetico
- traduzione
6. Ciclo cellulare
- riproduzione delle cellule eucariotiche, la mitosi, la meisosi ,
- crossing-over e variabilità genetica
7. Cenni sulla regolazione dell'espressione genica
Metodi didattici
Il docente utilizzerà lezioni frontali, supportati da mezzi visivi (powerpoint).
Materiale di riferimento
fortemente suggerito un testo di riferimento tra i seguenti:
BIOLOGIA e GENETICA. Chieffi -Dolfini -Malcovati et al. EDISES;
BIOLOGIA e GENETICA Donati - Stefani -Taddei Zanichelli;
Elementi di Biologia e Genetica. Bonaldo -Crisafulli-D'Angelo et al EdiSES
Moduli o unità didattiche
Biochimica
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 2
Lezioni: 20 ore

Biochimica clinica e biologia molecolare clinica
BIO/12 - BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA - CFU: 1
Lezioni: 10 ore

Biologia applicata
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 1
Lezioni: 10 ore
Docente: Doneda Luigia

Fisiologia
BIO/09 - FISIOLOGIA - CFU: 5
Lezioni: 50 ore

Docente/i
Ricevimento:
da concordare per email
Ospedale San Paolo, blocco C, 9 piano
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
via mangiagalli 32
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
H San Paolo -9 piano Blocco C