Scienze biologiche

A.A. 2019/2020
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.
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 di membrana
- 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
6) respiratorio
- meccanica respiratoria
- scambio e trasporto dei gas nel sangue
- l'emoglobina
7) cardiovascolare
- meccanica cardiaca (ciclo cardiaco)
- elettrofisiologia delle cellule cardiache
- la gittata cardiaca: sua regolazione
- controllo pressione arteriosa
8) il rene
- il glomerulo: meccanismi di ultrafiltrazione
- trasporti tubolari: riassorbimenti e secrezioni
- meccanismo dell'ADH e dell'aldosterone
9) apparato digerente: cenni anatomici
- 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
10) metabolismo energetico
- metabolismo basale e bilancio energetico
- catabolismo e anabolismo
- temperatura corporea: regolazione e mantenimento
- la febbre
11) principi di endocrinologia:
- ipotalamo-ipofisi
- ormone della crescita
- tiroide e ormoni tiroidei
- ghiandole surrenali: risposta allo stress
12) cenni di funzioni superiori
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
1) Sherwood: Fondamenti di Fisiologia Umana- Piccin
2) Stanfield: Fisiologia - EDISES
3) Berne&Levy: Fisiologia - CEA
4) Silverthorn: Fisiologia Umana - Pearson
Biochimica
Programma
1) L'atomo, l'elettronegatività ed il potenziale di ionizzazione
- tavola periodica degli elementi
- i legami chimici: covalente neutro e polarizzato, ionico, ponti idrogeno
2) L'acqua:
- struttura molecolare, proprietà chimiche e biologiche
- le soluzioni acquose: gli elettroliti forti e deboli, pH, i sistemi tampone, la pressione osmotica
3) Le proteine:
- gli aminoacidi: struttura molecolare, proprietà chimiche e biologiche
- le proteine: strutture (primaria, secondaria, terziaria, quaternaria)
- rapporto struttura/funzione delle proteine. Esempi: il collagene
- le glicoproteine e i proteoglicani
4) Il sangue:
- composizione del sangue
- l'emoglobina: struttura, funzioni e regolazioni delle funzioni
- la mioglobina: struttura, funzioni
- il trasporto ematico di ossigeno e di anidride carbonica
5) Gli enzimi:
- le variazioni di energia libera di Gibbs associate alle reazioni: reazioni esoergoniche ed endoergoniche
- la catalisi enzimatica e l'energia di attivazione
- la legge di Michaelis Menten: il significato della Km
- regolazione enzimatica: allosterica, covalente, effetto del pH, effetto della temperatura, inibitori competitivi e non competitivi
- coenzimi e cofattori
6) NADH ed il FADH2: struttura, funzione
- la struttura mitocondriale e gli enzimi della catena di trasporto degli elettroni
- generazione del gradiente elettrochimico tra membrane mitocondriali e sintesi di ATP
- l'ATP: struttura e funzione
7) Il ciclo di Krebs
- funzione dell'Acetil-Coenzima A
- svolgimento nei mitocondri, principali intermedi del ciclo metabolico
- bilancio energetico, intermedi comuni ad altri percorsi metabolici
8) Il metabolismo dei carboidrati:
- struttura dei carboidrati e degli zuccheri alimentari
- l'entrata del glucosio nelle cellule: l'esochinasi
- la glicolisi: bilancio energetico
- l'acido lattico e il ciclo di Cori
- la gluconeogenesi: principali intermedi metabolici, bilancio energetico
- il glicogeno: struttura e funzione
- la glicogeno sintesi e la glicogenolisi
- esochinasi e glucochinasi
- l'insulina e il glucagone: controllo ormonale di chinasi/fosfatasi che regolano glicogeno sintesi e glicogenolisi
9) L'ossidazione extramitocondriale del glucosio e lo shunt dei pentoso-fosfati
10) Il metabolismo dei lipidi:
- struttura dei grassi alimentari
- la ossidazione e la biosintesi degli acidi grassi: compartimentazione subcellulare, principali intermedi metabolici e loro relazione con altri percorsi metabolici, bilancio energetico
- i trigliceridi degli adipociti: struttura, funzione, riciclo e provenienza del glicerolo
- biosintesi dei fosfolipidi
- l'insulina e il glucagone: controllo ormonale di chinasi/fosfatasi che regolano la trigliceride lipasi
11) Il metabolismo delle proteine:
- le proteine quali fonti di azoto, ruolo dell'azoto e bilancio dell'azoto nell'organismo
- il metabolismo del gruppo amminico: la transaminazione e la deaminazione ossidativa, il carbamil-fosfato (struttura e funzione) e il ciclo dell'urea
il metabolismo dello scheletro carbonioso: intermedi metabolici e loro relazione con altri percorsi metabolici
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
- "Chimica e Biochimica" per Lauree Triennali in area sanitaria, Samaja e Paroni, Piccin.
- "Appunti di biochimica per le Lauree Triennali" Catani, Savivi, Guerrieri, Avigliano, Piccin.
Biochimica clinica e biologia molecolare clinica
Programma
1) Biochimica Clinica: introduzione, scopi, definizioni
-Livelli di intervento del laboratorio. Concetti di test diagnostico e sue finalità (screening, approfondimento diagnostico, monitoraggio delle malattie)
2) 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
3) Concetto di variabilità totale
-Variabilità biologica e fattori che la influenzano
-Variabilità analitica
-Tipi di errori. Attendibilità di un metodo di dosaggio
4) Valori di riferimento
-concetto di intervallo di riferimento
-concetto di valori decisionali
-concetto d differenza critica
Approfondimento di alcuni argomenti a scelta del docente (ad esempio: il monitoraggio del diabete, dell'assetto lipidico, della funzione renale, biochimica della saliva, marcatori cardiaci, le proteine plasmatiche, i marcatori tumorali 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
- Gaw et al. Biochimica Clinica, Curatore: M. Lobello, L. Rossi, Elsevier Masson; 2007
- M. Ciaccio, G. Lippi Biochimica Clinica e Medicina di Laboratorio, Edises; 2017
- G. Federici Medicina di laboratorio Milano, Mc Graw Hill, 2014
- Lw Janson, Me Tischler - Il quadro d'insieme- Biochimica Clinica. Ed. It. Mario Plebani, Piccin, 2015
- Sul portale Ariel: slide presentate a lezione, articoli scientifici e materiale vario riguardanti alcuni degli argomenti trattati
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 meiosi,
- 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
Genetica e biologia molecolare, Estratto da K.A. Mason-Piccin; Elementi di biologia-Solomon, Berg, Martin, EdiSeS; Biologia e Genetica Donati , Stefani , Taddei-Zanichelli
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

Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
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
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail