Scienze biologiche e biochimiche

A.A. 2019/2020
5
Crediti massimi
50
Ore totali
SSD
BIO/10 BIO/13
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
- Conoscere i processi biologici a livello molecolare, la struttura, le proprietà e le funzioni delle biomolecole.
- Conoscere le basi biochimiche degli stati patologici.
- Conoscere la biochimica sistematica umana.
- Conoscere le basi di biologia molecolare e cellulare.
Risultati apprendimento attesi
- Lo studente deve acquisire una conoscenza e una comprensione adeguate dei concetti di base di chimica, di biochimica e di biologia.
- Lo studente dovrà essere in grado di spiegare / descrivere la struttura, le funzioni e il metabolismo delle più importanti macromolecole biologiche, proteine, lipidi, acidi nucleici e carboidrati e il loro ruolo nelle vie metaboliche.
- Lo studente dovrà essere in grado di descrivere accuratamente la cellula eucariotica sia sul piano morfologico che funzionale. In particolare, dovrà aver acquisito conoscenze sufficienti a spiegare il processo di sintesi proteica, la regolazione dell'espressione genica e della variabilità biologica indotta dalle mutazioni e dal processo di ricombinazione.
- Lo studente dovrà essere in grado di fare ipotesi sulla base di dati genetici forniti sotto forma di pedigree o frequenze alleliche.
- Lo studente dovrà essere in grado di integrare le conoscenze apprese in corsi specifici di Biologia e Biochimica
- Lo studente dovrà essere in grado di esporre e spiegare, in modo semplice ma rigoroso, i processi biologici e biochimici che sono alla base della vita
Programma e organizzazione didattica

Sezione: Bosisio Parini

Responsabile
Prerequisiti
I prerequisiti consistono nelle conoscenze di chimica e di biologia necessarie per superare i test di ingresso al CdS.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame dell'intero corso integrato consiste in un test a risposta multipla con 60 domande:
30 di Biochimica (voto totale 12)
20 di Biologia (voto totale 12)
10 di Genetica (voto totale 6)
L'esito della prova verrà comunicato mediante pubblicazione dei risultati sul sito ARIEL del Corso.
Biochimica
Programma
L'acqua nei sistemi biologici: struttura e proprietà; interazioni deboli nei sistemi acquosi.
Equilibri ionici in soluzione acquosa: ionizzazione dell'acqua; prodotto ionico dell'acqua; pH; acidi e basi; soluzioni tampone.
Il carbonio e suoi legami. Principali classi di composti organici.
I componenti molecolari delle cellule: struttura, classificazione e funzioni delle molecole organiche di interesse biologico.
Amminoacidi e proteine.
Amminoacidi: classificazione, legame peptidico.
Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine e funzione.
Lipidi, membrane e trasporto.
Acidi grassi saturi ed insaturi; trigliceridi, fosfolipidi; colesterolo ed ormoni steroidici.
Lipidi strutturali: le membrane biologiche e le loro principali funzioni. Lipidi di riserva. Lipidi come segnali, cofattori e pigmenti.
Carboidrati.
Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Superfici cellulari.
Nucleosidi e Nucleotidi e acidi nucleici.

Le reazioni chimiche: Condizioni energetiche
Enzimi e catalisi biologica: caratteristiche strutturali; meccanismo d'azione; meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica.
Principi di Bioenergetica.
Aspetti generali. Energia libera. La variazione dell'energia libera. L'ATP come trasportatore di energia. Ossidazioni, riduzioni e trasferimento energetico.
Metabolismo: caratteristiche generali; vie cataboliche e anaboliche.
Metabolismo energetico: composti energetici, ciclo dell'ATP, meccanismi di sintesi dell'ATP.
Metodi didattici
Lezioni frontali (20 ore per il Modulo di Scienze biochimiche e 30 ore per Scienze Biologiche).
Per entrambi i moduli ogni lezione è supportata da una presentazione PowerPoint, messa a disposizione allo studente sul sito ARIEL. Il libro di testo è raccomandato come risorsa per aiutare a chiarire i concetti spiegati a lezione.
Materiale di riferimento
M. V. Catani, I. Savini, P. Guerrieri, L. Avigliano "Appunti di biochimica" Ed.: Piccin.
R. Roberti, G. Alunni Bistocchi, C. Antognelli, V. N. Talesa "Biochimica e Biologia per le professioni sanitarie" Seconda Edizione Ed.: McGrawHill.
M. Samara, R. Paroni "Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" Ed.: PICCIN
D.L. Nelson, M.M. Cox "Introduzione alla biochimica di Lehninger" Quinta edizione. Ed.: Zanichelli.
Biologia applicata
Programma
Evoluzione biologica mediante selezione naturale: Darwin e Wallace.
Struttura e organizzazione della cellula eucariotica: compartimentazione cellulare; organuli cellulari; ribosomi; citoscheletro; giunzioni; matrice.
Struttura e funzione delle membrane biologiche: modello a mosaico fluido; il trasporto attraverso la membrana.
Comunicazione cellulare: modalità di comunicazione tra cellule.
Ciclo cellulare e sua regolazione: fasi del ciclo; sistema di controllo; apoptosi; la cellula tumorale.
La riproduzione degli esseri viventi: riproduzione asessuata e sessuata; mitosi, meiosi e loro confronto; gametogenesi; fecondazione; differenziamento.
Replicazione del DNA: dogma centrale della biologia; esperimento di Meselson e Stahl; replicazione a livello molecolare; riparazione dei danni al DNA.
Trascrizione: vari tipi di RNA; sintesi di RNA; maturazione degli RNA messaggeri.
Traduzione e codice genetico: codice genetico e sue proprietà; meccanismo di sintesi proteica; destino post-sintetico delle proteine.
Il genoma degli eucarioti: struttura della cromatina; il nucleosoma; struttura del gene (introni-esoni); controllo dell'espressione genica.
Virus: struttura; virus batterici, animali e vegetali; interazioni cellula-virus.
I cromosomi umani e loro modalità di segregazione nel corso della mitosi e della meiosi
o Organizzazione di DNA e cromatina nei cromosomi
o La divisione equazionale delle cellule somatiche
o La divisione riduzionale delle cellule germinali
o Gametogenesi e fecondazione
Le leggi mendeliane che regolano la trasmissione dei geni: correlazione tra genotipo e fenotipo
o Dal gene alla proteina e al fenotipo: relazione fra genotipo e fenotipo
o Interazioni alleliche: alleli dominanti, alleli recessivi e codominanza
o Legge della segregazione dei caratteri e principio dell'assortimento indipendente
Le modalità di trasmissione dei tratti monogenici nell'uomo
o Esempi di patologie ereditarie monogeniche a trasmissione mendeliana (Fibrosi cistica, talassemia, sordità)
o Eredità autosomica dominante e recessiva
o Penetranza e espressività, alleli multipli (gruppi sanguigni ABO, Rh).
o Eredità legata al sesso
o Eredità mitocondriale
o Eterogeneità genetica
Alberi genealogici
Metodi didattici
Lezioni frontali (20 ore per il Modulo di Scienze biochimiche e 30 ore per Scienze Biologiche).
Per entrambi i moduli ogni lezione è supportata da una presentazione PowerPoint, messa a disposizione allo studente sul sito ARIEL. Il libro di testo è raccomandato come risorsa per aiutare a chiarire i concetti spiegati a lezione.
Materiale di riferimento
Sadava, Hillis, Heller, Berenbaum "Elementi di biologia e genetica" Ed.: Zanichelli.
Campbell, Reece " Biologia & Genetica. Ed.: Pearson.
De Leo, Ginelli, Fasano " Biologia e Genetica". Ed.: Edises.
Moduli o unità didattiche
Biochimica
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 2
Lezioni: 20 ore

Biologia applicata
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 3
Lezioni: 30 ore

Sezione: Don Gnocchi

Prerequisiti
I prerequisiti consistono nelle conoscenze di chimica e di biologia necessarie per superare i test di ingresso al CdS.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame dell'intero corso integrato consiste in un test a risposta multipla con 60 domande:
30 di Biochimica (voto totale 12)
20 di Biologia (voto totale 12)
10 di Genetica (voto totale 6)
L'esito della prova verrà comunicato mediante pubblicazione dei risultati sul sito ARIEL del Corso.
Biochimica
Programma
L'acqua nei sistemi biologici: struttura e proprietà; interazioni deboli nei sistemi acquosi.
Equilibri ionici in soluzione acquosa: ionizzazione dell'acqua; prodotto ionico dell'acqua; pH; acidi e basi; soluzioni tampone.
Il carbonio e suoi legami. Principali classi di composti organici.
I componenti molecolari delle cellule: struttura, classificazione e funzioni delle molecole organiche di interesse biologico.
Amminoacidi e proteine.
Amminoacidi: classificazione, legame peptidico.
Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine e funzione.
Lipidi, membrane e trasporto.
Acidi grassi saturi ed insaturi; trigliceridi, fosfolipidi; colesterolo ed ormoni steroidici.
Lipidi strutturali: le membrane biologiche e le loro principali funzioni. Lipidi di riserva. Lipidi come segnali, cofattori e pigmenti.
Carboidrati.
Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Superfici cellulari.
Nucleosidi e Nucleotidi e acidi nucleici.

Le reazioni chimiche: Condizioni energetiche
Enzimi e catalisi biologica: caratteristiche strutturali; meccanismo d'azione; meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica.
Principi di Bioenergetica.
Aspetti generali. Energia libera. La variazione dell'energia libera. L'ATP come trasportatore di energia. Ossidazioni, riduzioni e trasferimento energetico.
Metabolismo: caratteristiche generali; vie cataboliche e anaboliche.
Metabolismo energetico: composti energetici, ciclo dell'ATP, meccanismi di sintesi dell'ATP.
Metodi didattici
Lezioni frontali (20 ore per il Modulo di Scienze biochimiche e 30 ore per Scienze Biologiche).
Per entrambi i moduli ogni lezione è supportata da una presentazione PowerPoint, messa a disposizione allo studente sul sito ARIEL. Il libro di testo è raccomandato come risorsa per aiutare a chiarire i concetti spiegati a lezione.
Materiale di riferimento
M. V. Catani, I. Savini, P. Guerrieri, L. Avigliano "Appunti di biochimica" Ed.: Piccin.
R. Roberti, G. Alunni Bistocchi, C. Antognelli, V. N. Talesa "Biochimica e Biologia per le professioni sanitarie" Seconda Edizione Ed.: McGrawHill.
M. Samara, R. Paroni "Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" Ed.: PICCIN
D.L. Nelson, M.M. Cox "Introduzione alla biochimica di Lehninger" Quinta edizione. Ed.: Zanichelli.
Biologia applicata
Programma
Evoluzione biologica mediante selezione naturale: Darwin e Wallace.
Struttura e organizzazione della cellula eucariotica: compartimentazione cellulare; organuli cellulari; ribosomi; citoscheletro; giunzioni; matrice.
Struttura e funzione delle membrane biologiche: modello a mosaico fluido; il trasporto attraverso la membrana.
Comunicazione cellulare: modalità di comunicazione tra cellule.
Ciclo cellulare e sua regolazione: fasi del ciclo; sistema di controllo; apoptosi; la cellula tumorale.
La riproduzione degli esseri viventi: riproduzione asessuata e sessuata; mitosi, meiosi e loro confronto; gametogenesi; fecondazione; differenziamento.
Replicazione del DNA: dogma centrale della biologia; esperimento di Meselson e Stahl; replicazione a livello molecolare; riparazione dei danni al DNA.
Trascrizione: vari tipi di RNA; sintesi di RNA; maturazione degli RNA messaggeri.
Traduzione e codice genetico: codice genetico e sue proprietà; meccanismo di sintesi proteica; destino post-sintetico delle proteine.
Il genoma degli eucarioti: struttura della cromatina; il nucleosoma; struttura del gene (introni-esoni); controllo dell'espressione genica.
Virus: struttura; virus batterici, animali e vegetali; interazioni cellula-virus.
I cromosomi umani e loro modalità di segregazione nel corso della mitosi e della meiosi
o Organizzazione di DNA e cromatina nei cromosomi
o La divisione equazionale delle cellule somatiche
o La divisione riduzionale delle cellule germinali
o Gametogenesi e fecondazione
Le leggi mendeliane che regolano la trasmissione dei geni: correlazione tra genotipo e fenotipo
o Dal gene alla proteina e al fenotipo: relazione fra genotipo e fenotipo
o Interazioni alleliche: alleli dominanti, alleli recessivi e codominanza
o Legge della segregazione dei caratteri e principio dell'assortimento indipendente
Le modalità di trasmissione dei tratti monogenici nell'uomo
o Esempi di patologie ereditarie monogeniche a trasmissione mendeliana (Fibrosi cistica, talassemia, sordità)
o Eredità autosomica dominante e recessiva
o Penetranza e espressività, alleli multipli (gruppi sanguigni ABO, Rh).
o Eredità legata al sesso
o Eredità mitocondriale
o Eterogeneità genetica
Alberi genealogici
Metodi didattici
Lezioni frontali (20 ore per il Modulo di Scienze biochimiche e 30 ore per Scienze Biologiche).
Per entrambi i moduli ogni lezione è supportata da una presentazione PowerPoint, messa a disposizione allo studente sul sito ARIEL. Il libro di testo è raccomandato come risorsa per aiutare a chiarire i concetti spiegati a lezione.
Materiale di riferimento
Sadava, Hillis, Heller, Berenbaum "Elementi di biologia e genetica" Ed.: Zanichelli.
Campbell, Reece " Biologia & Genetica. Ed.: Pearson.
De Leo, Ginelli, Fasano " Biologia e Genetica". Ed.: Edises.
Moduli o unità didattiche
Biochimica
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 2
Lezioni: 20 ore

Biologia applicata
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 3
Lezioni: 30 ore
Docente: Biasin Mara

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