Scienze di base

Struttura atomica. Legami chimici: legame ionico e covalente
Legami intermolecolari: forze di van der Waals e legami a ponte di idrogeno.
L'acqua: struttura e proprietà; interazioni deboli nei sistemi acquosi.
Le soluzioni acquose: concentrazione delle soluzioni; proprietà colligative delle soluzioni, osmosi.
Reazioni chimiche: concetti generali. Reazioni ed equilibrio. Catalizzatori. Reazioni redox
Equilibri ionici in soluzione acquosa: ionizzazione dell'acqua; prodotto ionico dell'acqua; pH; acidi e basi; soluzioni tampone.
l carbonio e suoi legami. Principali classi di composti organici.
Struttura delle molecole organiche di interesse biologico.
Gli enzimi: caratteristiche strutturali; meccanismo d'azione; meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica.
Metabolismo: caratteristiche generali; vie cataboliche e anaboliche.
Metabolismo energetico: composti energetici, ciclo dell'ATP, meccanismi di sintesi dell'ATP; ciclo di Krebs; catena respiratoria e fosforilazione ossidativa.
Stress ossidativo e difese antiossidanti
Generalità sul metabolismo dei glucidi: digestione; origine e destini metabolici del glucosio; meccanismi di regolazione del metabolismo glucidico.
Generalità sul metabolismo dei lipidi: digestione; origine e destini metabolici degli acidi grassi; meccanismi di regolazione del metabolismo lipidico.
Generalità sul metabolismo degli aminoacidi: digestione; origine e destini metabolici degli amminoacidi; meccanismi di regolazione del metabolismo degli amminoacidi.

Caratteristiche degli organismi viventi: teoria cellulare; metodi di studio della cellula; cellule procariotiche; cellule eucariotiche; organizzazione gerarchica in biologia; evoluzione degli organismi.
Macromolecole biologiche: lipidi, zuccheri, acidi nucleici, proteine.
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
Organizzazione di DNA e cromatina nei cromosomi
La divisione equazionale delle cellule somatiche
La divisione riduzionale delle cellule germinali
Gametogenesi e fecondazione
Le leggi mendeliane che regolano la trasmissione dei geni: correlazione tra genotipo e fenotipo
Dal gene alla proteina e al fenotipo: relazione fra genotipo e fenotipo
Interazioni alleliche: alleli dominanti, alleli recessivi e codominanza
Legge della segregazione dei caratteri e principio dell'assortimento indipendente
Le modalità di trasmissione dei tratti monogenici nell'uomo
Esempi di patologie ereditarie monogeniche a trasmissione mendeliana (Fibrosi cistica, talassemia, sordità)
Eredità autosomica dominante e recessiva
Penetranza e espressività, alleli multipli (gruppi sanguigni ABO, Rh).
Eredità legata al sesso
Eredità mitocondriale
Eterogeneità genetica
Alberi genealogici

Introduzione: Ruolo della misura. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Il sistema internazionale di unità di misura. Richiami sui vettori (somma, sottrazione, scomposizione).

Cinematica: Traiettoria, spostamento, velocità, accelerazione, moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato.
Dinamica - Principi della dinamica, forza gravitazionale, campo di forze, lavoro di una forza, energia meccanica, potenza.
Statica - Condizioni di equilibrio di un punto materiale, corpo rigido, coppia di forze, momento di una forza, momento di una coppia di forze, condizione di equilibrio di un corpo rigido, baricentro, stabilità dell'equilibrio, le leve con esempi equilibrio corpo umano.
Statica e Dinamica dei fluidi - Stati di aggregazione della materia, densità, pressione e sue unità di misura, principio di isotropia, principio di Pascal, Stevino e Archimede, galleggiamento, martinetti idraulico, teorema di Bernoulli, liquido reale, regime laminare e turbolento, legge di Hagen-Poiseuile, trascinamento viscoso.
Termologia - Temperatura, termometro a dilatazione, equazione di stato dei gas perfetti, calore, equivalente meccanico della caloria, calore specifico, conduzione, convezione, irraggiamento.
Elettrostatica e correnti. Carica elettrica, legge di Coulomb, energia potenziale e potenziale, differenza di potenziale, conduttori e isolanti, capacità di un condensatore, corrente elettrica, leggi di Ohm, resistenze in serie e in parallelo, effetto termico.
Radiazioni. Radiazioni ionizzanti, sorgenti naturali e artificiali, radioattività, decadimento, raggi X.