Biologia generale (2007/2008)

Corso a esaurimento

Codice insegnamento
4S00997
Docente
Roberto Bassi
crediti
5
Altri corsi di studio in cui è offerto
Settore disciplinare
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
3° Q dal 7-apr-2008 al 13-giu-2008.

Orario lezioni

3° Q
Giorno Ora Tipo Luogo Note
mercoledì 11.30 - 13.30 lezione Aula D  
giovedì 9.30 - 11.30 lezione Aula D  
venerdì 11.30 - 13.30 lezione Aula D  
venerdì 14.30 - 16.30 lezione Aula D  

Obiettivi formativi

Il corso ha lo scopo di dare allo studente una informazione di base sulle caratteristiche fondamentali degli organismi viventi. In particolare lo studente dovrà acquisire conoscenze sui principali costituenti inorganici ed organici degli organismi viventi e sul flusso dell’informazione genica, dal DNA alle proteine. Inoltre dovranno essere apprese nozioni sulla struttura dei virus, della cellula procariotica e della cellula eucariotica ed in particolare sul significato e meccanismo della compartimentazione della cellula animale e vegetale, sulla teoria simbiontica, sui processi di divisione cellulare, sui fenomeni riproduttivi nei procarioti e negli eucarioti e sui fondamenti della genetica.

Programma

- Livelli di organizzazione nel mondo vivente.
- Principi di classificazione degli organismi viventi.
- Virus. Struttura dei virus. Cenni sul ciclo vitale dei virus degli eucarioti. Virus ad RNA. La replicazione dei virus ad RNA. I retrovirus e la trasformazione cellulare. I batteriofagi: ciclo litico e ciclo lisogenico.
- Procarioti. Struttura della cellula procariotica. Le fonti energetiche dei procarioti. Gli estremofili: alcuni esempi.
- Eucarioti.
- Confronto tra la cellula procariotica e la cellula eucariotica.
- Il metabolismo e le basi energetiche dei fenomeni vitali. Le funzioni svolte dall’ATP.
- Autotrofismo ed eterotrofismo.
- I cicli della materia nella biosfera. Ciclo del carbonio. Ciclo dell’azoto.
- L’evoluzione degli organismi e delle molecole, la teoria endosimbiontica.

- Composizione chimica degli organismi viventi.
- Cenni sui principali costituenti chimici del protoplasma.
- Gli oligoelementi: loro importanza biologica.
- Proprietà chimiche dell’acqua: le conseguenze del legame a idrogeno. Funzioni biologiche dell’acqua e suo contenuto negli organismi viventi.
- Le molecole biologiche, costituenti fondamentali degli organismi viventi:
glicidi: cenni su monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi;
lipidi: loro significato biologico con particolare riferimento alle strutture membranose;
proteine: struttura, ruolo biologico ed esempi significativi (una proteina ormonale, l’insulina; due molecole trasportatrici di ossigeno, mioglobina ed emoglobina; il collagene; le proteine delle cellule muscolari, miosina, actina, tropomiosina e troponina).

- Acidi nucleici: localizzazione nella cellula.
- DNA: architettura molecolare (la doppia elica di Watson e Crick), proprietà chimico-fisiche e funzione.
- La replicazione semiconservativa del DNA (esperimento di Meselson e Stahl, descrizione del processo di replicazione, con particolare riferimento all’azione della DNA polimerasi).
- RNA: struttura. I vari tipi di RNA (RNA messaggero, RNA ribosomiale e RNA transfer). Formulazione del concetto di RNA messaggero.
- Il processo di trascrizione e l’RNA polimerasi. I siti promotori. Inizio, allungamento e termine della catena di RNA. Maturazione dell’RNA messaggero degli eucarioti
- Caratteristiche del codice genetico e sua decifrazione.
- Struttura dell’RNA transfer e funzione dell’aminoacil-tRNA sintetasi.
- I ribosomi dei procarioti e degli eucarioti: struttura e funzione.
- Il processo di traduzione: il meccanismo della sintesi proteica. Inizio, allungamento e termine della catena polipeptidica. Cenni sulle modificazioni post-traduzionali delle proteine.
- Valore genico degli acidi nucleici e sua dimostrazione sperimentale.
- Stato di condensazione della cromatina ed attività genica: eucromatina ed eterocromatina.
- La fibrilla nucleoistonica.
- Il ciclo cellulare: definizione e significato delle diverse fasi.
- La divisione cellulare negli eucarioti: la mitosi.
- I cromosomi: morfologia e numero.
- Tecniche di studio e conteggio dei cromosomi
- Il cariotipo umano normale e patologico (le più comuni aberrazioni cromosomiche e le aneuploidie).
- I cromosomi giganti: cromosomi politenici e cromosomi a spazzola.
- La riproduzione nei procarioti. Il test di fluttuazione. La ricombinazione nei batteri: trasformazione, coniugazione e trasduzione).
- La riproduzione negli eucarioti monocellulari e nei metazoi.
- La meiosi e la gametogenesi (spermatogenesi ed ovogenesi).
- La fertilizzazione: eventi biologici e biochimici.
- Genetica: i geni e i caratteri.
- Caratteri ereditari e caratteri acquisiti
- Fenotipo e genotipo.
- I metodi della ricerca genetica.
- Le leggi di Mendel.
- Caratteri associati.
- Costruzione di mappe genetiche.La mappatura dei cromosomi umani.
- Eredità multifattoriale.
- Cromosomi sessuali e trasmissione dei geni ad essi associati: eredità legata al sesso (eredità diaginica ed eredità oloandrica).
- Catene metaboliche e mutazioni geniche. Gli errori congeniti del metabolismo.
- Gruppi sanguigni: il sistema AB0 e il sistema Rh.

testo consigliato

- Neil A. Campbell, BIOLOGIA, seconda edizione italiana - Zanichelli.

Modalità d'esame

l’esame ha due componenti.

a) Scritto. In 45 minuti verrà saggiata la capacità dello studente di descrivere le principali vie metabolich e di rispondere a domande sia ascelta multipla che richiedenti un breve testo. Il massimo voto ottenibile con questa modalità è 28/30

c) Orale. Lo studente che abbia ottenuto 28/30 e aspiri ad un voto migliore dovrà discutere una presentazione di un articolo da scegliere in una lista proposta e rispondere alle domande che possono derivare dalla discussione sull'articolo stesso.