Obiettivi Formativi

Conoscere i meccanismi di base della biologia generale e cellulare e comprendere i fondamentali meccanismi biochimici alla base dei processi biologici e la loro integrazione nell’organismo. Conoscere gli elementi fondamentali della genetica in riferimento alla fisiopatologia e alla diagnostica delle malattie. Conoscere la particolarità del mondo microbico in relazione alla salute dell’uomo ed agli stati di patologia.

Learning Goals

Understand the basic mechanisms of general and cell biology and understand the fundamental biochemical mechanisms at the basis of biological processes and their integration into the organism. Knowledge of the basics of genetics in reference to pathophysiology and disease diagnosis. Knowledge of the peculiarity of the microbial world in relation to human health and pathology.

Metodi didattici

L’attività didattica si svolge in aula e verte su lezioni frontali con dibattito con gli studenti sulle tematiche trattate e con l’ausilio di diapositive e filmati esplicativi.

Teaching Methods

Teaching activity takes place in the classroom and focuses on frontal lectures with students on the topics discussed and with the help of slides and explanatory videos.

Prerequisiti

Conoscenza scolastica dei più elementari concetti di biologia, biochimica, genetica e microbiologia.

Prerequisites

Skills knowledge of the most elementary concepts of biology, biochemistry, genetics and microbiology.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento sarà effettuata in almeno tre sessioni annue, ciascuna formata da due appelli, con esame finale orale che accerti la preparazione del candidato. La valutazione della preparazione finale terrà conto dell’impegno dimostrato durante il corso delle lezioni, del grado di preparazione raggiunto, della proprietà di linguaggio in relazione agli argomenti trattati e delle capacità espositive.

Assessment

Verification of learning will be carried out in at least three annual sessions, each consisting of two appeals, with an oral final exam that attests to the candidate's preparation. The evaluation of the final preparation will take into account the commitment demonstrated during the lessons, the degree of preparation achieved, the language ownership in relation to the topics discussed and the exhibition skills.

Programma del Corso

Caratteristiche della materia vivente: la cellula come base dell’organizzazione elementare della vita Livelli di organizzazione biologica - Virus, prioni. Cellula procariotica, cellula eucariotica Membrana plasmatica (proprietà e funzioni). Composizione chimica ed organizzazione molecolare Caratteristiche di permeabilità del doppio strato lipidico. Trasporto passivo e trasporto attivo Rapporti fra cellule e fra cellule ed ambiente. Endocitosi (accumulo intracellulare, digestione intracellulare, transcitosi). Esocitosi. Matrice extracellulare. Apparati membranosi. Compartimento nucleare. Cromatina e struttura del cromosoma eucariotico. Reticolo endoplasmatico liscio e rugoso; Apparato di Golgi. Lisosomi e perossisomi. Mitocondri. Flusso dell’Informazione genica e sua espressione. Trascrizione, traduzione del messaggio genetico. Ciclo cellulare, replicazione del DNA, mitosi e meiosi Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi. I bioelementi. Composti organici di interesse biologico: glucidi, lipidi, aminoacidi, proteine e nucleotidi. Rapporti struttura-funzione nelle biomolecole. Emoglobina. Mioglobina. Collagene. Proteine muscolari. Enzimi ed elementi di cinetica enzimatica. Isoenzimi. Allosterismo. Vitamine e Coenzimi. Generalità sul metabolismo. Principi di bioenergetica. Meccanismi di sintesi dell’ATP. Ciclo di Krebs. Metabolismo dei glucidi e sua regolazione: Glicolisi. Importanza fisiologica della glicolisi anaerobica. Gluconeogenesi. Glicogenosintesi e glicogenolisi. Via dei pentoso fosfati. Metabolismo dei lipidi e sua regolazione: sintesi e ossidazione degli acidi grassi. Corpi chetonici. Colesterolo. Lipidi con attività biologiche specifiche. Lipoproteine. Metabolismo degli aminoacidi e di altri composti azotati: trasporto e utilizzazione degli aminoacidi. Metabolismo dell’ammoniaca. Carnitina. Creatina. Gli ormoni e il loro meccanismo d’azione. Aspetti biochimici della contrazione muscolare. Metabolismo energetico del muscolo. Classificazione malattie genetiche, modelli di trasmissione; Malattie autosomiche dominanti; Malattie autosomiche recessive; Malattie cromosomiche; Malattie multifattoriali; Malattie X-linked e mitocondriali; Consulenza genetica e diagnosi prenatale; Elementi di farmacogenomica e farmacogenetica. Classificazione dei microrganismi. Nomenclatura e morfologia batterica. Struttura batterica: genoma batterico, citoplasma e membrana citoplasmatica, parete cellulare dei batteri gram positivi, parete cellulare dei batteri gram negativi, capsula batterica. Motilità dei batteri. Spore batteriche. Metabolismo batterico. Colorazioni batteriche. Terreni di coltura. Sterilizzazione tramite agenti fisici: il calore. Sterilizzazione tramite filtrazione, radiazioni e vapori di gas. Disinfezione. Patogenesi delle infezioni batteriche. Esotossine: struttura e meccanismi d’azione. Patogenesi delle malattie causate dalle esotossine. Generalità e struttura dei virus. Meccanismi d’azione virale. Agenti chemioterapici. Colture cellulari. Immunità (naturale ed acquisita; umorale e cellulare). Struttura e funzioni delle immunoglobuline. Generalità sui vaccini

Course Syllabus

Features of living matter: the cell as the basis of the elementary organization of life Biological organization levels - Viruses, prions. Procariotic cell, eukaryotic cell Plasma membrane (properties and functions). Chemical composition and molecular organization Characteristics of the lipid double layer permeability. Passive transport and active transport Relationships between cells and between cells and the environment. Endocytosis (intracellular accumulation, intracellular digestion, transcytosis). Exocytosis. Extracellular matrix. Membrane devices. Nuclear compartment. Chromatin and structure of the eucariotic chromosome.Smooth and rough endoplasmic reticulum; Golgi apparatus. Lysosomes and peroxisomes. Mitochondria. Gene and its Expression. Transcription, translation of the genetic message. Cell cycle, DNA replication, mitosis and meiosis Periodic table and periodic properties of elements. Bioelements. Organic compounds of biological interest: glucids, lipids, amino acids, proteins and nucleotides. Structure-function ratios in biomolecules. Hemoglobin. Myoglobin. Collagen. Muscle proteins. Enzymes and enzymatic kinetics. Isozymes. Allosterismo. Vitamins and Coenzymes. General about metabolism. Principles of bioenergy. ATP Synthesis Mechanisms. Krebs cycle. Metabolism of glucides and its regulation: Glycolysis. The physiological importance of anaerobic glycolysis. Gluconeogenesis. Glycogenogenesis and glycogenolysis. Pathogenic phosphate path. Lipid metabolism and its regulation: synthesis and oxidation of fatty acids. Chetonic bodies. Cholesterol. Lipids with specific biological activity. Lipoproteins. Metabolism of amino acids and other nitrogen compounds: transport and use of amino acids. Ammonia metabolism. Carnitine. Creatine. Hormones and their mechanism of action. Biochemical aspects of muscular contraction. Muscle metabolism. Classification of genetic diseases, transmission patterns; Dominant autosomal diseases; Autosomal recessive diseases; Chromosomal diseases; Multifactorial diseases; X-linked and mitochondrial diseases; Genetic counseling and prenatal diagnosis; Pharmacogenomic and pharmacogenetic elements. Classification of micro-organisms. Nomenclature and bacterial morphology. Bacterial structure: bacterial genome, cytoplasm and cytoplasmic membrane, cell wall of gram positive bacteria, cell wall of gram negative bacteria, bacterial capsule. Motility of bacteria. Bacterial spores. Bacterial metabolism. Bacterial dyes. Cultivation media. Sterilization by physical agents: heat. Sterilization by filtration, radiation and gas vapors. Disinfection. Pathogenesis of bacterial infections. Esotoxins: structure and mechanisms of action. Pathogenesis of diseases caused by exotoxins. Generality and structure of viruses. Mechanisms of viral action. Chemotherapeutic agents. Cell cultures. Immunity (natural and acquired, humoral and cellular). Structure and functions of immunoglobulins. General information about vaccines