Obiettivi Formativi

L’insegnamento di Fondamenti di Biologia cellulare ha lo scopo di fornire un livello avanzato di conoscenze riguardanti l’organizzazione strutturale e funzionale della cellula, con particolare attenzione alle molecole coinvolte nei processi di comunicazione cellulare e di interazione con la matrice extracellulare, un metodo di apprendimento e di applicazioni in attività di sperimentazioni scientifiche, nonché la capacità di ricerca e consultazione dell’appropriato materiale bibliografico, necessario per l’aggiornamento continuo delle competenze.

Learning Goals

The course aims to provide students with advanced knowledge of the structural and functional organization of the cell, with particular reference to molecules involved in the cellular communication processes and interaction with extracellular matrix, a method of learning and application in activities of scientific experiments, as well as researching and consulting skills of the proper bibliographic material, needed for the continuous updating of the competences.

Metodi didattici

La metodologia didattica impiegata consiste in: - Lezioni frontali con l’ausilio di audiovisivi (presentazioni in PowerPoint e/o Keynote) - Esercitazioni pratiche che tendono a rinforzare e stabilizzare le nozioni trasmesse durante la lezione, vemgono svolte in piccoli gruppi in laboratorio. - Attività di supporto e tutorato per gli studenti Tutte le lezioni si svolgeranno con l’ausilio strumenti multimediali e di presentazioni in PowerPoint e/o Keynote. Per le esercitazioni si metteranno a disposizione dei ragazzi i locali attrezzati nonché le attrezzature e il materiale necessario.

Teaching Methods

The didactic methods consists of: - Frontal lectures with audiovisual supports (presentation in PowerPoint and/or Keynote) - Practical activities, with the aim to strengthen and stabilize the concepts learnt during the lessons, performed in laboratory in small groups. - Support and tutoring activities for students. The lectures will be performed with the support of multimedia tools and presentation in PowerPoint and/or Keynote. For practical activities, the workrooms where will be made available for students, as well as the instruments and material needed.

Prerequisiti

no

Prerequisites

no

Verifiche dell'apprendimento

La verifica finale consiste in un esame orale sugli argomenti trattati nel corso.

Assessment

The final examination consists of an oral exam on the subjects of the course.

Programma del Corso

Il corso si propone di approfondire i principali e più recenti concetti della Biologia della cellula, sia a livello di entità autonoma, sia a livello di rapporti intercellulari per fare sviluppare e acquisire allo studente delle competenze indispensabili ed adeguate all'analisi e alla valutazione critica delle componenti cellulari e sub-cellulari, in funzione all'inquadramento della Biologia Cellulare nell'ambito delle Biotecnologie. Inoltre, ulteriore scopo del corso, come disciplina di base, è quello di fornire allo studente conoscenze scientifiche più aggiornate e avanzate nell’ambito dei processi biologici al fine di offrire strumenti utilizzabili nei vari ambiti delle biotecnologie e ambientale in genere. - Introduzione allo studio della Biologia cellulare Compartimenti intracellulari: proprietà e caratteristiche molecolari del compartimento citosolico; meccanismi generali di trasporto di proteine ai differenti compartimenti cellulari -La regolazione del traffico vescicolare di proteine: modalità di trasporto vescicolare di proteine tra i vari compartimenti: il ruolo dei segnali di indirizzo presenti nelle proteine; Meccanismi molecolari di esocitosi ed endocitosi. - Dinamica e funzione dei sistemi citoscheletrici: il ruolo del citoscheletro nel mantenimento della integrità funzionale delle cellule; le modalità di regolazione dell'assemblaggio e disassemblaggio dei diversi componenti del citoscheletro, i motori molecolari e il loro ruolo funzionale; proteine accessorie. Movimento cellulare: motilità e contrattilità - Le interazioni tra le cellule ed il loro ambiente. Le molecole di adesione e la matrice extracellulare. Le principali molecole coinvolte nell'interazione cellula-cellula; comunicazione cellulare. Principi generali, recettori intracellulari, recettori associati a proteine G e recettori enzimatici: organizzazione strutturale della matrice extracellulare ed il ruolo delle integrine nell'interazione cellula/matrice extracellulare nel mantenimento del corretto funzionamento delle cellule. Comunicazioni cellulari mediate dai feromoni - Ciclo cellulare, fasi e regolazione. Il ciclo cellulare della cellula eucariotica: aspetti temporali, morfologici e molecolari delle diverse fasi del ciclo cellulare; il controllo della proliferazione cellulare ed il ruolo di fattori di crescita e protooncogeni; Meccanismi di morte cellulare e apoptosi. Significato biologico della mitosi e aspetti molecolari delle diverse fasi del ciclo cellulare e dei diversi “checkpoints”. Le cellule staminali. - Le basi energetiche dei fenomeni vitali. I mitocondri. - Le basi biologiche e cellulari del sistema immunitario.

Course Syllabus

The course deals with the Cell biology, focusing on cell as independent entity and cellular communication processes, in order to provide students with skills and advanced knowledge necessary to the study and critical evaluation of cell and sub-cellular compartments, addressed to the use of Cell Biology within Biotechnologies. Moreover, as fundamental discipline, the course aims also to provide students with more updated and advanced scientific knowledge on the biological processes in order to offer tools useful in various fields of biotechnologies, environment, and so on. CONTENTS OF THE COURSE: - Introduction to the study of the Cell Biology - Intracellular compartments: properties and molecular features of the cytosolic compartment; general mechanisms of protein transport toward different cell compartments. - Regulation of protein vesicular trafficking: modality of vesicular transport of proteins among the different compartments: the role of targeting signals on proteins; Molecular mechanisms of exocytosis and endocytosis. - Dynamics and function of cytoskeleton systems: The role of cytoskeleton in the maintenance of cell functional integrity; modality of regulation of the assembly and disassembly of the different cytoskeleton components, the molecular motor and their funtional role; accessory proteins. Cellular movement: motility and contractility - Interactions between cells and their environment. Cell adhesion-molecules and extracellular matrix. The main molecules involved in cell-cell interaction; cellular communication. General principles, intracellular receptors, G protein-associated receptors and enzymatic receptors: structural organization of the extracellular matrix and the role of integrines in cell/extracellular matrix signaling and maintenance of the correct cell functioning. Cell communication mediated by pheromones - Cell cycle, phases and regulation. The cell cycle of the eukaryotic cell: temporal, morphological and molecular features of the different cell cycle phases; control of cell proliferation and role of growth factors and protooncogenes; Mechanisms of cell death and apoptosis. Biologic importance of mitosis and molecular features of the different cell cycle phases and various “checkpoints”. Stem cells. - The energy basis of vital processes. Mitochondria. - The biological and cellular basis of the immune system.