Biologia (2012/2013)

Codice insegnamento
4S00303
Docente
Maria Romanelli
Coordinatore
Maria Romanelli
crediti
6
Settore disciplinare
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I Semestre dal 1-ott-2012 al 25-gen-2013.

Orario lezioni

I Semestre

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Obiettivi formativi

Il Corso si propone di:
· educare lo studente al “metodo critico” ed alla discussione, mediante la descrizione di esperimenti che sono patrimonio della storia della biologia oltre che della cultura di ogni tempo
· fornire una visione generale ed aggiornata delle tematiche e problematiche biologiche che trovano applicazione nella professione di esperti di attività sportive
· familiarizzare lo studente con le moderne tecniche di indagine biologica che possono essere utilizzate negli studi dalla attività motoria e dallo sport

Programma

Al termine del Corso lo studente dovrà conoscere i seguenti argomenti:
1. Le caratteristiche comuni a tutti gli organismi viventi
2. Le osservazioni e gli esperimenti che hanno portato alla scoperta del materiale genetico da Frederick Miescher all’ipotesi di A. Garrod sull'alcaptonuria; gli esperimenti di. Griffith e poi di Avery, McLeod e McCarty sull’identificazione del DNA; il dogma centrale della Biologia, per cui dal DNA derivano RNA e dall’RNA le Proteine; le osservazioni di A. Garrod, l’alcaptonuria e l’omogentisico ossidasi; la scoperta della struttura del DNA da Erwin Chargaff a Rosalind Franklin a J. Watson e F. Crick ed infine a Meselson e Stahl (replicazione semiconservativa).
3. Le differenze morfologiche e funzionali esistenti tra virus, batteri ed eucarioti ivi compresi i protisti:
3.1 Per quanto riguarda il mondo dei virus, utilizzando il concetto di virus come parassita endocellulare, descrivere i meccanismi più semplici di crescita virale e quindi applicare la conoscenza di tali meccanismi nell'interpretazione dell’azione di alcuni agenti patogeni per l'uomo (per es., virus dell'AIDS);
3.2 per quanto riguarda il regno monera:
l'organizzazione strutturale di un batterio e i meccanismi che ne regolano la sua crescita in termini di autotrofia e di auxotrofia, il significato di “GRAM” positività e negatività, la scoperta della penicillina, le b-lattamasi ed i meccanismi di diffusione epidemica delle malattie trasmesse episomicamente e i fenomeni di resistenza multipla agli antibiotici.
3.3 per quanto riguarda tutti gli organismi viventi:
a) il cromosoma eucariotico ed i fenomeni di regolazione ed espressione dei geni (siano essi di origine procariotica che eucariotica) come fenomeni d'interazione di loci specifici del DNA con proteine specifiche per quei loci; interpretare l'accensione o lo spegnimento dell'attività di un gene come risposta a uno stimolo ambientale, sia esso interno od esterno alla cellula; interpretare i fenomeni di differenziamento e di crescita cellulare mediante meccanismi di tipo autocrino, paracrino ed endocrino, descrivere il ciclo cellulare.
b) il ciclo cellulare e dunque i meccanismi che presiedono alla divisione cellulare (mitosi) ed alla gametogenesi sia maschile che femminile (meiosi)
c) i principi della genetica mendeiana, l’allelismo ed i concetti di dominanza e recessività
3.4 per quanto riguarda la specie umana:
a) interpretare e costruire gli alberi genealogici con particolare riferimento ai caratteri (gruppi sanguigni, tipologia delle fibre muscolari, altezza, menarca) ed alcune delle patologie genetiche umane a gene conosciuto (e.g. Ipercolesterolemia famigliare, fibrosi cistica, emofilia ecc.)
b) i principi della genetica di popolazione e sapere descrivere la legge di Hardy e Winberg con i suoi cinque requisiti, la selezione naturale, il possibile vantaggio dell’eterozigote
3.5 per quanto riguarda differenziamento e sviluppo:
a) i foglietti embrionali ed il loro destino
b) i meccanismi coinvolti nell’invecchiamento di tutti gli esseri viventi:dai fattori genetici a quelli ambientali, gli esperimenti di Hayflick sui fibroblasti il ruolo dei radicali liberi, gli antiossidanti, gli esperimenti in Drosofile transgeniche, l’accorciamento dei telomeri, i programmi genetici che determinano la vita media di una specie, il DNA mitocondriale (eteroplasmia ed omoplasmia) e le sue mutazioni.
c) la differenza tra mutazioni geniche e cromosomiche, mutazioni spontanee e l’equilibrio cheto-enolico delle basi, gli agenti mutageni e la loro azione, il test di “fluttuazione”, il test di Ames, la correlazione tra mutagenesi e cancro, la correlazione tra il fumo e il cancro, i danni da U.V. ed i meccanismi riparativi, lo Xerodema Pigmentosum, i vari tipi di mutazione e di mutageni, gli intercalanti, il rapporto tra radiazioni ionizzanti e mutazioni, il danno genetico provocato dalle mutazioni.
4. Le membrane cellulari:
4.1 il doppio strato di fosfolipidi, il colesterolo e le proteine di membrana, la relazione
esistente tra antigeni presenti sulla membrana degli eritrociti ed i gruppi sanguigni,
4.2 la morfologia della cellula muscolare e della cellula nervosa, la placca neuromuscolare ed i neurotrasmettitori, la sinapsi e la sua organizzazione e gli enzimi coinvolti
4.3 la depolarizzazione della membrana, la catena di eventi che porta alla trasmissione del segnale da sinapsi a sinapsi attraverso l’assone, le cellule di schwann e gli oligodendrociti, il potenziale di azione e la contrazione muscolare.
4.5 la cellula muscolare, molecole, enzimi e proteine coinvolti nella contrazione della fibra muscolare,
4.6 i tipi di fibre muscolari e loro caratteristiche, la crescita della massa muscolare correlata all’allenamento, la funzione delle cellule satellite, la funzione della miostatina e dei suoi inibitori
4.7 l’origine dei traumi muscolari e loro classificazione

Modalità d'esame

Una prova scritta con domande aperte e con quiz a risposta multipla.

Materiale didattico

Documenti