Biologia (2018/2019)

Codice insegnamento
4S00303
Docenti
Maria Romanelli, Patricia Lievens
Coordinatore
Maria Romanelli
crediti
6
Settore disciplinare
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I SEMESTRE dal 1-ott-2018 al 25-gen-2019.

Orario lezioni

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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 applica-zione 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: 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 Protein; 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.
4. La biologia della cellula: l’organizzazione della cellula eucariotica, i compatimenti nucleari e citoplasmatici. Tecniche di analisi per microscopia delle cellule.
4.1 Le membrane cellulari: 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. I meccanismi di trasporto
4.2 Le funzioni degli organelli cellulari.
4.3 Gli aggregati cellulari e la matrice extracellulare
4.4 La morfologia e funzione della cellula epiteliale
4.5 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. 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 d’azione e la contrazione muscolare. La cellula muscolare, molecole, enzimi e proteine coinvolti nella contrazione della fibra muscolare. 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.
4.6 Le cellule del connettivo: diversità e funzioni
5. La riproduzione delle cellule: il ciclo cellulare e i meccanismi che presiedono alla divisione cellulare (mitosi) ed alla gametogenesi sia maschile che femminile (meiosi) Le cellule staminali
6. Il flusso dell’informazione genica: trascrizione e traduzione. il cromosoma eucariotico ed i fenomeni di regolazione ed espressione dei geni. Cromatina e cromosomi. Il cariotipo umano. 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. Le mutazioni genetiche. la differenza tra mutazioni geniche e cromosomiche, mutazioni spontanee, 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.
7. L’ereditarietà dei caratteri: i principi della genetica mendeiana, l’allelismo ed i concetti di dominanza e recessività
8. La genetica umana: interpretazione e costruzione di alberi genealogici con particolare riferimento ai caratteri quali i gruppi sanguigni e alcune delle patologie genetiche umane a gene conosciuto (e.g. Ipercolesterolemia famigliare, fibrosi cistica, emofilia ecc.)
9. i principi della genetica di popolazione e la legge di Hardy e Weinberg.
10. La biologia dello sviluppo: i foglietti embrionali ed il loro destino. 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.

Le modalità didattiche consistono in lezioni frontali nel corso delle quali verranno affrontati e discussi gli argomenti oggetto del programma.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Capbell et al. Biologia e genetica Pearson 2015
Solomon et al. Elementi di Biologia EdiSES 2017
Sadava et al. Elementi di Biologia e genetica Bologna, Zanichelli 2014

Modalità d'esame

La valutazione dei risultati di apprendimento prevede un prova scritta tesa ad accertare la conoscenza degli argomenti in programma.
La prova scritta riguarda potenzialmente tutti gli argomenti elencati nel programma. E’ articolata in gruppi di quesiti collegati ai temi principali del corso (le macromolecole della vita, la biologia della cellula, interazioni tra cellule, il flusso dell’informazione genica, la genetica mendeliana, la genetica umana). I quesiti sono formulati come domande a risposta multipla e domande a risposta aperta. Le domande richiedono la conoscenza della terminologia scientifica in ambito biologico, la capacità di interpretare alberi genealogici, l’abilità di collegare in forma sistemica le conoscenze di biologia e genetica molecolare, la capacità di descrivere ed esemplificare le strutture biologiche.
La valutazione complessiva delle risposte alle domande è espressa in 30esimi.
Per favorire la comprensione dei contenuti e delle modalità d’esame, domande d’esame somministrate l’anno precedente verranno discusse in aula con gli studenti dell’anno successivo.