Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Nozioni di base di Chimica e di Biochimica.
Conoscenze e abilita' da acquisire:	ll Corso di Biologia ha come obiettivi la conoscenza delle proprietà fondamentali degli organismi viventi, della struttura della cellula eucariotica (con particolare attenzione all’organizzazione del nucleo), del flusso dell’informazione genetica (trascrizione, traduzione e loro regolazione), della riparazione, del controllo del ciclo cellulare e degli effetti associati a disregolazioni dei singoli processi.
Modalita' di esame:	L’esame si svolgerà all’interno delle sessioni ufficiali secondo il calendario pubblicato ad inizio semestre e comunque comunicato agli studenti nella prima lezione. L’esame si svolgerà al terminale in aula informatica e consisterà in una prova scritta con domande aperte a risposta breve e a scelta multipla. Non è previsto un esame orale. I risultati degli esami saranno pubblicati online sul sito Uniweb con registrazione e firma digitale. Gli studenti risultati insufficienti potranno chiedere al docente di discutere le domande aperte.
Criteri di valutazione:	La prova di esame coprirà tutti gli argomenti svolti e discussi in aula, compresi quelli teorico pratici e gli approfondimenti biomedici. Verrà valutata: 1) la conoscenza degli argomenti trattati nel corso; 2) la conoscenza e la comprensione dei metodi proposti; 3) le abilità logico-argomentative, ovvero la pertinenza delle risposte rispetto alle domande; la capacità di costruire un proprio discorso critico pertinente, chiaro, efficace e personale.
Contenuti:	Le caratteristiche della vita. Procarioti ed Eucarioti. I tre domini dei viventi: Batteri, Archea, Eucarioti. Evoluzione degli organismi viventi. La teoria cellulare. Struttura generale ed organizzazione della cellula eucariotice e procariotica; organismi unicellulari e pluricellulari. Evoluzione dei processi biologici. I processi genetici di base. Composizione chimica della cellula. Le macromolecole biologiche. Legami chimici nelle cellule. Struttura generale dei nucleotidi; catene polinucleotidiche. DNA e RNA: caratteristiche generali e funzioni biologiche. Struttura del nucleo e trasporto di molecole dentro e fuori dal nucleo L’involucro nucleare e i pori nucleari. Importine ed esportine e il traffico bidirezionale. Lamina nucleare. Sottocompartimenti nucleari. Caratteristiche e significato del compattamento del DNA negli eucarioti. Composizione della cromatina. Eucromatina ed eterocromatina. Istoni, nucleosomi, cromosomi. Organizzazione del genoma Dimensioni e complessità del genoma procariotico e eucariotico. I Geni. DNA ripetitivo: caratteristiche, localizzazioni e funzioni. Il sequenziamento dei genomi e le sue ricadute sulle nostre conoscenze. Trascrizione Descrizione dei passaggi. Promotore e segnali di inizio e di stop. Modificazioni post-trascrizionali. L’rRNA e i ribosomi Il tRNA e il codice genetico Traduzione Meccanismo generale e fasi: i fattori coinvolti. Meccanismi di controllo di qualità. Ricodifica traduzionale. Bilancio energetico della sintesi proteica. Il corretto ripiegamento delle proteine neo-sintetizzate. Modificazioni post-traduzionali. La degradazione delle proteine: ubiquitina e proteasoma. Replicazione Il modello semiconservativo. Proteine implicate nella replicazione. DNA polimerasi: tipi, caratteristiche e funzioni nei procarioti e negli eucarioti. Fedeltà della replicazione e meccanismi di correzione degli errori. Origini e unità di replicazione. Replicazione dei telomeri e telomerasi. Riparazione Relazione fra danno al DNA e mutazione. Tipi di alterazioni del DNA. Sistemi di riparazione. Effetti cellulari della riparazione esente da errore, con errore e della mancata riparazione. Importanza della struttura del DNA in relazione alla riparazione. Ricombinazione Ricombinazione generale e ricombinazione sito-specifica. Significato nell’evoluzione delle proteine. Ricombinazione somatica e origine degli anticorpi. Elementi genetici mobili Trasposoni. Retrotrasposoni. Elementi trasponibili nell’uomo. Origine e significato dei diversi tipi di elementi genetici mobili. Virus Struttura generale dei virus e tipi di genoma virale. Virus batterici o batteriofagi. Virus animali. Retrovirus. Viroidi e prioni Il ciclo cellulare e i processi di divisione cellulare Fasi del ciclo cellulare. Principali punti di controllo. Sistema di controllo: cicline e Cdk. Differenze e similarità tra lieviti e vertebrati. L’apoptosi: via estrinseca e via intrinseca. Divisione nucleare e divisione citoplasmatica. Caratteristiche peculiari delle cellule durante la fase M. I tumori: oncogeni e proto-oncogeni. Meiosi e riproduzione Cellule aploidi e diploidi. Cicli vitali. Caratteristiche della meiosi: appaiamento fra cromosomi omologhi, ricombinazione. Il processo di divisione meiotica. Formazione dei chiasmi e loro significato. Meccanismi del riassortimento durante la meiosi. Confronto fra mitosi e meiosi. Approfondimenti biomedici: patologie della lamina nucleare, difetti di editing del RNA e della traduzione, patologie del rimodernamento della cromatina, dell'imprinting del DNA e della riparazione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	ll corso si svolgerà con lezioni frontali che cercheranno sempre di coinvolgere gli studenti e di stimolare la discussione. Non sono previste attività di laboratorio, ma verranno erogate durante il corso delle lezioni teorico-pratiche su su malattie riconducibili ad argomenti svolti, in termini di approfondimenti biomedici. La presentazione dei contenuti sarà fatta in chiave interpretativa oltre che descrittiva. Si farà riferimento ad alcuni esperimenti fondamentali della biologia e all’interpretazione dei dati sperimentali ottenuti. I dati biologici presentati saranno sempre messi in relazione ai mezzi di indagine utilizzati. Verranno utilizzate animazioni in lingua inglese sui principali fenomeni biologici. La frequenza è come da regolamento obbligatoria
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Verranno indicati testi alternativi a quello adottato, ritrovabili nelle biblioteche di Ateneo, e ne verrà incentivato l’utilizzo come testi di approfondimento di argomenti svolti in aula. I docenti resteranno sempre a disposizione degli studenti per spiegazioni e approfondimenti durante le ore di lezione e previo appuntamento via email.
Testi di riferimento:	Bonaldo, Brancolini, Ginelli, Malcovati, Poletti, Molecole, Cellule e Organismi seconda edizione. Napoli: EdiSES, 2022. ISBN 9788836231010