Scuola di Medicina e Chirurgia

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

(vedi appendice)

 

Programma

Programma Modulo Biologia Applicata (BIO/13)

1. Le basi chimiche della vita e le macromolecole biologiche: legami chimici, reazioni chimiche e macromolecole biologiche: lipidi, carboidrati, acidi nucleici, proteine.
2. Cellule procariotiche ed eucariotiche: differenze strutturali e funzionali.
3. Membrana plasmatica, struttura e funzione: architettura molecolare della membrana. Il doppio strato lipidico come unità base delle membrane biologiche. La fluidità del doppio strato lipidico e la temperatura di transizione. Le proteine di membrana e loro interazioni. Asimmetria della membrana. Diffusione dei lipidi e delle proteine di membrana. Trasporto delle piccole molecole attraverso la membrana: trasporto passivo (diffusione semplice, diffusione facilitata (proteine canale e vettrici, simporto e antiporto). Trasporto attivo mediato dalle proteine vettrici accoppiate con una sorgente di energia. Struttura, funzione e regolazione della pompa Sodio/Potassio.
4. Organizzazione strutturale del nucleo e dell’involucro nucleare.
5. Folding e degradazione delle proteine: Chaperones molecolari, processo di ubiquitinazione.
6. Il reticolo endoplasmico liscio e rugoso (RER e REL): struttura, composizione chimica e funzione. L'ipotesi del segnale: caratteristiche dei segnali. Inserimento cotraduzionale e post traduzionale. Segnali di arresto, peptidasi del segnale, proteine monopasso e multipasso. Segnali post inserzionali e ulteriori destinazioni delle proteine sintetizzate nel RE. Il dolicolo e la N-glicosilazione delle proteine sintetizzate nel RER. Il REL e la sintesi dei lipidi di membrana, degli ormoni steroidei e degli acidi biliari. Smistamento delle proteine di secrezione e di membrana dal RE al complesso del Golgi.
7. Il complesso del Golgi: struttura e composizione chimica delle membrane del complesso del Golgi. Organizzazione sequenziale delle cisterne e vescicole di smistamento. O-glicosilazione delle proteine di secrezione e di membrana, rielaborazione delle catene oligosaccaridiche.
8. I lisosomi e la digestione intracellulare: struttura, composizione chimica. Tipi di percorso dei materiali da digerire nei lisosomi. Vie di sintesi e smistamento ai lisosomi delle proteine enzimatiche (il segnale del mannosio 6 fosfato ed il suo recettore).
9. Smistamento e maturazione delle proteine secretorie e di membrana. Secrezione proteica regolata e secrezione costitutiva.
10. I perossisomi e le reazioni ossidative: perossisomi, struttura e distribuzione, composizione chimica e permeabilita delle membrane, contenuto enzimatico della matrice e ossidazioni del substrato. Segnali che dirigono le proteine ai perossisomi. Biogenesi.
11. Mitocondri: struttura e funzione. Origine endosimbiontica. Forma, struttura e distribuzione dei mitocondri nelle cellule. Organizzazione molecolare delle membrane esterna ed interna, della matrice mitocondriale. Il sistema genetico dei mitocondri: il DNA circolare e organizzazione dei geni e del genoma. Trasporto delle proteine codificate dal DNA nucleare. I segnali che indirizzano le proteine ai corretti compartimenti mitocondriali. Elementi di Bioenergetica: ciclo di Krebs, catena di trasporto degli elettroni mitocondriale, fosforilazione ossidativa.
12. Organizzazione del citoscheletro: microfilamenti, filamenti intermedi e microtubuli. Movimento intracellulare basato sui microtubuli: chinesina e dineina. Motilità basata sui microtubuli. Movimento basato sull’actina: le miosine. Movimento muscolare basato sui filamenti. L’actina e il controllo della motilità nelle cellule non muscolari.
13. L’interazione tra la cellula e il microambiente cellulare: l'adesione delle cellule animali alla matrice extracellulare e le giunzioni intercellulari.
14. La comunicazione cellulare: recettori, secondi messaggeri, principali vie di trasduzione del segnale.
15. Il ciclo cellulare e sua regolazione: le fasi del ciclo cellulare (interfase e mitosi) e i loro rapporti causali. Gli eventi critici del ciclo cellulare e durata delle fasi del ciclo cellulare. Fattori che promuovono il passaggio dalla fase GI alla S, G2 e M. Geni che regolano il ciclo cellulare. La divisione cellulare ed i suoi stadi: eventi della profase, condensazione cromosomica. I cinetocori, struttura del DNA nella regione centromerica, i telomeri. Formazione del fuso, microtubuli del cinetocore e microtubuli interpolari. La disgregazione dell'involucro nucleare e del nucleolo. Eventi della metafase. Eventi dell’anafase, le componenti e i meccanismi del movimento anafasico. Anafase A e B e modelli di movimento anafasico. Regolazione del movimento anafasico. Eventi della telofase e citocinesi.
16. Meiosi: significato biologico della meiosi. Fasi della meiosi.

17. Meccanismi di morte cellulare: necrosi, apoptosi e regolazione dell’apoptosi

 

Programma Modulo Biologia Molecolare (BIO/11)

1. Nucleotidi ed acidi nucleici

Struttura degli acidi nucleici

Chimica degli acidi nucleici

Altre funzioni dei nucleotidi

 

2. Geni e cromosomi

Elementi cromosomici

Superavvolgimento del DNA

Struttura dei cromosomi

 

3. Metabolismo del DNA

Replicazione del DNA

Riparazione del DNA

Ricombinazione del DNA

 

4. Metabolismo dell’RNA

Sintesi dell’RNA dipendente dal DNA

Maturazione dell’RNA

Sintesi dell’RNA e del DNA dipendente dall’RNA

 

5. Regolazione dell’espressione genica

Principi di regolazione genica

Regolazione dell’espressione genica nei batteri

Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti

 

6. Metabolismo delle proteine

Codice genetico

Sintesi proteica

Trasporto alla destinazione finale e degradazione delle proteine

 

7. Tecniche e metodi per la biologia molecolare

Analisi e separazione degli acidi nucleici

Tecniche di base per isolare e manipolare i geni

Sequenziamento
Tecniche di modifica dei genomi

Analisi dell’espressione genica

Interazioni tra macromolecole biologiche

Analisi bioinformatica

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

(vedi appendice)

Risorse per l'apprendimento

Libri di testo consigliati

• Allison L.A.: Fondamenti di Biologia Molecolare, Zanichelli Editore
• Amaldi et al.: Biologia Molecolare, Casa Editrice Ambrosiana

Il materiale didattico proiettato sarà disponibile sul sito E-Learning – piattaforma dell’Università

Attività di supporto

Incontri con il docente durante l’orario di ricevimento, su richiesta degli studenti, a supporto dell’attività didattica.

Modalità di frequenza

Le modalità di erogazione del corso sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo e sono basata su lezioni frontali interattive supportate da materiale proiettato, video o collegamenti a siti web di banche dati. Lo studente sarà coinvolto a partecipare attivamente alla discussione per migliorare le proprie capacità critiche, rielaborando i concetti acquisiti e comunicando i concetti in maniera appropriata.

Le modalità di rilevazione della presenza avverranno tramite la registrazione dello studente alle singole lezioni mediante badge personale.

Modalità di accertamento

Le modalità generali sono indicate nel regolamento didattico di Ateneo all’art.22 consultabile al link http://www.unicz.it/pdf/regolamento_didattico_ateneo_dr681.pdf. A fine corso lo studente si deve iscrivere ad uno degli appelli previsti. La verifica della preparazione degli studenti consiste in una prova scritta strutturata in domande a risposta multipla. La valutazione finale è basata sulla somma dei punteggi ottenuti ad ogni domanda. Il voto finale sarà espresso in trentesimo. In caso di esito positivo (minimo 18/30), lo studente potrà migliorare il voto mediante colloquio orale.

 

I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono:

 

	Conoscenza e comprensione argomento	Capacità di analisi e sintesi	Utilizzo di referenze
Non idoneo	Importanti carenze. Significative inaccuratezze	Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi	Completamente inappropriato
18-20	A livello soglia. Imperfezioni evidenti	Capacità appena sufficienti	Appena appropriato
21-23	Conoscenza routinaria	È in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente	Utilizza le referenze standard
24-26	Conoscenza buona	Ha capacità di a. e s. buone gli argomenti sono espressi coerentemente	Utilizza le referenze standard
27-29	Conoscenza più che buona	Ha notevoli capacità di a. e s.	Ha approfondito gli argomenti
30-30L	Conoscenza ottima	Ha notevoli capacità di a. e s.	Importanti approfondimenti

 

APPENDICE

MODULO DI BIOLOGIA APPLICATA (BIO/13)

CFU:6; Didattica Frontale Ore: 78h

Capacità richieste al futuro laureato che si intendono fornire

 

RISULTATI ATTESI

1. A) Conoscenza e capacità di comprensione

ATTIVITA	ORE LEZIONE	ORE STUD INDIV.
A1) Acquisizione delle conoscenze Acquisizione delle conoscenze dei meccanismi di base di funzionamento delle cellule eucariotiche, che includono i meccanismi trasporto dei soluti attraverso le membrane, i meccanismi di espressione genica, lo smistamento delle proteine verso i differenti compartimenti cellulari.	66	130
A2) Capacità di comprendere Un ulteriore obiettivo del corso è quello di rendere lo studente in grado di leggere e comprendere criticamente il testo di un articolo scientifico pertinente alla Biologia Cellulare.	12	20
TOTALE	78	150

 

1. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

ATTIVITA’ DI TIROCINIO/LABORATORIO (se pertinenti)	ORE
B1) Capacità di
B2) Capacità di
B3) Capacità di
B4) Saper identificare
B5) Saper identificare
B6) Saper usufruire di
TOTALE

1. C) Autonomia di giudizio

C1) Essere in grado di valutare.

L’acquisizione delle capacità di autovalutazione sarà promossa stimolando la partecipazione attiva degli studenti alla discussione durante le lezioni e l'esame orale.

 

1. D) Abilità comunicative

D1) Capacità di descrivere e commentare le conoscenze acquisite, adeguando le forme comunicative agli interlocutori.   Lo studente dovrà acquisire la capacità di comunicare con appropriatezza di linguaggio su tutto ciò che riguarda la biologia cellulare ed i meccanismi di base di funzionamento delle cellule. Le capacità di comunicazione saranno valutate durante l’eventuale prova orale dell’esame finale, durante la quale lo studente dovrà esporre, con appropriata terminologia, gli argomenti svolti durante il corso.
D2) Capacità di comunicare i concetti acquisiti in modo chiaro e organico.
TOTALE

 

1. E) Capacità d’apprendimento

E1) Capacità di aggiornamento attraverso la consultazione delle pubblicazioni scientifiche del settore, e delle risorse telematiche a loro disposizione.
E2) Capacità di valutare criticamente i risultati delle ricerche scientifiche applicati al settore
E3) Capacità di proseguire compiutamente gli studi, utilizzando le conoscenze di base acquisite nel corso, particolarmente utili nello studio dei seguenti insegnamenti
TOTALE

 

COERENZA TRA CFU e CARICO DIDATTICO:

Ore disponibili totali (CFU x 25) = 150

Articolate in

ore didattica frontale =78

ore studio individuale = 72

ore tirocinio/laboratorio/attività integrative = 25

 

 

APPENDICE

MODULO DI BIOLOGIA MOLECOLARE (BIO/11)

CFU:6; Didattica Frontale Ore: 78h

Capacità richieste al futuro laureato che si intendono fornire

 

RISULTATI ATTESI

1. A) Conoscenza e capacità di comprensione

ATTIVITA	ORE LEZIONE	ORE STUD INDIV.
A1) Acquisizione delle conoscenze Acquisizione delle conoscenze di base di Biologia Molecolare del gene. A fianco della trattazione dei processi di trascrizione, traduzione, replicazione e riparazione del DNA, una parte del corso verrà dedicata as esempi di meccanismi molecolari di regolazione dell’espressione genica. Un altro obiettivo del corso è l’acquisizione di conoscenze generali sulle principali metodologie di biologia molecolare in modo da fornire le basi per successivi studi specialistici richiesti in contesti professionali relativi alle malattie del cavo orale e alla ricerca biomedica di base	66	130
A2) Capacità di comprendere Lo studente sarà coinvolto a partecipare attivamente alla discussione per migliorare le proprie capacità critiche, rielaborando i concetti acquisiti e comunicando i concetti in maniera appropriata. Il corso di pone l’ulteriore obiettivo di rendere lo studente capace di leggere e comprendere criticamente un articolo scientifico pertinente alla Biologia Molecolare.	12	20
TOTALE	78	150

 

1. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

ATTIVITA’ DI TIROCINIO/LABORATORIO (se pertinenti)	ORE
B1) Capacità di
B2) Capacità di
B3) Capacità di
B4) Saper identificare
B5) Saper identificare
B6) Saper usufruire di
TOTALE

1. C) Autonomia di giudizio

C1) Essere in grado di valutare.

L’acquisizione delle capacità di autovalutazione sarà promossa stimolando la partecipazione attiva degli studenti alla discussione durante le lezioni e l'esame orale.

 

1. D) Abilità comunicative

D1) Capacità di descrivere e commentare le conoscenze acquisite, adeguando le forme comunicative agli interlocutori.   Lo studente dovrà acquisire la capacità di comunicare con appropriatezza di linguaggio su tutto ciò che riguarda la biologia cellulare ed i meccanismi di base di funzionamento delle cellule. Le capacità di comunicazione saranno valutate durante l’eventuale prova orale dell’esame finale, durante la quale lo studente dovrà esporre, con appropriata terminologia, gli argomenti svolti durante il corso.
D2) Capacità di comunicare i concetti acquisiti in modo chiaro e organico.
TOTALE

 

1. E) Capacità d’apprendimento

E1) Capacità di aggiornamento attraverso la consultazione delle pubblicazioni scientifiche del settore, e delle risorse telematiche a loro disposizione.
E2) Capacità di valutare criticamente i risultati delle ricerche scientifiche applicati al settore
E3) Capacità di proseguire compiutamente gli studi, utilizzando le conoscenze di base acquisite nel corso, particolarmente utili nello studio dei seguenti insegnamenti
TOTALE

 

COERENZA TRA CFU e CARICO DIDATTICO:

Ore disponibili totali (CFU x 25) = 150

Articolate in

ore didattica frontale =78

ore studio individuale = 72

ore tirocinio/laboratorio/attività integrative = 25