Biologia con elementi di microbiologia
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base sulle caratteristiche fondamentali della biologia della cellula animale e dei microorganismi fornendo agli studenti una generale comprensione dei meccanismi molecolari delle funzioni della cellula eucariote e procariote: il metabolismo ed il flusso dell'informazione genica (il gene e il genoma, la replicazione del DNA, la trascrizione e la traduzione). Verranno forniti agli studenti approfondimenti sui meccanismi molecolari alla base della proliferazione cellulare, le comunicazioni cellula-cellula, la riproduzione asessuata e sessuata e la trasmissione dei caratteri ereditari (genetica Mendeliana). Verranno fornite agli studenti le nozioni fondamentali sulle caratteristiche dei principali agenti microbiologici che possono arrecare danno all'uomo, se presenti nelle droghe come agenti contaminanti.
Le conoscenze fornite da questo corso hanno l'obbiettivo di formare gli studenti per gli insegnamenti di area biologica previsti negli anni successivi, e di comprendere l'impatto degli agenti microbiologici sulla sicurezza del prodotto naturale finito (dalle materie prime al confezionamento).
Le conoscenze fornite da questo corso hanno l'obbiettivo di formare gli studenti per gli insegnamenti di area biologica previsti negli anni successivi, e di comprendere l'impatto degli agenti microbiologici sulla sicurezza del prodotto naturale finito (dalle materie prime al confezionamento).
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrebbe essere in grado di:
- Descrivere le principali caratteristiche biologiche delle cellule animali (eucarioti) e microorganismi (procarioti).
- Descrivere le funzioni biologiche delle cellule animali: membrana cellulare, enzimi, organelli citoplasmatici, metabolismo cellulare, flusso dell'informazione genica dal DNA alle proteine, programmi di vita/morte cellulare, interazioni cellula-matrice e cellula-cellula, comunicazioni intercellulari, mitosi e meiosi, riproduzione asessuata/sessuata, trasmissione dei caratteri ereditari (leggi di Mendel).
- Descrivere concetti di base di microbiologia, compresi aspetti come l'ecologia e l'evoluzione microbica, la struttura e la funzione delle cellule procariotiche, la diversità e classificazione dei microorganismi, comprendere i principi di base della virologia, il ruolo nell'interfaccia ambiente-animale-uomo dei microorganismi, l'impatto dei microorganismi sulla sicurezza dei prodotti
- Utilizzare un linguaggio biologico specifico al fine di comunicare le conoscenze acquisite.
- Descrivere le principali caratteristiche biologiche delle cellule animali (eucarioti) e microorganismi (procarioti).
- Descrivere le funzioni biologiche delle cellule animali: membrana cellulare, enzimi, organelli citoplasmatici, metabolismo cellulare, flusso dell'informazione genica dal DNA alle proteine, programmi di vita/morte cellulare, interazioni cellula-matrice e cellula-cellula, comunicazioni intercellulari, mitosi e meiosi, riproduzione asessuata/sessuata, trasmissione dei caratteri ereditari (leggi di Mendel).
- Descrivere concetti di base di microbiologia, compresi aspetti come l'ecologia e l'evoluzione microbica, la struttura e la funzione delle cellule procariotiche, la diversità e classificazione dei microorganismi, comprendere i principi di base della virologia, il ruolo nell'interfaccia ambiente-animale-uomo dei microorganismi, l'impatto dei microorganismi sulla sicurezza dei prodotti
- Utilizzare un linguaggio biologico specifico al fine di comunicare le conoscenze acquisite.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Programma per frequentanti e non frequentanti.
BIOLOGIA
Biologia generale (1,5 CFU)
1. introduzione allo studio della biologia; la cellula eucariote; organismi unicellulari e pluricellulari;
2. le basi chimiche della vita; i legami chimici, i componenti inorganici ed organici; i gruppi funzionali nelle molecole biologiche;
3. le macromolecole biologiche: zuccheri, lipidi, acidi nucleici e proteine;
4. struttura e funzione delle membrane biologiche: la membrana plasmatica, le membrane interne (reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, involucro nucleare, lisosomi, perossisomi);
5. i trasporti attraverso le membrane, la permeabilità selettiva;
Energia e metabolismo (0,5 CFU)
6. energia, enzimi e reazioni biologiche: il ruolo degli enzimi come catalizzatori biologici;
7. energia e metabolismo: la glicolisi;
8. energia e metabolismo: la fosforilazione ossidativa e la respirazione cellulare (il mitocondrio);
La sintesi proteica (1,5 CFU)
9. il nucleo: DNA e organizzazione della cromatina - I cromosomi come portatori dell'informazione genetica;
10. replicazione del DNA - Riparazione degli errori di replicazione;
11. elementi di genetica umana;
12. trascrizione e maturazione dell'RNA - Struttura e funzioni degli RNA;
13. la sintesi proteica - Traduzione dell'RNA e codice genetico;
14. il controllo dell'espressione genica;
Funzioni della cellula eucariotica (1,5 CFU)
15. il sistema di endomembrane e lo smistamento delle proteine; il traffico vescicolare: endo ed esocitosi;
16. il citoscheletro e la motilità cellulare - Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi;
17. le comunicazioni cellulari: recettori e meccanismi di risposta recettoriale;
18. la matrice extracellulare, le interazioni cellula-cellula, le giunzioni cellulari;
19. il ciclo cellulare e il suo controllo: la mitosi;
20. la meiosi; gametogenesi e fecondazione;
ELEMENTI DI MICROBIOLOGIA
Microbiologia Generale (1,5 CFU)
1. Introduzione alla microbiologia (ecologia ed evoluzione microbica, La microbiologia e la sua storia, origine della vita e prime fasi dell'evoluzione microbica)
2. Struttura e funzione delle cellule procariotiche, confronto fra le cellule di Eucarioti, Batteri, Archea
3. Diversità e classificazione dei microorganismi (microrganismi procarioti, eucarioti e virus)
4. Elementi di genetica e genomica dei microrganismi
Microbiologia applicata (1,5 CFU)
5. I microrganismi nell'interfaccia ambiente-animale-uomo
6. Simbiosi e rapporto ospite-parassita (il microbiota umano e delle piante)
7. Le alterazioni microbiche
8. Il concetto di igiene, contaminazione e sicurezza nella produzione e nel mantenimento dei prodotti di origine naturale.
BIOLOGIA
Biologia generale (1,5 CFU)
1. introduzione allo studio della biologia; la cellula eucariote; organismi unicellulari e pluricellulari;
2. le basi chimiche della vita; i legami chimici, i componenti inorganici ed organici; i gruppi funzionali nelle molecole biologiche;
3. le macromolecole biologiche: zuccheri, lipidi, acidi nucleici e proteine;
4. struttura e funzione delle membrane biologiche: la membrana plasmatica, le membrane interne (reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, involucro nucleare, lisosomi, perossisomi);
5. i trasporti attraverso le membrane, la permeabilità selettiva;
Energia e metabolismo (0,5 CFU)
6. energia, enzimi e reazioni biologiche: il ruolo degli enzimi come catalizzatori biologici;
7. energia e metabolismo: la glicolisi;
8. energia e metabolismo: la fosforilazione ossidativa e la respirazione cellulare (il mitocondrio);
La sintesi proteica (1,5 CFU)
9. il nucleo: DNA e organizzazione della cromatina - I cromosomi come portatori dell'informazione genetica;
10. replicazione del DNA - Riparazione degli errori di replicazione;
11. elementi di genetica umana;
12. trascrizione e maturazione dell'RNA - Struttura e funzioni degli RNA;
13. la sintesi proteica - Traduzione dell'RNA e codice genetico;
14. il controllo dell'espressione genica;
Funzioni della cellula eucariotica (1,5 CFU)
15. il sistema di endomembrane e lo smistamento delle proteine; il traffico vescicolare: endo ed esocitosi;
16. il citoscheletro e la motilità cellulare - Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi;
17. le comunicazioni cellulari: recettori e meccanismi di risposta recettoriale;
18. la matrice extracellulare, le interazioni cellula-cellula, le giunzioni cellulari;
19. il ciclo cellulare e il suo controllo: la mitosi;
20. la meiosi; gametogenesi e fecondazione;
ELEMENTI DI MICROBIOLOGIA
Microbiologia Generale (1,5 CFU)
1. Introduzione alla microbiologia (ecologia ed evoluzione microbica, La microbiologia e la sua storia, origine della vita e prime fasi dell'evoluzione microbica)
2. Struttura e funzione delle cellule procariotiche, confronto fra le cellule di Eucarioti, Batteri, Archea
3. Diversità e classificazione dei microorganismi (microrganismi procarioti, eucarioti e virus)
4. Elementi di genetica e genomica dei microrganismi
Microbiologia applicata (1,5 CFU)
5. I microrganismi nell'interfaccia ambiente-animale-uomo
6. Simbiosi e rapporto ospite-parassita (il microbiota umano e delle piante)
7. Le alterazioni microbiche
8. Il concetto di igiene, contaminazione e sicurezza nella produzione e nel mantenimento dei prodotti di origine naturale.
Prerequisiti
Non vi sono prerequisiti specifici differenti da quelli richiesti per l'accesso al corso di laurea.
Metodi didattici
Il corso prevede lezioni frontali in aula ed attività formative online (sincrone ed asincrone). Il corso si avvarrà di metodi attivi ed interattivi, privilegiando il coinvolgimento degli studenti anche attraverso attività di gruppo.
Materiale di riferimento
Libri di testo consigliati
Biologia:
- L' Essenziale di Biologia Molecolare della Cellula - Alberts et al. - V edizione, 2020 - Zanichelli editore
- La Cellula. Un Approccio Molecolare - Cooper GM, Hausman RE - IV edizione, 2022 - PICCIN editore
Elementi di microbiologia:
- Brock - Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale - Michael T. Madigan, Kelly S. Bender, Daniel H. Buckley, David A. Stahl, W. Matthew Sattley - XVI edizione, 2022 - Pearson
- Biologia dei Microrganismi - Gianni Dehò Enrica Galli - III edizione, 2019 - Casa Editrice Ambrosiana, Distribuzione esclusiva Zanichelli
Libri di testo in consultazione
Biologia:
- Il mondo della cellula - Hardin, Becker, Lodolce - X edizione, 2022 - Pearson
Le diapositive presentate a lezione saranno disponibili sulla piattaforma myARIEL.
Biologia:
- L' Essenziale di Biologia Molecolare della Cellula - Alberts et al. - V edizione, 2020 - Zanichelli editore
- La Cellula. Un Approccio Molecolare - Cooper GM, Hausman RE - IV edizione, 2022 - PICCIN editore
Elementi di microbiologia:
- Brock - Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale - Michael T. Madigan, Kelly S. Bender, Daniel H. Buckley, David A. Stahl, W. Matthew Sattley - XVI edizione, 2022 - Pearson
- Biologia dei Microrganismi - Gianni Dehò Enrica Galli - III edizione, 2019 - Casa Editrice Ambrosiana, Distribuzione esclusiva Zanichelli
Libri di testo in consultazione
Biologia:
- Il mondo della cellula - Hardin, Becker, Lodolce - X edizione, 2022 - Pearson
Le diapositive presentate a lezione saranno disponibili sulla piattaforma myARIEL.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame per gli studenti frequentanti e non frequentanti è suddiviso in due parti e verterà sugli argomenti trattati durante le lezioni.
L'apprendimento della parte di biologia (5CFU) sarà verificato attraverso una prova orale in forma di colloquio. La prova orale consiste in due/tre domande sui diversi argomenti. Gli studenti dovranno dimostrare di avere acquisito le conoscenze di base di biologia sulle principali caratteristiche delle cellule animali (eucariotiche). In particolare, dovranno dimostrare di avere acquisito una solida conoscenza sui seguenti argomenti: membrane cellulari, enzimi, organelli citoplasmatici, metabolismo cellulare, flusso dell'informazione genica dal DNA alle proteine, interazioni cellula-matrice e cellula-cellula, comunicazioni intercellulari, mitosi e meiosi, riproduzione asessuata/sessuata e basi di genetica umana.
Gli studenti dovranno dimostrare di avere acquisito un linguaggio biologico preciso e specifico che permetta loro di comunicare le conoscenze acquisite nel campo della biologia.
L'esposizione e l'organizzazione delle risposte consentirà al docente di valutare il grado di approfondimento dello studio e la capacità di utilizzare una terminologia e un linguaggio appropriato alla materia.
L'apprendimento della parte di elementi di microbiologia (3CFU) sarà verificato attraverso una prova scritta in forma di test a risposta multipla (4 opzioni di cui 1 corretta). La prova scritta consiste in venti domande sui diversi argomenti. Gli studenti dovranno dimostrare di avere acquisito le conoscenze di base di microbiologia. In particolare, dovranno dimostrare di avere acquisito una solida conoscenza sui seguenti argomenti: ecologia e evoluzione microbica, struttura e funzione delle cellule procariotiche, diversità e classificazione dei microorganismi, virus e loro caratteristiche principali, ruolo nell'interfaccia ambiente-animale-uomo dei microorganismi, simbiosi e parassitismo, igiene e impatto dei microorganismi sulla sicurezza dei prodotti.
La valutazione della prova orale prevede un range di valori: minimi (18-23/30) se viene dimostrata una preparazione sufficiente; intermedi (24-27/30) qualora lo studente mostri una buona conoscenza di tutti gli argomenti trattati all'esame; alti (28-30/30) qualora lo studente mostri un'ottima conoscenza di tutti gli argomenti trattati all'esame ed ottime capacità espositive. Allo studente verrà assegnata la lode qualora venga dimostrata anche capacità di approfondimento della materia.
La valutazione della prova scritta sarà espressa in trentesimi, ogni risposta corretta verrà valutata 1,5 punti.
La valutazione finale sarà data dalla media ponderata dei due esami e sottoposta ad accettazione da parte del candidato.
L'apprendimento della parte di biologia (5CFU) sarà verificato attraverso una prova orale in forma di colloquio. La prova orale consiste in due/tre domande sui diversi argomenti. Gli studenti dovranno dimostrare di avere acquisito le conoscenze di base di biologia sulle principali caratteristiche delle cellule animali (eucariotiche). In particolare, dovranno dimostrare di avere acquisito una solida conoscenza sui seguenti argomenti: membrane cellulari, enzimi, organelli citoplasmatici, metabolismo cellulare, flusso dell'informazione genica dal DNA alle proteine, interazioni cellula-matrice e cellula-cellula, comunicazioni intercellulari, mitosi e meiosi, riproduzione asessuata/sessuata e basi di genetica umana.
Gli studenti dovranno dimostrare di avere acquisito un linguaggio biologico preciso e specifico che permetta loro di comunicare le conoscenze acquisite nel campo della biologia.
L'esposizione e l'organizzazione delle risposte consentirà al docente di valutare il grado di approfondimento dello studio e la capacità di utilizzare una terminologia e un linguaggio appropriato alla materia.
L'apprendimento della parte di elementi di microbiologia (3CFU) sarà verificato attraverso una prova scritta in forma di test a risposta multipla (4 opzioni di cui 1 corretta). La prova scritta consiste in venti domande sui diversi argomenti. Gli studenti dovranno dimostrare di avere acquisito le conoscenze di base di microbiologia. In particolare, dovranno dimostrare di avere acquisito una solida conoscenza sui seguenti argomenti: ecologia e evoluzione microbica, struttura e funzione delle cellule procariotiche, diversità e classificazione dei microorganismi, virus e loro caratteristiche principali, ruolo nell'interfaccia ambiente-animale-uomo dei microorganismi, simbiosi e parassitismo, igiene e impatto dei microorganismi sulla sicurezza dei prodotti.
La valutazione della prova orale prevede un range di valori: minimi (18-23/30) se viene dimostrata una preparazione sufficiente; intermedi (24-27/30) qualora lo studente mostri una buona conoscenza di tutti gli argomenti trattati all'esame; alti (28-30/30) qualora lo studente mostri un'ottima conoscenza di tutti gli argomenti trattati all'esame ed ottime capacità espositive. Allo studente verrà assegnata la lode qualora venga dimostrata anche capacità di approfondimento della materia.
La valutazione della prova scritta sarà espressa in trentesimi, ogni risposta corretta verrà valutata 1,5 punti.
La valutazione finale sarà data dalla media ponderata dei due esami e sottoposta ad accettazione da parte del candidato.
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 5
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 3
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 3
Lezioni: 64 ore
Docenti:
Cristofani Riccardo Maria, Nodari Riccardo
Docente/i