Biologia generale e cellulare
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Il corso ha lo scopo di dare allo studente un'informazione di base sulle caratteristiche fondamentali degli organismi viventi. In particolare, il corso si propone di fornire agli studenti le basi per comprendere la logica utilizzata dagli organismi viventi nella realizzazione delle strutture biologiche fondamentali e nel loro funzionamento, utili per affrontare qualsiasi indirizzo di studio successivo al primo anno.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso, lo studente dovrà acquisire conoscenze sui principali costituenti inorganici ed organici degli organismi viventi, sui processi e la regolazione di base della sintesi degli acidi nucleici e delle proteine, sui ruoli principali di queste macromolecole e sul flusso dell'informazione genica, dal DNA alle proteine, nella cellula procariotica ed eucariotica. Lo studente dovrà inoltre conoscere l'organizzazione molecolare e la funzione degli organelli cellulari e delle membrane delle cellule procariotiche ed eucariotiche ed i processi di divisione cellulare delle cellule eucariotiche.
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
Principi di classificazione degli organismi viventi. La divisione in Regni: Batteri, Archei, Protisti, Funghi, Vegetali e Animali. La biodiversità e l'origine della vita.
Composizione chimica della materia vivente. Le macromolecole biologiche. Struttura e funzioni delle proteine. Struttura e funzioni degli acidi nucleici.
Il DNA come materiale ereditario. Generalità sulla struttura del gene eucariotico. Dai geni alle proteine: trascrizione e traduzione.
Energia e metabolismo. Flusso di materia ed energia attraverso gli organismi viventi. Organismi chemio-autotrofi, foto-autotrofi ed eterotrofi. Gli enzimi come catalizzatori biologici: natura e proprietà. Il concetto di via metabolica.
La cellula eucariotica e sua compartimentazione. Confronto tra cellule procariotiche ed eucariotiche. Organismi mono e pluri-cellulari.
Struttura e funzioni della cellula eucariotica. Cenni sui metodi di studio delle cellule e dei tessuti. Il nucleo. Cromatina e cromosomi. Il sistema di endomembrane e i compartimenti intracellulari. Il citoscheletro. Il mitocondrio. I lisosomi e i perossisomi. La matrice extracellulare. Composizione, struttura e ruolo della membrana plasmatica. Il trasporto attraverso la membrana. Le giunzioni intercellulari e l'organizzazione delle cellule in tessuti. Interazione degli organismi con l'ambiente esterno. Meccanismi di comunicazione cellulare.
La riproduzione delle cellule e degli organismi. La riproduzione asessuata, sessuata e sua importanza evolutiva. Il ciclo cellulare e cenni sul suo controllo. Meccanismi di morte cellulare programmata: l'apoptosi. Proliferazione cellulare incontrollata: il cancro.
Confronto fra cellule somatiche e cellule germinali attraverso i processi di divisione mitotica e meiotica. Generalità sui meccanismi della fecondazione e sulle prime fasi dello sviluppo embrionale.
Il corso include quattro esercitazioni:
1. Un'esercitazione in aula sull'esperimento fondamentale di Meselson e Stahl per comprendere il processo di replicazione del DNA. Gli studenti avranno l'opportunità di eseguire simulazioni pratiche e discutere i risultati.
2. Un'esercitazione in aula introdurrà gli studenti ai principi fondamentali della microscopia ottica e a fluorescenza.
3. Un'esercitazione in laboratorio per l'introduzione al laboratorio biologico in cui gli studenti saranno guidati attraverso le procedure di sicurezza, la manipolazione di campioni biologici e le basi della sperimentazione in laboratorio.
4. Un'esercitazione in laboratorio che consentirà agli studenti di osservare, contare e seminare cellule vive in coltura utilizzando il microscopio a contrasto di fase, oltre che osservare preparati istologici mediante microscopia ottica.
Composizione chimica della materia vivente. Le macromolecole biologiche. Struttura e funzioni delle proteine. Struttura e funzioni degli acidi nucleici.
Il DNA come materiale ereditario. Generalità sulla struttura del gene eucariotico. Dai geni alle proteine: trascrizione e traduzione.
Energia e metabolismo. Flusso di materia ed energia attraverso gli organismi viventi. Organismi chemio-autotrofi, foto-autotrofi ed eterotrofi. Gli enzimi come catalizzatori biologici: natura e proprietà. Il concetto di via metabolica.
La cellula eucariotica e sua compartimentazione. Confronto tra cellule procariotiche ed eucariotiche. Organismi mono e pluri-cellulari.
Struttura e funzioni della cellula eucariotica. Cenni sui metodi di studio delle cellule e dei tessuti. Il nucleo. Cromatina e cromosomi. Il sistema di endomembrane e i compartimenti intracellulari. Il citoscheletro. Il mitocondrio. I lisosomi e i perossisomi. La matrice extracellulare. Composizione, struttura e ruolo della membrana plasmatica. Il trasporto attraverso la membrana. Le giunzioni intercellulari e l'organizzazione delle cellule in tessuti. Interazione degli organismi con l'ambiente esterno. Meccanismi di comunicazione cellulare.
La riproduzione delle cellule e degli organismi. La riproduzione asessuata, sessuata e sua importanza evolutiva. Il ciclo cellulare e cenni sul suo controllo. Meccanismi di morte cellulare programmata: l'apoptosi. Proliferazione cellulare incontrollata: il cancro.
Confronto fra cellule somatiche e cellule germinali attraverso i processi di divisione mitotica e meiotica. Generalità sui meccanismi della fecondazione e sulle prime fasi dello sviluppo embrionale.
Il corso include quattro esercitazioni:
1. Un'esercitazione in aula sull'esperimento fondamentale di Meselson e Stahl per comprendere il processo di replicazione del DNA. Gli studenti avranno l'opportunità di eseguire simulazioni pratiche e discutere i risultati.
2. Un'esercitazione in aula introdurrà gli studenti ai principi fondamentali della microscopia ottica e a fluorescenza.
3. Un'esercitazione in laboratorio per l'introduzione al laboratorio biologico in cui gli studenti saranno guidati attraverso le procedure di sicurezza, la manipolazione di campioni biologici e le basi della sperimentazione in laboratorio.
4. Un'esercitazione in laboratorio che consentirà agli studenti di osservare, contare e seminare cellule vive in coltura utilizzando il microscopio a contrasto di fase, oltre che osservare preparati istologici mediante microscopia ottica.
Prerequisiti
Il corso non richiede conoscenze preliminari.
Metodi didattici
Il corso consiste in lezioni frontali e di esercitazioni pratiche
Tutto il materiale didattico viene caricato sulla piattaforma Ariel e reso disponibile agli studenti. Include: i PDF delle lezioni tenute in classe, link a volumi elettronici, video mostrati a lezione
Tutto il materiale didattico viene caricato sulla piattaforma Ariel e reso disponibile agli studenti. Include: i PDF delle lezioni tenute in classe, link a volumi elettronici, video mostrati a lezione
Materiale di riferimento
Becker W.M., Kleinsmith L.J., Hardin J. Gregory G.P, Il mondo della cellula, settima edizione Pearson, 2009.
Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P., L'essenziale di Biologia molecolare della cellula, terza edizione, Zanichelli, 2011.
Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P., L'essenziale di Biologia molecolare della cellula, terza edizione, Zanichelli, 2011.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'apprendimento sarà valutato mediante un test scritto che include domande a risposta multipla e domande a risposta aperta.
La frequenza del corso è obbligatoria
La frequenza del corso è obbligatoria
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 7
Esercitazioni: 8 ore
Lezioni: 52 ore
Lezioni: 52 ore
Docente:
Battaglioli Elena
Turni:
Turno
Docente:
Battaglioli ElenaDocente/i
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
Via F.lli Cervi 93, 20090 Segrate MI