Scienze biologiche

1) Fisiologia cellulare
· i trasporti
· ioni e molecole attraverso le membrane
· la diffusione - la pressione osmotica
· potenziali di membrana a riposo - i potenziali di equilibrio
· potenziali graduati
2) Potenziale d'azione
· genesi del Potenziale d'Azione
· la refrattarietà assoluta e la refrattarietà relativa
· propagazione del potenziale d'azione - la mielina
3) Sinapsi
· sinapsi chimiche ed elettriche
· meccanismi di rilascio sinaptico
· la modulazione sinaptica

4) organizzazione generale del sistema nervoso centrale
· sistemi somatosensoriali
· recettori sensoriali
· vie sensoriali
5) muscolo scheletrico
· meccanismi molecolari: il ciclo di contrazione
· accoppiamento eccitazione-contrazione
· vie motorie
· fusi neuromuscolari
· cenni sui riflessi spinali
10) apparato respiratorio
· meccanica respiratoria
· scambio e trasporto dei gas nel sangue
· l'emoglobina
11) apparato cardiovascolare
· meccanica cardiaca (ciclo cardiaco)
· elettrofisiologia delle cellule cardiache
· la gittata cardiaca: sua regolazione
· controllo pressione arteriosa
12) apparato escretore
· il glomerulo renale: meccanismi di ultrafiltrazione
· trasporti tubolari: riassorbimenti e secrezioni
· meccanismo dell'ADH e dell'aldosterone
12) apparato digerente
· masticazione, salivazione, deglutizione
· funzioni dello stomaco
· controllo dell'attività gastrica: ormoni dell'apparato digerente
· digestione e assorbimento: proteine, carboidrati, lipidi
· cenni di funzionalità epatica e pancreatica
13) metabolismo
· metabolismo basale e bilancio energetico
· catabolismo e anabolismo
· temperatura corporea: regolazione e mantenimento
· la febbre
14) principi di endocrinologia:
· ipotalamo-ipofisi
· ormone della crescita
· tiroide e ormoni tiroidei
· ghiandole surrenali: risposta allo stress

1. Introduzione al corso. La materia. La struttura dell'atomo: numero atomico e di massa, massa atomica, massa molecolare, mole, teoria atomica, orbitali, configurazione elettronica, tavola periodica. Legami chimici: stabilità elettronica, ioni, legami forti/deboli, tipologia di legami.
2. Reazioni chimiche: stechiometria, reversibilità, equilibrio, spontaneità, ossidoriduzioni. Acqua: distribuzione nell'organismo, struttura dell'acqua, legame a idrogeno. Soluzioni: sostanze apolari e polari, concentrazione, molarità. Equilibrio acido-base: ionizzazione dell'acqua, pH, acidi/basi/neutri, forza di un acido/base, soluzioni tampone, sistemi tampone (bicarbonato, fosfato, proteine), acidosi/alcalosi metabolica e respiratoria.
3. Elementi di chimica organica. Idrocarburi: alcani, cicloalcani, conformazione, alcheni ed alchini, aromatici. Gruppi funzionali: alcoli, tioli, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici, ammine. Amminoacidi: classificazione, zwitterioni, curva di titolazione e punto isoelettrico.
4. Biochimica strutturale: le biomolecole. Peptidi e proteine: legame peptidico, struttura delle proteine. Carboidrati: monosaccaridi, legame glicosidico, anomeria, polisaccaridi. Lipidi: strutture, acidi grassi, esteri degli acidi grassi, fosfolipidi, sfingolipidi e colesterolo. Nucleotidi e acidi nucleici: struttura del DNA.
5. Enzimi: struttura, classificazione, specificità, meccanismo d'azione, energia di attivazione, coenzimi, fattori che influenzano l'attività enzimatica. Cenni di cinetica enzimatica ed enzimi in campo diagnostico. Emoglobina e trasporto dell'ossigeno.
6. Concetto di metabolismo. Bioenergetica: ATP e i suoi prodotti di idrolisi, energia libera di Gibbs. Produzione di energia nei mitocondri: struttura del mitocondrio, ruolo e struttura dei coenzimi, catena di trasporto degli elettroni, gradiente protonico, fosforilazione ossidativa, ATP sintasi. Digestione e assorbimento dei nutrienti: il sistema digerente, enzimi digestivi, digestione e assorbimenti di carboidrati, lipidi, proteine.
7. Metabolismo dei carboidrati. Glicolisi, fermentazione lattica e alcolica, via dei pentosi fosfati e ciclo di Krebs.
8. Metabolismo del glicogeno. Glicogenolisi e glicogenosintesi. Gluconeogenesi. Regolazione ormonale della glicemia: insulina e glucagone.
9. Metabolismo dei lipidi. Biosintesi degli acidi grassi. Beta ossidazione. Corpi chetonici. Trasporto dei lipidi circolanti.
10. Metabolismo dei composti azotati. Metabolismo degli amminoacidi (transaminazione, deaminazione ossidativa), e ciclo dell'urea.

Biochimica Clinica: introduzione, scopi, definizioni
-Livelli di intervento del laboratorio. Concetti di test diagnostico e sue finalità (screening, approfondimento diagnostico, monitoraggio delle malattie)
La fase pre-analitica e sue fonti di variabilità
-Preparazione del paziente
-Campionamento, trattamento, trasporto e conservazione dei campioni biologici: sangue, urine, feci, liquido cefalo rachidiano(liquor), liquidi di versamento nelle cavità sierose, liquido sinoviale, liquido amniotico, liquido seminale, succo gastrico, sudore.
-Criteri di accettabilità di un campione biologico
Concetto di variabilità totale
-Variabilità biologica e fattori che la influenzano
-Variabilità analitica
-Tipi di errori. Attendibilità di un metodo di dosaggio
Valori di riferimento
-concetto di intervallo di riferimento
-concetto di valori decisionali
-concetto d differenza critica
Approfondimento di alcuni argomenti monografici a scelta del docente (ad esempio: il monitoraggio del diabete, dell'assetto lipidico, della funzione renale, biochimica della coagulazione, della saliva, marcatori cardiaci, le proteine plasmatiche, i marcatori ossei, marcatori equilibrio acido base etc).

1. Caratteristiche fondamentali della materia vivente:
- proprietà della materia vivente
- cellule e organismi
- teoria cellulare
- gerarchia dell'organizzazione biologica
2. Struttura e organizzazione cellulare:
- cellula eucariotica,
- principali teorie evolutive: invaginazione, ed endosimbiosi
- vantaggi e prove a favore di queste teorie
- organismi monocellulari e pluricellulari
- compartimentazione delle cellule eucariotiche
3. Composizione chimica della materia vivente:
- composti inorganici ed organici
- macromolecole biologiche
- importanza biologica dell'acqua
- struttura e funzione degli acidi nucleici
4. Flusso dell'informazione nella materia vivente:
- il dogma centrale della biologia
- dimostrazione che il DNA è il materiale ereditario
- esperimento di Meselson e Stahl
- duplicazione del DNA,
- generalità sulla struttura del gene eucariotico: introni ed esoni
- organizzazione della cromatina
5. Trascrizione e traduzione
- cenni sui meccanismi di trascrizione e maturazione degli mRNA
- struttura del ribosoma
- struttura del tRNA
- codice genetico
- traduzione
6. Ciclo cellulare
- riproduzione delle cellule eucariotiche, la mitosi, la meisosi ,
- crossing-over e variabilità genetica
7. Cenni sulla regolazione dell'espressione genica