Scienze biologiche e biochimiche

L'acqua nei sistemi biologici: struttura e proprietà; interazioni deboli nei sistemi acquosi.
Equilibri ionici in soluzione acquosa: pH; acidi e basi; soluzioni tampone.
Il carbonio e suoi legami. Principali classi di composti organici.
I componenti molecolari delle cellule: struttura, classificazione e funzioni delle molecole organiche di interesse biologico.
Amminoacidi e proteine.
Amminoacidi: classificazione, legame peptidico.
Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine e funzione.
Lipidi, membrane e trasporto.
Acidi grassi saturi ed insaturi; trigliceridi, fosfolipidi; colesterolo ed ormoni steroidici.
Lipidi strutturali: le membrane biologiche e le loro principali funzioni. Lipidi di riserva. Lipidi come segnali, cofattori e pigmenti.
Carboidrati.
Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Superfici cellulari.
Nucleosidi e Nucleotidi e acidi nucleici.

Le reazioni chimiche: Condizioni energetiche
Enzimi e catalisi biologica: caratteristiche strutturali; meccanismo d'azione; meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica.
Principi di Bioenergetica.
Aspetti generali. Energia libera. La variazione dell'energia libera. L'ATP come trasportatore di energia. Ossidazioni, riduzioni e trasferimento energetico.
Metabolismo: caratteristiche generali; vie cataboliche e anaboliche.
Metabolismo energetico: composti energetici, ciclo dell'ATP, meccanismi di sintesi dell'ATP.

Evoluzione biologica mediante selezione naturale: Darwin e Wallace.
Struttura e organizzazione della cellula eucariotica: compartimentazione cellulare; organuli cellulari; ribosomi; citoscheletro; giunzioni; matrice.
Struttura e funzione delle membrane biologiche: modello a mosaico fluido; il trasporto attraverso la membrana.
Comunicazione cellulare: modalità di comunicazione tra cellule.
Ciclo cellulare e sua regolazione: fasi del ciclo; sistema di controllo; apoptosi; la cellula tumorale.
La riproduzione degli esseri viventi: riproduzione asessuata e sessuata; mitosi, meiosi e loro confronto; gametogenesi; fecondazione; differenziamento.
Replicazione del DNA: dogma centrale della biologia; esperimento di Meselson e Stahl; replicazione a livello molecolare; riparazione dei danni al DNA.
Trascrizione: vari tipi di RNA; sintesi di RNA; maturazione degli RNA messaggeri.
Traduzione e codice genetico: codice genetico e sue proprietà; meccanismo di sintesi proteica; destino post-sintetico delle proteine.
Il genoma degli eucarioti: struttura della cromatina; il nucleosoma; struttura del gene (introni-esoni); controllo dell'espressione genica.
Virus: struttura; virus batterici, animali e vegetali; interazioni cellula-virus.
I cromosomi umani e loro modalità di segregazione nel corso della mitosi e della meiosi
o Organizzazione di DNA e cromatina nei cromosomi
o La divisione equazionale delle cellule somatiche
o La divisione riduzionale delle cellule germinali
o Gametogenesi e fecondazione
Le leggi mendeliane che regolano la trasmissione dei geni: correlazione tra genotipo e fenotipo
o Dal gene alla proteina e al fenotipo: relazione fra genotipo e fenotipo
o Interazioni alleliche: alleli dominanti, alleli recessivi e codominanza
o Legge della segregazione dei caratteri e principio dell'assortimento indipendente
Le modalità di trasmissione dei tratti monogenici nell'uomo
o Esempi di patologie ereditarie monogeniche a trasmissione mendeliana (Fibrosi cistica, talassemia, sordità)
o Eredità autosomica dominante e recessiva
o Penetranza e espressività, alleli multipli (gruppi sanguigni ABO, Rh).
o Eredità legata al sesso
o Eredità mitocondriale
o Eterogeneità genetica
Alberi genealogici

L'acqua nei sistemi biologici: struttura e proprietà; interazioni deboli nei sistemi acquosi.
Equilibri ionici in soluzione acquosa: pH; acidi e basi; soluzioni tampone.
Il carbonio e suoi legami. Principali classi di composti organici.
I componenti molecolari delle cellule: struttura, classificazione e funzioni delle molecole organiche di interesse biologico.
Amminoacidi e proteine.
Amminoacidi: classificazione, legame peptidico.
Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine e funzione.
Lipidi, membrane e trasporto.
Acidi grassi saturi ed insaturi; trigliceridi, fosfolipidi; colesterolo ed ormoni steroidici.
Lipidi strutturali: le membrane biologiche e le loro principali funzioni. Lipidi di riserva. Lipidi come segnali, cofattori e pigmenti.
Carboidrati.
Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Superfici cellulari.
Nucleosidi e Nucleotidi e acidi nucleici.

Le reazioni chimiche: Condizioni energetiche
Enzimi e catalisi biologica: caratteristiche strutturali; meccanismo d'azione; meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica.
Principi di Bioenergetica.
Aspetti generali. Energia libera. La variazione dell'energia libera. L'ATP come trasportatore di energia. Ossidazioni, riduzioni e trasferimento energetico.
Metabolismo: caratteristiche generali; vie cataboliche e anaboliche.
Metabolismo energetico: composti energetici, ciclo dell'ATP, meccanismi di sintesi dell'ATP.

Evoluzione biologica mediante selezione naturale: Darwin e Wallace.
Struttura e organizzazione della cellula eucariotica: compartimentazione cellulare; organuli cellulari; ribosomi; citoscheletro; giunzioni; matrice.
Struttura e funzione delle membrane biologiche: modello a mosaico fluido; il trasporto attraverso la membrana.
Comunicazione cellulare: modalità di comunicazione tra cellule.
Ciclo cellulare e sua regolazione: fasi del ciclo; sistema di controllo; apoptosi; la cellula tumorale.
La riproduzione degli esseri viventi: riproduzione asessuata e sessuata; mitosi, meiosi e loro confronto; gametogenesi; fecondazione; differenziamento.
Replicazione del DNA: dogma centrale della biologia; esperimento di Meselson e Stahl; replicazione a livello molecolare; riparazione dei danni al DNA.
Trascrizione: vari tipi di RNA; sintesi di RNA; maturazione degli RNA messaggeri.
Traduzione e codice genetico: codice genetico e sue proprietà; meccanismo di sintesi proteica; destino post-sintetico delle proteine.
Il genoma degli eucarioti: struttura della cromatina; il nucleosoma; struttura del gene (introni-esoni); controllo dell'espressione genica.
Virus: struttura; virus batterici, animali e vegetali; interazioni cellula-virus.
I cromosomi umani e loro modalità di segregazione nel corso della mitosi e della meiosi
o Organizzazione di DNA e cromatina nei cromosomi
o La divisione equazionale delle cellule somatiche
o La divisione riduzionale delle cellule germinali
o Gametogenesi e fecondazione
Le leggi mendeliane che regolano la trasmissione dei geni: correlazione tra genotipo e fenotipo
o Dal gene alla proteina e al fenotipo: relazione fra genotipo e fenotipo
o Interazioni alleliche: alleli dominanti, alleli recessivi e codominanza
o Legge della segregazione dei caratteri e principio dell'assortimento indipendente
Le modalità di trasmissione dei tratti monogenici nell'uomo
o Esempi di patologie ereditarie monogeniche a trasmissione mendeliana (Fibrosi cistica, talassemia, sordità)
o Eredità autosomica dominante e recessiva
o Penetranza e espressività, alleli multipli (gruppi sanguigni ABO, Rh).
o Eredità legata al sesso
o Eredità mitocondriale
o Eterogeneità genetica
Alberi genealogici