Ost 1a1s Biologia Applicata Mattana 2015
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Ost 1a1s Biologia Applicata Mattana 2015
Programma di BIOLOGIA APPLICATA C.d.L. in Scienze Infermieristiche, C.d.L. in Ostetricia Anni Accademici 2013/14- 2014/15- 2015/16 Definizione di Materia e composizione chimica della materia (atomi, elementi, composti). Generalità sui legami chimici (covalente, ionico, ponti idrogeno e Forze di Van Der Wals). Composti chimici inorganici: Acqua e ioni minerali. Composti chimici organici: Proteine, Carboidrati, Lipidi e Acidi nucleici. Origine della vita Caratteristiche e proprietà degli organismi viventi - Teoria Cellulare – Organismi unicellulari e pluricellulari, classificazione in Domini e Regni, Sistema di Linneo di classificazione binomiale. Livelli di organizzazione biologica. Dimensioni dei vari sistemi biologici. Mezzi di Indagine. Cellula Procariotica e Eucariotica- differenze significative fra i due tipi di organizzazione cellulare – Aspetto morfologico della cellula procariotica, strutture condivise e specializzate. Organizzazione molecolare e Struttura della cellula Eucariotica, complessità organizzativa e funzionale. Caratteristiche morfologiche (dimensioni e forma). La membrana cellulare o plasmalemma, importanza biologica e generalità sulle sue funzioni. Struttura della membrana (composizione chimica e organizzazione molecolare), evoluzione dei modelli di membrana. Modello a mosaico fluido e fluidità della membrana, importanza della componente lipidica, fosfolipidi, acidi grassi (saturi e insaturi), colesterolo. Componente proteica della membrana, proteine intrinseche o transmembrana e estrinseche, loro molteplici funzioni. Componente glucidica della membrana, disposizione molecolare, glicoproteine e glicolipidi, funzioni dei carboidrati. Importanza delle glicoproteine in numerosi processi biologici (comunicazione cellulare, riconoscimento cellula-cellula, migrazione cellulare, infezione) e relativi esempi. Permeabilità Selettiva della membrana e meccanismi di trasporto passivo: diffusione semplice, osmosi (concetto di isotonicità, ipotonicità e ipertonicità, definizione di “Pressione Osmotica”), diffusione facilitata. Meccanismi di trasporto attivo: pompe ioniche, co-trasportatori, processi di endocitosi (fagocitosi, pinocitosi, endocitosi mediata da recettore) e esocitosi. Il citoplasma: Ectoplasma e endoplasma, composizione chimica della matrice citoplasmatica o citosol e funzioni. Organuli citoplasmatici: costituiti da particelle sovramolecolari RIBOSOMI Organuli citoplasmatici: costituiti da un sistema di membrane interne RETICOLO ENDOPLASMATICO- morfologia e funzioni del RER e REL. COMPLESSO DEL GOLGI- morfologia e funzioni, rapporti funzionali col Reticolo, destino delle proteine di esportazione (di membrana e secretive). LISOSOMI- morfologia e funzione, genesi dei lisosomi. PEROSSISOMI- morfologia e funzioni INVOLUCRO NUCLEARE- morfologia e funzioni rapporti con la lamina nucleare, pori nucleari, rapporti fra involucro nucleare e nucleolo. MITOCONDRI- aspetto morfologico e funzioni. Trasformazioni energetiche e produzione di energia metabolica, importanza di ATP, formula di struttura e reazione di sintesi. Generalità su catabolismo e anabolismo. Glicolisi anaerobica e Respirazione cellulare (ciclo di Krebs, catena di trasporto degli elettroni, fosforilazione ossidativi). Semi-autonomia dei mitocondri e DNA mitocondriale (mtDNA). Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Costituzione chimica, organizzazione e funzioni. Strutture microtubulari complesse ciglia e flagelli. Il nucleo: nucleoplasma e cromatina, costituzione chimica della cromatina, condensazione della cromatina e cromosomi. Etero- ed eu-cromatina, organizzazione del DNA nella cromatina, le proteine istoniche, il Nucleosoma, ulteriore avvolgimento dei filamenti. Ereditarietà della informazione Genetica: Funzioni dei cromosomi. Definizione di Genoma, Genotipo e Fenotipo. Dogma molecolare della biologia. Espressione della informazione genetica. Il cariotipo dell’uomo. I geni e le loro funzioni. Classificazione dei geni. Differenze di organizzazione fra geni eucariotici e procariotici. Introni ed Esoni. Terminologia usata per indicare la funzionalità di un gene. L’unità di trascrizione. Promotori e sequenze di regolazione. Fattori di trascrizione. Espressione della informazione genetica: Trascrizione: legame fosfodiesterico, prodotti della trascrizione (mRNA, rRNA, tRNA HnRNA, ncRNA). Le RNApolimerasi. Fasi della trascrizione, orientamento delle unità. Traduzione: il Codice Genetico, biosintesi proteica, funzioni dei ribosomi, mRNA e tRNA, fase di Inizio, fase di Allungamento e fase di Terminazione. Il legame peptidico. Destino delle proteine sintetizzate. Regolazione della espressione genica negli eucarioti: differenziamento cellulare. Livelli di controllo sulla espressione genica: pre-trascrizionale, trascrizionale, posttrascrizionale, tradizionale e post-traduzionale. Geni non codificanti proteine e ncRNA, reinterpretazione del Dogma della biologia, interferenza da ncRNA e silenziamento dei prodotti di trascrizione. Il Ciclo Cellulare e la sua Regolazione: Significato del ciclo cellulare negli organismi uni- e pluricellulari; Fasi del ciclo; classificazione delle cellule in base al loro ciclo cellulare. Duplicazione del DNA (fasi della duplicazione, meccanismo semiconservativo, azione degli enzimi Elicasi, DNA Primasi, DNA Polimerasi, DNA Ligasi). Cromosomi, Cromatidi, Cromosomi Omologhi, Autosomi e Cromosomi Sessuali. Corredo cromosomico Diploide e Aploide. Centromero e classificazione dei cromosomi in base alla sua posizione. Cinetocore e suo ruolo durante la divisione cellulare. Divisione Mitotica delle cellule somatiche, suo significato studio dettagliato delle varie fasi. Il fuso mitotico, composizione chimica, organizzazione e ruolo. Variabilità del Ciclo cellulare e Meccanismi di Regolazione (punti di controllo, controllo intracellulare e extra-cellulare, ciclina e chinasi ciclina-dipendenti). Danni del DNA e destino cellulare (importanza della proteina P53), azione dei Fattori Mitogeni. Morte Cellulare Programmata o Apoptosi; significato di Omeostasi, differenze fra Necrosi e Apoptosi, il programma apoptotico. La Riproduzione: La riproduzione asessuata nei procarioti (scissione Binaria) ed eucarioti (duplicazione, gemmazione, scissione, frammentazione, rigenerazione). Riproduzione sessuata, i gameti, cellule germinali e divisione Meiotica (significato della meiosi, fasi dettagliate della Meiosi I e II, appaiamento dei cromosomi omologhi e Crossing-Over, variabilità genetica). La Gametogenesi nell’uomo: apparato riproduttore e gonadi, tubuli seminiferi e spermatogenesi (fase proliferativa, fase meiotica e fase differenziativa), funzione endocrina del testicolo e produzione di ormoni androgeni (ruolo del testosterone). La gametogenesi nella donna, apparato riproduttore e gonadi, Ovogenesi. Confronto e differenze fra spermatogenesi ed ovogenesi. Controllo ormonale della maturazione sessuale (ipotalamo, ipofisi, gonadotropine ipofisarie –FSH- LH-, produzione ormoni sessuali). Regolazione ormonale del ciclo riproduttivo femminile: ciclo ovarico e gonadotropine, ciclo uterino e ormoni sessuali (estrogeni e progesterone). La Fecondazione (tappe e prime fasi di sviluppo dello zigote). Il Docente Incaricato Dr.ssa Antonella Mattana