CHIMICA E BIOCHIMICA BIOLOGIA E GENETICA - canale 1

5 CFU - 1° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

ROSALIA BATTAGLIA - Modulo BIOLOGIA E GENETICA - BIO/13 - 2 CFU
GABRIELLA LUPO - Modulo CHIMICA E BIOCHIMICA - BIO/10 - 3 CFU

Obiettivi formativi

BIOLOGIA E GENETICA
Il corso di Biologia e Genetica si propone di fornire agli studenti del CdL in Infermieristica una visione integrata della struttura e delle funzioni della cellula e degli organismi viventi con particolare attenzione alle unità biologiche elementari ed ai meccanismi cellulari di base degli organismi viventi, all’organizzazione dell'informazione genetica, alla sua trasmissione ed espressione nelle cellule eucariotiche.
CHIMICA E BIOCHIMICA
Il corso si prefigge di fornire una basilare preparazione di chimica generale inorganica e organica e di biochimica tale da comprendere la struttura e la funzione delle molecole di interesse biologico e del significato dei principali eventi metabolici. Al termine del modulo lo studente avrà appreso delle conoscenze generali sulle basi molecolari della vita, sulle proprietà chimiche fondamentali delle sostanze, sulla struttura e funzione delle macromolecole implicate nei processi vitali e sulle trasformazioni metaboliche delle biomolecole necessarie per il funzionamento dell’organismo umano. Inoltre, lo studente comprenderà il significato delle variazioni delle principali vie metaboliche in diversi contesti fisiologici e patologici.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

BIOLOGIA E GENETICA
Il corso prevede lezioni frontali. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
CHIMICA E BIOCHIMICA
Lezioni frontali. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Prerequisiti richiesti

BIOLOGIA E GENETICA
Conoscenze generali su struttura e funzione delle principali macromolecole biologiche e sul metabolismo informazionale cellulare.
CHIMICA E BIOCHIMICA
Il corso prevede i requisiti minimi di base per poter seguire con profitto le lezioni e affrontare l’esame finale. Lo studente che frequenta il corso di Chimica e Biochimica dovrà conoscere i concetti fondamentali di Chimica Generale e Inorganica e Chimica Organica oltre che di fisica e biologia (acquisiti nel corso delle Scuole Medie Superiori).

Frequenza lezioni

BIOLOGIA E GENETICA
Obbligatoria
CHIMICA E BIOCHIMICA
Obbligatoria

Contenuti del corso

BIOLOGIA E GENETICA
1. Introduzione al corso: la cellula eucariotica e procariotica;

2. Le macromolecole organiche: le proteine;

3. Le macromolecole organiche: gli acidi nucleici;

4. DNA, cromatina e cromosomi;

5. Struttura e funzione dei geni;

6. Trascrizione negli eucarioti e nei procarioti;

7. Traduzione negli eucarioti e nei procarioti;

8. Duplicazione del DNA negli eucarioti e nei procarioti;

9. Mitosi e Meiosi;

10. Mutazioni puntiformi e Aberrazioni Cromosomiche;

11. La Membrana Cellulare: struttura e meccanismi di trasporto;

12. Oncogeni, Oncosoppressori e Cancro;

13. Cenni di genetica mendeliana ed umana
CHIMICA E BIOCHIMICA
La struttura dell'atomo: il nucleo e gli elettroni. Organizzazione degli elettroni attorno al nucleo ed elettronegatività. Il legame chimico. L'equilibrio chimico (equilibrio acido base). Le reazioni di ossido-riduzione. pH, pK e sistemi tampone. Le famiglie dei composti del carbonio, nomenclatura, proprietà fisiche, loro reazioni caratteristiche e di interesse biologico: Idrocarburi saturi, insaturi ed aromatici. I gruppi funzionali: alcoli, fenoli ed analoghi solforati; composti carbonilici (aldeidi, chetoni, ac. carbossilici e loro derivati). Le ammine. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Lipidi: acidi grassi, lipidi semplici, lipidi complessi e steroidi. Proteine: aminoacidi ed il legame peptidico, organizzazione strutturale. Le principali vie metaboliche ed i loro siti di controllo: metabolismo glucidico, lipidico e metabolismo degli amminoacidi. Ciclo di Krebs e Fosforilazione ossidativa. Le vitamine e le loro implicazioni metaboliche e nelle patologie

Testi di riferimento

BIOLOGIA E GENETICA
Biologia e Genetica. G. De Leo, S. Fasano, E. Ginelli. Ed. EdiSES

(Edizione più recente)
CHIMICA E BIOCHIMICA
- CHIMICA E BIOCHIMICA
  TESTO DI CHIMICA GENERALE, INORGANICA ED ORGANICA
  
  1. Chimica e Biochimica (solo per la parte di chimica e propedeutica biochimica) – M. Bertoldi, D. Colombo, O. Marin, P. Palestini - EdiSES
  
  TESTI DI BIOCHIMICA
  
  2. Introduzione alla Biochimica di Lehninger – D.L. Nelson, M.M. Cox – ZANICHELLI
  
  3. Biochimica medica – Siliprandi, Tettamanti – PICCIN

Altro materiale didattico

BIOLOGIA E GENETICA
Slides in formato PDF stampabile
CHIMICA E BIOCHIMICA
Slides illustrate e commentate nel corso delle lezioni in formato PDF stampabile

Programmazione del corso

BIOLOGIA E GENETICA
	Argomenti	Riferimenti testi
1	1. Macromolecole biologiche	Testo 1 Cap. 1
2	2. Cellule Eucariotiche e Procariotiche	Testo 1 Cap. 2
3	3. DNA, cromatina e cromosomi	Testo 1 Cap. 4
4	4. Struttura e funzione dei geni	Testo 1 Cap. 4
5	5. Trascrizione negli eucarioti e nei procarioti	Testo 1 Cap. 4
6	6. Traduzione negli eucarioti e nei procarioti	Testo 1 Cap. 4
7	7. Duplicazione del DNA negli eucarioti e nei procarioti	Testo 1 Cap. 4
8	8. Ciclo cellulare - Mitosi e Meiosi	Testo 1 Cap. 7
9	9. Mutazioni puntiformi e Aberrazioni Cromosomiche	Testo 1 Cap. 9
10	10. La Membrana Cellulare e meccanismi di trasporto	Testo 1 Cap. 6
11	11. Genetica generale	Testo 1 Cap. 10
CHIMICA E BIOCHIMICA
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Struttura della materia e Sistemi di misura	Testo 1: cap. 1
2	Atomo e sue proprietà periodiche: configurazione elettronica	Testo 1: cap. 2-3
3	Il legame chimico	Testo 1: cap. 4
4	Reazioni chimiche e reazioni di ossidoriduzione	Testo 1: cap. 4-5
5	Le soluzioni; calcolo della concentrazione delle soluzioni.	Testo 1: cap. 6
6	Acidi e basi; il pH. Soluzioni tampone	Testo 1: cap. 7
7	Gruppi funzionali	Testo 1: cap. 8-11
8	ELEMENTI DI CHIMICA ORGANICA IDROCARBURI
9	Alcani, cicloalcani; reazioni degli alcani (cenni). Alcheni, Cicloalcheni, Dieni ciclici. Reazioni degli acheni (cenni). Polimeri. Alchini Benzene. Struttura, aromaticità. Reazioni caratteristiche del benzene (cenni). Alogenuri alchilici: cenni	Testo 1: cap. 9,12 (12.1, .2, .3)
10	Carboidrati e lipidi	Testo 1: cap.13-14
11	La struttura degli aminoacidi. Il legame peptidico. Organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria. Le proteine globulari: albumina e cromoproteine. Proteine fibrose: collagene, elastina, cheratina. Le immunoglobuline e le lipoproteine plasmatiche. Cenni sui metodi di purificazione delle proteine: cromatografia, elettroforesi, Western blotting	Testo 2: cap. 3-4
12	La struttura dell’Eme. Inserimento dell’ossigeno. La Mioglobina: struttura e funzione. Analogie e differenze con l’Emoglobina. L’Emoglobina: struttura e funzione. Il trasporto dell’ossigeno e del biossido di carbonio. L’effetto Bohr. Il 2,3-bisfosfoglicerato e suo ruolo fisiologico. Funzione tampone dell’emoglobina. Cenno sulle varianti emoglobiniche: emoglobina fetale. Cenni sulle emoglobinopatie	Testo 2: cap. 5
13	GLI ENZIMI Cenni di termodinamica delle reazioni in biochimica. L’energia libera di Gibbs. L’energia di attivazione e ruolo degli enzimi nell’abbassamento del suo valore. Lo stato di transizione nelle razioni. Curve di saturazione. Effetto della concentrazione del substrato. La curva e l’equazione di Michaelis-Menten. Significato della Km e della Vmax. L’inibizione enzimatica. Enzimi nella diagnostica. Regolazione enzimatica	Testo 2: cap. 6
14	IL METABOLISMO GLUCIDICO: glicolisi, gluconeogenesi, il ciclo di Krebs. Le fermentazioni e LDH. Ciclo di Cori e dell'alanina. Il destino metabolico del piruvato. Metabolismo del glicogeno.	Testo 2: cap. 7, 12, 14 , 15, 16, 19 (parti curate a lezione)
15	IL METABOLISMO LIPIDICO. Ossidazione degli acidi grassi e regolazione. I corpi chetonici e la loro utilizzazione energetica.	Testo 2: cap. 10, 17
16	IL METAB. DEGLI AA. reazioni di transaminazione, deaminazione e decarbossilazione (amine biogene). Le principali transaminasi nelle patologie epatiche e nell’ischemia cardiaca: GOT e GPT. La Glutammato deidrogenasi. Ciclo dell'Urea.	Testo 2: cap. 18 Testo 3: cap. 13 (parti curate a lezione)
17	LE VITAMINE e le loro implicazioni metaboliche e nella patologia.	Testo 2: cap. 8

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

BIOLOGIA E GENETICA
Esame orale: tre domande
CHIMICA E BIOCHIMICA
Esame orale. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

BIOLOGIA E GENETICA
Le mutazioni geniche

Aneuploidie

Il codice genetico

Sintesi e maturazione dell’mRNA

La traduzione

Membrane cellulari e meccanismi di trasporto
CHIMICA E BIOCHIMICA
1 Le reazioni di ossido-riduzione

2 Regolazione della glicolisi

3 Significato clinico-diagnostico delle Transaminasi

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