A-L - Parthenope

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI “PARTHENOPE”
FACOLTÀ DI SCIENZE MOTORIE
Corso di Laurea di I livello in Scienze Motorie
Corso di
Biologia applicata
a.a. 2012-2013
I anno – 6 CFU
(gruppo A-L)
Prof.ssa Rosaria Meccariello
[email protected]
Programma
CARATTERI GENERALI DELLA MATERIA VIVENTE
Complessità, accrescimento, riproduzione ed adattamento. Teoria cellulare. I livelli di organizzazione delle forme
viventi: organismi monocellulari ed organismi pluricellulari.
COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA MATERIA VIVENTE
Acqua: struttura e proprietà; importanza biologica dell’acqua.
Carboidrati: monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi.
Lipidi: acidi grassi, lipidi semplici, lipidi complessi e steroidi.
Proteine: gli amminoacidi ed il legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.
Principali classi di proteine.
Acidi nucleici: i nucleotidi ed il legame fosfodiesterico. L’acido desossiribonucleico (DNA): struttura, forma e
funzione. L’acido ribonucleico (RNA): classificazione degli RNA, struttura e funzione. Il flusso dell’
informazione tra le macromolecole biologiche.
CELLULA PROCARIOTICA ED EUCARIOTICA: STRUTTURA E PRINCIPALI DIFFERENZE
La cellula procariotica: struttura e locomozione, riproduzione, nutrizione e metabolismo.
ORGANIZZAZIONE DELLA CELLULA EUCARIOTICA:
La membrana plasmatica: composizione e struttura: modello a mosaico fluido. Importanza biologica del
colesterolo. Permeabilità della membrana. Modalità di trasporto attraverso la membrana: trasporto passivo ed
osmosi, diffusione facilitata e trasporto attivo.
Il sistema delle endomembrane: reticolo endoplasmatico (RER e REL), apparato del Golgi, lisosomi e
perossisomi: struttura e funzione. Il traffico di vescicole, v-SNARE/t-SNARE , esocitosi ed endocitosi.
Il citoscheletro: microtubuli, filamenti intermedi e microfilamenti; ciglia e flagelli; proteine motrici; ruolo di
actina e miosina nella contrazione muscolare.
Il mitocondrio: struttura e funzione, ipotesi dell’origine mediante endosimbiosi..
Il nucleo: struttura della carioteca. Organizzazione della cromatina; eucromatina ed eterocromatina; gli istoni e
le proteine non istoniche. Il cariotipo umano; morfologia dei cromosomi metafasici. Il nucleolo; l’organizzatore
nucleolare quale sede per la sintesi degli rRNA.
Matrice extracellulare ed adesione cellulare: brevi cenni
LE VIE DEL METABOLISMO CELLULARE CHE LIBERANO ENERGIA CHIMICA
Le forme di energia utilizzate dagli organismi viventi.
Ruolo dell’ATP negli organismi viventi.
La formazione di ATP dal glucosio: cenni sulla fermentazione e sulla respirazione cellulare. Il mitocondrio
quale “generatore di energia”: meccanismo chemio-osmotico per la sintesi di ATP.
SEGNALAZIONE E COMUNICAZIONE CELLULARE
Le giunzioni cellulari
La segnalazione sinaptica, paracrina, autocrina, endocrina e neuroendocrina
Recettori e loro meccanismo d’azione (recettori accoppiati a proteine G, recettori con attività chinasica
intrinseca, recettori citoplasmatici e meccanismo d’azione degli ormoni steroidei).
I VIRUS
Struttura e caratteristiche delle particelle virali: tropismo e genoma virale.
Svolgimento dell’infezione virale: ciclo litico e ciclo lisogenico.
Infezione virale nelle cellule eucariotiche
Retrovirus.
FLUSSO DELL’ INFORMAZIONE NELLA MATERIA VIVENTE
Il dogma centrale della biologia: dal DNA alle proteine
Duplicazione del DNA: semiconservatività, semidiscontinuità, bidirezionalità. Meccanismo molecolare della
replicazione in procarioti ed eucarioti; replicone; telomeri e telomerasi.
La trascrizione: meccanismo molecolare della trascrizione in procarioti ed eucarioti; RNA polimerasi
eucariotiche; maturazione di mRNA (capping, splicing, poliadenilazione ed editing), rRNA e tRNA eucariotici.
Il codice genetico e le sue proprietà.
La traduzione: ruolo di ribosomi e tRNA; l’attivazione dell’aminoacido; meccanismo molecolare della
traduzione in procatioti ed eucarioti.
Modifiche post traduzionali e destino post sintetico delle proteine: traslocazione cotraduzionale e principali
segnali di smistamento verso i diversi compartimenti cellulari (SPR, KDEL, mannosio-6P, NLS).
Il concetto di gene e l’organizzazione del genoma
Principali meccanismi di regolazione dell’espressione genica negli eucarioti
CICLO CELLULARE E SUA REGOLAZIONE
Il ciclo cellulare (fasi G1, S, G2, M)
La mitosi
La meiosi; somiglianze e differenze rispetto alla mitosi.
SESSUALITÀ RIPRODUZIONE E SVILUPPO
Sistemi di riproduzione cellulare: riproduzione asessuata e riproduzione sessuata.
Spermatogenesi ed ovogenesi.
Fecondazione.
GENETICA
Le basi cromosomiche dell’ereditarietà: la teoria cromosomica dell’ereditarietà; significato genetico della
meiosi.
Gli esperimenti di Mendel e le leggi dell’ereditarietà: il genotipo ed il fenotipo, le leggi di Mendel, il
reincrocio.
L’interazione tra alleli. Gruppi sanguigni ed alleli multipli.
L’eredità legata al sesso: determinazione del sesso; geni associati agli eterocromosomi; inattivazione del
cromosoma X.
Geni e cromosomi: geni indipendenti e geni associati; il crossing over come causa della variabilità genetica
addizionale.
LE MUTAZIONI
Mutazioni geniche, Mutazioni cromosomiche e Mutazioni genomiche: definizioni.
Conseguenze ed importanza biologica delle mutazioni.
TESTI CONSIGLIATI
Qualsiasi testo aggiornato conforme al programma
“CORSO DI BIOLOGIA APPLICATA PER GLI STUDENTI DI SCIENZE MOTORIE”, capitoli scelti dal
volume “Biologia” di RJ Brooker con appendice integrativa aggiornata a settembre 2012 a cura di Rosaria
Meccariello Editore McGraw-Hill
Oppure: testi di biologia-DA INTEGRARE CON LE LEZIONI-a scelta tra:
Campbell N.A., Reece J.B. et al Biologia e Genetica Pearson Education editore 1° edizione 2012
Raven - Johnson - Mason - Losos – Singer VOL1 Biologia cellulare VOL2 Genetica e Biologia molecolare
Piccin editore 1° edizione 2012
Solomon, Berg, Martin Elementi di biologia EdiSES V Edizione
Colombo, Olmo Biologia delle cellule EdiErmes e Raven - Johnson - Mason - Losos – Singer VOL2 Genetica e
Biologia molecolare Piccin editore 1° edizione 2012