UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FOGGIA FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIA Corso di Laurea in Tecniche di Laboratorio Biomedico CORSO INTEGRATO “BIOLOGIA Generale ed Applicata” Anno accademico 2006-2007 L’obiettivo formativo generale del corso integrato di BIOLOGIA generale ed applicata è di portare gli studenti alla comprensione: della logica costruttiva delle strutture biologiche fondamentali ai diversi livelli di organizzazione della materia vivente dei principi generali che presiedono al funzionamento delle diverse unità biologiche sia per quanto concerne l’aspetto energetico sia l’aspetto informazionale dei principi che governano la diversificazione delle unità biologiche dei meccanismi fondamentali che governano la trasmissione dei caratteri ereditari del carattere dinamico della materia vivente come risultato delle interazioni tra le unità biologiche e l’ambiente. In particolare gli studenti dovranno acquisire la conoscenza dei seguenti argomenti: Il mondo della cellula: una visione generale della struttura e della funzione. Le membrane e i sistemi di segnalazione cellulare Flusso di energia nelle cellule Flusso di informazione nelle cellule Citoscheletro e la motilità cellulare La diversità della vita: i virus Principi dell'analisi della segregazione dei geni; genetica batterica e virale. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FOGGIA FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIA Corso di Laurea in Tecniche di Laboratorio Biomedico CORSO INTEGRATO “BIOLOGIA Generale ed Applicata” Anno accademico 2005-2006 PROGRAMMA Gli organismi e l'ambiente. Organismi autotrofi ed eterotrofi. I livelli di organizzazione della materia. Organizzazione cellulare. Atomi e molecole: base della chimica della vita. Le basi molecolari della struttura cellulare. L'acqua e il legame a idrogeno. Le molecole biologiche e le loro funzioni: i glicidi, i lipidi, le proteine, gli acidi nucleici. Struttura chimica e tridimensionale del DNA. Struttura chimica e tridimensionale delle proteine. Metodi di studio delle cellule. La cellula procariotica: struttura, dimensioni e metabolismo. La cellula eucariotica: struttura e dimensioni. Le membrane biologiche: Struttura e caratteristiche. I modelli strutturali di Singer e Nicolson. Trasporto di ioni e molecole attraverso le membrane. Superficie cellulare. Molecole della superficie cellulare. Ruolo dei glicolipidi e delle glicoproteine di membrana nei fenomeni di riconoscimento cellulare. Marcatori di superficie; Recettori di superficie e meccanismi di risposta recettoriale. Adesione cellulare. Caratteristiche dell'adesione cellulare - I diversi tipi di molecole di adesione. Giunzioni cellulari. I1 citoscheletro. Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi: struttura e funzione. La matrice extracellulare. Collageni, proteoglicani, fibronectine, laminina. Recettori di superficie per elementi extracellulari di collegamento. Energia per le attività cellulari. Le ossidazioni cellulari e i mitocondri. Struttura dei mitocondri e localizzazione delle funzioni mitocondriali. I mitocondri come organelli semiautonomi. I perossisomi. I lisosomi. Cloroplasti: struttura e funzione (cenni). Riarrangiamenti del citoscheletro durante la divisione cellulare. Il nucleo e i suoi componenti. La struttura del DNA. Il DNA superavvolto. Proteine associate al DNA nucleare eucariotico: gli istoni, le proteine non istoniche. Associazione del DNA e degli istoni nei nucleosomi. Il filamento nucleosomico. Struttura dei ordine superiore della cromatina. I1 nucleo interfasico e organizzazione della cromatina. Eucromatina ed eterocromatina. La matrice nucleare. La membrana nucleare. Trasporto attraverso la membrana nucleare. Struttura del nucleoide batterico. Trascrizione e maturazione dell'RNA. Caratteristiche generali della struttura, della trascrizione e della maturazione dell' RNA. Trascrizione e maturazione dell' mRNA, dell' rRNA e del tRNA nei procarioti e negli eucarioti. Altri tipi di RNA: i piccoli RNA nucleari e citoplasmatici. La sintesi delle proteine. Interazioni dell' mRNA, degli rRNA e del tRNA nella sintesi proteica. La struttura dei ribosomi dei procarioti e degli eucarioti. I1 codice genetico per la sintesi delle proteine. Modificazioni post-traduzionali delle proteine. Destino post-sintetico delle proteine. Regolazione della trascrizione e della traduzione. Organizzazione del genoma degli Eucarioti. Organizzazione delle sequenze codificanti: i geni per gli rRNA, per gli mRNA, per i tRNA, snRNA, scRNA. Sequenze ripetute nel genoma degli Eucarioti. Riarrangiamenti genetici negli Eucarioti e nei Procarioti. Il ciclo cellulare e sua regolazione. Oncogeni e oncosoppressori. Duplicazione e riparazione del DNA. Divisione cellulare in cellule Procariotiche. Divisione cellulare in cellule Eucariotiche. Mitosi: eventi della profase, metafase, anafase, telofase, cinetica del fuso mitotico, citodieresi. Meiosi: eventi della I divisione meiotica e della II divisione meiotica. Significato genetico della meiosi. Le basi cromosomiche dell’ereditarietà. Riproduzione asessuata e sessuata. La fecondazione. Lo spermatozoo e la cellula uovo: struttura. I virus. Struttura delle particelle virali. Tropismo virale. Il genoma virale. Svolgimento dell’infezione virale. Infezione virale nelle cellule eucariotiche. I retrovirus. Virus oncogeni. Genetica mendeliana. Le leggi di Mendel. Caratteri legati al sesso. Interazioni fra gli alleli di uno stesso gene: dominanza incompleta, codominanza. Interazioni geniche. Mappe di associazione. Testi consigliati: W. K. Purves et. al. – Ed. ZANICHELLI Elementi di Biologia e genetica W. K. Purves et. al. – Ed.: ZANICHELLI BIOLOGIA – LA CELLULA. BIOLOGIA – L’INFORMAZIONE E L’EREDITARIETA’. BIOLOGIA – LA BIOLOGIA DEGLI ANIMALI. Campbell N.A. - Ed. Zanichelli: PRINCIPI DI BIOLOGIA. Campbell N.A. - Ed. Zanichelli: BIOLOGIA – Meccanismi dell’evoluzione e origini della diversità BIOLOGIA – La chimica della vita e la cellula Solomon et al. EdiSES Fondamenti di Biologia P.J. Russell – Genetica” EdiSES