FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIA
UNIVERSITA’ DI CATANIA
Corso di Laurea Magistrale in Odontoiatria e Protesi Dentaria
Programma del Corso di Biologia Applicata
a.a. 2012-2013
Prof.ssa Marina Scalia
Introduzione alla Biologia
Caratteristiche generali degli organismi viventi. La Teoria cellulare. Le macromolecole della vita:
monosaccaridi e polisaccaridi, lipidi, aminoacidi e proteine, nucleotidi ed acidi nucleici. Struttura e
funzione delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Il legame peptidico.
Gli enzimi. La cellula procariotica. Organismi autotrofi ed eterotrofi. Struttura della cellula
eucariotica: cenni su membrane, organelli e sul citoscheletro. Il nucleo. Mitocondri. Ribosomi. Il
metabolismo e le basi energetiche dei fenomeni vitali: le funzioni svolte dall’ATP.
Biologia cellulare e molecolare: membrane citoplasmatiche e comunicazione cellulare
La membrana plasmatica: struttura e funzioni. Endocitosi ed esocitosi. Fluidità di membrana.
Fosfolipidi di membrana e ruolo del colesterolo. Proteine intrinseche ed estrinseche. Glicoproteine e
glicolipidi di membrana. I meccanismi di trasporto attraverso la membrana: diffusione semplice e
facilitata. Il trasporto attivo: uniporto, simporto ed antiporto. Le proteine canale: canali ionici,
porine e proteine carrier. Struttura della pompa Na-K, Trasporto del glucosio, Trasporto
dell’anidride carbonica e dei bicarbonati negli eritrociti e nel sangue. Meccanismi di trasduzione dei
segnali. I fattori di crescita: NGF, citochine ed interleuchine. Gli ormoni. Meccanismo di
trasmissione del segnale degli ormoni proteici, steroidei ed aminoacidici. Recettori associati alle
proteine G. Ruolo dell’AMPc. Molecole di adesione: CAM (Caderine ed Integrine). Apparati
membranosi: reticolo liscio e rugoso, apparato del Golgi, lisosomi e perossisomi.
L’informazione genetica
Il DNA nucleare: struttura e funzioni. Il modella a doppia elica di Watson e Crick. La
composizione chimica del DNA. Regole di Chargaff. DNA in procarioti: il cromosoma batterico.
Dna negli eucarioti: la cromatina. Eterocromatina ed eucromatina. Struttura della eucromatina: dal
nucleosoma al cromosoma eucariotico. Cromosomi e cromatidi. Organismi aploidi e diploidi.
Organizzazione del genoma nei virus, nei batteri, e nelle cellule eucariotiche.
Flusso dell’informazione genetica e regolazione dell’espressione genica
Il dogma centrale della biologia molecolare. Replicazione del DNA. Gli enzimi della replicazione:
le DNA polimerasi nei procarioti e negli eucarioti. Il ruolo della primasi. Replicazione dei telomeri:
la telomerasi. Espressione dell’informazione genetica: dal DNA alle proteine. Trascrizione. Gli
RNA: struttura e funzioni dell’RNA messaggero, del transfer e dell’ RNA ribosomiale. Gli enzimi
della trascrizione: le RNA-polimerasi. Il promotore, sequenza codificante, terminatore. Elementi di
controllo prossimali: il Gc box, il CAAT box ed il TATA box. Lo splicing. Ruolo degli esoni e
degli introni. Meccanismo del processo di trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Maturazione
degli mRNA, tRNA ed rRNA. Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. Il codice
genetico. La biosintesi proteica.
La riproduzione cellulare
Riproduzione della cellula procariotica. Modalità di propagazione dei virus. Ciclo litico e ciclo
lisogenico. Riproduzione della cellula eucariotica. Ciclo cellulare. Cellule somatiche e cellule
germinali. Divisione delle cellule somatiche: Mitosi e fasi della mitosi. Divisione delle cellule
germinali: Meiosi e fasi della meiosi. Gametogenesi maschile e gametogenesi femminile. Il
cariotipo umano: cariotipi normali e cariotipi patologici. Anomalie cromosomiche numeriche:
trisomie e monosomie. Non-disgiunzioni mitotiche e meiotiche. Mosaicismo.
Ciclo cellulare e cancro
Fasi del ciclo cellulare. Complessi cicline/CDK. Caratteristiche generali delle cellule cancerose.
Oncogeni e soppressori tumorali.
La genetica
Modalità di trasmissione dei caratteri ereditari
Esperimenti di Mendel. Il concetto di allele. Legge della segregazione dei caratteri: dominanza e
recessività. Omozigosi ed eterozigosi. Genotipo e fenotipo. Legge dell’assortimento indipendente
dei caratteri. Teoria cromosomica dell’ereditarietà. L’eredità legata al sesso. Associazione e
ricombinazione.
Eredità nell’uomo
Analisi di alberi genealogici segregazionali o mutazionali per caratteri monofattoriali. Ingegneria
genetica e sue applicazioni: enzimi di restrizione, vettori di clonaggio, southern e northen blotting,
PCR, sequenziamento DNA. Progetto genoma umano.
Mutazioni geniche
La mutazione genica e le sue basi molecolari. Mutazioni cromosomiche e genomiche. Meccanismi
di riparo delle mutazioni.
