Programma di BIOLOGIA GENERALE A.A. 2013-2014 Corso di Laurea: BIOTECNOLOGIE docente: Vittoria Infantino e-mail: [email protected] Orari di ricevimento: lunedì 9:00-11:00; venerdì 9:00-11:00 • Introduzione alla Biologia - La Biologia come scienza sperimentale. Caratteristiche degli organismi viventi. • Molecole ed energia. L'acqua: caratteristiche chimiche e importanza biologica - Le principali molecole biologiche: carboidrati, lipidi, acidi nucleici, proteine – Molecole Idrofobiche e idrofile– Metabolismo, enzimi - Organismi autotrofi ed eterotrofi – La cellula. Teoria cellulare. Teorie sull’origine della vita – Cellula Procariotica e Cellula Eucariotica Animale e VegetaleVirus e Prioni. Metodi di studio delle cellule - Microscopia ottica ed elettronica. La fluorescenza in Microscopia ottica e in Citofluorimetria. Frazionamento cellulare: frazionamento dei costituenti cellulari. Colture cellulari • Le membrane biologiche Modello a mosaico fluido - Trasporto di sostanze attraverso le membrane: passivo, attivo primario e secondario – • Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi. Ciglia e flagelli - I centrioli • Mitocondri: struttura e funzione – Il genoma mitocondriale - Teoria endosimbiontica. Respirazione cellulare - Coinvolgimento dei mitocondri in altri processi cellulari. • Plastidi: Cloroplasti-Leucoplasti-Cromoplasti • Cloroplasti: struttura e funzione Genoma dei cloroplasti - La fotosintesi • Il Nucleo – Il nucleolo La Cromatina - Cromosomi - Il DNA: i geni; Flusso di informazione: DNA, RNA, Proteine. Regolazione dell’espressione genica. Differenziamento cellulare ed equivalenza nucleare. Mutazioni geniche. • Ribosomi: - Codice genetico e sintesi proteica. • Struttura e funzione di altri sistemi membranosi cellulari: Reticolo endoplasmatico liscio e rugoso e Apparato di Golgi – Perossisomi – Lisosomi – Gliossisomi – Vacuolo • Smistamento delle proteine nella cellula • Il proteasoma e la funzione dell’ubiquitina • Trasporto vescicolare • Le giunzioni fra le cellule - I tessuti - La matrice extracellulare • Comunicazione cellulare: Scambio di segnali tra le cellule - Traduzione del segnale. • Il ciclo cellulare - Mitosi - Regolazione del ciclo cellulare - Apoptosi – • Omeostasi cellulare, Equilibrio Redox e stress ossidativo • La riproduzione: asessuata e sessuata - cellule somatiche e germinali - Meiosi- Gametogenesi - cellula uovo e spermatozoo - La fecondazione - – Embriogenesi - Sviluppo e differenziamento cellulare: organismi modello - Cellule staminali. Testi consigliati: Alberts B. " L'essenziale di biologia molecolare della cellula". Edizione Zanichelli. Becker W.M. "Mondo della cellula". Edizione Pearson BIOLOGY Academic Year 2013/2014 Number of credits: (6+1) - SSD: BIO/13 (05/F1) Teacher: Vittoria Infantino, e-mail: [email protected] COURSE CONTENTS Introduction to biology. Biological diversity. The scientific method. Biological molecules: aminoacids and proteins, glucides, lipids, DNA, RNA. Energy in living organisms. Autotrophic and heterotrophic metabolism. Anaerobic and aerobic metabolism. Cell structure and function. Homeostasis. Viruses: Main characters. Prions. The origin and evolution of life on earth: prokaryotes and first eukaryotic cells. Prokaryotes: main characters. Methods in cell biology: Light microscopy, Fluorescence microscopy, Electron microscopy, Flow Cytometry, Cell Culture. Eukaryote cell. Cellular organization levels. Differences between animal and plant cell. Cell membranes: structure (fluid mosaic model), function (permeability and transport, endocytosis and exocytosis). Cytoskeleton: microfilaments, microtubules, intermediate filaments; centrosome and centrioles. Structure of cilia and flagella. Endoplasmic reticulum. Structure and functions of: Golgi apparatus, lysosomes, and peroxisomes. Mitochondria: Structure. Endosymbiotic theory. Cell respiration and energy conversion. Genome and inheritance. Additional functions. Nucleus: chromosome structure. DNA duplication, transcription. Ribosomes and protein synthesis. Genetic code. Cell junctions. Cell-matrix adhesions. Extracellular matrix and animal tissues. Cell signaling, Stress, Adaptation, Regulation of Homeostasis. Cell cycle: Mitosis. Regulation of eukaryotic cell cycle. Apoptosis, Caspases, Mitochondria and signal transduction. Reproduction types: asexual and sexual reproduction. Meiosis. Somatic and germ line. Gametogenesis and fertilization. Parthenogenesis. Embryology. Blastula. Gastrula. Development and cell differentiation. Plant cell: organelles and cell wall. Plastids: Chloroplasts, Chromoplasts, Leucoplasts. Plant metabolism: photosynthesis, Vacuole and products of secondary metabolism. RECOMMENDED READINGS - Becker W.M. "Mondo della cellula". - Pearson - L’essenziale di Biologia molecolare della cellula - Alberts, B et al. - Zanichelli