DIPARTIMENTO DI SCIENZE DEL FARMACO Corso di laurea magistrale in Chimica e tecnologia farmaceutiche Anno accademico 2015/2016 - 1° anno BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE - BIOLOGIA MOLECOLARE A - L 13 CFU - 1° e 2° semestre Docenti titolari dell'insegnamento ALESSANDRA RUSSO - Modulo BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Email: [email protected] Edificio / Indirizzo: Edificio 2, Cittadella Universitaria Telefono: 0957384073, 3926121306 Orario ricevimento: lunedi, mercoledì, giovedi ore 9:00-11:00 MASSIMO GULISANO - Modulo BIOLOGIA MOLECOLARE Email: [email protected] Edificio / Indirizzo: Biometec - Ed2 C.U. S.Sofia - Via S.Sofia 64 - 95125 Catania Telefono: 0957384263 Orario ricevimento: su richiesta via mail OBIETTIVI FORMATIVI BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Biologia animale e vegetale Al termine del corso lo Studente acquisisce la capacità di: - descrivere le strutture ed i processi biologici fondamentali della cellula e degli organismi viventi utilizzando una terminologia scientifica appropriata; - applicare autonomamente le conoscenze acquisite alla soluzione di problemi inerenti la biologia; - valutare criticamente le implicazioni ed i risultati di scoperte innovative nell’ambito della biologia cellulare e degli organismi viventi; - utilizzare le conoscenze sui meccanismi di base che regolano la materia vivente e gli organismi viventi (animali e vegetali) come substrato per lo studio di altre materie biologiche del loro Corso di Laurea; seguire le scoperte innovative nell’ambito della biologia cellulare e degli organismi viventi consultando la letteratura scientifica. Biologia Molecolare Al termine del corso, lo studente possiede adeguate conoscenze dei principi fondamentali e dei meccanismi di base della biologia molecolare. In particolare, lo studente è in grado di comprendere e discutere tematiche di espressione genica, di replicazione e riparo del DNA, la struttura del genoma. Conosce infine i principi alla base delle principali tecniche di Biologia Molecolare nonché elementi di Bioinformatica BIOLOGIA MOLECOLARE Biologia animale e vegetale Al termine del corso lo Studente acquisisce la capacità di: - descrivere le strutture ed i processi biologici fondamentali della cellula e degli organismi viventi utilizzando una terminologia scientifica appropriata; - applicare autonomamente le conoscenze acquisite alla soluzione di problemi inerenti la biologia; - valutare criticamente le implicazioni ed i risultati di scoperte innovative nell’ambito della biologia cellulare e degli organismi viventi; - utilizzare le conoscenze sui meccanismi di base che regolano la materia vivente e gli organismi viventi (animali e vegetali) come substrato per lo studio di altre materie biologiche del loro Corso di Laurea; seguire le scoperte innovative nell’ambito della biologia cellulare e degli organismi viventi consultando la letteratura scientifica. Biologia Molecolare Al termine del corso, lo studente possiede adeguate conoscenze dei principi fondamentali e dei meccanismi di base della biologia molecolare. In particolare, lo studente è in grado di comprendere e discutere tematiche di espressione genica, di replicazione e riparo del DNA, la struttura del genoma. Conosce infine i principi alla base delle principali tecniche di Biologia Molecolare nonché elementi di Bioinformatica PREREQUISITI RICHIESTI BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Non sono previsti requisiti minimi FREQUENZA LEZIONI BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE La frequenza è obbligatoria come previsto dall'ordinamento didattico del Corso di Laurea CONTENUTI DEL CORSO BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Composizione della materia vivente. I principali cicli biologici Composizione molecolare delle cellule: acqua, sali, aminoacidi, proteine, glicidi, lipidi e acidi nucleici. Origine ed evoluzione delle cellule. Livelli di organizzazione degli organismi viventi: virus, procarioti, eucarioti e loro rapporto con l’ecosistema. Morfologia della cellula animale e vegetale procariota ed eucariota. Membrane biologiche, trasporto attraverso le membrane biologiche. Strutture intracellulari: Nucleo. Ribosomi. Reticolo endoplasmatico. Apparato di Golgi. Lisosomi. Perossisomi. Mitocondri. Citoscheletro. Plastidi: Cloroplasti, Cromoplasti, Leucoplasti: struttura e funzioni. Vacuoli. Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione Cenni sulla fotosintesi (fase luminosa e fase oscura), fotorespirazione; piante C3 e piante C4. Cenni sul metabolismo: metaboliti primari, intermedi e secondari. Tessuti vegetali: Tessuti meristematici o embrionali. Tessuti adulti o definitivi: sistema parenchimatico, sistema tegumentale, sistema conduttore, sistema segregatore e sistema meccanico. Cenni di genetica: concetti di eterozigote, omozigote ed emizigote, dominanza e recessività dei caratteri, genotipo, fenotipo e cariotipo, leggi di Mendel. Ciclo cellulare. Duplicazione del DNA, mitosi, meiosi, mutazioni a carico del DNA; Codice genetico, trascrizione, traduzione. Il programma è articolato in cinque parti in base ad una scansione temporale degli argomenti trattati. PARTE PRIMA 1 CFU - 7h Composizione materia vivente. I principali cicli biologici. Acqua e Sali minerali, Amminoacidi e Proteine, Carboidrati e Lipidi, Acidi Nucleici, Organismi viventi, Virus, Procarioti, Eucarioti PARTE SECONDA 2 CFU - 14h Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica, Struttura e trasporto della membrana biologica. Organelli: Reticolo endoplasmatico; Apparato di Golgi, Mitocondri; Lisosomi, Perossisomi; Ribosomi, Citoscheletro; Nucleo, Cromatina e cromosomi PARTE TERZA 2 CFU - 14h Differenza tra cellula vegetale e animale. Cellula vegetale. Plastidi. Cenni sulla Fotosintesi; Fotorespirazione; Piante C3 e piante C4; Vacuoli; Metaboliti secondari; Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione. Istologia Vegetale. Definizione e Classificazione dei tessuti. Tessuti meristematici. Tessuti adulti: sistema parenchimatico, sistema tegumentale, sistema conduttore, sistema meccanico e sistema secretore. Gli ormoni vegetali. PARTE QUARTA 1 CFU – 7 h Divisione cellulare: crescita cellulare, ciclo cellulare e mitosi. Riproduzione: riproduzione asessuale, riproduzione sessuata e meiosi, gametogenesi, cicli ontogenetici, ciclo metagenetico. Cenni di genetica: concetti di eterozigote, omozigote ed emizigote, dominanza e recessività dei caratteri, genotipo, fenotipo e cariotipo, leggi di Mendel. Difetti Congeniti. PARTE QUINTA 1 CFU – 7 h Organografia vegetale: Forma e struttura della foglia; stomi, traspirazione, guttazione, abscissione. Modificazioni delle foglie. Forma e struttura del fiore. Forma e struttura del fusto. Funzione di trasporto: Xilema e Floema. Forma e struttura della radice. Accrescimento secondario. TESTI DI RIFERIMENTO BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE 1. N.L. Campbell. -Biologia- Ed. Zanichelli 2. D. Sadava, D.V. Hillis, H.C. Heller, M.R. Berenbaum-Biologia-Ed.Zainichelli 3. Solomon, Berg, Martin -Biologia- Ed. Edises 4. Solomon, Berg, Martin -Elementi Biologia- Ed. Edises 5. Solomon, Berg, Martin -Struttura e processi vitali nelle piante- Ed. Edises PROGRAMMAZIONE DEL CORSO BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE * Argomenti Riferimenti testi 1 * Composizione materia vivente. I principali cicli biologici. Acqua e Sali minerali, Amminoacidi e Proteine, Carboidrati e Lipidi, Acidi Nucleici Testi: 1, 3, 4 2 * Organismi viventi, Virus, Procarioti, Eucarioti e loro rapporto con l’ecosistema. Testi: 1, 3, 4 3 * Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica, Struttura e trasporto della membrana biologica. Testi: 1, 3, 4 4 * Organelli: Reticolo endoplasmatico; Apparato di Golgi, Mitocondri; Lisosomi, Perossisomi; Ribosomi, Citoscheletro; Nucleo, Cromatina e cromosomi Testi: 1, 2, 3 5 * Differenza tra cellula vegetale e cellula animale: Plastidi. Cloroplasti. Cenni sulla Fotosintesi; Fotorespirazione; Piante C3 e piante C4; Vacuoli; Metaboliti secondari. Testi: 1, 3, 5 6 * Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione Testi: 1, 5 7 * Tessuti vegetali: Tessuti meristematici; Tessuti parenchimatici e tessuti tegumentali; Tessuti meccanici, tessuti secretori e tessuti conduttori Testi: 1, 5 8 * Cenni : Forma e struttura della foglia; stomi, traspirazione, guttazione, abscissione. Modificazioni delle foglie. Forma e struttura del fiore. Forma e struttura del fusto. Funzione di trasporto: Xilema e Floema. Forma e struttura della radice. Testi: 1, 5 9 * Cenni di genetica: concetti di eterozigote, omozigote ed emizigote, dominanza e recessività dei caratteri, genotipo, fenotipo e cariotipo, Difetti congeniti; leggi di Mendel. Testi: 1, 3, 4 10 * Ciclo cellulare. Duplicazione del DNA, mitosi, meiosi, mutazioni a carico del DNA; Testi: 1, 3, 4 11 * Codice genetico, trascrizione, traduzione. Testi: 1, 3, 4 * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. MATERIALE DIDATTICO BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Il materiale didattico è pubblicato sulla piattaforma Studium PROVA D'ESAME MODALITÀ D'ESAME BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Prova scritta e orale DATE D'ESAME BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Il calendario è pubblicato sul sito del Dipartimento (http://www.dsf.unict.it/) PROVE IN ITINERE BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Prova scritta e orale PROVE DI FINE CORSO BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Prova scritta e orale ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE Una cellula eucariotica e una procariotica: differenze Membrana cellulare: struttura Fotosintesi: fase oscura