Corso di Laurea in Dietistica Presidente: Prof.ssa Francesca Carubbi Segretario: Dott. Massimo Pellegrini Coordinatore AFP: dott.ssa Silvia Toni Tutors: dott.ssa Maddalena Marchiò e dott.ssa Silvia Toni PROGRAMMA Biologia applicata A.A 2016/2017 Obiettivi specifici del corso integrato: Conoscenza di base della biologia cellulare umana e dei meccanismi di ereditarietà dei caratteri genetici. Contenuti Didattici: Introduzione al corso: caratteristiche generali delle macromolecole (Acidi nucleici, proteine, lipidi, zuccheri). Contenuti Didattici: 1- Introduzione: Programma del corso e caratteristiche generali delle macromolecole (zuccheri, lipidi, proteine, acidi nucleici). 2- La cellula: Cellule eucariotiche e procariotiche: differenze. Organizzazione generale della cellula eucariotica. Caratteristiche funzionali e strutturali del nucleo, reticolo endoplasmico liscio e rugoso, complesso del Golgi, lisosomi, perossisomi e mitocondri. Il citoscheletro: funzione e composizione di microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Matrice extracellulare. Origine degli organuli. 3- La membrana plasmatica: Composizione chimica delle membrane. Modello a mosaico fluido. Trasporto di membrana: diffusione semplice ed osmosi, trasporto passivo o facilitato, trasporto attivo. Esocitosi ed endocitosi. Concetti generali sulla communicazione cellulare e sui recettori di membrana: interazione recettore-ligando, passaggi della via di trasduzione del segnale. Descrizione dei vari tipi di recettori (recettori associati a canali ionici, recettori associati a proteine G, recettori con dominio intracitoplasmatico catalitico). Giunzioni cellulari: giunzioni ancoranti, giunzioni serrate e giunzioni comunicanti. 4- Dal gene alla proteina, trascrizione e traduzione: Organizazione strutturale del DNA, conformazione della cromatina: eucromatina ed eterocromatina, meccanismi epigenetici. Tipi di RNA: RNA messaggero, ribosomiale e transfer e piccoli RNA. Trascrizione e sintesi dell’mRNA: inizio, allungamento e terminazione. Regolazione della trascrizione: promotore, TATA box e sequenze regolatrici. Modificazioni post-trascrizionali dell’mRNA: capping, poliadenilazione e splicing. Organizzazione del gene eucariotico in esoni ed introni. Traduzione: il codice genetico e decodificazione dell’mRNA; struttura dei ribosomi e dei tRNA; descrizione della traduzione. Poliribosomi. 5- Il ciclo cellulare e la mitosi: Replicazione del DNA: replicazione semiconservativa. Enzimi della replicazione. Forca di replicazione e RNA primer. Filamento guida, filamento in ritardo, e frammenti di Okazaki. Riparazione del DNA. Telomeri e telomerasi. La divisione cellulare nei procarioti: scissione binaria. Il ciclo cellulare negli eucarioti: interfase e mitosi. Sottofasi dell’interfase. Mitosi, caratteristiche generali e descrizione degli eventi principali che avvengono nelle singole sottofasi (profase, prometafase, metafase, anafase, telofase). Cinetocore e fuso mitotico. Citodieresi. Controllo del ciclo cellulare e proteine coinvolte: cicline e cdk. 6- La riproduzione sessuata e la meiosi: Riproduzione asessuata vs sessuata. Assetto cromosomico diploide/aploide. Cromosomi omologhi. Principi generali della meiosi. Descrizione della Meiosi I e della Meiosi II: caratteristiche generali e descrizione degli eventi principali che avvengono nelle singole sottofasi. Tetrade e crossing-over. Distinzione tra mitosi e meiosi. Variabilità genetica: assortimento indipendente dei cromosomi, crossing-over e fecondazione casuale. Cariotipo umano: cromosomi sessuali ed autosomi. Classificazione dei cromosomi. 7- Differenziamento cellulare e morte cellulare: Principi generali del differenziamento cellulare. Cellule staminali: totipotenti, pluripotenti, multipotenti, unipotenti. Applicazioni delle cellule staminali. Principi generali della morte cellulare. Necrosi vs Apoptosi. Eventi del processo apoptotico. Significato biologico dell’apoptosi. Caspasi e segnali che le attivano. 8- L’ereditarietà: Vocabolario dell’ereditarietà. Le leggi di Mendel: definizioni e loro riscontro nel processo meiotico. Mappatura genetica. Gli alberi genealogici. I cromosomi sessuali. Ereditarietà legata ai cromosomi sessuali. Estensioni della genetica mendeliana: dominanza incompleta, codominanza, alleli multipli, pleiotropia, epistasi, poligeni. Ereditarietà epigenetica: inattivazione dell’X e imprinting genomico. Le mutazioni: geniche, cromosomiche e genomiche. 9- Batteri, Virus, agenti subvirali (prioni). Modalità didattica Lezioni frontali Materiale didattico del docente Slide delle lezioni Modalità d’esame Prova scritta con domande a risposta multipla LIBRI DI TESTO CONSIGLIATI “Elementi di Biologia”, Solomon, Berg, ed.Edises, Sesta edizione “Biochimica e Biologia per le professioni sanitarie”, Roberti, Bistocchi, Antognelli e Talesa, Mc Graw Hill education, Seconda Edizione.