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 M - Z
13 CFU - 1° e 2° semestre
Docenti titolari dell'insegnamento
ROSARIA ACQUAVIVA - Modulo BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE
Email: [email protected]
Edificio / Indirizzo: Edificio 2 (2° piano), Viale Andrea Doria 6
Telefono: 095/7384219; Fax 0957384220
Orario ricevimento: Martedì e giovedì 10,00-12,00
ANGELA ANNA MESSINA - Modulo BIOLOGIA MOLECOLARE
Email: [email protected]
Edificio / Indirizzo: Cittadella Universitaria - V.le Andrea Doria 6 - Ed.2 , 3° piano
Telefono: 0957384231
Orario ricevimento: tutti giorni, previo appuntamento
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
Test: 1, 3, 4
2
* Organismi viventi, Virus, Procarioti, Eucarioti e
loro rapporto con l’ecosistema.
Test: 1, 3, 4
3
* Differenza tra cellula eucariotica e cellula
procariotica, Struttura e trasporto della
membrana biologica.
Test: 1, 3, 4
4
* Organelli: Reticolo endoplasmatico; Apparato di
Golgi, Mitocondri; Lisosomi, Perossisomi;
Ribosomi, Citoscheletro; Nucleo, Cromatina e
cromosomi
Test: 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.
Test: 1, 3, 5
6
* Parete cellulare. Accrescimento della parete
cellulare. Modificazioni della parete cellulare:
lignificazione, cutinizzazione, suberificazione,
mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione
Test: 1, 5
7
* Tessuti vegetali: Tessuti meristematici; Tessuti
parenchimatici e tessuti tegumentali; Tessuti
meccanici, tessuti secretori e tessuti conduttori
Test: 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.
Test: 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.
Test: 1, 3, 4
10 * Ciclo cellulare. Duplicazione del DNA, mitosi,
meiosi, mutazioni a carico del DNA;
Test: 1, 3, 4
11 * Codice genetico, trascrizione, traduzione.
Test: 1, 3, 4
BIOLOGIA MOLECOLARE
* Argomenti
Riferimenti testi
1
* Componenti chimici della cellula: Importanza
dei legami deboli e forti nei sistemi biologici
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
2
* La struttura del DNA e dell’RNA: denaturazione
e rinaturazione - struttura secondaria topologia – le topoisomerasi
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
3
* Organizzazione del genoma procariotico
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
4
* Organizzazione dei genomi eucariotici:
sequenze uniche e ripetute - esoni ed introni livelli strutturali della cromatina (dal
nucleosoma al cromosoma) e sua regolazione –
assemblaggio dei nucleosomi - Duplicazione e
segregazione dei cromosomi (
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
5
* Replicazione del DNA: le DNA polimerasi meccanismi della sintesi discontinua del DNA –
selezione delle origini - terminazione della
replicazione - differenze fra procarioti ed
eucarioti
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
6
* Mutabilità e riparazione: i danni al DNA e i
principali meccanismi di riparazione
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
7
* La trascrizione: le RNA polimerasi – la
trascrizione nei procarioti – la trascrizione negli
eucarioti - modalità di controllo della
trascrizione - trasporto dell’RNA
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
8
* Lo splicing dell’RNA: la reazione di splicing – lo
spliceosoma – lo splicing alternativo
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
9
* La traduzione: gli RNA messaggeri – gli RNA
transfer (struttura e basi modificate) – le
amminoacil-tRNA sintetasi – il ribosoma – inizio
della traduzione – allungamento – terminazione
– i fattori di trascrizione - differenze fra
eucarioti e procarioti
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
10 * Il codice genetico: la degenerazione –
l’universalità – mutazioni puntiformi – mutazioni
soppressore
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
11 * Principali meccanismi di regolazione
dell’espressione genica nei procarioti e negli
eucarioti
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
12 * Principali tecniche di biologia molecolare
“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL
Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti
di Biologia molecolare”, LA Allison, ed.
Zanichelli “Biologia molecolare, principi e
tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia
molecolare del gene”, Watson JD et
* 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 sarà fornito durante le lezioni e sarà pubblicato su Studium
(http://studium.unict.it)
PROVA D'ESAME
MODALITÀ D'ESAME
BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE
Scritto e orale
DATE D'ESAME
BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE
Le date di esami sono pubblicate nel Sito del Diparimento di Scienze del Farmaco
ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI
BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE
1) Una cellula eucariotica e una procariotica si differenziano perché
A) La cellula eucariotica ha la membrana plasmatica
B) La cellula procariotica è priva di nucleo
C) La cellula eucariotica può avere flagelli
D) La cellula eucariotica può avere parete cellulare
E) La cellula procariotica non può sintetizzare proteine
2) Quale di queste caratteristiche NON è propria del complesso del Golgi?
A) Nelle cellule vegetali, produzione di polisaccaridi della parete cellulare
B) Elaborazione di proteine
C) Formazione di vescicole secretorie contenenti glicoproteine
D) Ricezione dei materiali provenienti dal RE
E) Accumulo di prodotti della digestione cellulare
