Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

Citologia
Teoria cellulare. Cellula eucariotica. Microscopio ottico ed elettronico. Struttura delle membrane biologiche. Membrana plasmatica e sistema delle membrane endocellulari (REL-RER-Golgi). Endocitosi, esocitosi e caveole. Specializzazioni e complessi di giunzione. Organuli cellulari: mitocondri (struttura, funzione generale, cenni ossidazioni zuccheri e grassi, prodotti finali), lisosomi e perossisomi. Citoscheletro statico e dinamico. Comunicazione cellulare, feed-back positivo e negativo (retroazione ormonale). Esempio di feed-back: la regolazione ormonale dell'ovulazione nella donna. Trasporto cellulare, pompa Na+/K+, pompa Na+/glucosio. Nucleo: involucro nucleare, cromatina, nucleolo. Ciclo cellulare. Mitosi e Meiosi, differenze essenziali fra le due divisioni. Struttura dei cromosomi, istoni e nucleosoma. Funzione del DNA e degli RNA. Cenni sulla sintesi e sulla struttura delle proteine e struttura del DNA e degli RNA.
Istologia
Tessuto epiteliale: origine embrionale, epiteli di rivestimento ed epiteli ghiandolari, formazione delle ghiandole endocrine ed esocrine. Differenziazioni delle superfici delle cellule epiteliali. Mucose: esofago, stomaco, tenue e crasso, endometrio. Cenni di anatomia: apparato gastro-enterico, e apparato respiratorio, cavità toracica e addominale, apparato genitale e urinario. Tessuti connettivi: origine embrionale e classificazione, composizione dei vari tipi di connettivo. Cellule, fibre e sostanza fondamentale del connettivo. Cellule fisse, rapporti connettivo e citoscheletro. Il dente. Tessuto cartilagineo: pericondrio, accrescimento, tipi di cartilagine. Tessuto osseo: classificazione, periostio, osso compatto e spugnoso, fratture ossee. Sangue: cellule del sangue, piastrine, plasma e siero. Cenni su midollo osseo e ematopoiesi. Tessuto muscolare: origine embrionale, fibre muscolari striate, sincizio, meccanismo di contrazione dell'unità funzionale (sarcomero), fibrocellule lisce, fibrocellule del miocardio. Tessuto nervoso: cenni di anatomia e origine embrionale, struttura dei neuroni. Fibre nervose. Struttura dei nervi. Terminazioni nervose motrici e sensoriali. Nevroglia, arco riflesso. Cenni sul sistema circolatorio: sistema venoso e arterioso, struttura della parete di arterie, vene e capillari. Sistema linfatico e linfonodi, funzione (cenni). Istologia dell' apparato genitale maschile e femminile (con cenni di anatomia) , ciclo ovarico e mestruale, controllo dell'ovulazione da parte dell'adenoipofisi, fattori di rilascio e ormoni femminili, corpo luteo. Spermatogenesi e oogenesi, prodotti finali. Laboratorio di Istologia: visualizzazione dei seguenti vetrini al microscopio ottico o sull'atlante: esofago, stomaco, intestino tenue e crasso, fegato, pancreas, trachea, polmone, rene, surrene, vescica, milza, vene e arterie, testicolo e ovaio, tiroide, ipofisi. N.B. Per sostenere l'esame e' necessario aver seguito tutte le esercitazioni sia del laboratorio di Istologia che frontali in aula. LE ASSENZE ALLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO DEVONO ESSERE GIUSTIFICATE CON CERTIFICATO

Testi consigliati:'Il Mondo della Cellula'' Beker et al., editrice Pearson; ''Biologia Cellulare'' Mason et al. editrice Piccin . ''Istologia'' Gartner, Hiatt editrice EdiSES; ''Atlante di Istologia con correlazioni funzionali e cliniche'' Dongmei Cui editrice Piccin. Utilizzare gli appunti come traccia per lo studio (didattica web 2).

Citologia
Teoria cellulare. Cellula eucariotica. Microscopio ottico ed elettronico. Struttura delle membrane biologiche. Membrana plasmatica e sistema delle membrane endocellulari (REL-RER-Golgi). Endocitosi, esocitosi e caveole. Specializzazioni e complessi di giunzione. Organuli cellulari: mitocondri (struttura, funzione generale, cenni ossidazioni zuccheri e grassi, prodotti finali), lisosomi e perossisomi. Citoscheletro statico e dinamico. Comunicazione cellulare, feed-back positivo e negativo (retroazione ormonale). Esempio di feed-back: la regolazione ormonale dell'ovulazione nella donna. Trasporto cellulare, pompa Na+/K+, pompa Na+/glucosio. Nucleo: involucro nucleare, cromatina, nucleolo. Ciclo cellulare. Mitosi e Meiosi, differenze essenziali fra le due divisioni. Struttura dei cromosomi, istoni e nucleosoma. Funzione del DNA e degli RNA. Cenni sulla sintesi e sulla struttura delle proteine e struttura del DNA e degli RNA.

Istologia
Tessuto epiteliale: origine embrionale, epiteli di rivestimento ed epiteli ghiandolari, formazione delle ghiandole endocrine ed esocrine. Differenziazioni delle superfici delle cellule epiteliali. Mucose: esofago, stomaco, tenue e crasso, endometrio. Cenni di anatomia: apparato gastro-enterico, e apparato respiratorio, cavità toracica e addominale, apparato genitale e urinario. Tessuti connettivi: origine embrionale e classificazione, composizione dei vari tipi di connettivo. Cellule, fibre e sostanza fondamentale del connettivo. Cellule fisse, rapporti connettivo e citoscheletro. Il dente. Tessuto cartilagineo: pericondrio, accrescimento, tipi di cartilagine. Tessuto osseo: classificazione, periostio, osso compatto e spugnoso, fratture ossee. Sangue: cellule del sangue, piastrine, plasma e siero. Cenni su midollo osseo e ematopoiesi. Tessuto muscolare: origine embrionale, fibre muscolari striate, sincizio, meccanismo di contrazione dell'unità funzionale (sarcomero), fibrocellule lisce, fibrocellule del miocardio. Tessuto nervoso: cenni di anatomia e origine embrionale, struttura dei neuroni. Fibre nervose. Struttura dei nervi. Terminazioni nervose motrici e sensoriali. Nevroglia, arco riflesso. Cenni sul sistema circolatorio: sistema venoso e arterioso, struttura della parete di arterie, vene e capillari. Sistema linfatico e linfonodi, funzione (cenni). Istologia dell' apparato genitale maschile e femminile (con cenni di anatomia) , ciclo ovarico e mestruale, controllo dell'ovulazione da parte dell'adenoipofisi, fattori di rilascio e ormoni femminili, corpo luteo. Spermatogenesi e oogenesi, prodotti finali. Laboratorio di Istologia: visualizzazione dei seguenti vetrini al microscopio ottico o sull'atlante: esofago, stomaco, intestino tenue e crasso, fegato, pancreas, trachea, polmone, rene, surrene, vescica, milza, vene e arterie, testicolo e ovaio, tiroide, ipofisi. N.B. Per sostenere l'esame e' necessario aver seguito tutte le esercitazioni sia del laboratorio di Istologia che frontali in aula. LE ASSENZE ALLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO DEVONO ESSERE GIUSTIFICATE CON CERTIFICATO MEDICO O EQUIVALENTE Testi consigliati:'Il Mondo della Cellula'' Beker et al., editrice Pearson; ''Biologia Cellulare'' Mason et al. editrice Piccin . ''Istologia'' Gartner, Hiatt editrice EdiSES; ''Atlante di Istologia con correlazioni funzionali e cliniche'' Dongmei Cui editrice Piccin. Utilizzare gli appunti come traccia per lo studio (didattica web 2).

Modalità di svolgimento dell’esame: L’esame è orale. Non sono previsti test in itinere. E’ possibile svolgere l’esame di citologia separatamente dall’esame di istologia. Il voto finale verrà valutato sulla base delle due prove orali. L’esame di istologia prevede una fase preliminare di osservazione e descrizione di un preparato istologico fra quelli indicati nel programma. Lo studente dovrà descrivere i tessuti e le strutture della sezione istologiche sotto esame, senza necessariamente determinare l’organo di origine.

Testi consigliati:'Il Mondo della Cellula'' Beker et al., editrice Pearson; ''Biologia Cellulare'' Mason et al. editrice Piccin . ''Istologia'' Gartner, Hiatt editrice EdiSES; ''Atlante di Istologia con correlazioni funzionali e cliniche'' Dongmei Cui editrice Piccin. Utilizzare gli appunti come traccia per lo studio (didattica web 2).

Elementi di Algebra Lineare: spazi lineari -operatori lineari e matrici -soluzione di sistemi lineari.
Funzioni di Variabile Reale: concetto di funzione, funzione composta e funzione inversa -logaritmo ed esponenziale, funzioni goniometriche elementari, funzioni goniometriche inverse -limiti di funzioni, continuità -derivata, applicazioni allo studio del grafico di funzioni -integrale di funzioni continue, Teorema fondamentale del calcolo integrale -risoluzione di alcune equazioni differenziali.

Appunti e materiale fornito durante le lezioni

Elementi di Algebra Lineare: spazi lineari -operatori lineari e matrici -soluzione di sistemi lineari.
Funzioni di Variabile Reale: concetto di funzione, funzione composta e funzione inversa -logaritmo ed esponenziale, funzioni goniometriche elementari, funzioni goniometriche inverse -limiti di funzioni, continuità -derivata, applicazioni allo studio del grafico di funzioni -integrale di funzioni continue, Teorema fondamentale del calcolo integrale -risoluzione di alcune equazioni differenziali.

Appunti e materiale fornito durante le lezioni

Programma del corso di Genetica (Cesareni)

La genetica e l' organismo. Gli esperimenti di Mendel. Teoria cromosomica dell' eredità. Segregazioni anomale dei fenotipi..Associazione. Eredità extracromosomale. Mutazioni Geniche.Alterazioni della struttura dei cromosomi. Alterazioni del numero dei cromosomi. La struttura del DNA. Come funzionano i geni. Genetica batterica. Cenni di tecniche di DNA ricombinante. Il controllo dell' espressione genica nei procarioti. Cenni di controllo di espressione genica negli eucarioti.

Testo consigliato: Genetica. Griffiths ed altri autori, Zanichelli

GENETICA
- La genetica mendeliana e i modelli post-mendeliani.
- Teoria cromosomica dell’ereditarietà.
- I cromosomi, il ciclo cellulare e la divisione cellulare.
- Il DNA e il suo ruolo nell’ereditarietà.
- Dal DNA alle proteine: dal genotipo al fenotipo.
- Genetica dei virus e dei procarioti.
- Il controllo dell’espressione genica nei procarioti.
- Il genoma degli eucarioti e la sua espressione.
- Le mutazioni geniche e le alterazioni della struttura e del numero dei cromosomi.
- DNA ricombinante e biotecnologie.
- Principi di Genetica delle Popolazioni.

Il corso consiste di 48 ore di lezioni frontali degli argomenti del programma e 24 ore di esercitazione durante le quali si affrontano e si risolvono con esempi pratici i problemi trattati durante le lezioni.
Durante il corso gli studenti sono tenuti a sostenere 4 prove in itinere, che consistono nello svolgimento di 8-10 test equivalenti agli esercizi e ai problemi svolti in aula.
Queste prove servono sia come autovalutazione dell’apprendimento della materia, sia come esonero dal superamento della prova scritta richiesto per l’esame finale.
L’esame finale consiste di una prova scritta (14-16 test equivalenti agli esercizi e ai problemi svolti in aula) e una prova orale di esposizione e discussione di argomenti del programma.

Testo consigliato: Genetica. Griffiths ed altri autori, Zanichelli

Programma di Chimica Generale (R. Polini)

Introduzione: la teoria atomica di Dalton, legge delle proporzioni definite, legge delle proporzioni multiple. Il concetto di mole, numero di Avogadro. Principio di Avogadro. Eccezioni alla legge delle proporzioni definite (ossidi non stechiometrici). Composti e molecole.
Peso atomico, peso molecolare e peso formula.
La struttura atomica. Bohr e la teoria quantistica. Meccanica ondulatoria, orbitali atomici, Aufbau.
Il sistema periodico degli elementi. Raggi atomici e raggi ionici. Elettronegatività.
Il legame chimico. Legame ionico e cenni alla struttura dei solidi cristallini. Ciclo di Born-Haber. Legame covalente. Legame dativo. Strutture di Lewis. Regola dell’ottetto. Teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza (VB). Orbitali ibridi. Ottetto incompleto ed ottetto espanso. Momento dipolare.
Orbitali molecolari di molecole biatomiche (MO-LCAO).
Interazioni intermolecolari: ione-dipolo, dipolo-dipolo, dipolo-dipolo indotto, dipolo istantaneo-dipolo indotto, forze di Van der Waals, legame a idrogeno e sua importanza in chimica e biologia.
Cenni di nomenclatura inorganica. Idrossidi e acidi. Sali, reazioni tra acidi e idrossidi, formazione di sali.
Calcoli stechiometrici. Bilanciamento di reazioni chimiche. La relazione tra masse e moli. Reagente limitante.
Reazioni di ossidoriduzione: bilanciamento in forma molecolare e in forma ionica. Disproporzioni.
Cenni di Termodinamica: 1°, 2° e 3° principio. Entalpia delle reazioni, Legge di Hess. Spontaneità dei processi ed energia libera di Gibbs.
Lo stato gassoso. Leggi di Boyle, Charles, Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas ideali. Distribuzione delle velocità molecolari secondo Maxwell e Boltzmann. Legge di Dalton. Densità (assolute e relative) dei gas e determinazione del peso molecolare. Gas reali: equazione di Van der Waals. Diagramma P-V della CO2. Temperatura critica dei gas.
Gli stati condensati: solidi e liquidi. Velocità molecolari dei liquidi ed evaporazione. La pressione di vapore. Equazione di Clausius-Clapeyron. Diagrammi di stato (P-T) di H2O e CO2. Il concetto di “equilibrio dinamico” e sua applicazione agli equilibri tra fasi. Principio di Le Chatelier.
Le soluzioni. Unità di concentrazione: percentuale in peso, frazione molare, molarità e formalità, molalità, normalità e concetto di equivalente chimico in relazione al tipo di reazione considerata.
Soluzioni ideali e entalpia di mescolamento. Legge di Raoult. Deviazioni positive e negative dalla legge di Raoult. Tensione di vapore di soluzioni di soluti non volatili. Abbassamento crioscopico ed ebullioscopio. Modifica del diagramma di stato dell’acqua in presenza di soluti non volatili. Pressione osmotica. Soluzioni isotoniche. Proprietà colligative.
L’equilibrio chimico. Densità anomale dei gas e dissociazione gassosa. Le reazioni chimiche di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. Effetti della pressione sugli equilibri gassosi. Relazione tra Kc e Kp. La temperatura e l’equazione di Van’t Hoff. Il Principio di Le Chatelier applicato agli equilibri chimici. I calcoli negli equilibri chimici.
Cenni di cinetica chimica: velocità di reazione, energia di attivazione, equazione di Arrhenius.
Gli equilibri in soluzione. Reazioni di scambio protonico. Acidi e basi, definizioni di Arrhenius, Brønsted e Lewis. Acidi e basi deboli, binomio di Van’t Hoff. Proprietà colligative di elettroliti deboli. L’idrolisi salina. Soluzioni tampone. Prodotto di solubilità. Calcoli di pH di soluzioni acquose.
Pile. Potenziali elettrodici. Serie elettrochimica. Pile chimiche e pile a concentrazione. Equazione di Nernst. La misura elettrochimica del pH. Elettrodo a idrogeno.

Appunti e materiale fornito durante le lezioni

Programma:
Atomi ed elementi, Peso atomico e numero atomico. La struttura atomica e molecolare. Il legame chimico. Regola dell'ottetto. Teoria VSEPR. Orbitali ibridi. La mole. Il numero di Avogadro.
Reazioni chimiche: ossidoriduzioni. Acidi e basi forti. Elettronegativita.. Struttura elettronica e molecolare. Geometria della molecole. Tipi di legame chimico.. Reazioni di equilibrio. Termodinamica di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. Costanti di equilibrio. Proprieta' colligative.
Soluzioni ed equilibri. Acidi e basi deboli e forti. Idrolisi e titolazioni di acidi e basi. I tamponi.
Le pile chimiche e a concentrazione. Elettrodo ad idrogeno e misura del pH.

Testi:
Whitten, Davis, Peck, Stanley, Chimica, Chemistry Editore Piccin- Speranza, Chimica Generale ed Inorganica. Inorganic and general chemistry, editore Ediermes
Modalita' di esame: scritto a fine corso.

Programma del corso
Origine dei Vertebrati, loro Filogenesi e Sistematica
Il Tipo dei Cordati e i suoi Sottotipi
Caratteri Generali dei Vertebrati.
I Vertebrati: Classi, Sottoclassi e principali Ordini
Stadi Embrionali precoci dei Vertebrati:
Tipi di uova
Segmentazione delle uova Oligolecitiche, Mesolecitiche e Telolecitiche
Gastrulazione nell'anfiosso, negli Anfibi e negli Uccelli

Neurulazione

Cenni di Organogenesi (derivati dei foglietti embrionali e delle creste neurali)
Apparato Tegumentario:
Origine embrionale della pelle
Epidermide e Derma

Derivati epidermici: Ghiandole unicellulari e pluricellulari, squame cornee, becco, penne, peli, unghie, corna, ghiandole mammarie
Placche dermiche degli Ostracodermi, scaglie dei pesci
Formazioni dermiche nei Tetrapodi
Apparato Scheletrico:
Generalità e origine embrionale
Ossa da autostosi e da allostosi
Scheletro Assile: corda dorsale, vertebre, costole e sterno.
Cranio profondo e superficiale. Neurocranio e splancnocranio.
Derivati dell'arco ioideo e degli archi branchiali
- Il Cranio dei Ciclostomi
- Il Cranio dei Selaci

- Il Cranio dei Crossopterigi Ripidisti (Eustenopteron)
- Il Cranio dei Teleostei

- Il Cranio dei Tetrapodi
Cranio Cinetico dei Serpenti Solenoglifi e Aglifi
Il palato secondario
Scheletro Appendicolare: 
pinne pari e cinti negli Ittiopsidi,
arti e cinti nei Tetrapodi
Origine dell'arto nei Tetrapodi
Adattamenti al volo e al nuoto
Apparato Muscolare: 
Origine embrionale del Muscolo striato, liscio e cardiaco.
I muscoli estrinseci dell’occhio.

Apparato Circolatorio: 

Origine embrionale del Cuore

Sistema di Conduzione Cardiaco

Schema della circolazione nei vertebrati Acquatici e Terrestri:
Cuore e i principali tronchi arteriosi nei vari Vertebrati

Cenni sul sistema venoso

Sistemi portali epatico e renale

Apparato Respiratorio:

Origine embrionale dell'apparato respiratorio
Le branchie e la respirazione acquatica

Organi respiratori sussidiari nei Pesci Ossei: i Dipnoi
Polmoni e respirazione aerea

Polmone alveolare e parabronchiale, i sacchi aeriferi
Polmoni e vescica natatoria
Apparato Digerente: 
Origine embrionale dell'apparato digerente
Intestino cefalico, anteriore, medio, posteriore
Apparato digerente negli Uccelli: gozzo, proventriglio e ventriglio
Apparato digerente nei Ruminanti

Origine embrionale del Fegato e del Pancreas
Apparato Urogenitale:
Origine embrionale del Rene

Struttura del nefrone e dei tubuli renali
pronefro, mesonefro, metanefro

dotto di Wolff
Sistema Genitale:
 sviluppo delle gonadi e dei gonodotti
Gonadi e gonodotti nell'adulto

Le gonadi e le vie genitali negli Osteitti

La cloaca e i suoi derivati
Sistema Nervoso e Organi di Senso:
Origine embrionale del Sistema Nervoso Centrale e Periferico
Elementi costitutivi del Sistema Nervoso Centrale, Periferico e degli Organi di Senso.
I vari tipi di Neuroni
La Glia
Sistema Nervoso Centrale
Meningi
midollo spinale e nervi spinali
Archi riflessi spinali e vie lunghe
Caratteri Generali del Midollo Spinale e dell’Encefalo nei vari Vertebrati
Midollo allungato
Cervelletto
Mesencefalo
Diencefalo
Telencefalo
Sistema nervoso autonomo Ortosimpatico e Parasimpatico
Via Olfattiva

Via Acustica\Vestibolare

Via Ottica

Vie Lunghe propriocettive ed esterocettive
Organi di Senso
Il tatto: Terminazioni libere e incapsulate
Organo olfattorio: placodi olfattori e cellule olfattorie
organo di Jacobson
Organo del gusto:
bottoni gustativi e papille linguali
Organo della linea latereale
Ampolle del Lorenzini e elettrocettori
Orecchio
Derivazione embrionale (Placodi Otici)

Forma e funzione nelle varie classi di vertebrati
Orecchio Interno, Medio ed Esterno

Evoluzione dell'orecchio Medio nei vertebrati
Evoluzione dell'orecchio Interno nei vertebrati
Evoluzione dell'orecchio Esterno nei vertebrati
Organo della Vista
Derivazione embrionale:
Sviluppo, forma e funzione
La sclerotica
La coroide,
la retina,
 il cristallino e i placodi ottici, la cornea
Accomodamento del cristallino negli animali terrestri e acquatici: Diaframmazione

Testi cosigliati:
Kardong, Vertebrati, Anatomia comparata, funzione, evoluzione, McGraw Hill, International Editions, 2000
Zavanella, Anatomia dei Vertebrati, Delfino Editore, 2009
Filoni, Appunti di Anatomia Comparata, Universitalia Eds, 2009

Programma:
Struttura e Legame Chimico, Acidi e Basi, Alcani e Cicloalcani, Stereochimica, Alcheni e Alchini, Composti Aromatici, Alogenuri Alchilici, Alcoli, Fenoli, Tioli, Eteri, Aldeidi e Chetoni, Acidi Carbossilici, Derivati degli acidi carbossilici, Anioni enolato, Ammine, Amminoacidi, Carboidrati, Lipidi, Acidi Nucleici

Riferimenti Bibliografici:

1) W. Brown, T. Poon “Introduzione alla Chimica Organica” 4a ed, Edises, 2011
2) F. S. Lee, W. Brown, T. Poon “Guida alla Soluzione dei Problemi da Introduzione alla Chimica Organica” 4a ed, Edises, 2012
3) Per approfondimenti: Brown, Foote, Anslyn “Chimica Organica” ” 4a ed, Edises, 2009

Dott. Michela Salamone

Struttura elettronica e legame chimico. Acidi e basi. Stereochimica organica. Nomenclatura, proprietà fisiche, e reattività delle principali classi di composti organici: alcani, alcheni, alchini, alogenuri alchilici, alcoli, eteri, tioli, composti aromatici, ammine, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, derivati degli acidi carbossilici. Amminoacidi. Carboidrati.

Libri consigliati:
Hart, Craine, Hart, Hadad: Chimica Organica, 6a ed. (Zanichelli)
Brown, Poon: Introduzione alla Chimica Organica, 3a ed (EdiSES)

MISURE DELL’ERRORE E STATISTICA (6 CFU)
LT Scienze Biologiche, primo anno
Prof. G. Scalia Tomba
Elementi di statistica descrittiva: media, mediana, varianza, deviazione standard, istogrammi e altre rappresentazioni dei dati.
Elementi di calcolo delle probabilita’: semplici problemi discreti, P(.) e relative leggi con notazione insiemistica, probabilita’ condizionata e formula di Bayes, distribuzioni di probabilita’ discrete e continue (uniforme, binomiale, Poisson, normale e altre), indipendenza, valore atteso e varianza, covarianza e dipendenza. La legge dei grandi numeri e il teorema limite centrale.
Elementi di inferenza statistica: modello statistico, parametri, stime di parametri. Intervalli di confidenza. Verifica delle ipotesi. Medie e il modello normale, proporzioni e modello binomiale, il test chi-quadro, tabelle di contingenza. Disegni sperimentali, ANOVA, correlazione e regressione.
Introduzione all’uso di un software statistico, in particolare il freeware R.
Approfondimenti: Analisi con piu' di una variabile esplicativa, metodi computazionali intensivi, verosimiglianza, metanalisi.

Testi consigliati
:
Whitlock e Schluter: Analisi statistica dei dati biologici, Zanichelli 2010 + eventuali compendi e testi on line.

Programma:
Introduzione al metodo scientifico. Cinematica di una particella. Leggi di Newton e la dinamica del punto materiale. Quantità di moto e impulso. Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali (forze fittizie). Il lavoro e l'energia, le varie forme di energia: cinetica, potenziale, meccanica. Elementi di dinamica dei sistemi. Moti rotatori. Il momento angolare e il momento delle forze. Leggi di conservazione: il momento, il momento angolare e l'energia. Moto armonico applicato a sistemi diversi.
Introduzione alla Fluidodinamica: Pascal, Archimede, Torricelli, Venturi .... equazione di Bernoulli. Leggi Poiseuille e Stokes. Introduzione alla Termodinamica: temperatura, temperatura assoluta e fasi della materia. Espansione termica. Teoria cinetica dei gas e legge dei gas perfetti. Calori specifici dei gas. Distribuzione delle velocità di Maxwell. Esperimento di Joule, conduzione di calore. I e II legge della termodinamica. Ciclo di Carnot. Entropia. Fonti di energia, inquinamento ed entropia.
Elettrostatica. Legge di Coulomb. Legge di Gauss in diverse simmetrie. Esperimento di Millikan. Campo elettrico di una carica. Campo di un dipolo, condensatori. Potenziali elettrici. Corrente elettrica. Conduttori e isolanti. Le regole di Kirchhoff. Campo magnetico. Cariche in movimento in un campo magnetico. Elettromagnetismo, di Faraday legge, induttanza. Motori elettrici. Equazioni di Maxwell. Principio di Huygens . Riflessione e rifrazione, legge di Snell. Ottica geometrica e lenti sottili. L'occhio, telescopi e microscopi.

Testi :
Jewett and Serway "Principi di Fisica" Vol.1, EdiSES o un qualunque altro testo di Fisica generale che contenga Meccanica, termodinamica ed Elettromagnetismo.

Programma :
Introduzione al metodo scientifico. Cinematica di una particella. Leggi di Newton e la dinamica del punto materiale. Quantità di moto e impulso. Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali (forze fittizie). Il lavoro e l'energia, le varie forme di energia: cinetica, potenziale, meccanica. Elementi di dinamica dei sistemi. Moti rotatori. Il momento angolare e il momento delle forze. Leggi di conservazione: il momento, il momento angolare e l'energia. Moto armonico applicato a sistemi diversi.
Introduzione alla Fluidodinamica: Pascal, Archimede, Torricelli, Venturi .... equazione di Bernoulli. Leggi Poiseuille e Stokes. Introduzione alla Termodinamica: temperatura, temperatura assoluta e fasi della materia. Espansione termica. Teoria cinetica dei gas e legge dei gas perfetti. Calori specifici dei gas. Distribuzione delle velocità di Maxwell. Esperimento di Joule, conduzione di calore. I e II legge della termodinamica. Ciclo di Carnot. Entropia. Fonti di energia, inquinamento ed entropia.
Elettrostatica. Legge di Coulomb. Legge di Gauss in diverse simmetrie. Esperimento di Millikan. Campo elettrico di una carica. Campo di un dipolo, condensatori. Potenziali elettrici. Corrente elettrica. Conduttori e isolanti. Le regole di Kirchhoff. Campo magnetico. Cariche in movimento in un campo magnetico. Elettromagnetismo, di Faraday legge, induttanza. Motori elettrici. Equazioni di Maxwell. Principio di Huygens . Riflessione e rifrazione, legge di Snell. Ottica geometrica e lenti sottili. L'occhio, telescopi e microscopi.

Testi
Jewett and Serway "Principi di Fisica" Vol.1, EdiSES o un qualunque altro testo di Fisica generale che contenga Meccanica, termodinamica ed Elettromagnetismo.

PROGRAMMA del CORSO di BIOCHIMICA
Prof. Maria Rosa Ciriolo

Struttura degli amminoacidi, classificazione, curve di titolazione acido-base. Caratteristiche del legame peptidico. Struttura primaria, secondaria (alfa elica, foglietto beta), terziaria e quaternaria delle proteine. Le proteine fibrose: alfa cheratina, fibroina della seta. Il collagene: struttura e modificazioni post-traduzionali. La mioglobina. L’emoglobina: cooperatività del legame con l’ossigeno, equazione e coefficiente di Hill, i ligandi eterotropici (l’anidride carbonica, l’effetto Bohr, 2,3-bisfosfo glicerato). L’emoglobina F e S. Struttura dei monosaccaridi e loro derivati. Struttura dei disaccaridi alfa e beta e omopolisaccaridi (amilosio, amilopectina, glicogeno, cellulosa, chitina, ecc.). Struttura degli eteropolisaccaridi, proteoglicani. Glicoproteine. Parete batterica. Struttura degli acidi grassi – triacilgliceroli – glicerofosfolipidi – sfingolipidi. Derivati dell’acido arachidonico (prostaglandine, leucotrieni, trombossani). Terpeni – poliprenoli – Vitamine A,E,K, ubichinone, dolicolo. Steroidi: colesterolo, ormoni steroidei, sali biliari, vitamina D. Membrane biologiche: struttura lipidica e proteica – funzione – trasporto – esempi e regolazione di proteine vettrici e canale. Gli enzimi: cinetica enzimatica, l’equazione di Michaelis-Menten, il grafico di Lineweaver e Burk, inibizione competitiva, incompetitiva e mista. Meccanismi per la regolazione enzimatica. Meccanismi per gli enzimi a due substrati. Introduzione al metabolismo – la molecola dell’ATP. Metabolismo dei carboidrati: assimilazione, degradazione – reazioni della Glicolisi e regolazione. Metabolismo del galattosio, mannosio, fruttosio. Destino del piruvato. Metabolismo del glicogeno: degradazione e sintesi regolazione metabolica, patologie associate. Via dei pentosi fosfato: reazioni, importanza fisiologica, regolazione, patologie associate (Favismo). Metabolismo dei lipidi: assimilazione, trasporto, lipoproteine. Degradazione del glicerolo – ossidazione (alfa, beta e omega) acidi grassi a numero pari e dispari e regolazione – propionile - acidi grassi saturi, mono e poliinsaturi. Corpi chetonici. Il complesso della piruvato deidrogenasi, meccanismo d’azione, formazione di acetil CoA dal piruvato, regolazione. Il ciclo degli acidi tricarbossilici e sua regolazione. I complessi proteici del trasporto di elettroni del mitocondrio, il potenziale di ossidoriduzione, il ciclo dell’ubichinone. La fosforilazione ossidativa: la teoria chemiosmotica, struttura e meccanismo d’azione della F0F1 ATPsintasi, la resa energetica. Sistemi navetta del malato/aspartato e del glicerolo 3-fosfato. La fissazione biologica dell’azoto. Il destino del gruppo amminico degli amminoacidi: generalità e meccanismo d’azione delle transaminasi, il ciclo glucosio-alanina. Il ciclo dell’urea: reazioni e regolazione. Gluconeogenesi – ciclo di Cori. Biosintesi delle glicoproteine. Biosintesi acidi grassi e regolazione - allungamento – insaturazioni. Biosintesi trigliceridi e fosfolipidi – biosintesi ceramide – sfingolipidi – acido arachidonico – altri lipidi – leucotrieni. Biosintesi del colesterolo e suoi derivati. Sintesi purine e pirimidine e regolazione. Sintesi deossiribonucleotidi e regolazione – sintesi della timidina. Degradazione delle purine e pirimidine. Patologie associate all’alterazione del metabolismo delle purine.

Test consigliati:
I Principi di Biochimica di LEHNINGER (Ed. Nelson/Cox)
Biochimica (STRYER)

PROGRAMMA del CORSO di BIOCHIMICA
Prof. LUISA ROSSI

Struttura degli amminoacidi, classificazione, curve di titolazione acido-base. Caratteristiche del legame peptidico. Struttura primaria, secondaria (alfa elica, foglietto beta), terziaria e quaternaria delle proteine. Le proteine fibrose: alfa cheratina, fibroina della seta. Il collagene: struttura e modificazioni post-traduzionali. La mioglobina. L’emoglobina: cooperatività del legame con l’ossigeno, equazione e coefficiente di Hill, i ligandi eterotropici (l’anidride carbonica, l’effetto Bohr, 2,3-bisfosfo glicerato). L’emoglobina F e S. Struttura dei monosaccaridi e loro derivati. Struttura dei disaccaridi alfa e beta e omopolisaccaridi (amilosio, amilopectina, glicogeno, cellulosa, chitina, ecc.). Struttura degli eteropolisaccaridi, proteoglicani. Glicoproteine. Parete batterica. Struttura degli acidi grassi – triacilgliceroli – glicerofosfolipidi – sfingolipidi. Derivati dell’acido arachidonico (prostaglandine, leucotrieni, trombossani). Terpeni – poliprenoli – Vitamine A,E,K, ubichinone, dolicolo. Steroidi: colesterolo, ormoni steroidei, sali biliari, vitamina D. Membrane biologiche: struttura lipidica e proteica – funzione – trasporto – esempi e regolazione di proteine vettrici e canale. Gli enzimi: cinetica enzimatica, l’equazione di Michaelis-Menten, il grafico di Lineweaver e Burk, inibizione competitiva, incompetitiva e mista. Meccanismi per la regolazione enzimatica. Meccanismi per gli enzimi a due substrati. Introduzione al metabolismo – la molecola dell’ATP. Metabolismo dei carboidrati: assimilazione, degradazione – reazioni della Glicolisi e regolazione. Metabolismo del galattosio, mannosio, fruttosio. Destino del piruvato. Metabolismo del glicogeno: degradazione e sintesi regolazione metabolica, patologie associate. Via dei pentosi fosfato: reazioni, importanza fisiologica, regolazione, patologie associate (Favismo). Metabolismo dei lipidi: assimilazione, trasporto, lipoproteine. Degradazione del glicerolo – ossidazione (alfa, beta e omega) acidi grassi a numero pari e dispari e regolazione – propionile - acidi grassi saturi, mono e poliinsaturi. Corpi chetonici. Il complesso della piruvato deidrogenasi, meccanismo d’azione, formazione di acetil CoA dal piruvato, regolazione. Il ciclo degli acidi tricarbossilici e sua regolazione. I complessi proteici del trasporto di elettroni del mitocondrio, il potenziale di ossidoriduzione, il ciclo dell’ubichinone. La fosforilazione ossidativa: la teoria chemiosmotica, struttura e meccanismo d’azione della F0F1 ATPsintasi, la resa energetica. Sistemi navetta del malato/aspartato e del glicerolo 3-fosfato. La fissazione biologica dell’azoto. Il destino del gruppo amminico degli amminoacidi: generalità e meccanismo d’azione delle transaminasi, il ciclo glucosio-alanina. Il ciclo dell’urea: reazioni e regolazione. Gluconeogenesi – ciclo di Cori. Biosintesi delle glicoproteine. Biosintesi acidi grassi e regolazione - allungamento – insaturazioni. Biosintesi trigliceridi e fosfolipidi – biosintesi ceramide – sfingolipidi – acido arachidonico – altri lipidi – leucotrieni. Biosintesi del colesterolo e suoi derivati. Sintesi purine e pirimidine e regolazione. Sintesi deossiribonucleotidi e regolazione – sintesi della timidina. Degradazione delle purine e pirimidine. Patologie associate all’alterazione del metabolismo delle purine.

Test consigliati:
I Principi di Biochimica di LEHNINGER (Ed. Nelson/Cox)
Biochimica (STRYER)

Evoluzione dei vegetali. Dai cianobatteri alle angiosperme. Teoria endosimbiotica. Cenni sulla filogenesi dei vegetali. Biodiversità vegetale.
Citologia vegetale. Cellule vegetali. Vacuoli; microcorpi, reticolo endoplasmico, corpi di Golgi, vie secretorie. Parete cellulare, plasmodesmi. Plastidi. Genomi vegetali e organismi modello. Differenziamento cellulare.
Anatomia vegetale. Meristemi e totipotenza delle cellule vegetali; apici vegetativi. Tessuti definitivi; parenchimi; tessuti tegumentali, meccanici, conduttori, secretori. Il cormo; anatomia e organografia di radice, caule, foglie; specializzazioni e trasformazioni. Il fiore, sua struttura, natura e formazione; impollinazione, fecondazione, embriogenesi; semi e frutti. Riproduzione vegetativa. Simbiosi vegetali.
Competenze culturali: conoscenza di terminologia biologica relativa ai vegetali. Peculiarità della cellula vegetale. Caratteristiche dei tessuti. Strategie di crescita (meristemi apicali e laterali) e sviluppo. Morfologia, anatomia degli organi vegetali. Riproduzione vegetativa e sessuale
Competenze metodologiche: saper effettuare preparati vegetali a fresco e permanenti. Tecniche citochimiche e istochimiche. Analisi morfologiche

APPUNTI E MATERIALE FORNITO DURANTE LE LEZIONI

Programma del corso di Botanica, canale M-Z, LT Scienze Biologiche
Citologia vegetale. Cellule vegetali. Parete cellulare, plasmodesmi. Vacuoli; microcorpi, reticolo endoplasmico, corpi di Golgi, vie secretorie.. Plastidi. Genomi vegetali e organismi modello. Differenziamento cellulare.
Evoluzione dei vegetali. Dai cianobatteri alle angiosperme. Teoria endosimbiotica. Cenni sulla filogenesi dei vegetali. Biodiversità vegetale (Cianobatteri, Alghe, Briofite, Funghi, Pteridofite, Gimnosperme, Angiosperme). Modalità di riproduzione. Simbiosi vegetali.
Anatomia vegetale. Meristemi e totipotenza delle cellule vegetali; apici vegetativi. Tessuti definitivi; parenchimi; tessuti tegumentali, meccanici, conduttori, secretori. Il cormo; anatomia e organografia di radice, caule, foglie. Il fiore, sua struttura, natura e formazione; impollinazione, fecondazione, embriogenesi; semi e frutti.
Parte pratica: riconoscimento di un preparato vegetale tra quelli visti nel corso delle esercitazioni

APPUNTI E MATERIALE FORNITO DURANTE LE LEZIONI

ZOOLOGIA GENERALE ED EVOLUZIONISTICA
Livelli di studio della biologia e ruolo della Zoologia. La diversità animale come risultato dell’evoluzione: introduzione alla biodiversità. Principi e metodi della sistematica zoologica: classificazione e filogenesi, regole di nomenclatura, taxon e categoria, caratteri tassonomici. Individui, modularietà, colonie e società. Storia delle teorie evolutive. L’evoluzione come processo: macroevoluzione e microevoluzione. Origine delle specie e meccanismi di isolamento riproduttivo. Il cambiamento evolutivo: anagenesi e cladogenesi. Le unità di evoluzione: popolazioni e metapopolazioni. La variazione genetica e le sue espressioni. Fattori e meccanismi del cambiamento evolutivo: mutazione, flusso genico, deriva genica e selezione naturale. L’adattamento. Selezione sessuale. Coevoluzione tra organismi. Relazioni interspecifiche.

ZOOLOGIA SISTEMATICA
Filogenesi e posizione sistematica, architettura del corpo, organizzazione funzionale, riproduzione e sviluppo, cenni di eco-etologia e rapporti con l'uomo delle classi dei seguenti taxa: Protozoi, Poriferi, Cnidari, Ctenofori, Platelminti, Nemertini, Nematodi, Rotiferi ed altri “Pseudocelomati”, Anellidi e altri phyla di “Vermi celomati”, Molluschi, Onicofori, Artropodi, Lofoforati, Echinodermi, Emicordati e Cordati.

LIBRI DI TESTO:

Parte sistematica
WESTHEIDE W. e RIEGER R.
ZOOLOGIA SISTEMATICA – Filogenesi e diversità degli animali
Zanichelli editore
Parte generale
ARGANO R. et al.
Zoologia – Evoluzione ed adattamento
Monduzzi editore
FERRAGUTI e CASTELLACCI
Evoluzione – Modelli e processi
Pearson editore

ZOOLOGIA GENERALE ED EVOLUZIONISTICA
Livelli di studio della biologia e ruolo della Zoologia. La diversità animale come risultato dell’evoluzione: introduzione alla biodiversità. Principi e metodi della sistematica zoologica: classificazione e filogenesi, regole di nomenclatura, taxon e categoria, caratteri tassonomici. Individui, modularietà, colonie e società. Storia delle teorie evolutive. L’evoluzione come processo: macroevoluzione e microevoluzione. Origine delle specie e meccanismi di isolamento riproduttivo. Il cambiamento evolutivo: anagenesi e cladogenesi. Le unità di evoluzione: popolazioni e metapopolazioni. La variazione genetica e le sue espressioni. Fattori e meccanismi del cambiamento evolutivo: mutazione, flusso genico, deriva genica e selezione naturale. L’adattamento. Selezione sessuale. Coevoluzione tra organismi. Relazioni interspecifiche.

ZOOLOGIA SISTEMATICA
Filogenesi e posizione sistematica, architettura del corpo, organizzazione funzionale, riproduzione e sviluppo, cenni di eco-etologia e rapporti con l'uomo delle classi dei seguenti taxa: Protozoi, Poriferi, Cnidari, Ctenofori, Platelminti, Nemertini, Nematodi, Rotiferi ed altri “Pseudocelomati”, Anellidi e altri phyla di “Vermi celomati”, Molluschi, Onicofori, Artropodi, Lofoforati, Echinodermi, Emicordati e Cordati.

LIBRI DI TESTO:

Parte sistematica
WESTHEIDE W. e RIEGER R.
ZOOLOGIA SISTEMATICA – Filogenesi e diversità degli animali
Zanichelli editore
Parte generale
ARGANO R. et al.
Zoologia – Evoluzione ed adattamento
Monduzzi editore
FERRAGUTI e CASTELLACCI
Evoluzione – Modelli e processi
Pearson editore

PROGRAMMA
PARASSITOLOGIA GENERALE
Adattamento trofico, fisiologico e morfologico dei parassiti; Coevoluzione parassita-ospite; Generalità sui cicli di vita dei parassiti; Contatto e penetrazione nell'ospite; Specificità parassitaria; Interazione parassita-ospite e azione patogena; Zoonosi; Sistematica dei parassiti.
PARASSITOLOGIA SPECIALE
Protozoi: Generalità; protozoi parassiti dell’uomo: Phylum Sarcomastigophora; Apicomplexa; Microspora; Ciliophora.
Metazoi: Generalità; metazoi parassiti dell’uomo: Phylum Platyhelminthes (Trematoda Digenea; Cestoda); Nematoda; Arthropoda: parassiti e principali vettori di parassitosi umane.

TESTI CONSIGLIATI
De Carneri - Parassitologia generale e umana, XIII Edizione.
Dispense zoologia Prof. Petrarca on-line; Univ. La Sapienza/Facoltà di Scienze/Materiale Didattico/Parassitologia
Modern Parasitology: A Textbook of Parasitology; F.E.G. Cox (Editor)

Definizione di ecosistema, caratteristiche dell’ecosistema, flussi di energia, decomposizione, produzione primaria in ambienti terrestri ed acquatici, piramidi di energia e biomassa, reti trofiche e loro proprietà. Clima, ciclo dell’acqua e cicli biogeochimici (azoto, carbonio, fosforo, zolfo). Definizione di popolazione, dispersione spaziale e struttura delle popolazioni, tavole di mortalità, curve di sopravvivenza, accrescimento esponenziale e logistico, strategie r e K, modelli di competizione interspecifica e preda-predatore. Definizione di comunità, struttura delle comunità, successioni, cenoclini, concetto di nicchia ecologica, habitat e nicchia ecologica, sovrapposizione di nicchia, gruppi funzionali, guilds, etc.. Interazioni fra specie, mimetismo. Biodiversità: concetto e misura. Definizione di bioma e caratteristiche principali di alcuni di essi (foresta pluviale tropicale, savana, prateria temperata, deserti, foresta temperata caducifoglia, foresta boreale di conifere e tundra), ambienti acquatici (fiumi e torrenti, stagni e paludi, laghi, lagune costiere, mari e oceani, coste ed estuari). Biologia della conservazione, inquinamento, sviluppo sostenibile, interazioni fra uomo e cicli biogeochimici, cambiamenti climatici e loro effetti.

Townsend C.R., Harper J.L. & Begon M., L' essenziale di ecologia, Zanichelli

Definizione di ecosistema, caratteristiche dell’ecosistema, flussi di energia, decomposizione, produzione primaria in ambienti terrestri ed acquatici, piramidi di energia e biomassa, reti trofiche e loro proprietà. Clima, ciclo dell’acqua e cicli biogeochimici (azoto, carbonio, fosforo, zolfo). Definizione di popolazione, dispersione spaziale e struttura delle popolazioni, tavole di mortalità, curve di sopravvivenza, accrescimento esponenziale e logistico, strategie r e K, modelli di competizione interspecifica e preda-predatore. Definizione di comunità, struttura delle comunità, successioni, cenoclini, concetto di nicchia ecologica, habitat e nicchia ecologica, sovrapposizione di nicchia, gruppi funzionali, guilds, etc.. Interazioni fra specie, mimetismo. Biodiversità: concetto e misura. Definizione di bioma e caratteristiche principali di alcuni di essi (foresta pluviale tropicale, savana, prateria temperata, deserti, foresta temperata caducifoglia, foresta boreale di conifere e tundra), ambienti acquatici (fiumi e torrenti, stagni e paludi, laghi, lagune costiere, mari e oceani, coste ed estuari). Biologia della conservazione, inquinamento, sviluppo sostenibile, interazioni fra uomo e cicli biogeochimici, cambiamenti climatici e loro effetti.

Townsend C.R., Harper J.L. & Begon M., L' essenziale di ecologia, Zanichelli

Dal DNA alle proteine. Il DNA come materiale genetico. Struttura chimica e struttura fisica del DNA. La scoperta della struttura a doppia elica. Strutture alternative del DNA (A, B, Z) e superstrutture (s.cruciformi, superavolgimento, DNA curvo). Struttura dell'RNA. Codice genetico e sintesi proteica. Decifrazione, proprietà ed evoluzione del codice genetico. I componenti dell'apparato di traduzione: ribosomi, mRNA, tRNA e amminoacil-sintetasi. Meccanismo della traduzione nei procarioti e negli eucaroti: inizio, allungamento e terminazione. Regolazioni generali e specifiche della traduzione.
Organizzazione ed evoluzione di geni, cromosomi, e genomi. Contenuto di DNA e complessità genetica; sequenze uniche, e sequenze ripetute del DNA; regioni codificanti e non codificanti del genoma; la struttura esoni/introni dei geni; origine ed evoluzione degli introni; funzioni degli introni; organizzazione ed evoluzione delle famiglie geniche; sequenze semplici e DNA satelliti; organizzazione e struttura dei cromosomi; centromeri e telomeri; istoni, struttura dei nucleosomi e organizzazione della cromatina.
Replicazione del DNA. Replicazione semiconservativa e progressiva del DNA; repliconi, forche di replicazione ed origini; repliconi unidirezionali e bidirezionali; repliconi ed origini di replicazione dei cromosomi procariotici; repliconi ed origini dei cromosomi eucariotici; modelli topologici della replicazione del DNA; replicazione discontinua e frammenti di Okazaki; DNA polimerasi proc. ed euc.; apparato enzimatico di replicazione; controllo della replicazione; replicazione della cromatina. Trasposoni procariotici ed eucariotici. Cenni ai meccanismi di riparazione del DNA.
Trascrizione e sua regolazione. RNA polimerasi e promotori procariotici; meccanismo di trascrizione e regolazione nei procarioti; il paradigma dell'Operone Lattosio. RNA polimerasi e promotori eucariotici: Pol I, Pol II e Pol III; regolazione della trascrizione negli eucarioti. Fattori di trascrizione. Terminazione, antiterminazione ed attenuazione della trascrizione. Struttura della cromatina e trascrizione: cromatina attiva e rimodellamento della cromatina. Metilazione del DNA e trascrizione; imprinting genetico.
Processamento dell'RNA. Maturazione dei trascritti nei procarioti: la maturazione degli mRNA del fago T7, e degli rRNA e tRNA di E.coli; autotaglio dell'RNA; la "testa di martello". Maturazione dell'RNA negli eucarioti; tagli e modificazioni chimiche degli RNA ribosomali; metilazione e pseudouridilazione dell'RNA; snoRNA e snoRNP. Maturazione degli mRNA eucariotici: struttura dell' M7G-cap e della coda di poli(A), meccanismi enzimatici di "capping" e "poliadenilazione". Meccanismi di "splicing" dell'RNA: introni di tipo I e di tipo II; autosplicing; splicing nucleare e spliceosoma; splicing dei tRNA di lievito. "Editing" dell'RNA: editing degli RNA mitocondriali di tripanosoma; editing degli mRNA negli eucarioti superiori; meccanismi di editing; RNA guida. Regolazione della stabilità degli mRNA. Controllo qualità dell'mRNA ("non sense mediated decay" e "non stop mediated decay").
Regolazioni complesse e controlli globali: Regolazione dei cicli virali: ciclo litico e ciclo lisogeno del fago lambda. Regolazione genica a vari livelli: livello del genoma: ("variazione di fase" nel fago Mu e in salmonella, locus MAT di iievito, antigeni di superficie in tripanosoma, geni per le IG); livello trascrizionale e post-trascrizionale; livello traduzionale. Controllo del ciclo, della crescita e della proliferazione cellulare negli eucarioti; oncogeni e cancro.
Tecniche di Biologia molecolare: Proprietà chimico-fisiche del DNA. Proprietà idrodinamiche e metodi di ultracentrifugazione: gradienti di CsCl e gradienti di saccarosio; spettrofotometria degli acidi nucleici; spettro di assorbimento; denaturazione e riassociazione della doppia elica; Cot e Rot; ibridazione DNA-RNA. Enzimi di restrizione: ruolo naturale ed uso in laboratorio; costruzione di mappe di restrizione; elettroforesi degli acidi nucleici; "Northern e Southern blot"; preparazione delle sonde radioattive. Clonaggio di sequenze di DNA: vettori di clonaggio; preparazione del DNA da clonare; formazione delle molecole ricombinanti; reinserimento in vivo delle molecole ricombinanti; metodi di selezione. Genoteche e banche di DNA. Mutagenesi sito-specifica. Metodi di sequenzamento del DNA.
Esercitazioni di laboratorio: estrazione di DNA plasmidico con mini-prep da 3 colture batteriche. Visualizzazione del DNA purificato in gel di agarosio. Quantificazione del DNA purification tramite misura allo spettrofotometro. Digestione con enzimi di restrizione, corsa in gel di agarosio.

APPUNTI O MATERIALE FORNITO DURANTE LE LEZIONI

Ripetizione generale delle principali aree del SNC; Tecniche istologiche per la visualizzazione delle cellule del SNC; Le aree di Brodmann e loro associazione con le aree funzionali della corteccia; Le aree del linguaggio (Broca e Wernicke); Concetto di memoria e apprendimento; uso dei pazienti per la definizione delle aree cognitive: H.M. Memorie a lungo e a breve termine; Memoria dichiarativa e non dichiarativa; il paziente K.C. e la memoria episodica e semantica. Metodi di studio delle funzioni cognitive del cervello; EEG e gli stadi del sonno; Le tomografie, concetti generali; TAC, PET MRI. Teorie fisiologiche alla base della fMRI BOLD. Modelli animali per lo studio di apprendimento e memoria; il cane di Pavlov; L'Aplysia di Kandel; il macaco di Rizzolati; I neuroni a specchio: imitazione e contestualizzazione. Il concetto di rete neurale; Hebb e la facilitazione sinaptica. La Glia; la formazione della mielina e il suo ruolo fisiologico nell'assone; ruolo della glia nel mediare i rapporti neurone-sistema vasale; La barriera ematoencefalica; Ruolo dei periciti; Glia e regolazione del metabolismo neuronale e nel sequestro del mediatore e dello ione potassio. Il neurone; diversità e similitudini morfologiche e funzionali di differenti neuroni; Il citoscheletro: actina, tubulina, neurofilamenti e loro ruoli nel mantenimento della citoarchitettura; I trasporti assonali (e dentritici): concetti generali; I motori molecolari: kinesina, miosina e dinamina; Il trasporto e la regolazione degli RNA dendritici; Arc come regolatore della struttura della spina dendritica; Trasporti bidirezionali; il trasporto veloce retrogrado: Turn over e Fattori di crescita (TrkA); la tossina tetanica come marker del trasporto retrogrado. Il trasporto anterogrado lento; il cono di crescita e la crescita dei neuriti; RhoA e Rac e la direzionalità della crescita; La compartimentalizzazione della trasduzione del segnale; Il riconoscimento tra neuriti: neuroligine e neurexine; La sinaptogenesi a livello di placca neuromuscolare: ruolo dell'agrina e di Musk; La selezione delle terminazioni sinaptiche in base alla loro attività nella placca neuromuscolare. La cellula e il suo circuito equivalente: resistenze variabili, pile, condensatori e flussi di corrente; I canali ionici; Metodi di studio dei canali: le tossine, il patch clamp, la bioinformatica (Il modello di Mac Kinnon del canale del K+). Differenti modelli sul meccanismo d'azione dei sensori S4 del voltaggio (Shaw); Correnti e generazione dei potenziali. La sinapsi elettrica e quella chimica, peculiarità e significato fisiologico. La vescicola sinaptica; Caratteristiche e specializzazione della esocitosi della sinapsi; la vita della vescicola nell'interno della sinapsi: il caricamento, la veicolazione e il docking al sito di fusione, il sequestro da parte dell'actina, il priming e la fusione. Differenti meccanismi di fusione della vescicola sinaptica e suo riciclo. Il rilascio non vescicolare: lo spillover del mediatore; I principali neurotrasmettitori non peptidici. Il concetto di recettori metabotropici e ionotropici: differenze e attività a livello pre e post sinaptico. Il recettore nicotinico dell'acetilcolina e la sua famiglia (5-HT, GABA-A, Glycina): cenni generali di struttura e funzione. Il potenziale di inversione del canale nicotinico. Cenni sulla struttura chimica, localizzazione, funzione, modalità di rilascio e di ri-sequestro dei seguenti neurotrasmettitori: acetilcolina, catecolamine, serotonina. I neuroni dopaminergici come bersaglio di farmaci anti-parkinson e sostanze di abuso. Il GABA: sintesi e catabolismo, modalità di rilascio e di sequestro, recettori iono (A) e metabotropici (B): pre e post sinaptici. Attività delle benzodiazepine. Il glutamato sintesi, sequestro, funzione fisiologica. I recettori metabotropici. I recettori AMPA/kainato e NMDA. Ruolo dei recettori NMDA nel potenziamento sinaptico nell'ippocampo. I cannabinoidi, natura chimica e modalità di rilascio. Il recettore CB1 e il concetto di trasmissione retrograda del segnale. L'Aplysia come animale d'esperimento; L'abitudine, la sensibilizzazione e il condizionamento nell'Aplysia. Teoria molecolare della sensibilizzazione, ruolo della PKA e di CREB.

Testi consigliati
D.U.Silverthorn,Fisiologia Casa Editrice Ambrosiana, 4a edizione (2010)

ANTROPOLOGIA
MODULO DEL CORSO INTEGRATO: ANTROPOLOGIA E BIOETICA
Storia del pensiero evolutivo. Cronologia e datazioni. Processo di fossilizzazione. Classificazione tassonomica. Il processo dell’ominazione: acquisizione della postura eretta e del bipedismo e conseguente modificazione dell’apparato scheletrico. I primi ominidi; gli australopiteci e i keniantropi; i parantropi; il genere Homo.
Impatto dei dati molecolari sugli studi filogenetici umani. Cenni di analisi filogenetica a livello molecolare. L’orologio molecolare. Gli alberi filogenetici. Metodi di ricostruzione degli alberi. Storia dell’antropologia molecolare. Divergenza uomo-antropomorfe. Il genoma dello scimpanzé. Nuova tassonomia degli ominoidi. L’origine dell’uomo moderno (Homo sapiens). Il DNA antico e la posizione sistematica dei neandertaliani. Il genoma di Neandertal. Contributo dei dati molecolari allo studio del popolamento dei vari continenti. Analisi della falsificazione del concetto di razza umana.
Libri di testo: G. Biondi e O. Rickards. Umani da sei milioni di anni. Nuova Edizione, Carocci Editore, Roma, 2012.
G. Biondi e O. Rickards. Uomini per caso. Editori Riuniti, Roma, (II edizione) 2004.

TESTI ADOTTATI:
G. Biondi e O. Rickards. Umani da sei milioni di anni. Nuova Edizione, Carocci Editore, Roma, 2012.

G. Biondi e O. Rickards. Uomini per caso. Editori Riuniti, Roma, (II edizione) 2004.Text books: G. Biondi e O. Rickards. Umani da sei milioni di anni. Nuova Edizione, Carocci Editore, Roma, 2012.

G. Biondi e O. Rickards. Uomini per caso. Editori Riuniti, Roma, (II edizione) 2004.

Fondamenti di bioetica applicati alla biologia.

APPUNTI E MATERIALE FORNITO DURANTE LE LEZIONI

PROGRAMMA

La cellula vegetale
Strutture e funzioni di: parete cellulare, membrana cellulare, mitocondri, cloroplasti, golgi, reticolo endoplasmatico, vacuolo, microcorpi.
Trasporto
Bilancio idrico della pianta: Potenziale idrico, assorbimento e trasporto xilematico dell’acqua, regolazione stomatica. Trasporto dei soluti: trasporto passivo ed attivo. potenziale elettrochimico. Nutrizione minerale. Trasporto floematico.
Metabolismo
Conversione dell’energia radiante in energia chimica; fotosintesi anossigenica e ossigenica; fotoinibizione. Organicazione del carbonio: il ciclo di Calvin. Il ciclo per l’ossidazione fotorespiratoria del carbonio. Meccanismi di concentrazione dell’anidride carbonica: ciclo C4 e metabolismo acido delle crassulacee. Ecofisiologia della fotosintesi. Sintesi di amido e saccarosio. Allocazione e ripartizione dei fotoassimilati. Metabolismo respiratorio e lipidico. Metabolismo dell’azoto e dello zolfo.
Crescita e sviluppo
Sviluppo e differenziamento embrionale, ruolo dei meristemi primari, formazione del pattern. Crescita vegetativa: fattori di regolazione: fotomorfogenesi e fototropismi. Gli ormoni vegetali: biosintesi, effetti fisiologici e meccanismo d’azione. Crescita riproduttiva: la formazione del fiore, meccanismi di induzione della fioritura.

APPUNTI E MATERIALE FORNITO DURANTE LE LEZIONI

I primi passi della Microbiologia: la storia, l’evoluzione del pensiero e delle tecniche. Metodi di studio: coltivazione, identificazione, principi di classificazione.
Struttura della cellula batterica: Organizzazione cellulare e molecolare di microrganismi procarioti e eucarioti. La parete cellulare. La membrana citoplasmatica e i sistemi di trasporto. Le strutture citoplasmatiche ed extra-citoplasmatiche. L’organizzazione e la struttura del genoma.
Nutrizione e crescita: le richieste nutrizionali, la ricerca del cibo: trasporto dei nutrienti e mobilità. Crescita cellulare e della popolazione: curve di crescita, influenza dei fattori abiotici (temperatura, pH, pressione, osmolarità, concentrazione dei nutrienti), tassie; crescita sessile.
Metabolismo batterico: Anabolismo e catabolismo; tipi nutrizionali e fonti di energia. Respirazione aerobia e anaerobia, fermentazioni, fotosintesi ossigenica e anossigenica. Il ruolo del metabolismo batterico sull’ambiente: cenni sui cicli di carbonio e azoto.
La divisione cellulare: replicazione del nucleoide, formazione del setto; esempi di cicli cellulari particolari. Elementi di virologia: i Batteriofagi
Genetica e regolazione dell'espressione genica: struttura, organizzazione, distribuzione dei geni e isole genomiche, operoni e reguloni. Le mutazioni e il loro uso come mezzo di indagine.
Plasticità del genoma: Importanza del trasferimento genico orizzontale; DNA mobile. Plasmidi: proprietà, replicazione, controllo del numero delle copie, partizione; altri elementi mobili: IS, trasposoni, integroni. coniugazione, trasformazione, trasduzione.
Microrganismi e altri esseri viventi: interazioni tra microrganismi, cenni sulle interazioni microrganismi-eucarioti (vegetali-animali). Interazioni parassita/ospite. Meccanismi di virulenza. Lotta antimicrobica.
Cenni di immunologia: Antigeni e apteni. Immunità umorale e cellulo-mediata. Immunità acquisita attiva e passiva.
Microrganismi eucarioti: cenni su lieviti, funghi microscopici e protozoi.
L’evoluzione dei microrganismi: analisi molecolare e studio della filogenesi microbica

APPUNTI E MATERIALE FORNITO DURANTE LE LEZIONI

Programma
Differenziamento e morfogenesi in Dictyostelium e Vertebrati
Geni e sviluppo
Tecniche istologiche e biomolecolari: ibridazione in situ dell'RNA e immunoistochimica
Le basi cellulari della morfogenesi
Preformismo ed epigenesi
La costituzione degli assi corporei e i meccanismi di teratogenesi
Commitment e differenziazione delle cellule
Localizzazione citoplasmatica dei determinanti delle cellule germinali
La saga della linea germinale, oogenesi e spermatogenesi
Previtellogenesi e vitellogenesi
Il ciclo mestruale
La fecondazione in echinodermi e vertebrati
Le origini della polarita' antero-posteriore
Un riassunto dello sviluppo di Drosophila
Segmentazione embrionale (echinodermi, anfibi, pesci, uccelli, mammiferi)
Specificita' regionale dell'induzione
I meccanismi molecolari dell'induzione embrionale primaria
Competenza ed induzione 'secondaria'
La gastrulazione (echinodermi, anfibi, pesci, uccelli, mammiferi)
Formazione dell'embrione di mammifero
Placenta e annessi embrionali
I meccanismi della neurulazione
La differenziazione del tubo neurale
La formazione delle regioni del cervello
Lo sviluppo dell'occhio nei vertebrati
La cresta neurale e i suoi derivati
Vie di migrazione delle cellule della cresta neurale del tronco
Mesoderma
Il mesoderma dorsale: la differenziazione dei somiti
Il mesoderma della piastra laterale
Sviluppo dell'apparato urogenitale
Sviluppo delle gonadi
Sviluppo del cuore
Sviluppo degli arti nei tetrapodi
I geni della neurogenesi
I geni omeotici in Drosophila e vertebrati

APPUNTI E MATERIALE FORNITO DURANTE LE LEZIONI

Banche dati di acidi nucleici, proteine, letteratura. Metodi esaustivi ed euristici di allineamento e ricerca di biosequenze in banche dati. Matrici di sostituzione. Allineamenti multipli e profili. Motivi funzionali. Ricerca geni e promotori in genomi. Browser genomici. Annotazione funzionale di geni e genomi. Confronto e classificazione di strutture proteiche. Previsione struttura secondaria e terziaria: modelling per omologia, threading, metodi ab initio. Metodi computazionali per l'inferenza delle interazioni molecolari. Metodi integrati. Reti di interazioni proteiche. Banche dati di Interazioni, pathways, malattie genetiche, SNPs. Ontologie in biologia. Text mining. Catene di Markov e Hidden Markov models. Reti neurali, algoritmi genetici. Docking, Meccanica e Dinamica Molecolare. Progettazione razionale di farmaci. Esercitazioni pratiche.

APPUNTI E MATERIALE FIORNITO DURANTE LE LEZIONI

Il corso sarà così articolato:
• Le malattie ereditarie
• Il consultorio genetico e la diagnosi prenatale
• Tecnologie avanzate nella pratica clinica (screening, terapia genica, farmacogenetica)

Dallapiccola Novelli “Genetica Medica essenziale”. CIC Edizioni Internazionali

-Introduzione al sistema immunitario: concetti di base, organi linfoidi primari e secondari.
-Immunità innata: ruolo, riconoscimento di motivi strutturali, risposta agli agenti infettivi, il complemento;
-Riconoscimento dell’antigene da parte dei linfociti B e T: interazione antigene anticorpo, riconoscimento antigene da parte dei linfociti T, la diversità delle immunoglobuline, riarrangiamento dei recettori delle cellule T;
-Presentazione dell’antigene ai linfociti T: cellule presentanti l’antigene, MHC classe I e II e polimorfismi, le tasche di legame;
-Interazione antigene-recettore:caratteristiche generali sulla trasmissione del segnale, vie di trasmissione;
-Risposta immunitaria acquisita: Caratteristiche generali delle cellule T effettrici, i linfociti T citotossici, attivazione dei macrofagi, attivazione delle cellule B, distribuzione e funzioni degli isotipi immunoglobulinici, risposta alle infezioni, la memoria immunitaria;
Meccanismi di tolleranza; tolleranza centrale e periferica per linfociti T e B;
-Fisiopatologia del Sistema Immunitario:l’immunodeficienza naturale ed acquisita, allergia ed ipersensibilità, autoimmunità e rigetto dei trapianti;
-Metodologie di laboratorio.

Testi consigliati:
C.A.Janeway et al., Immunobiologia, Piccin Editore
G.B. Pier et al., Immunologia, Infezione, Immunità, Piccin Editore
A. K. Abbas et al., Immunologia cellulare e molecolare, Piccin Editore.
A. K. Abbas & A. Lichtman. Le Basi dell’Immunologia . Piccin Editore, Terza edizione

ORSO INTEGRATO DI BIOCHIMICA CLINICA ED IMMUNOLOGIA 12 CFU

BIOCHIMICA CLINICA (BIO/12) 6 CFU
Prof. Mario Lo Bello

Introduzione alla Biochimica Clinica. Organizzazione di laboratorio ed interpretazione dei risultati.
Equilibrio elettrolitico, funzione renale ed equilibrio acido-base, funzione respiratoria e trasporto
dell’ossigeno, enzimi, infarto del miocardio, funzionalità epatica, metabolismo del glucosio e diabete, regolazione di calcio, fosfato e magnesio. Endocrinologia. Marcatori tumorali. Metabolismo dei lipidi e lipoproteine del plasma. Disordini del ferro e metabolismo delle porfirine. Rame e zinco. Disordine metabolico delle purine. Metabolismo dell'etanolo e aspetti patologici. Enzimi del sistema antiossidante e detossificante.
L'esame finale, di norma, è scritto, con alcune domande a risposta aperta ed altre a risposta multipla. Non sono previste prove in itinere. I risultati attesi sono il possesso delle conoscenze di base per coloro che intendono utilizzare la loro laurea per l'inserimento nel mondo del lavoro in ambito biomedico. In generale, la Biochimica Clinica è essa stessa un prerequisito per tutti i biologi orientati verso la ricerca e/o la pratica biomedica, anche nell'ambito biotecnologico. Ci si aspetta che un bravo biologo o biotecnologo sia in grado di interpretare i risultati degli esami richiesti piuttosto che conoscere le tecniche con cui vengono eseguiti gli esami di laboratorio.

Testi consigliati
A. Gaw et al. Biochimica Clinica, Elsevier, 3a edizione (2007)
A.F.Smith et al. Clinical Biochemistry, Blackwell Science, ed. Sixth edition (1998)
G. Federici et al. Medicina di Laboratorio, McGraw Hill, 3a edizione (2008)