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Corso di laurea in

Chimica e tecnologia farmaceutiche

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BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE - BIOLOGIA MOLECOLARE M - Z

Anno accademico 2017/2018 - 1° anno
Docenti Crediti: 13
SSD
  • BIO/15 - Biologia farmaceutica
  • BIO/11 - Biologia molecolare
Organizzazione didattica: 325 ore d'impegno totale, 234 di studio individuale, 91 di lezione frontale
Semestre: 1° e 2°

Obiettivi formativi

  • BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE

    Fornire allo studente le capacità di:

    • descrivere le strutture ed i processi biologici fondamentali della cellula e degli organismi viventi utilizzando una terminologia scientifica appropriata;
    • capire l’importanza della variabilità affinché si possa distinguere e motivare la differenza tra organismi viventi;
    • 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

    Gli studenti del corso apprenderanno i concetti base inerenti la natura del materiale genetico, il significato del flusso dell’informazione genetica e dei meccanismi che ne controllano il mantenimento. Gli studenti saranno inoltre in grado di discutere semplici problematiche inerenti la struttura delle macromolecole che portano l’informazione genetica, i meccanismi che permettono il mantenimento, la continuità e la qualità dell’informazione genetica. Inoltre, gli studenti saranno in grado di comprendere e discutere i principi su cui si basano le più semplici tecniche di analisi delle biomolecole.


Prerequisiti richiesti

  • BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE

    Non sono previsti requisiti minimi

  • BIOLOGIA MOLECOLARE

    Conoscenze base di biologia cellulare e biochimica.


Frequenza lezioni

  • BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE

    La frequenza è obbligatoria come previsto dall'ordinamento didattico del Corso di Laurea (http://www.dsf.unict.it/corsi/lm-13_ctf).

  • BIOLOGIA MOLECOLARE

    Richiesta la frequenza ai fini dell'ammissione a prove in itinere programmate durante il corso.


Contenuti del corso

  • BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE

    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.

    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.

    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. Solomon, Berg, Martin -Biologia- Ed. Edises
    2. D. Sadava, D.V. Hillis, H.C. Heller, M.R. Berenbaum-Biologia-Ed.Zainichelli
    3. N.L. Campbell. -Biologia- Ed. Zanichelli
    4. Solomon, Berg, Martin -Struttura e processi vitali nelle piante- Ed. Edises
    5. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini- Invito alla Biologia- Ed Zanichelli
  • BIOLOGIA MOLECOLARE

    "Fondamenti di biologia molecolare", Lizabeth A. Allison, Zanichelli editore.


Programmazione del corso

BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE
 *ArgomentiRiferimenti testi
1* Composizione materia vivente. I principali cicli biologici. Acqua e Sali minerali, Amminoacidi e Proteine, Carboidrati e Lipidi, Acidi NucleiciTesti: 1, 2, 3 
2*Organismi viventi, Virus, Procarioti, Eucarioti e loro rapporto con l’ecosistema.Testi: 1, 2, 3 
3*Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica, Struttura e trasporto della membrana biologica.Testi: 1, 2, 3 
4*Organelli: Reticolo endoplasmatico; Apparato di Golgi, Mitocondri; Lisosomi, Perossisomi; Ribosomi, Citoscheletro; Nucleo, Cromatina e cromosomiTesti: 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, 2, 3 
6*Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazioneTesti: 1, 4 
7*Tessuti vegetali: Tessuti meristematici; Tessuti parenchimatici e tessuti tegumentali; Tessuti meccanici, tessuti secretori e tessuti conduttoriTesti: 1, 4 
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, 4 
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, 2, 3 
10*Ciclo cellulare. Duplicazione del DNA, mitosi, meiosi, mutazioni a carico del DNA;Testi: 1, 2, 3 
11*Codice genetico, trascrizione, traduzione.Testi: 1, 2, 3 
BIOLOGIA MOLECOLARE
 *ArgomentiRiferimenti 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.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

  • BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE

    Scritto e orale


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