B5842 - INTRODUZIONE ALLA BIOLOGIA

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di far acquisire allo studente i principi fondamentali che guidano l’organizzazione e il funzionamento delle cellule, a partire dalle molecole biologiche di base per arrivare ai tessuti. Nel corso verrà anche trattato l'argomento dell'origine della vita sul nostro pianeta e l'evoluzione della cellula. Al termine del corso lo studente saprà descrivere struttura e funzione di cellule procariotiche ed eucariotiche (animali e vegetali), con particolare attenzione ai comparti subcellulari, al metabolismo energetico, al processo di divisione cellulare e ai meccanismi di comunicazione tra cellule. Al termine del corso lo studente, anche attraverso l’acquisizione di un corretto vocabolario , avrà una competenza generale sulle funzioni cellulari, che gli permetterà di affrontare con profitto le materie biologiche che seguono nel percorso di studi.

Contenuti

1. Struttura e Funzione delle Macromolecole Biologiche

1.1 Gli amminoacidi e le proteine

• La struttura degli aminoacidi. Gruppi funzionali di un amminoacido: gli aminoacidi come anfoliti. Classificazione degli amminoacidi. Gli amminoacidi nella biochimica.

• Organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.
• Effetto di temperatura, pH sulla conformazione nativa di una proteina e sulla sua funzione. Concetto di folding e unfolding di una proteina.
• Proteine fibrose e globulari.

1.2 Lipidi

• Classificazione dei lipidi e loro funzione. Gli acidi grassi struttura, proprietà chimico fisiche e nomenclatura. I trigliceridi struttura e funzione.
• I fosfolipidi e i glicolipidi classificazione, struttura e funzione.
• Gli steroli. Il colesterolo struttura e funzione, significato biochimico. Lipidi biologicamente attivi: prostaglandine, trombossani e leucotrieni.

1.3 Carboidrati

• Monosaccaridi, disaccaridi e legame glicosidico
• Polisaccaridi: omopolisaccaridi (amido, glicogeno e cellulosa) eteropolisaccaridi (peptidoglicano e glicosoamminoglicani)

1.4 Nucleotidi e acidi nucleici

• Basi azotate puriniche e pirimidiniche, pentosio e deossipentosio: ribonucleotidi e deossiribonucleotidi
• Struttura degli acidi nucleici: DNA e RNA

2. Evoluzione e biodiversità

• Origine della vita sulla Terra e origine monofiletica degli organismi viventi (LUCA e LECA).
• Evoluzione delle cellule procariotiche ed eucariotiche.
• Organizzazione strutturale e funzionale di batteri e archei.
• Strategie metaboliche dei procarioti e trasferimento orizzontale dei geni.
• Teoria endosimbiotica e origine di mitocondri e cloroplasti.
• Evoluzione dei principali gruppi di eucarioti.
• Biodiversità dei protisti fotosintetici e non fotosintetici.
• Ruolo ecologico del fitoplancton e principali relazioni simbiotiche.

3. Biologia vegetale

• Origine ed evoluzione degli Archaeplastida e delle piante terrestri.
• Organizzazione e funzione del cloroplasto e degli altri plastidi.
• Fotosintesi ossigenica: pigmenti fotosintetici, trasporto degli elettroni, sintesi di ATP e NADPH.
• Ciclo di Calvin-Benson e fotorespirazione.
• Cenni alle principali applicazioni biotecnologiche delle microalghe.
• Evoluzione degli adattamenti delle piante alla vita terrestre cuticola, stomi, gametangi e tessuti vascolari).
• Struttura e funzione della parete cellulare vegetale.
• Simplasto, apoplasto e plasmodesmi.
• Trasporto dell'acqua e dei fotoassimilati: osmosi, potenziale idrico, xilema e floema.
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4. Biologia Cellulare

• La cellula eucariotica: struttura e funzioni degli organuli cellulari e differenze con la cellula procariote
• Il citoscheletro e il movimento cellulare.
• La superficie cellulare e le interazioni cellula-cellula.
• Il nucleo. la replicazione del DNA e la Mitosi.
• Il ciclo cellulare e la sua regolazione. Apoptosi.
• Il flusso dell'informazione genetica e il dogma centrale della biologia.
• I fenomeni di trasporto transmembranario. Il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi e i lisosomi.
• Regolazione e comunicazione cellulare. I segnali e la loro trasduzione.
• Differenziamento e staminalità
• Riproduzione e meiosi

Testi/Bibliografia

Sadava - Biologia -Volume 3 L'evoluzione e la Biologia - Edizione Zanichelli

Campbell - La forma e la funzione delle piante - Edizione Pearson

 

Metodi didattici

Il corso è composto da 8 CFU di lezioni frontali, corrispondenti a 64 ore suddivise in 16 ore di biochimica delle macromolecole (Prof.ssa Laura Giusti), 24 ore di evoluzione, biodiversità e biologia vegetale (Prof.ssa Francesca Sparla) e 24 ore di biologia animale (Prof.ssa Monica Forni). Tutte le lezioni sono accompagnate dalla proiezione di immagini e schemi reperibili anche sulla piattaforma Virtuale-Università di Bologna.Le domande e le richieste di chiarimento da parte degli studenti sono sempre ben accette, sia durante che alla fine della lezione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La valutazione finale è volta a definire il conseguimento degli obiettivi didattici e, trattandosi di Corso Integrato con l'insegnamento di Laboratorio di Biologia Cellulare, verrà condotta mediante un unico esame scritto (della durata di 120 minuti) organizzato in 6 domande a risposta aperta (massimo 2,5 pt a domanda) di cui 3 relative alla parte teorica e 3 relativa alla parte di laboratorio e 36 domande a risposta multipla (0,5 pt a domanda, non sono previste penalità per risposte sbagliate o non date) di cui 24 relative alla parte teorica e 12 relative alla parte di laboratorio.

Lo studente ha il diritto di rifiutare la verbalizzazione del voto positivo proposto 1 volta (secondo il regolamento didattico di ateneo ART.16, comma 5)

Per quanto riguarda la verifica dell’apprendimento, l’uso dell’IA è vietato. Ogni utilizzo costituisce violazione dell’integrità accademica.

Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’Ufficio di Ateneo competente (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it). Sarà sua cura proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con almeno 15 giorni di anticipo, all’approvazione del/della docente, il/la quale ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell’insegnamento.

Studenti/sse con riconoscimento dello status “studente lavoratore”: consultare il sito web (https://www.unibo.it/it/studiare/guida-alla-scelta-del-corso/conciliare-studio-e-lavoro) dedicato per richiederne lo status e le misure previste.

Strumenti a supporto della didattica

Tutte le lezioni saranno svolte con l'ausilio di presentazioni power point. I file delle presentazioni power point con relative note saranno messi a disposizione degli studenti durante il corso (Virtuale-Università di Bologna).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesca Sparla

Consulta il sito web di Monica Forni

Consulta il sito web di Laura Giusti