Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
BIOTECNOLOGIE ORD. 2011


8

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 56 0 16 102

Periodo

AnnoPeriodo
I anno1 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
01/10/201424/01/2015

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
baseDiscipline biologicheBIO/011
caratterizzanteDiscipline biotecnologiche con finalit specifiche: biologiche e industrialiBIO/067


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof.ssa CELOTTI LUCIABIO/06Dipartimento di Biologia

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Esercitatore
Dott.ssa CAPPELLINI REKHA
Dott.ssa MARINI SELENA

Bollettino

Sono necessarie conoscenze di base di chimica, fisica e biochimica; inoltre, sarebbe opportuno avere conoscenze preliminari di biologia cellulare.

L'insegnamento intende fornire tutte le informazioni necessarie alla comprensione dell’organizzazione e del funzionamento della cellula eucariote animale e vegetale, con particolare riferimento alle cellule dei mammiferi. Inoltre, lo studente dovrà essere in grado di comprendere come sono state ottenute (ossia con quali tecniche e metodologie)le conoscenze che sono oggetto di studio. Nella seconda parte del corso di insegnamento verranno illustrati degli esempi sul funzionamento cellulare che dovranno permettere allo studente di collegare e integrare le conoscenze acquisite.

Lezioni di aula per lo svolgimento del programma sopra indicato e attività sperimentali nei laboratori didattici. Il programma di laboratorio prevede un'introduzione alle tecniche usate per lo studio della cellula eucariote e il diretto coinvolgimento degli studenti per l'uso del microscopio ottico e a fluorescenza, per la fissazione e colorazione di cellule in coltura. Inoltre, gli studenti saranno direttamente impegnati nella propagazione di cellule in coltura e nella costruzione di una curva di crescita.

Generalità sull'evoluzione delle cellule. Principali caratteristiche di Procarioti, Archea, Eucarioti. Dimensioni delle cellule e metodi di osservazione; separazione di cellule, di organelli e di macromolecole. Organizzazione cellulare. 1. La membrana plasmatica; caratteristiche dei principali fosfolipidi e di altri lipidi; le proteine di membrana; domini proteici; mobilità. Permeabilità delle membrane; ruolo delle proteine nel trasporto attraverso le membrane; tipi di trasporto; i principali esempi: trasportatore del glucosio; pompa sodio-potassio; canali ionici. Differenziazioni sulla superficie cellulare: giunzioni e comunicazione tra cellule. La matrice extracellulare. Parete della cellula vegetale e sue modificazioni; i plasmodesmi 2. Il citoplasma e gli organelli citoplasmatici; i ribosomi e la sintesi delle proteine; la sequenza segnale; modificazioni post-traduzionali delle proteine; la conformazione nativa, proteine chaperone; Il reticolo endoplasmatico, il trasporto vescicolare, l’apparato di Golgi. Meccanismi di formazione di vescicole: tipi di rivestimento; segnali di destinazione. Smistamento delle proteine, proteine destinate ai lisosomi; funzione dei lisosomi. Sintesi dei fosfolipidi. Esocitosi; secrezione costitutiva e regolata. Endocitosi; i recettori sulla membrana plasmatica; comparto endosomiale: endosomi precoci, endosomi tardivi; endosomi riciclanti. Il vacuolo nella cellula vegetale. 3. Il citoscheletro; organizzazione e caratteristiche dei microtubuli nella cellula interfasica e in mitosi; le proteine motrici e trasporto sui microtubuli. I filamenti intermedi citoplasmatici e nucleari. I filamenti di actina: localizzazione e ruolo dei filamenti di actina; interazione tra actina e miosina nelle cellule di muscolo scheletrico; interazione tra actina e miosina in cellule non muscolari. 4. I mitocondri e i cloroplasti: origine, organizzazione e funzioni. Le membrane mitocondriali; matrice mitocondriale; il ciclo degli acidi tricarbossilici (cenni), le creste mitocondriali e la catena di trasporto degli elettroni (cenni); il DNA mitocondriale; le proteine mitocondriali: sintesi proteica endogena; trasporto dal citosol; proteine chaperone mitocondriali. Cloroplasti e plastidi non fotosintetici: organizzazione strutturale e funzioni. 5. Il nucleo e l’organizzazione della cromatina; l’involucro nucleare e i complessi del poro; trasporto delle proteine nel nucleo; il segnale di localizzazione nucleare. Organizzazione del DNA nella fibra nucleosomica e supernucleosomica; stati di condensazione della cromatina: eucromatina ed eterocromatina. Il cromosoma eucariotico. Il nucleolo: morfologia e funzione; organizzazione dei geni per l’RNA ribosomale: sintesi e modificazioni post-traduzionali. Formazione delle subunità ribosomali. 6. Il ciclo cellulare: attività principali della cellula nelle varie fasi (G1-S-G2, M); la divisione cellulare, il destino dell’involucro nucleare, ruolo dei microtubuli durante mitosi; la citocinesi. La divisione cellulare nella cellula vegetale. La meiosi: aspetti principali e confronto con la mitosi. La regolazione del ciclo cellulare; il ruolo delle cicline e l’attivazione delle chinasi ciclina dipendenti, distruzione delle cicline nei proteasomi; i punti di controllo del ciclo cellulare. Proliferazione cellulare, segnali interni ed esterni, principali vie di segnalazione, recettori di membrana e trasduzione del segnale. Apoptosi: aspetti morfologici e biochimici; meccanismi di controllo dell’apoptosi, attivazione delle caspasi iniziatrici ed effettrici. 7. Cenni sulle cellule staminali, embrionali e adulte

esame scritto

Il risultato dell'esame verrà valutato sulla base delle risposte che dovranno mettere in evidenza innanzi tutto la corretta comprensione dei termini scientifici usati nelle domande e nelle risposte dello studente, la capacità di descrivere la morfologia e il funzionamento della cellula, e la conoscenza delle principali macromolecole biologiche.

J. Hardin, G.P. Bertoni, L.J. Kleinsmith, W. M.Becker: Il mondo della cellula VIII ed.. : Pearson Italia, 2014 G. Karp, Biologia Cellulare e molecolare. : Edizioni EdiSES, 2012 G.M. Cooper e R.E. Hausman, La cellula. Un approccio molecolare. : Piccin, 2012

Le lezioni saranno disponibili in E-learning del Dipartimento di Biologia

Sono necessarie conoscenze di base di chimica, fisica e biochimica; inoltre, sarebbe opportuno avere conoscenze preliminari di biologia cellulare.

L'insegnamento intende fornire tutte le informazioni necessarie alla comprensione dell’organizzazione e del funzionamento della cellula eucariote animale e vegetale, con particolare riferimento alle cellule dei mammiferi. Inoltre, lo studente dovrà essere in grado di comprendere come sono state ottenute (ossia con quali tecniche e metodologie)le conoscenze che sono oggetto di studio. Nella seconda parte del corso di insegnamento verranno illustrati degli esempi sul funzionamento cellulare che dovranno permettere allo studente di collegare e integrare le conoscenze acquisite.

Lezioni di aula per lo svolgimento del programma sopra indicato e attività sperimentali nei laboratori didattici. Il programma di laboratorio prevede un'introduzione alle tecniche usate per lo studio della cellula eucariote e il diretto coinvolgimento degli studenti per l'uso del microscopio ottico e a fluorescenza, per la fissazione e colorazione di cellule in coltura. Inoltre, gli studenti saranno direttamente impegnati nella propagazione di cellule in coltura e nella costruzione di una curva di crescita.

Generalità sull'evoluzione delle cellule. Principali caratteristiche di Procarioti, Archea, Eucarioti. Dimensioni delle cellule e metodi di osservazione; separazione di cellule, di organelli e di macromolecole. Organizzazione cellulare. 1. La membrana plasmatica; caratteristiche dei principali fosfolipidi e di altri lipidi; le proteine di membrana; domini proteici; mobilità. Permeabilità delle membrane; ruolo delle proteine nel trasporto attraverso le membrane; tipi di trasporto; i principali esempi: trasportatore del glucosio; pompa sodio-potassio; canali ionici. Differenziazioni sulla superficie cellulare: giunzioni e comunicazione tra cellule. La matrice extracellulare. Parete della cellula vegetale e sue modificazioni; i plasmodesmi 2. Il citoplasma e gli organelli citoplasmatici; i ribosomi e la sintesi delle proteine; la sequenza segnale; modificazioni post-traduzionali delle proteine; la conformazione nativa, proteine chaperone; Il reticolo endoplasmatico, il trasporto vescicolare, l’apparato di Golgi. Meccanismi di formazione di vescicole: tipi di rivestimento; segnali di destinazione. Smistamento delle proteine, proteine destinate ai lisosomi; funzione dei lisosomi. Sintesi dei fosfolipidi. Esocitosi; secrezione costitutiva e regolata. Endocitosi; i recettori sulla membrana plasmatica; comparto endosomiale: endosomi precoci, endosomi tardivi; endosomi riciclanti. Il vacuolo nella cellula vegetale. 3. Il citoscheletro; organizzazione e caratteristiche dei microtubuli nella cellula interfasica e in mitosi; le proteine motrici e trasporto sui microtubuli. I filamenti intermedi citoplasmatici e nucleari. I filamenti di actina: localizzazione e ruolo dei filamenti di actina; interazione tra actina e miosina nelle cellule di muscolo scheletrico; interazione tra actina e miosina in cellule non muscolari. 4. I mitocondri e i cloroplasti: origine, organizzazione e funzioni. Le membrane mitocondriali; matrice mitocondriale; il ciclo degli acidi tricarbossilici (cenni), le creste mitocondriali e la catena di trasporto degli elettroni (cenni); il DNA mitocondriale; le proteine mitocondriali: sintesi proteica endogena; trasporto dal citosol; proteine chaperone mitocondriali. Cloroplasti e plastidi non fotosintetici: organizzazione strutturale e funzioni. 5. Il nucleo e l’organizzazione della cromatina; l’involucro nucleare e i complessi del poro; trasporto delle proteine nel nucleo; il segnale di localizzazione nucleare. Organizzazione del DNA nella fibra nucleosomica e supernucleosomica; stati di condensazione della cromatina: eucromatina ed eterocromatina. Il cromosoma eucariotico. Il nucleolo: morfologia e funzione; organizzazione dei geni per l’RNA ribosomale: sintesi e modificazioni post-traduzionali. Formazione delle subunità ribosomali. 6. Il ciclo cellulare: attività principali della cellula nelle varie fasi (G1-S-G2, M); la divisione cellulare, il destino dell’involucro nucleare, ruolo dei microtubuli durante mitosi; la citocinesi. La divisione cellulare nella cellula vegetale. La meiosi: aspetti principali e confronto con la mitosi. La regolazione del ciclo cellulare; il ruolo delle cicline e l’attivazione delle chinasi ciclina dipendenti, distruzione delle cicline nei proteasomi; i punti di controllo del ciclo cellulare. Proliferazione cellulare, segnali interni ed esterni, principali vie di segnalazione, recettori di membrana e trasduzione del segnale. Apoptosi: aspetti morfologici e biochimici; meccanismi di controllo dell’apoptosi, attivazione delle caspasi iniziatrici ed effettrici. 7. Cenni sulle cellule staminali, embrionali e adulte

esame scritto

Il risultato dell'esame verrà valutato sulla base delle risposte che dovranno mettere in evidenza innanzi tutto la corretta comprensione dei termini scientifici usati nelle domande e nelle risposte dello studente, la capacità di descrivere la morfologia e il funzionamento della cellula, e la conoscenza delle principali macromolecole biologiche.

J. Hardin, G.P. Bertoni, L.J. Kleinsmith, W. M.Becker: Il mondo della cellula VIII ed.. : Pearson Italia, 2014 G. Karp, Biologia Cellulare e molecolare. : Edizioni EdiSES, 2012 G.M. Cooper e R.E. Hausman, La cellula. Un approccio molecolare. : Piccin, 2012

Le lezioni saranno disponibili in E-learning del Dipartimento di Biologia