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
01/10/201523/01/2016

Tipologia

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


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Dott.ssa PONTARIN GIOVANNABIO/06Dipartimento di Biologia

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Esercitatore
Dott.ssa MARINI SELENA
Dott.ssa TRAMENTOZZI ELISA

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 dovra' 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 verranno illustrati degli esempi sul funzionamento cellulare che dovranno permettere allo studente di collegare e integrare le conoscenze acquisite.

Lezioni di aula e attivita' sperimentali nei laboratori didattici. Le attività di laboratorio, 16 ore di esercitazione, prevedono il diretto coinvolgimento degli studenti e riguardano: uso del microscopio e osservazione di cellule in coltura, colorazioni, mitosi in cellule animali e vegetali, calcolo dell'indice mitotico. Osservazione di apoptosi. Crescita cellulare: costruzione di una curva di crescita di cellule in coltura.

Generalita' 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. Permeabilita' 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 e segnali di destinazione. Smistamento delle proteine; proteine destinate ai lisosomi e 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 e 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.

Prova scritta con domande a risposta multipla, domande vero/falso la cui risposta deve essere motivata e articolata, domande a risposta aperta breve e lunga.

Il risultato dell'esame verra' 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.

G.M. Cooper e R.E. Hausman, La cellula. Un approccio molecolare. : Piccin, 2012 G. Karp, Biologia Cellulare e molecolare. : Edizioni EdiSES, 2015 Wayne M. Becker - Lewis J. Kleinsmith - Jeff Hardin - Gregory Paul Bertoni, Il mondo della cellula. : Edizioni Pearson, 2014

Le lezioni saranno disponibili in E-learning del Dipartimento di Biologia. https://elearning.unipd.it/cmela/.

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 dovra' 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 verranno illustrati degli esempi sul funzionamento cellulare che dovranno permettere allo studente di collegare e integrare le conoscenze acquisite.

Lezioni di aula e attivita' sperimentali nei laboratori didattici. Le attività di laboratorio, 16 ore di esercitazione, prevedono il diretto coinvolgimento degli studenti e riguardano: uso del microscopio e osservazione di cellule in coltura, colorazioni, mitosi in cellule animali e vegetali, calcolo dell'indice mitotico. Osservazione di apoptosi. Crescita cellulare: costruzione di una curva di crescita di cellule in coltura.

Generalita' 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. Permeabilita' 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 e segnali di destinazione. Smistamento delle proteine; proteine destinate ai lisosomi e 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 e 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.

Prova scritta con domande a risposta multipla, domande vero/falso la cui risposta deve essere motivata e articolata, domande a risposta aperta breve e lunga.

Il risultato dell'esame verra' 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.

G.M. Cooper e R.E. Hausman, La cellula. Un approccio molecolare. : Piccin, 2012 G. Karp, Biologia Cellulare e molecolare. : Edizioni EdiSES, 2015 Wayne M. Becker - Lewis J. Kleinsmith - Jeff Hardin - Gregory Paul Bertoni, Il mondo della cellula. : Edizioni Pearson, 2014

Le lezioni saranno disponibili in E-learning del Dipartimento di Biologia. https://elearning.unipd.it/cmela/.