Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Lo studente dovrà avere delle conoscenze di base di matematica e fisica, chimica generale e biologia della cellula per poter seguire con profitto le lezioni e affrontare l’esame finale.
Conoscenze e abilita' da acquisire:	Al termine del corso lo studente dimostrerà conoscenze sulle principali classi di composti biologici, i meccanismi di base del metabolismo cellulare e le interazioni tra le principali vie metaboliche nei diversi organi e tessuti. Sarà in grado di descrivere le caratteristiche generali delle macromolecole biologiche e conoscere l’organizzazione e le funzioni del DNA, con particolare riferimento ai meccanismi della replicazione, riparazione, trascrizione, traduzione; illustrare l’organizzazione della cellula procariotica ed eucariotica evidenziandone le differenze principali; saper mettere a confronto il processo della mitosi con quello della meiosi; collocare l’organizzazione della cellula eucariotica nel contesto della storia evolutiva. Conoscere le modalità di trasmissione dei caratteri ereditari. Al termine del corso lo studente dimostrerà conoscenze sul funzionamento dei diversi organi ed apparati e le loro interazioni fisiologiche volte a preservare le condizioni ottimali per il funzionamento dell’organismo umano.
Modalita' di esame:	Il docente comunicherà le modalità.
Criteri di valutazione:	I criteri di valutazione del livello minimo accettabile verranno indicati dal docente all'inizio delle lezioni.
Contenuti:	FISIOLOGIA. Introduzione alla fisiologia: omeostasi e feedback. Sistema endocrino. Gli ormoni: azioni sulle cellule bersaglio e regolazione della secrezione. Sistema nervoso e segnale elettrico. Generalità: genesi del potenziale di membrana e segnali elettrici. Fibre nervose. Trasmissione sinaptica e integrazione neuronale. Sistemi sensoriali somatici e speciali. Regolazione delle attività motorie. Elettroencefalogramma e funzioni corticali. Fisiologia del muscolo: struttura del muscolo scheletrico, meccanismo di generazione della forza e sua regolazione, contrazione muscolo scheletrico, liscio e cardiaco. Sistema cardiovascolare. Il ciclo cardiaco. La gittata cardiaca: controllo e misurazione. Pressione del sangue e sua regolazione. Circoli distrettuali. Il sangue: composizione, emostasi e coagulazione. Apparato respiratorio: ventilazione e fattori regolatori, significato clinico dei volumi respiratori e dei flussi, diffusione e trasporto dei gas, O2 e CO2, regolazione centrale, chemiocettori, regolazione locale, equilibrio acido-base. Il sistema urinario: processi fondamentali degli scambi renali, escrezione e bilancio idrico di sodio, calcio e potassio, equilibrio acido-base. Sistema gastrointestinale: assorbimento, trasporto ed immagazzinamento dei nutrienti. Regolazione, secrezione e motilità gastrointestinale. Metabolismo e lavoro muscolare. BIOCHIMICA. Le molecole biologiche: composizione e legami chimici. Interazioni molecolari. Legame idrogeno e interazioni deboli. Le soluzioni acquose. Misura della concentrazione. Processi osmotici. Acidi, basi e sali. I principali gruppi funzionali. Isomeria delle molecole. Composizione e struttura delle proteine. Gli amminoacidi essenziali. Emoglobina: aspetti strutturali e funzionali legati al trasporto dell’ossigeno. Confronto tra emoglobina e mioglobina. Malattie genetiche correlate a mutazioni dell’emoglobina. Gli zuccheri semplici. Il legame glicosidico. I disaccaridi: maltosio, saccarosio, lattosio. Polisaccaridi: amido, glicogeno, cellulosa. Trigliceridi. I fosfolipidi. Gli steroli e gli steroidi. le Vitamine A, D, E e K. I nucleotidi ATP, NAD, NADP, FAD, FMN, e CoA. Gli enzimi: struttura e funzione. Regolazione ed impiego in campo biomedico. Digestione. Glicolisi e ciclo di Krebs. Catena respiratoria. Bilancio energetico della glicolisi e del ciclo di Krebs. Fermentazione lattica. Metabolismo dei trigliceridi. Glicogeno sintesi e Glicogenolisi. Gluconeogenesi e catabolismo degli amminoacidi. Correlazioni metaboliche. BIOLOGIA. La teoria cellulare e i processi genetici di base delle cellule. Livelli di organizzazione nelle cellule procariotiche ed eucariotiche. I virus. Compartimentazione cellulare degli eucarioti e importanza del nucleo. Membrana plasmatica, reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, lisosomi e mitocondri. Il trasporto attraverso le membrane. Citoscheletro. DNA, mRNA, tRNA, rRNA. Organizzazione della cromatina. Struttura dei geni. Trascrizione del DNA e maturazione del RNA. Il codice genetico. Ribosomi e sintesi proteica. Replicazione, alterazioni e riparazione del DNA. Il ciclo cellulare. Mitosi e meiosi. Teoria dell’ereditarietà: locus genici, alleli, caratteri dominanti e recessivi, omozigosi ed eterozigosi, genotipo e fenotipo. Mendel e la genetica dei caratteri semplici. Alberi genealogici e malattie genetiche. Eredità autosomica dominante e recessiva e legata al cromosoma X. Malattie da: espansione di nucleotidi, imprinting genomico, mutazioni di geni mitocondriali, da mutazioni de novo. Penetranza ed espressività.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Lezioni frontali interattive.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Indicazioni sui materiali di studio, sui testi e la bibliografia di riferimento verranno indicate dal docente all'inizio delle lezioni.
Testi di riferimento: