La studentessa/ lo studente dovrà avere conoscenze di base sugli argomenti segnalati per lo svolgimento del test finalizzato alla valutazione delle competenze iniziali. Gli argomenti in dettaglio e le simulazioni del test sono riportati sul sito del Dipartimento di Farmacia nella sezione dedicata.

Anno accademico 2020/2021

Programma: parte di Biologia animale (Prof.ssa Barbara Costa)

Introduzione. La classificazione degli esseri viventi. I virus. La cellula come unità fondamentale degli organismi viventi.

Le macromolecole di interesse biologico. Il legame covalente nella costituzione delle macromolecole. Cenni sugli altri legami chimici coinvolti. Concetto di molecola idrofila e idrofoba. La struttura degli amminoacidi e il legame peptidico. Cenni sulla gerarchia strutturale delle proteine. Struttura delle molecole carboidratiche. I monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi. Cenni sulla glicolisi e fermentazione. Molecole lipidiche: struttura degli acidi grassi, fosfolipidi e glicolipidi. La struttura degli acidi nucleici. il legame fosfodiesterico; interazione tra le basi azotate; le strutture secondarie del mRNA, rRNA e tRNA; differenza tra la struttura dell'RNA e del DNA; la complementarietà e l'antiparallelicità della molecola di DNA; la gerarchia strutturale della cromatina e il suo significato funzionale; definizione di eucromatina ed eterocromatina; classificazione dei cromosomi; il cariotipo umano.

Flusso dell’informazione genica. Processo di trascrizione del DNA in RNA messaggero: attività polimerasica in direzione 5'-3' dell'RNA polimerasi. Struttura schematica di un gene procariotico; il ruolo del promotore nel processo della trascrizione. Fase di inizio, di allungamento e di terminazione della trascrizione. Schema di un gene eucariotico: gli elementi di controllo prossimali, gli esoni ed introni. Le RNA polimerasi degli eucarioti. I fattori di trascrizione basali e specifici. La formazione del complesso di inizio della trascrizione negli eucarioti. Significato funzionale degli enhancers. I processi che portano alla maturazione del trascritto primario: capping al 5', poliadenilazione al 3' e splicing. Significato funzionale dello splicing alternativo. Definizione di mRNA policistronico e monocistronico. Proprietà del codice genetico (degenerato, universale e continuo). Formazione dell'aminoacil-tRNA. I ribosomi procariotici ed eucariotici. Processo di sintesi delle proteine: fase di inizio, allungamento e terminazione nei procarioti e negli eucarioti. Il polisoma.

Tipi cellulari nei tessuti e ambiente extracellulare. Cellule del tessuto epiteliale di rivestimento, ghiandolare, dei vari tipi di tessuto connettivo, del tessuto muscolare, del sistema nervoso. Composizione della matrice extracellulare; Collagene, Elastina e fibronectina; Glicosamminoglicani, proteoglicani, acido ialuronico.

Membrana plasmatica. Lo scheletro fosfolipidico della membrana plasmatica. Proprietà della membrana plasmatica: fluidità e asimmetria. I fattori che influenzano la fluidità della membrana. Tipi di proteine di membrana: integrali e periferiche. Il glicocalice. Trasporto attraverso la membrana di piccole molecole: Trasporto passivo; le proteine trasportatrici e i canali. Meccanismi generali che regolano l'apertura/chiusura dei canali ionici. Trasporto attivo primario e secondario.

Organizzazione intracellulare. Struttura e funzioni degli organuli intracellulari: struttura e funzioni del nucleo; Struttura e funzioni del reticolo endoplasmatico liscio e rugoso; Il trasporto delle proteine al reticolo endoplasmatico rugoso; sintesi di proteine solubili e proteine transmembranali; N-glicosilazione delle proteine. O-glicosilazione; formazione di proteine ancorate a GPI; formazione dei ponti disolfuro; altri tipi di modificazioni covalenti delle proteine: proteolisi, tagli proteolitici di pro-enzimi (zimogeni) e caspasi; legami crociati nel collagene; modificazioni covalenti transitorie; come esempi: acetilazione degli istoni; fosforilazione come meccanismo generale per attivare o inattivare la funzione di proteine. Struttura dell'Apparato del Golgi; Traffico vescicolare; secrezione costitutiva e regolata; funzioni dell'Apparato di Golgi: rielaborazione parte glucidica delle proteine N-glicosilate; formazione dei lisosomi primari; le tre vie degradative: fagocitosi, endocitosi e autofagia; endocitosi mediata da recettori e formazione del lisosoma secondario. Modificazioni degli enzimi lisosomiali nel reticolo endoplasmatico e Apparato di Golgi (glicosilazione e mannosio-6 fosfato). Struttura e funzioni dei perossisomi. Struttura e funzioni del mitocondrio; teoria endonsimbiontica sull'origine dei mitocondri. Funzioni del citoscheletro; classificazione dei filamenti del citoscheletro: microtubuli, microfilamenti o filamenti actinici, filamenti intermedi. Filamenti intermedi: citoplasmatici e nucleari; le proteine della lamina nucleare; ruolo della fosforilazione delle lamine nucleari nel disassemblamento dell'involucro nucleare. Microtubuli: principali funzioni con particolare riferimento al movimento vescicolare; Il centro organizzatore dei microtubuli e l'instabilità dinamica dei microtubuli; Proteine motrici: chinesine e dineine; movimento retrogrado e antiretrogado delle vescicole. Filamenti actinici: principali funzioni e struttura; le proteine motrici: miosina I e miosina II.

Interazione cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare. Famiglie dei recettori adesivi: caderine e proteine CAM. Struttura e caratteristiche dei tipi di giunzioni specializzate coinvolte nell'adesione intercellulare: giunzioni occludenti, giunzioni adesive (aderenti e desmosomi), giunzioni comunicanti. Sistemi di adesione cellula-matrice extracellulare: emidesmosomi, interazione delle integrine con componenti della matrice extracellulare.

Comunicazione intercellulare. Caratteristiche della comunicazione paracrina, autocrina, endocrina e sinaptica. Tipi di molecola segnale. Classificazione dei recettori. Tipi di recettori di membrana. Significato dell' amplificazione del segnale. I recettori con attività enzimatica intrinseca. Via di trasduzione del segnale innescata dai recettori tirosin-chinasici. I recettori intracellulari.

Mitosi/meiosi e concetti alla base dell’ereditarietà. Concetti generali sul processo di duplicazione del DNA. Formazione della forcella replicativa. Attività degli enzimi coinvolti nella duplicazione (DNA polimerasi, primasi, elicasi). Sintesi del filamento continuo e dei frammanti di Okazaki. Attività esonucleasica 5'-3' della DNA polimerasi e attività della DNA ligasi. Importanza della attività esonucleasica 3'-5' della DNA polimerasi (attività di correttore di bozze). Accorciamento dei telomeri e significato funzionale della Telomerasi. Ciclo riproduttivo. Significato funzionale della mitosi e della meiosi. Fasi della Mitosi. Le fibre del fuso mitotico: fibre del cinetocore, astrali e interpolari. Significato funzionale della meiosi. Fasi della meiosi. Il crossing-over e l'assortimento indipendente. Non disgiunzione meiotica. Le alterazioni numeriche dei cromosomi: aneuploidie, poliploidia e mosaicismo. Sindromi causate da aneuploidie dei cromosomi autosomici e dei cromosomi sessuali. Inattivazione del cromosoma X. Mutazioni puntiformi; classificazione in base al tipo di base sostituita: transizioni, trasversioni; in base all'effetto causato: silenti, missenso e non senso. Mutazioni per inserzione e delezione di nucleotidi. Punti di controllo per la progressione del ciclo cellulare negli eucarioti inferiori e superiori. I fattori che influenzano la progressione del ciclo cellulare. Il complesso chinasi ciclina-dipendente. Tipi di complessi ciclina e CdK ciclina-dipendente negli eucarioti inferiori e superiori. Il gene come unità ereditaria. Definizione di genotipo e fenotipo. Multiallelia. Legge della dominanza e della segregazione dei caratteri. Quadrato di Punnet. Eccezioni alle leggi di Mendel: Dominanza incompleta, codominanza (alleli del sistema ABO) e alleli letali. III legge di Mendel. Rapporti Mendeliani modificati nelle interazione geniche. Epistasi recessiva e dominante. Effetto dell'ambiente sull'azione genica.

Parte di biologia vegetale (Prof.ssa Luisa Pistelli)

Organismi autotrofi ed eterotrofi

Citologia:

La cellula procariotica ed eucariotica. Aspetti morfo-funzionali peculiari della cellula vegetale. La cellula vegetale come laboratorio di produzione di composti di importanza farmaceutica: il metabolismo primario e secondario; il metabolismo energetico, la fotosintesi e sostanze di riserva.

Plastidi , Vacuoli, Parete cellulare: anatomia, morfologia e funzioni . Le modificazioni della parete cellulare.

Istologia:

tessuti meristematici o embrionali. Tessuti adulti o definitivi: sistema parenchimatico; sistema tegumentale; sistema meccanico; sistema conduttore; sistema secretore

Organografia:

Radice: anatomia e morfologia, ontogenesi, struttura primaria e secondaria; adattamenti.

Fusto: anatomia e morfologia. Struttura primaria e secondaria. Adattamenti del fusto.

Foglie, fiori, frutti: anatomia e morfologia

Cenni di nomenclatura botanica e terminologia. Biodiversità ed importanza farmaceutica dei vegetali.

LIBRI CONSIGLIATI

Biologia animale

 Per la preparazione alla parte di Biologia animale si consiglia alle studentesse/agli studenti di fare riferimento al programma del corso. Per una descrizione più dettagliata degli argomenti affrontati a lezione nell'anno accademico in corso sarà possibile consultare il registro delle lezioni (presente sulla pagina del docente sul portale dell'Ateneo "unimap" nella sezione "didattica"). A corso concluso, il docente metterà a disposizione il materiale proiettato durante le lezioni sul portale e-learning (presente sul sito del Dipartimento di Farmacia) a cui le studentesse/ gli studenti potranno accedere previa registrazione.  E' importante sottolineare che per una preparazione adeguata è necessario lo studio combinato sia sugli appunti presi a lezione che su un testo di riferimento. Come testo di riferimento si lascia alle studentesse/ agli studenti la possibilità di scegliere uno dei seguenti libri:

-“Biologia e genetica” De Leo (Edises)

-"Biologia della cellula" Plopper G (Zanichelli)

Biologia vegetale

Poli F., 2019, Biologia Farmaceutica, Ed. Pearson

Pasqua G., Abbate G., Forni C., 2008, Botanica generale e diversità vegetale, Ed. Piccin

Nicoletti M., Leporatti M.L., 2004, Biologia vegetale, Ed. Japadre

Senatore F., 2004, Biologia e Botanica Farmaceutica, Ed. Piccin

Parte del programma da integrare nel caso di passaggio da SPES a Farmacia

Per l'integrazione della parte di Biologia animale (Prrof.ssa Barbara Costa)

Per quanto riguarda, l’integrazione dei 3 CFU della parte di Biologia animale lo studente al momento dell’iscrizione all’esame dovrà segnalare nello spazio dei commenti che dovrà sostenere una integrazione (passaggio da SPES a Farmacia). La modalità dell'esame per l'integrazione è orale. Gli argomenti da integrare sono riportati di seguito:

ARGOMENTI

Tipi cellulari nei tessuti e ambiente extracellulare: cellule del tessuto epiteliale di rivestimento, ghiandolare, del tessuto connettivo, cellule del sangue, del tessuto muscolare, del sistema nervoso. Composizione della matrice extracellulare; Collagene, Elastina e fibronectina; Glicosamminoglicani, proteoglicani, acido ialuronico.

Citoscheletro: funzioni del citoscheletro; classificazione dei filamenti del citoscheletro: microtubuli, microfilamenti o filamenti actinici, filamenti intermedi. Filamenti intermedi: citoplasmatici e nucleari; le proteine della lamina nucleare; ruolo della fosforilazione delle lamine nucleari nel disassemblamento dell'involucro nucleare. Microtubuli: principali funzioni con particolare riferimento al movimento vescicolare; Il centro organizzatore dei microtubuli e l'instabilità dinamica dei microtubuli; Proteine motrici: chinesine e dineine; movimento retrogrado e antiretrogado delle vescicole. Filamenti actinici: principali funzioni e struttura; le proteine motrici: miosina I e miosina II.

Interazione cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare: famiglie dei recettori adesivi: caderine e proteine CAM. Struttura e caratteristiche dei tipi di giunzioni specializzate coinvolte nell'adesione intercellulare: giunzioni occludenti, giunzioni adesive (aderenti e desmosomi), giunzioni comunicanti. Sistemi di adesione cellula-matrice extracellulare: emidesmosomi, interazione delle integrine con componenti della matrice extracellulare.

Comunicazione intercellulare: caratteristiche della comunicazione paracrina, autocrina, endocrina e sinaptica. Tipi di molecola segnale. Classificazione dei recettori. Tipi di recettori di membrana. Significato dell' amplificazione del segnale. I recettori con attività enzimatica intrinseca. Via di trasduzione del segnale innescata dai recettori tirosin-chinasici. I recettori intracellulari.

Meccanismi alla base della progressione del ciclo cellulare: Proprietà delle cellule staminali. Punti di controllo per la progressione del ciclo cellulare negli eucarioti inferiori e superiori. I fattori che influenzano la progressione del ciclo cellulare. Il complesso chinasi ciclina-dipendente. Tipi di complessi ciclina e CdK ciclina-dipendente negli eucarioti inferiori e superiori. Il gene come unità ereditaria.

I principi fondamentali dell’ereditarietà: definizione di genotipo e fenotipo. Multiallelia. Legge della dominanza e della segregazione dei caratteri. Quadrato di Punnet. Eccezioni alle leggi di Mendel: Dominanza incompleta, codominanza (alleli del sistema ABO) e alleli letali. III legge di Mendel. Rapporti Mendeliani modificati nelle interazione geniche. Epistasi recessiva e dominante. Effetto dell'ambiente sull'azione genica. Le alterazioni numeriche dei cromosomi: aneuploidie, poliploidia e mosaicismo. Sindromi causate da aneuploidie dei cromosomi autosomici e dei cromosomi sessuali. Inattivazione del cromosoma X. Mutazioni puntiformi; classificazione in base al tipo di base sostituita: transizioni, trasversioni; in base all'effetto causato: silenti, missenso e non senso. Mutazioni per inserzione e delezione di nucleotidi

L’esame di Biologia al primo anno di Farmacia consiste in due parti: Biologia animale di 6 CFU (Docente: Prof.ssa Barbara Costa) e Biologia vegetale di 3 CFU (docente: Prof.ssa Luisa Pistelli). La modalità dell'esame è orale ed entrambe le parti vengono sostenute nello stesso appello.