ECTS - University of Pisa
Il corso di biologia animale e vegetale ha lo scopo di fornire un’adeguata conoscenza sui meccanismi alla base di processi fondamentali della cellula animale, nonché nozioni di base nel campo biologico vegetale. Nella parte di biologia animale, verranno presi in considerazione l’organizzazione strutturale e funzionale della cellula eucariotica, il flusso dell’informazione genica, i rapporti intercellulari e quelli con l’ambiente extracellulare, i meccanismi alla base della crescita cellulare e i principi dell’ereditarietà dell'informazione genetica. Nella parte di biologia vegetale verrà trattata la citologia vegetale con le strutture fondamentali della cellula vegetale (vacuolo, plastidi e parete cellulare); l’istologia con i vari tipi di tessuti (embrionali e adulti) nonché l'anatomia, le funzioni e le modificazioni morfologiche degli organi vegetali (radici, fusto, foglie, fiori e frutti). Inoltre, la parte di biologia vegetale si pone l’obiettivo di fornire allo studente conoscenze di botanica generale rivolte soprattutto al riconoscimento e alla descrizione delle piante medicinali. Lo studio dell'organizzazione strutturale e funzionale dei vegetali fornirà inoltre la necessaria base conoscitiva per il successivo approfondimento nel corso di botanica farmaceutica e farmacognosia.
The animal and plant biology course aims to provide adequate knowledge on the mechanisms underlying the fundamental processes of the animal cell, as well as basic notions in the plant biological field. In the part of animal biology, the structural and functional organization of the eukaryotic cell, the flow of gene information, the intercellular relationships and those with the extracellular environment, the mechanisms underlying cell growth and the principles of heredity of genetic information will be considered. In the plant biology part, plant cytology will be treated with the fundamental structures of the plant cell (vacuole, plastids and cell wall); histology with the various types of tissues (embryonic and adult) as well as the anatomy, functions and morphological changes of plant organs (roots, stem, leaves, flowers and fruits). In addition, the plant biology part aims to provide the student with knowledge of general botany aimed above all at the recognition and description of medicinal plants. The study of the structural and functional organization of plants will also provide the necessary knowledge base for the subsequent study in the course of pharmaceutical botany and pharmacognosy.
Gli argomenti affrontati durante le lezioni frontali saranno utilizzati per accertare l’acquisizione da parte della studentessa/ dello studente degli obiettivi stabiliti e del lessico specifico.
The topics addressed during the lessons will be used to ascertain the student's acquisition of the established objectives and specific vocabulary.
Al termine del corso lo studente avrà la capacità di riconoscere concetti su:
-meccanismi alla base del flusso dell’informazione genica e della proliferazione cellulare
- caratteristiche strutturali e funzionali dei compartimenti intracellulari della cellula animale e vegetale
-i meccanismi alla base dell’interazione cellula-cellula ed ambiente extracellulare
-concetti di organismo vegetale superiore ed inferiore;
-organografia, istologia e citologia come strumenti di conoscenza e comprensione del mondo vegetale come fonte e ispirazione di biomolecole di importanza farmaceutica.
At the end of the course the student will have the ability to recognize concepts on:
- mechanisms underlying the flow of gene information and cell proliferation
- structural and functional characteristics of the intracellular compartments of the animal and plant cell
- the mechanisms underlying cell-cell interaction and the extracellular environment
- concepts of superior and inferior plant organism;
-organography, histology and cytology as tools for knowledge and understanding of the plant world as a source and inspiration for biomolecules of pharmaceutical importance.
L’accertamento dell’acquisizione da parte dello studente degli obiettivi stabiliti verrà effettuato già durante lo svolgimento del corso tramite il coinvolgimento degli stessi a discussioni aperte su alcuni punti chiave degli argomenti affrontati. L’accertamento ufficiale delle acquisizioni da parte dello studente verrà effettuato con una prova orale che si svolgerà nelle sessioni di esame stabilite.
The assessment of the student's acquisition of the established objectives will be carried out already during the course by involving them in open discussions on some key points of the topics addressed. The official assessment of the acquisitions by the student will be carried out with an oral test that will take place in the established exam sessions.
Lo studente acquisirà padronanza nei concetti base sull’organizzazione e funzionamento della cellula eucariotica animale e vegetale oltre ad acquisire il lessico specifico.
The student will achieve expertise in the organization and functioning of the animal and plant eukaryotic cell.
L’accertamento dell’acquisizione da parte dello studente degli obiettivi stabiliti verrà effettuato già durante lo svolgimento del corso tramite il coinvolgimento degli stessi a discussioni aperte su alcuni punti chiave degli argomenti affrontati. L’accertamento ufficiale delle acquisizioni da parte dello studente verrà effettuato con una prova che potrà orale che si svolgerà nelle sessioni di esame stabilite.
The assessment of the student's acquisition of the established objectives will be carried out already during the course by involving them in open discussions on some key points of the topics addressed. The official assessment of the acquisitions by the student will be carried out with an oral test that will take place in the established exam sessions.
La studentessa/ lo studente dovrà avere conoscenze di base sugli argomenti segnalati per lo svolgimento del test finalizzato alla valutazione delle competenze iniziali (TOLC-F).
The student must have basic knowledge on the topics indicated for the test aimed at assessing initial skills (TOLC-F).
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 dell'informazione genetica. 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 Marinella De Leo)
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.
Academic year 2022/2023
Program: part of Animal Biology (Prof. Barbara Costa)
Introduction. The classification of living beings. Viruses. The cell as a fundamental unit of living organisms.
Macromolecules of biological interest. The covalent bond in the constitution of macromolecules. Notes on the other chemical bonds involved. Concept of hydrophilic and hydrophobic molecule. The structure of amino acids and the peptide bond. Notes on the structural hierarchy of proteins. Structure of carbohydrate molecules. Monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides. Notes on glycolysis and fermentation. Lipid molecules: structure of fatty acids, phospholipids and glycolipids. The structure of nucleic acids. the phosphodiester bond; interaction between nitrogenous bases; secondary structures of mRNA, rRNA and tRNA; difference between the structure of RNA and DNA; the complementarity and antiparallelicity of the DNA molecule; the structural hierarchy of chromatin and its functional significance; definition of euchromatin and heterochromatin; chromosome classification; the human karyotype.
Flow of gene information. Transcription process of DNA into messenger RNA: polymerase activity in the 5'-3 'direction of RNA polymerase. Schematic structure of a prokaryotic gene; the role of the promoter in the transcription process. Transcription initiation, elongation and termination phase. Scheme of a eukaryotic gene: proximal control elements, exons and introns. The RNA polymerases of eukaryotes. Basal and specific transcription factors. The formation of the transcription initiation complex in eukaryotes. Functional significance of enhancers. The processes that lead to the maturation of the primary transcript: 5 'capping, 3' polyadenylation and splicing. Functional significance of alternative splicing. Definition of polycistronic and monocistronic mRNA. Properties of the genetic code (degenerate, universal and continuous). Aminoacyl-tRNA formation. The prokaryotic and eukaryotic ribosomes. Protein synthesis process: initiation, elongation and termination phase in prokaryotes and eukaryotes. The polysome.
Cell types in tissues and extracellular environment. Cells of the lining epithelial tissue, glandular, various types of connective tissue, muscle tissue, nervous system. Composition of the extracellular matrix; Collagen, Elastin and Fibronectin; Glycosaminoglycans, proteoglycans, hyaluronic acid.
Plasma membrane. The phospholipid skeleton of the plasma membrane. Properties of the plasma membrane: fluidity and asymmetry. The factors affecting the fluidity of the membrane. Types of membrane proteins: integral and peripheral. The glycocalyx. Membrane transport of small molecules: Passive transport; transporter proteins and channels. General mechanisms that regulate the opening / closing of ion channels. Primary and secondary active transport.
Intracellular organization. Structure and functions of intracellular organelles: structure and functions of the nucleus; Structure and functions of the smooth and rough endoplasmic reticulum; Transport of proteins to the rough endoplasmic reticulum; synthesis of soluble proteins and transmembrane proteins; N-glycosylation of proteins. O-glycosylation; formation of GPI-anchored proteins; formation of disulfide bridges; other types of covalent modifications of proteins: proteolysis, proteolytic cuts of pro-enzymes (zymogens) and caspases; cross-links in collagen; transient covalent modifications; as examples: acetylation of histones; phosphorylation as a general mechanism for activating or inactivating protein function. Structure of the Golgi Apparatus; Vesicular traffic; constitutive and regulated secretion; functions of the Golgi apparatus: re-elaboration of the carbohydrate part of the N-glycosylated proteins; formation of primary lysosomes; the three degradative pathways: phagocytosis, endocytosis and autophagy; receptor-mediated endocytosis and secondary lysosome formation. Modifications of lysosomal enzymes in the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus (glycosylation and mannose-6 phosphate). Structure and functions of peroxisomes. Structure and functions of the mitochondrion; endonsymbiotic theory on the origin of mitochondria. Functions of the cytoskeleton; classification of the filaments of the cytoskeleton: microtubules, microfilaments or actinic filaments, intermediate filaments. Intermediate filaments: cytoplasmic and nuclear; the proteins of the nuclear lamina; role of nuclear leaf phosphorylation in the disassembly of the nuclear envelope. Microtubules: main functions with particular reference to vesicular movement; The organizing center of microtubules and the dynamic instability of microtubules; Motor proteins: kinesins and dynes; retrograde and antiretrogado movement of the vesicles. Actin filaments: main functions and structure; motor proteins: myosin I and myosin II.
Cell-cell and cell-extracellular matrix interaction. Adhesive receptor families: cadherins and CAM proteins. Structure and characteristics of the types of specialized junctions involved in intercellular adhesion: occluding junctions, adhesive junctions (adherent and desmosomes), communicating junctions. Cell-extracellular matrix adhesion systems: hemidesmosomes, interaction of integrins with components of the extracellular matrix.
Intercellular communication. Characteristics of paracrine, autocrine, endocrine and synaptic communication. Types of signal molecule. Classification of receptors. Types of membrane receptors. Meaning of the signal amplification. Receptors with intrinsic enzymatic activity. Signal transduction pathway triggered by tyrosine kinase receptors. The intracellular receptors.
Mitosis/meiosis and concepts underlying the inheritance of genetic information. General concepts on the DNA duplication process. Formation of the replication fork. Activity of the enzymes involved in duplication (DNA polymerase, primase, helicase). Synthesis of the continuous filament and Okazaki fragments. 5'-3 'exonuclease activity of DNA polymerase and DNA ligase activity. Importance of the 3'-5 'exonuclease activity of DNA polymerase (proofreading activity). Shortening of telomeres and functional significance of Telomerase. Reproductive cycle. Functional significance of mitosis and meiosis. Stages of Mitosis. The fibers of the mitotic spindle: kinetochore fibers, astral and interpolar. Functional significance of meiosis. Stages of meiosis. Crossing-over and independent assortment. Meiotic nondisjunction. Numerical alterations of chromosomes: aneuploidy, polyploidy and mosaicism. Syndromes caused by aneuploidy of autosomal chromosomes and sex chromosomes. Inactivation of the X chromosome. Point mutations; classification according to the type of substituted base: transitions, transitions; based on the effect caused: silent, missense and nonsense. Mutations by insertion and deletion of nucleotides. Control points for cell cycle progression in lower and upper eukaryotes. Factors that influence the progression of the cell cycle. The cyclin-dependent kinase complex. Types of cyclin and cyclin-dependent CdK complexes in lower and higher eukaryotes. The gene as a hereditary unit. Definition of genotype and phenotype. Multiallelia. Law of dominance and segregation of characters. Punnet square. Exceptions to Mendel's laws: Incomplete dominance, codominance (alleles of the ABO system) and lethal alleles. III Mendel's law. Mendelian relationships modified in gene interactions. Recessive and dominant epistasis. Effect of the environment on gene action.
Part of plant biology (Prof.ssa Marinella De Leo)
Autotrophic and heterotrophic organisms
Cytology:
The prokaryotic and eukaryotic cell. Morpho-functional aspects peculiar to the plant cell. The plant cell as a laboratory for the production of compounds of pharmaceutical importance: primary and secondary metabolism; energy metabolism, photosynthesis and reserve substances.
Plastids, vacuoles, cell wall: anatomy, morphology and functions. Changes in the cell wall.
Histology:
meristematic or embryonic tissues. Adult or definitive tissues: parenchymatic system; integumental system; mechanical system; conductor system; secretory system
Organography:
Root: anatomy and morphology, ontogenesis, primary and secondary structure; adaptations.
Stem: anatomy and morphology. Primary and secondary structure. Stem adaptations.
Leaves, flowers, fruits: anatomy and morphology
Notes on botanical nomenclature and terminology. Biodiversity and pharmaceutical importance of plants.
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
Testi consigliati
Maugini E., Maleci Bini L., Mariotti Lippi M., Botanica Farmaceutica, IX Edizione, Piccin, 2014.
Senatore F., Biologia e Botanica Farmaceutica, II Edizione, Piccin 2012.
Pasqua G., Abbate G., Forni C. , Botanica generale e diversità vegetale, IV Edizione, Piccin, 2019.
Poli F., Biologia Farmaceutica. Biologia vegetale Botanica farmaceutica Fitochimica, II Edizione, Pearson, 2019.
Rapisarda A., Biologia delle piante medicinali, I Edizione, UTET, 2021.
Parte del programma da integrare nel caso di passaggio da SPES a Farmacia
Per l'integrazione della parte di Biologia animale (Prof.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 dell'informazione genetica: 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.
Animal biology
To prepare for the part of Animal Biology, students are advised to refer to the program of the course. For a more detailed description of the topics covered in class in the current academic year, it will be possible to consult the register of lessons (on the teacher's page on the University portal "unimap" in the "teaching" section). At the end of the course, the teacher will make available the material projected during the lessons on the e-learning portal (present on the website of the Department of Pharmacy) to which the students can access after registering. It is important to underline that for an adequate preparation it is necessary the combined study both on the notes taken in class and on a reference text. As a reference text, students are given the opportunity to choose one of the following books:
- "Biologia e genetica" De Leo (Edises)
- "Biologia della cellula" Plopper G (Zanichelli)
Plant biology
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
Part of the program to be integrated in the case of transition from SPES to Pharmacy
For the integration of the part of Animal Biology (Prof.ssa Barbara Costa)
For the integration of the 3 CFU of the Animal Biology part, the student at the time of enrollment for the exam must indicate in the comments space that he / she will have to support an integration (transition from SPES to Pharmacy). The modality of the examination for integration is oral. The topics to be integrated are listed below:
TOPICS
Cell types in tissues and extracellular environment: cells of the epithelial lining, glandular, connective tissue, blood cells, muscle tissue, nervous system cells. Composition of the extracellular matrix; Collagen, Elastin and Fibronectin; Glycosaminoglycans, proteoglycans, hyaluronic acid.
Cytoskeleton: functions of the cytoskeleton; classification of the filaments of the cytoskeleton: microtubules, microfilaments or actinic filaments, intermediate filaments. Intermediate filaments: cytoplasmic and nuclear; the proteins of the nuclear lamina; role of nuclear leaf phosphorylation in the disassembly of the nuclear envelope. Microtubules: main functions with particular reference to vesicular movement; The organizing center of microtubules and the dynamic instability of microtubules; Motor proteins: kinesins and dynes; retrograde and antiretrogado movement of the vesicles. Actin filaments: main functions and structure; motor proteins: myosin I and myosin II.
Cell-cell and cell-extracellular matrix interaction: families of adhesive receptors: cadherin and CAM proteins. Structure and characteristics of the types of specialized junctions involved in intercellular adhesion: occluding junctions, adhesive junctions (adherent and desmosomes), communicating junctions. Cell-extracellular matrix adhesion systems: hemidesmosomes, interaction of integrins with components of the extracellular matrix.
Intercellular communication: characteristics of paracrine, autocrine, endocrine and synaptic communication. Types of signal molecule. Classification of receptors. Types of membrane receptors. Meaning of the signal amplification. Receptors with intrinsic enzymatic activity. Signal transduction pathway triggered by tyrosine kinase receptors. The intracellular receptors.
Mechanisms underlying cell cycle progression: Properties of stem cells. Control points for cell cycle progression in lower and upper eukaryotes. Factors that influence the progression of the cell cycle. The cyclin-dependent kinase complex. Types of cyclin and cyclin-dependent CdK complexes in lower and higher eukaryotes. The gene as a hereditary unit.
The fundamental principles of inheritance of genetic information: definition of genotype and phenotype. Multiallelia. Law of dominance and segregation of characters. Punnet square. Exceptions to Mendel's laws: Incomplete dominance, codominance (alleles of the ABO system) and lethal alleles. III Mendel's law. Mendelian relationships modified in gene interactions. Recessive and dominant epistasis. Effect of the environment on gene action. Numerical alterations of chromosomes: aneuploidy, polyploidy and mosaicism. Syndromes caused by aneuploidy of autosomal chromosomes and sex chromosomes. Inactivation of the X chromosome. Point mutations; classification according to the type of base replaced: transitions, transitions; based on the effect caused: silent, missense and nonsense. Mutations by insertion and deletion of nucleotides.
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.
The Biology exam in the first year of Pharmacy consists of two parts: Animal Biology of 6 CFU (Prof. Barbara Costa) and Plant Biology of 3 CFU (Prof. Luisa Pistelli). The exam method is oral and both parties are supported in the same session.
