ECTS - University of Pisa
Il corso fornirà conoscenze solide riguardanti l’organizzazione della cellula e le funzioni degli organuli. Alla fine del corso gli studenti avranno nozioni di base sulla genetica molecolare, sui meccanismi di espressione genica e sulla regolazione del ciclo cellulare. Inoltre saranno apprenderanno i principi di nomenclatura delle sostanze chimiche e della stechiometria e acquisiranno nozioni sulla struttura e le funzioni delle biomolecole e sulla regolazione dei pathway metabolici.
Per il modulo di fisica
Si richiamano le leggi fondamentali della fisica (meccanica,fluidodinamica, termologia, elettricità, conservazione della energia) per una comprensione quantitativa di alcune pratiche mediche, di alcune tecniche diagnostiche, di alcune aspetti della fisiologia e patologia.
Per il modulo di radiologia
La descrizione qualitativa e quantitativa dei fenomeni che producono radiazioni ionizzanti e dei meccanismi di interazione delle radiazioni con la materia sono orientati alla comprensione dei meccanismi fisici e fisiologici che spiegano il loro uso in terapia e diagnostica e orientano a una valutazione del rischio e motivano le modalità protezionistiche.
The student who successfully completes the course will be able to demonstrate knowledge of fundamental principles that guide cellular organization and function. He or she will be also able to demonstrate a solid knowledge of molecular genetics, basic mechanisms of gene expression as well as cell cycle regulation. On successful completion of this course, students will be able to demonstrate an understanding of nomenclature, stoichiometry, and other fundamental chemical and biochemical notions, including the knowledge of the structure and function of major biomolecules, organization and regulation of metabolic pathways.
Esame scritto contestuale per i due moduli
During the written exam (2 hours, multiple choice and open questions) the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course topics using the appropriate terminology.
Methods:
During the written exam (2 hours, multiple choice and open questions) the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course topics using the appropriate terminology.
Methods:
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Mandatory
Teaching methods:
Delivery: face to face
Attendance: Mandatory
Learning activities:
Teaching methods:
CORSO INTEGRATO DI
BIOCHIMICA E BIOLOGIA
(PISA MASSA LUCCA LIVORNO PONTEDERA)
Chimica e biochimica BIO/10: Alessandro Saba, Grazia Chiellini, Sandra Ghelardoni
Biologia BIO/13: Antonella Cecchettini, Alessandra Salvetti, Antonella Cecchettini, Leonardo Rossi, Alessandra Falleni.
MODULO DI CHIMICA E BIOCHIMICA (CFU 3)
Descrizione programma:
Chimica
Atomi e molecole. Struttura atomica: numero atomico, massa atomica, isotopi, numeri quantici. Tavola periodica degli elementi. Il concetto di mole. Legame chimico: legame ionico, covalente, dativo, metallico e legami intermolecolari. Valenza e numero di ossidazione. Nomenclatura dei composti inorganici.
Gli stati si aggregazione della materia. Soluzioni e proprietà colligative. Modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni. La pressione osmotica. Soluzioni isotoniche ed isosmotiche. Il concetto di “soluzione fisiologica”.
Reazioni chimiche: il concetto di reazione, velocità di reazione, equilibrio chimico e fattori che lo influenzano. Tipi di reazioni: ossidoriduzione, sostituzione, idrolisi. Acidi e basi: il pH. Soluzioni tampone.
Elementi di chimica organica: il carbonio nei composti organici, idrocarburi alifatici ed aromatici, alcoli, eteri, fenoli, composti carbonilici, acidi carbossilici, esteri, ammine, ammidi, aminoacidi.
Biochimica
Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. Struttura dell’amido, del glicogeno e della
cellulosa.
Lipidi: definizione e classificazione. Trigliceridi e lipidi di membrana. Colesterolo e derivati.
Proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Proprietà generali e funzioni. Emoglobina e mioglobina. Enzimi: definizione e proprietà. Coenzimi. Regolazione dell’attività enzimatica. Struttura dei nucleotidi e degli acidi nucleici.
Concetto e organizzazione generale del metabolismo: anabolismo e catabolismo. Aspetti energetici: il concetto di reazione accoppiata e la molecola dell’ATP. Ruolo dell’acetil-CoA. Il concetto biochimico di respirazione. Coenzimi implicati nelle reazioni di ossidoriduzione. La via finale comune del metabolismo: ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa.
Metabolismo glucidico: glicolisi, destino metabolico del piruvato in presenza e in assenza di ossigeno, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno.
Metabolismo lipidico: lipolisi, beta-ossidazione degli acidi grassi, chetogenesi, sintesi degli acidi grassi e dei trigliceridi. Colesterolo: metabolismo e trasporto.
Metabolismo aminoacidico: destino metabolico del gruppo aminico e dello scheletro carbonioso degli aminoacidi. Aminoacidi glucogenici e chetogenici. Aminoacidi essenziali e non essenziali.
Testi consigliati:
I testi consigliati verranno indicati a lezione.
Modalità di esame:
Esame scritto contestuale a quello del modulo di biologia.
Contatti docenti e modalità ricevimento:
Pisa: Dott. Alessandro Saba, su appuntamento, alessandro.saba@med.unipi.it 050-2219277
Massa: Prof. Umberto Montali, su appuntamento, umontali@med.unipi.it 050-2218657
Lucca: Prof. Gino Giannaccini
Livorno: Dott.ssa Grazia Chiellini su appuntamento, g.chiellini@bm.med.unipi.it 050-2218657
Pontedera: Dott.ssa Sandra Ghelardoni, su appuntamento, sandra.ghelardoni@med.unipi.it 050-2218677
MODULO DI BIOLOGIA (CFU 3)
Descrizione programma:
Biologia
1.Proprietà fondamentali degli esseri viventi. La teoria cellulare. La cellula procariotica: componenti e caratteristiche essenziali. La cellula eucariotica: componenti e caratteristiche essenziali
2.Le membrane cellulari: composizione e struttura. Le funzioni della membrana plasmatica: permeabilità, diffusione passiva semplice e facilitata, trasporto attivo. L’endocitosi.
3.Il nucleo, struttura e funzione: l'involucro nucleare, la cromatina e i cromosomi, il nucleolo. Il cariotipo umano. Cenni sui mitocondri.
4.I compartimenti intracellulari delimitati da membrana e lo smistamento delle proteine: struttura e funzioni del reticolo endoplasmatico e dell'apparato di Golgi. Il traffico vescicolare. Il processo di esocitosi.
5.I lisosomi: struttura e funzione. Il citoscheletro e le adesioni cellulari.
6.DNA: struttura e funzioni. La replicazione del DNA. Il flusso della informazione genica.
7.Tipologie di RNA e trascrizione.
8.Il codice genetico e la sintesi proteica. Espressione genica e cenni sulla sua regolazione. Cenni su differenziamento e cellule staminali
Genetica
1.Ciclo cellulare e mitosi. La morte cellulare
2.Meiosi e riproduzione.
3.Cenni su alberi genealogici e disordini genetici umani. Determinazione del sesso e disordini legati al sesso. Allelia multipla e codominanza. Cenni sui gruppi sanguigni: il sistema AB0 e Rh.
4.Cenni su mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche.
Testi consigliati:
I testi consigliati verranno indicati a lezione.
Modalità di esame:
Esame scritto contestuale a quello del modulo di chimica.
Ricevimento studenti: su appuntamento, in Via Volta 4, Sezione di Biologia e Genetica, 1° piano.
Contatti docenti:
Dott.ssa Antonella Cecchettini: antonella.cecchettini@unipi.it; tel: 050-3153098
Modulo di fiisica (2CFU)
Prof Cornolti Fulvio
Il modulo inquadra ne i principi di base della fisica alcuni aspetti della fisiologia e della pratica infermieristica.
1-Meccanica e dinamica del punto e dei corpi rigidi: forza, pressione, eenrgia nelle sue forme, leve. Applicazioni elementari.
2-Meccanica dei fluidi: leggi di Pascal, Bernoulli, Stevino, Poseille. Applicazione alla circolazione del sangue e altri esempi.
3- Calorimetria e processi termici elementari. Calore come forma di energia, calori specificie e calori latenti. Equivalente termico della caloria. Esempi. Bilanci energetici degli organismi viventi.
4- Elettricità, legge di Coulomb, campo elettrico, voltaggio. Leggi di Ohm, effetto Joule.
5-Carica elementare, struttura dell'atomo, emissione di radiazioni luminosa. Vari tipi di radiazioni elettromagnetiche ed effetti fisici e biochimici delle radiazioni elettromagnetiche.
Modulo di Radiologia (1 CFU)
1-Struttura del nucleo: particelle costituenti, isotopi, contenuti energetici dei nuclei. Radioattività naturale ed artificiale.
2- Attività, tempi di decadimento e di dimezzamento delle sostanze radioattive.
3- Interazione con la materia di raggi X, elettroni, antielettroni, neutroni , barioni. Concetto di LET, range per le diverse radiazioni. Radiazioni ionizzanti in radioterapia e radiodiagnostica (Adroterapia, RX,Tac, Pet ecc.)
4- Elementi di dosimetria.Dose assorbita, dose equivalente, dose efficace. Descrizione e quantificazione del danno da radiazione ionizzante. Dose naturale, Cenni di protezionistica.
The course provides general notions on function and structure of cell membranes as well as transport processes. It also focuses on the structure and role of nucleus, mitochondria and the endomembrane system. Moreover, the course approaches the directional flow of genetic information: transcription,translation and basic notions on gene expression. It focuses on DNA structure, packaging as well as on cell cycle,DNA replication and mitosis. This course will also cover the basic mechanisms of the transmission of genetic trait by approaching meiosis and Mendelian principles. The Chemistry/Biochemistry program deals with the study of the composition, properties and behavior of matter as well as with the chemical processes in living organisms, including structure and function of the major classes of biomolecules such as proteins, nucleic acids, carbohydrates and lipids, and the metabolism of these molecules.
Tutte le slides presentate a lezione sono scaricabili sul sito e-learning
I testi consigliati verranno indicati a lezione.
Alcuni testi: -Stefani e Taddei, Chimica, biochimica e biologia applicata. Zanichelli
Curtis, Barnes. Schnek, Massarini. 2017. Elementi di Biologia - Zanichelli
Solomon, Martin. Martin, Berg. 2017. Elementi di Biologia -Edises
George Popper. Principi di Biologia della cellula- Zanichelli
Per Fisica e Radiologia:
Elementi di fisica biomedica. Scannicchio-Giroletti- Edises
Slides su e-learning
Sadava, Hillis, Heller, Berenbaum. Elementi di Biologia e Genetica- Zanichelli
Campbell - Reece. Biologia e Genetica - Pearson
Alberts et al. L’essenziale di biologia molecolare della cellula - Zanichelli
Recommended reading includes: -Stefani e Taddei, Chimica, biochimica e biologia applicata. Zanichelli
Curtis, Barnes. Schnek, Massarini. 2017. Elementi di Biologia - Zanichelli
Solomon, Martin. Martin, Berg. 2017. Elementi di Biologia -Edises
George Popper. Principi di Biologia della cellula- Zanichelli
Sadava, Hillis, Heller, Berenbaum. Elementi di Biologia e Genetica- Zanichelli
Campbell - Reece. Biologia e Genetica - Pearson
Alberts et al. L’essenziale di biologia molecolare della cellula - Zanichelli
Scritti ed eventuale orale
