BIOLOGIA

Obiettivi formativi

• ZOOLOGIA GENERALE
  Obiettivi formativi: Distinzione fra esseri viventi e non, descrivendo le caratteristiche degli organismi viventi. Fornire un quadro sulla teoria dell’evoluzione e spiegare perché è considerata un concetto unificante in Biologia.
• PRINCIPI DI GENETICA
  Il laureato in Scienze Ambientali e Naturali, con il modulo didattico di PRINCIPI DI GENETICA acquisisce laconoscenza dei metodi di analisi mendeliana e delle sue applicazioni. Acquisisce i principi generali che stanno allabase della distribuzione degli alleli in una popolazione naturale. Acquisisce le conoscenze di base della struttura delmateriale genetico e della sua organizzazione, nonché i principi dell'espressione genica. Conosce le mutazioni, irelativi effetti fenotipici e i principali meccanismi di mutazione spontanea del DNA. Inoltre dovrà riuscire adosservare le popolazioni umane e l'ambiente biologico per coglierne le caratteristiche geneticamente definite.

Prerequisiti richiesti

• ZOOLOGIA GENERALE

  Sono indispensabili le conoscenze di base di chimica e dell'organizzazione della materia vivente

• PRINCIPI DI GENETICA

  Le conoscenze richieste per poter seguire l’insegnamento PRINCIPI DI GENETICA riguardano soprattutto l’organizzazione della materia vivente e della cellula, che sono fornite dall’altro modulo dello stesso insegnamento (C. I. di Biologia) che gli studenti hanno seguito al primo semestre.

  In ogni caso trattendosi di un insegnamento di 1° anno, durante le lezioni ci si soffermerà a recuperare conoscenze di base tutte le volte che sarà necessario.

Frequenza lezioni

• ZOOLOGIA GENERALE

  Obbligatoria

• PRINCIPI DI GENETICA

  Il corso ha una durata complessiva di 47 ore, con frequenza obbligatoria (non inferiore al 60% delle lezioni).

  Le lezioni si tengono il martedì e giovedì dalle h 8:00 - 10:00 e le esercitazioni il mercoledì pomeriggio h 14:00 -16:00.

Contenuti del corso

• ZOOLOGIA GENERALE

  COSTITUZIONE CHIMICA DELLA MATERIA VIVENTE - L'acqua, le macromolecole biologiche, i costituenti inorganici e gli elementi chimici del protoplasma. CARBOIDRATI: Monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi (di rivestimento e di riserva). LIPIDI - Lipidi di rivestimento, di riserva, strutturali e a spiccata attività chimica. ACIDI NUCLEICI - Nucleotidi, RNA: caratteristiche e funzioni; DNA: struttura e funzioni (duplicazione e sintesi proteica). AMMINOACIDI E PROTEINE - Struttura della molecola proteica (primaria, secondaria, terziaria e quaternaria); proteine semplici e coniugate; forma della molecola proteica e suo significato biologico. Gli Enzimi; Sintesi delle proteine.

  CARATTERISTICHE DEGLI ANIMALI: Funzioni e organizzazione: Sostegno, alimentazione, trasporto, escrezione, interazione con l’ambiente. movimento. Omeostasi (Regolazione della temperatura, osmoregolazione).

  AUTOTROFIA; ETEROTROFIA

  GRADI DI ORGANIZZAZIONE DEI VIVENTI - Virus, Procarioti ed Eucarioti.

  CARATTERISTICHE DELLA CELLULA EUCARIOTA ANIMALE - La Membrana Cellulare (costituzione e funzioni), Ciglia e Flagelli, Il Reticolo Endoplasmatico, l'Apparato del Golgi, i Ribosomi, i Mitocondri, i Lisosomi, il Citoscheletro e il Nucleo.

  ORIGINE EVOLUTIVA DELLA CELLULA EUCARIOTE

  MECCANISMI DI DIVISIONE CELLULARE - Mitosi e Meiosi.

  CROMOSOMI - Morfologia e Struttura molecolare.

  NUMERO DEI CROMOSOMI - Corredo cromosomico: (Aploidia, Diploidia e Poliploidia).

  RIPRODUZIONE ASESSUALE NEI PROTOZOI - Scisssione binaria, Scissione multipla e Gemmazione.

  RIPRODUZIONE ASESSUALE NEI METAZOI - Gemmiparità e colonie, Endogenesi, Scissiparità.

  RIPRODUZIONE SESSUALE NEI PROTOZOI - Copulazione e coniugazione.

  RIPRODUZIONE SESSUALE NEI METAZOI E SUA EVOLUZIONE - Anfigonia e Partenogenesi.

  GAMETOGENESI E GAMETI - Spermiogenesi ed Ovogenesi. Struttura degli spermi e delle uova; Strutture di rivestimento dell'uovo.

  INSEMINAZIONE E FECONDAZIONE - Meccanismi di avvicinamento dello spermio all'uovo e della sua penetrazione nell'uovo (Fecondazione).

  CONDIZIONE DI SESSUALITA' - Gonocorismo ed Ermafroditismo.

  ALTRE VARIANTI DEL PROCESSO RIPRODUTTIVO - Riproduzione giovanile (Neotenia, Dissogonia, Pedogenesi, Poliembrionia); Riproduzione alternata (Metagenesi, Eterogonia); Formazioni durevoli.

  L’EVOLUZIONE BIOLOGICA- le prove dell’evoluzione (paleontologiche, strutture vestigiali, sviluppo embrionale, anatomia comparata, composizione biochimica, distribuzione

  geografica). PRINCIALI TEORIE EVOLUZIONISTICHE- Lamarkismo; Darwinismo; neodarwinismo mutazionistico. CONSEGUENZE DELL’EVOLUZIONE- Concetto di specie; Principali fattori dell’evoluzione; Le vie che percorre l’evoluzione: evoluzione sequenziale, divergente, simpatrica, allopatrica; microevoluzione, macroevoluzione e megaevoluzione.

  LE INTERAZIONI INTERSPECIFICHE. Rapporto fra preda e predatore; Mascheramento, Aposematsmo, Mimetismo batesiano e mulleriano. Coevoluzione. Simbiosi.

• PRINCIPI DI GENETICA

  Genetica mendeliana: Il genotipo e il fenotipo. Rapporti tra gli alleli: dominanza completa e incompleta, codominanza e recessività. Allelia multipla. Interazione tra geni e rapporti mendeliani modificati. L’epistasi. Le basi cromosomiche degli incroci mendeliani. La mitosi: configurazione cromosomica nelle diverse fasi del ciclo cellulare. La meiosi: assortimento casuale dei cromosomi, crossing-over e formazione dei gameti. Aploidia e diploidia. La teoria cromosomica dell'ereditarietà: gli esperimenti di Morgan. L’associazione genica e la mappatura genetica. Le distanze genetiche e le frequenze di ricombinazione. Le mappe genetiche. Ipotesi e probabilità nell’analisi della trasmissione ereditaria di un carattere mendeliano. Frequenze attese e frequenze osservate negli incroci. Il test del chi-quadrato L’analisi degli alberi genealogici nello studio dei caratteri ereditari. Genetica di popolazioni: Descrizione genetica di una popolazione: frequenze alleliche e frequenze genotipiche. Popolazioni mendeliane e legge di Hardy-Weinberg per loci a due alleli. La variabilità genetica e le mutazioni. Meccanismi di variazione nella struttura genetica delle popolazioni (cenni). Materiale genetico: Identificazione del materiale ereditario: esperimento di Griffith, esperimento di Avery-McLeod-MacCarty, esperimento di Hershey e Chase. Struttura del DNA e dell’RNA. I legami a idrogeno e la complementarietà tra le coppie di basi. Caratteristiche generali della replicazione. La replicazione semiconservativa del DNA. Caratteristiche del genoma di virus, procarioti ed eucarioti. I cromosomi eucariotici. Il cariotipo umano: principali metodi di preparazione e di analisi. L’espressione del materiale genetico. Organizzazione dei geni procariotici ed eucariotici. I geni interrotti, lo splicing e la formazione dell’RNA messaggero maturo. I geni trascritti e non tradotti: l’RNA ribosomale e l’RNA transfer. Le caratteristiche del codice genetico e il sistema di traduzione e sintesi proteica. L’analisi genotipica e i polimorfismi del DNA. Mutazioni: Le mutazioni in cellule somatiche e in cellule germinali. Basi molecolari delle mutazioni: le mutazioni spontanee e gli errori nella replicazione del DNA. Fattori ambientali che danneggiano il DNA: gli agenti fisici, gli agenti chimici, gli agenti biologici. Le mutazioni puntiformi: definizione ed effetti fenotipici. Le mutazioni cromosomiche di numero de di struttura.

Testi di riferimento

• ZOOLOGIA GENERALE

  1 - Solomon B.G.- Fondamenti di Biologia. Ed. Edises2- Dorit, Walker e Barnes – Zoologia. Ed. Zanichelli3 - Miller S.A. e Harley J.P. – Zoologia. Parte generale. Ed. Idelson Gnocchi4-W.K. Purves, D. Sadana, G.H. Orians e H. Craig Heller - Biologia: La Cellula. Ed. Zanichelli.5- Hickman.C.P., Roberts S.L. e Larson A.- Fondamenti di Zoologia

• PRINCIPI DI GENETICA

  1- Russel. FONDAMENTI DI GENETICA. EdiSES, Napoli.
  2- Griffiths e altri. GENETICA: PRINCIPI DI ANALISI FORMALE. Zanichelli, Bologna.
  3- Hartl & Jones. GENETICA: FONDAMENTI. Idelson-Gnocchi Editore. Napoli.

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• PRINCIPI DI GENETICA

  L'esame finale consiste in una prova orale, ma tiene conto delle prove in itinere. Se queste non sono state svolte e non hanno avuto esito positivo la verifica orale sarà più ampia e approfondita.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• PRINCIPI DI GENETICA

  1. I principi Mendeliani e gli esperimenti che hanno portato alla loro dimostrazione

  2. Meccanismi di eredità dei caratteri monogenici

  2. Struttura del DNA