Course Syllabus
Obiettivi
Obiettivi dell’insegnamento
L’insegnamento è suddiviso in due moduli: Biologia Cellulare (primo modulo) e Biologia Animale (secondo modulo).
Il modulo di Biologia Cellulare fornirà e allo studente le conoscenze morfo-funzionali di base della cellula eucariotica animale, focalizzando l’attenzione sulle sue caratteristiche dei suoi componenti subcellulari e le conoscenze relative ad organizzazioni sempre più complesse: dalla cellula all’organismo. Le lezioni frontali saranno affiancate all’attività di laboratorio obbligatoria in cui verranno fornite le informazioni teorico-tecniche per l’allestimento di preparati istologici. Inoltre la descrizione teorica, affiancata all’osservazione di preparati istologici, permetterà allo studente di comprendere l’organizzazione di epiteli/organi che costituiscono l’interfaccia organismo ambiente. Queste conoscenze permetteranno di comprendere alcune delle interazioni che avvengono tra organismo ed inquinanti ambientali e saranno propedeutiche ad alcuni insegnamenti che lo studente incontrerà nel suo percorso di formazione.
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del modulo di Biologia Cellulare lo studente acquisirà conoscenze riguardo la cellula eucariote animale e gli organelli che la caratterizzano in termini morfo-funzionali e l’organizzazione dei tessuti epiteliali.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite al punto 1 alle materie che studierà negli anni successivi.
3. Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di elaborare ed esporre in modo critico quanto appreso e scegliere l’approccio più adeguato per collegare le caratteristiche morfo-funzionali della cellula eucariote animale a livelli di organizzazione più complessi quali tessuti.
4. Abilità comunicative
Alla fine dell'insegnamento lo studente saprà descrivere in modo chiaro e con proprietà di linguaggio l’organizzazione morfo-funzionale della cellula eucariote animale.
5. Capacità di apprendimento
Alla fine del corso lo studente avrà le competenze necessarie per affrontare in autonomia gli studi successivi che richiedano conoscenze di base di Biologia Cellulare.
Inoltre lo studente sarà in grado di associare le conoscenze apprese con i concetti che assimilerà negli insegnamenti futuri che richiedano come prerequisiti conoscenze citologiche e tissutali.
Contenuti sintetici
L’insegnamento di Biologia Cellulare affronta lo studio della cellula
eucariote animale e degli organelli che la caratterizzano in termini
morfo-funzionali e fornisce nozioni relative alla capacità delle cellule di
organizzarsi in tessuti/organi.
Programma esteso
Modulo I: Biologia
Cellulare
1. Il mondo della cellula. Comparazione della morfologia tra la cellula procariote ed eucariote. Gerarchia e complessità dell’organizzazione biologica: dalla cellula all’organismo.
2. Struttura e funzione delle macromolecole. Carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici.
3. Organizzazione e funzione delle membrane biologiche. Permeabilità selettiva. Trasporto passivo. Trasporto attivo.
4. Sistemi di membrane intracellulari. Struttura e funzione del reticolo endoplasmatico e dell’apparato del Golgi; vescicole di trasporto, lisosomi, perossisomi. Controllo del destino delle proteine sintetizzate.
5. I mitocondri: centrali energetiche della cellula. Morfologia e loro funzione.
6. Il citoscheletro: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Rapporto tra citoscheletro e altre specializzazioni cellulari. Citoscheletro e giunzioni cellulari.
7. Il nucleo: morfologia dell’involucro nucleare e traffico nucleo-citoplasma.
Dal DNA al cromosoma: organizzazione. Cenni sulla duplicazione del DNA. Struttura del nucleolo e sua funzione.
8. Trascrizione e traduzione dell’informazione genica. Cenni sulla struttura degli RNA e sui meccanismi che regolano la traduzione. Codice genetico: definizione.
9. La riproduzione cellulare. Le fasi del ciclo cellulare: cenni. La fase M: tappe della mitosi e citocinesi. La meiosi: le tappe che la regolano e suo significato biologico.
Laboratorio: Tessuti e organi che si interfacciano con l’ambiente.
- Il microscopio. Allestimento di preparati istologici.
- Definizione di tessuto, organo, organismo.
- Organizzazione di tessuti/organi che rappresentano l’interfaccia organismo ambiente.
I seguenti argomenti saranno approfonditi con l’osservazione al microscopio ottico di preparati istologici.
Prerequisiti
Nessun prerequisito.
Modalità didattica
modulo di Biologia Cellulare: L’attività didattica sarà organizzata in
lezioni frontali (44 h) affiancate da attività di laboratorio (5 h).
Per questo insegnamento è prevista attività di tutoraggio (20 h).
Nel periodo di emergenza Covid-19 le lezioni si svolgeranno in modalità mista: la coorte di studenti verrà divisa in gruppi che frequenteranno a rotazione nelle settimane. Le lezioni in presenza saranno videoregistrate.
Verrà anche fornito materiale videoregistrato dal docente che sarà usufruibile in modalità asincrone.
I laboratori nel periodo di emergenza vedranno ridotte le attività in presenza che saranno integrate con attività sostitutive da remoto
Materiale didattico
Libri di testo consigliati per gli argomenti relativi alla Biologia Cellualre:
Lo studente può scegliere uno dei seguenti testi:
- Biologia cellulare e molecolare. Concetti ed esperimenti. G. Karp edito EdiSes
- L’essenziale di biologia molecolare della cellula. Alberts B., et al. edito da Zanichelli (versione cartacea-versione elettronica
- Cellule. G. Lewin, edito Zanichelli
Libri di testo consigliati l’attività di laboratorio:
Istologia ed elementi di anatomia microscopica - Dalle Donne et al., edito EdiSES. II edizione
Articoli scientifici e materiale didattico segnalati dal docente.
Le slides sono disponibili sulla piattaforma Moodle.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Prova scritta di ammissione (il cui punteggio acquisito non fa media con quello finale) e prova orale.
La prova scritta consiste in 30 domande brevi in forma di test informatizzato. Si accede alla prova orale rispondendo al 50% delle domande. Oggetto della valutazione e criteri: nella prova scritta si valutano principalmente le conoscenze di base in merito agli argomenti trattati in aula.
Il superamento della prova scritta del modulo di Biologia Cellulare permetterà allo studente di accedere alla prova orale.
Prova orale (oggetto della valutazione e criteri): lo scopo è quello di verificare le conoscenze e le capacità di ragionamento dello studente in merito ai contenuti degli argomenti relativi alla biologia cellulare e organizzazione dei tessuti epiteliali. Il voto finale dipende esclusivamente dalla prova orale.
Orario di ricevimento
Aims
The course is divided into two modules: Cell Biology (first module) e Biologia Animale (second module).
The Cell Biology module will provide the student with the student with the basic morphological and functional knowledge of the animal eukaryotic cell and its subcellular components and knowledge related to tissue/organ organization. The lectures will be supported by the laboratory activity in which the technical-theoretical informations for the preparation of histological samples will be provided. Moreover, the theoretical description, together with the observation of histological samples, will allow students to understand the organization of the tissues / organs that represent the interface between the organism and the environment. This knowledge will allow students to understand some of the interactions that occur between the organism and environmental pollutants and will be preparatory with some courses that the student will follow during his training.
1. Knowledge and understanding
At the end of the course the student will acquire knowledge about the animal eukaryotic cell and the organelles that characterize it in morpho-functional terms and the organization of the epithelial tissues.
2. Applying knowledge and understanding
At the end of the course the student will be able to apply the knowledge acquired in point 1 to the subsequent subjects he will study in the following years.
3. Making judgements
The student must be able to critically process the acquired knowledge and choose the most appropriate approach to link the morpho-functional characteristics of the animal eukaryotic cell to more complex organization levels such as tissues.
4. Comunication skills
At the end of the course the student will be able to describe, with an appropriate scientific language, the organization of the animal eukaryotic cell.
5. Learning skills
At the end of the course, the student will have the skills to face the subsequent studies that require basic knowledge of Cell biology.
Furthermore the student will be able to associate the knowledge learned with the concepts that he will assimilate in the subsequent studies that require cytological and tissue knowledge as prerequisites.
Contents
The Cell Biology deals with the study of the animal eukaryote cell and
the organelles that characterize it from a morphological and functional point
of view, followed by the study of tissues and organs.
Detailed program
Module I: Cell Biology
The world of the cell. Morphology of the prokaryotic and eukaryotic cells. Hierarchy and complexity of biological organization.
- Structure and function of macromolecules. Carbohydrates, proteins, lipids and nucleic acids
- Structure and function of biological membranes. Selective permeability, passive transport, active transport.
- Intracellular membrane systems. Structure and function of the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus. Lysosomes, peroxisomes and control of the fate of synthesized proteins.
- Mitochondria. Morphology and function.
- The cytoskeleton. Microtubules, microfilaments and intermediate filaments. Relationship between cytoskeleton and other cellular structures. The junctions.
- Nucleus: Morphology. Nuclear envelope and nucleus-cytoplasm traffic. From DNA to the chromosome: organization. Notes on DNA duplication. Nucleolus: structure and function.
- Transcription and translation of gene information. Overview of the RNA structure. Genetic code: definition. Overview of the mechanisms that regulate translation.
- Cellular reproduction. The phases of the cell cycle: overview. Phase M: stages of mitosis and cytokinesis. Meiosis: the process that regulate it and its biological role.
- Laboratory: tissues and organs that interface with the environment.
- The optical microscope. Histological samples preparation.
- Definition of tissue, organ, organism.
- Organization of tissues / organs that represent the environment organism interface.
The following topics will be investigated with the observation of histological preparations under an optical microscopePrerequisites
None prerequisite.
Teaching form
module of Cell Biology: Lectures in the
classroom (44 h) and obligatory practical
laboratories (5
h).
The course is supported by tutoring activities (20 h distributed throughout the academic year).
During the Covid-19
emergency, lectures will be given to relatively small and separate groups of
students. These groups will attend for an entire week and the groups will be
flipped between weeks. All lessons will be recorded and made available through
the e-learning platform.
The laboratory experiences during the emergency will be reduced in number and replaced with remote activities.
Textbook and teaching resource
Recommended textbooks:
The student can choose one of the following texts:
- Biologia cellulare e molecolare. Concetti ed esperimenti. G. Karp edito EdiSes
- L’essenziale di biologia molecolare della cellula. Alberts B., et al. edito da Zanichelli (versione cartacea-versione elettronica
- Il mondo della Cellula. Becker. Edito da Pearson
- Cellule. G. Lewin, edito Zanichelli
Scientific articles and teaching material
suggested by the teacher.
Laboratory activity:
- Histology and elements of microscopic anatomy - Dalle Donne et al., EdiSES. II edition
All slides can be found at the Moodle webpage related to the teaching module.
Semester
Cell Biology and related laboratories are
provided in the first year of the course, first semester
Assessment method
Written admission test (whose score does not average with the final one) and oral exam.
The written test consists of 30 short questions in the form of a computerized test. The oral exam is accessed by answering 50% of the questions. Subject to evaluation and criteria: students' knowledge of the topics covered in the classroom are assessed.
Oral exam (subject of evaluation and criteria): the aim is to verify the student's knowledge about the contents of the topics related to cell biology and the organization of epithelial tissues. The final score depends exclusively on the oral test.
Office hours
By appointment upon request to the e-mail address: anita.colombo@unimib.it