- Introduction To Biology
- Summary
Course Syllabus
Obiettivi formativi
Il
corso intende fornire le conoscenze di base di biologia e la capacità di comprendere i meccanismi alla base dei principali processi biologici per poter affrontare e discutere
argomenti di natura biologica in termini statistici.
Contenuti sintetici
Il corso è suddiviso in 3 macroargomenti (biochimica, genetica e farmacologia) e fornisce le conoscenze essenziali di chimica generale e organica, una
trattazione delle principali classi di molecole biologiche, con particolare
enfasi su proteine e acidi nucleici. Vengono anche impartite conoscenze
elementari circa l’organizzazione strutturale delle cellule e un quadro
generale del metabolismo. Il materiale genetico. Basi dell’ereditarietà.
Genetica quantitativa. Genetica di popolazioni. Microarray. Farmacocinetica.
Farmacodinamica. Farmacotossicologia.
Programma esteso
Elementi di biochimica: teoria del legame chimico (legame ionico e covalente); le principali classi di composti organici; interazioni non covalenti e loro ruolo nella struttura delle molecole biologiche; concetto di concentrazione; l’equilibrio chimico; il pH e il suo ruolo nei processi biologici; soluzioni tampone;
principali classi di composti di interesse biologico e loro ruoli strutturali e funzionali; carboidrati; lipidi; nucleotidi e acidi nucleici; struttura di DNA e RNA; struttura degli aminoacidi presenti nelle proteine; il legame peptidico;i diversi livelli organizzativi delle proteine (struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria); ruoli funzionali delle proteine, alcuni esempi di proteine di rilevante interesse biologico;l’organizzazione strutturale dei sistemi viventi; differenze nella struttura e nell’organizzazione generale di cellule procariotiche ed eucariotiche; struttura e ciclo vitale dei virus; il ruolo centrale dell’ATP nel metabolismo energetico; il metabolismo ossidativo; vitamine e ormoni.
Elementi di genetica: basi fisiche dell’ereditarietà (cromosomi, mitosi, meiosi); replicazione e trascrizione del DNA; genetica Mendeliana; genetica quantitativa; genetica di popolazioni (equilibrio di Hardy-Weinberg, polimorfismo delle popolazioni naturali, variazioni delle frequenze geniche); principi generali dei microarray.
Elementi di farmacologia: definizione di farmaco, agonisti, antagonisti, agonisti inversi e parziali; farmacocinetica (assorbimento, distribuzione ed eliminazione dei farmaci); farmacodinamica (modalità d'azione di un farmaco, esempi di categorie di farmaci, determinazione delle curve dose-risposta). Sistema nervoso (potenziale d'azione, neurotrasmettitori, sinapsi, anatomia funzionale). Sistema muscolare (scheletrico, cardiaco e liscio. La contrazione muscolare). Il rene. Il sangue. Il sistema immunitario.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi didattici
A causa del protrarsi dell’emergenza Covid le lezioni verranno erogate da remoto con modalità sincrona. Le registrazioni delle singole lezioni verranno in seguito caricate sulla piattaforma e-learning.
Modalità di verifica dell'apprendimento
Il corso è suddiviso in 3 macroargomenti (biochimica, genetica e farmacologia) che prevedono 3 prove distinte, una orale di biochimica, una scritto di genetica e una orale di farmacologia. La prova scritta di genetica prevede domande aperte per verificare l'acquisizione dei fondamenti teorici della materia e due esercizi pratici. Le prove saranno le stesse per frequentanti e non frequentanti. Non sono previste prove in itinere.
Testi di riferimento
Il materiale didattico sarà fornito all'inizio del corso.
Periodo di erogazione dell’insegnamento
Il corso si terrà nel primo semestre, I e II ciclo.
Lingua di insegnamento
Italiano
Learning objectives
The course provides basic knowledge of biology and the ability of understand the mechanisms underliyng the main biological processes to address biological issues on a statistical basis.
Contents
The course is divided in three macro-topics (biochemistry, genetics and pharmacology) and it imparts basic knowledge of general and organic chemistry and deals with
the major classes of biological molecules, especially proteins and nucleic
acids, with regard to structure and function. Basic knowledge of structural
organization of the cell and an overview of metabolism are also imparted.
Genetic material. Principles of heredity. Quantitative genetics. Population
genetics. Microarrays. Pharmacokinetics. Pharmacodynamics. Pharmacotoxicology.
Detailed program
Elements of biochemistry: theory of chemical bonding (ionic and covalent bonds); the main classes of organic compounds; noncovalent interactions and their role in the structure of biological molecules; concept of concentration; chemical equilibria; the pH and its role in biological processes; buffer solutions; the main classes of compounds of biological interest and their structural and functional roles; carbohydrates; lipids; nucleotides and nucleic acids; DNA and RNA structure;
structure of amino acids in proteins; the peptide bond; protein structural levels (primary, secondary, tertiary and quaternary); functional roles of proteins; examples of proteins with prominent biological role; the structural organization of living systems; differences in structure and general organization of prokaryotic and eukaryotic cells; structure and life cycle of viruses; the central role of ATP in energy metabolism; the oxidative metabolism; vitamins and hormones.
Elements of genetics: physical basis of heredity (chromosomes, mitosis, meiosis); DNA replication and transcription; Mendelian genetics; Quantitative Genetics; population genetics (Hardy-Weinberg equilibrium, polymorphism of natural populations, changes in gene frequencies); principles of microarrays.
Elements of pharmacology: drug definition, agonists, antagonists, inverse agonist and partial agonist; pharmacokinetics (drug drug absorption, distribution and excretion); pharmacodinamics (mode of action of a drug, examples of different classes of drugs, studies on drug-response curves). Nervous system (action potential, neurotransmitters, synapses, functional anatomy). Muscular system (skeletal, smooth and cardiac muscles. Muscular contraction). Kidney. Blood. Immune system.
Prerequisites
None
Teaching methods
Assessment methods
The couse is divided in three macro-topics (biochemistry, genetics, pharmacology) and the assessment included three distinct tests, an oral one of biochemisty and pharmacology and a written one of genetics. The written test of genetics includes open questions to verify the acquisition of the theoretical principles of the subject and two practical exercises. The tests will be the same for attending or not-attending students. There's no test ongoing.
Textbooks and Reading Materials
Teaching material will be provided at the beginning of the course.
Semester
The course will take place in the first and second cycle of the academic year.
Teaching language
Italian
Key information
Staff
-
Maria Elena Regonesi