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
Le lezioni verranno erogate in presenza e le registrazioni delle singole lezioni verranno in seguito caricate sulla piattaforma e-learning per un tempo limitato.
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. 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.
Sustainable Development Goals
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
Lectures will be delivered face-to-face and recordings of the individual lectures will then be uploaded onto the e-learning platform for a limited time.
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. On-going tests are planned.
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.
Sustainable Development Goals
Staff
-
Maria Elena Regonesi
