Biologia e produzioni vegetali

INFORMAZIONI GENERALI

Obiettivi Formativi

Il presente insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze di base relative alla biologia degli organismi viventi. In particolare, il corso offre una panoramica esaustiva sulle nozioni di base delle macromolecole biologiche, della biologia cellulare, molecolare e della genetica per comprendere i fenomeni vitali che avvengono negli esseri viventi. Inoltre, l’insegnamento si propone di fornire una generale comprensione dell’organizzazione cellulare a livello istologico per comprendere al meglio la complessità degli organismi pluricellulari.

Gli obiettivi specifici di ogni modulo sono:

Macromolecole: conoscere la struttura e la funzione delle molecole che compongono la materia vivente (acidi nucleici - proteine - lipidi - carboidrati)

Biologia molecolare: conoscere i meccanismi alla base della duplicazione del DNA e della sintesi proteica. Le mutazioni geniche e la regolazione dell'espressione genica

Biologia cellulare: conoscere la struttura e la funzione delle strutture che costituiscono la cellula procariotica ed eucariotica (cellula animale e vegetale).

Ciclo cellulare e genetica: conoscere il ciclo cellulare delle cellule somatiche e germinali, e le basi della genetica.

Istologia: conoscere struttura e funzioni dei tessuti dell'organismo umano e delle piante

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Gli studenti avranno acquistato padronanza della materia se alla fine del corso saranno in grado di:

• Saper descrivere la struttura e funzione degli acidi nucleici, carboidrati,  lipidi  e proteine e saper confrontare la struttura e funzioni del DNA e dell’RNA.
• Saper distinguere cellule batteriche, cellule animali, cellule vegetali e virus
• Saper mettere in relazione la struttura e funzione degli organelli cellulari sia nelle cellule animali che vegetali.
• Conoscere i processi di trascrizione e  replicazione del DNA sai nei procarioti che negli eucarioti.
• Saper descrivere le fasi della traduzione nella sintesi proteica e saper distinguere i processi di regolazione genica nei procarioti ed eucarioti.  
• Distinguere le alterazioni cromosomiche, le mutazioni puntiformi e spiegare gli effetti delle mutazioni geniche.
• Saper illustrare il ciclo cellulare e saper distinguere la meiosi dalla mitosi.
• Conoscere il ruolo dell’informazione genetica e saper descrivere le leggi dell’ereditarietà di Mendel, e le relazioni che legano il locus genico ed il carattere controllato da esso.
• Saper descrivere la  struttura e funzione dei principali tessuti del corpo umano e delle piante.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Gli studenti saranno in grado di applicare i principi fondamentali della biologia nel contesto lavorativo, di possedere competenze adeguate per sostenere argomentazioni su tematiche biologiche e per affrontare problemi inerenti la biologia anche nel campo della scienza dell’alimentazione.

Abilità di giudizio

Gli studenti svilupperanno la capacità di raccogliere e interpretare i dati biologici così come  leggere ed elaborare un articolo scientifico sul quale esprimere giudizi scientifici in maniera autonoma. 

Abilità di comunicare

Gli studenti svilupperanno la capacità di comunicare con un linguaggio scientifico adeguato, rivolto sia ad interlocutori specialisti che non specialisti, in grado di spiegare le proprietà cellulari, molecolari e genetiche degli organismi viventi e l’organizzazione a  livello istologico dei vari tessuti che compongono l’organismo umano e le piante

Capacità di apprendimento

Gli studenti possederanno le conoscenze biologiche di base per comprendere gli argomenti trattati in corsi più avanzati di Scienze della Vita, incluso il corso di Scienze della Nutrizione Umana e Scienze e Tecnologie degli Alimenti.

PROGRAMMA DEL CORSO di BIOLOGIA

UNITÀ DIDATTICA 1: LE MACROMOLECOLE BIOLOGICHE E I FONDAMENTI DELLA BIOLOGIA MOLECOLARE (2 CFU)

Sezione 1: Le macromolecole biologiche e la teoria cellulare

• Principi di Biologia
• Macromolecole Biologiche1 : carboidrati e lipidi
• Macromolecole Biologiche 2 : proteine ed acidi nucleici
• I virus 
• La cellula procariotica: i batteri
• La cellula eucariotica

Sezione 2:  Principi di Biologia molecolare: dal DNA alle proteine

• La duplicazione del DNA
• La sintesi proteica: trascrizione e traduzione
• Le mutazioni geniche
• La regolazione dell’espressione genica

UNITÀ DIDATTICA 2: PRINCIPI DI BIOLOGIA CELLULARE E GENETICA (2 CFU)

Sezione 3: La struttura della cellula e gli organuli

• La membrana plasmatica: struttura e funzioni
• La comunicazione cellulare
• Gli organuli delle cellule eucariotiche 1: nucleo, sistema di endomembrane
• Gli organuli delle cellule eucariotiche 2: mitocondri, cromoplasti, perossisomi, gliossisomi, vacuoli
• Il citoscheletro e le  strutture extracellulari

Sezione 4: Il ciclo cellulare e la genetica mendeliana

• La divisone cellulare 1 
• La divisone cellulare 2
• Modificazioni del ciclo cellulare
• La genetica Mendeliana
• La genetica dopo Mendel

UNITÀ DIDATTICA 3: LE BASI DELL’ISTOLOGIA NELL’ORGANISMI UMANO E NELLE PIANTE (2 CFU)

Sezione 5: I tessuti nell’organismo umano

• Tessuto epiteliale
• Tessuto connettivo: tessuto connettivo propriamente detto
• Tessuto connettivo: tessuto emolinfopoietico
• Tessuto connettivo di sostegno: tessuto cartilagineo e tessuto osseo
• Tessuto muscolare
• Tessuto nervoso

Sezione 6:  I tessuti e gli organi vegetali

• Dalla cellula ai tessuti vegetali
• Gli organi delle piante

Testi consigliati

Il docente consiglia l’integrazione del materiale fornito (videolezioni, slides, esercitazioni) con i seguenti testi, a cui il docente può fare riferimento durante le lezioni:

Solomon,       Berg,  Martin, Fondamenti di         Biologia EdiSES VI/2013 ISBN 978-88-79-597425

David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, Sally Hacker ELEMENTI DI BIOLOGIA E GENETICA.

Inoltre per approfondimenti sulla parte di istologia: Calligaro, Colombo et al. Citologia e istologia funzionale Edizioni EdiErmes ISBN 978-88-70-512809

MODALITÀ DI ESAME, PREREQUISITI, ESAMI PROPEDEUTICI

Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente

L'acquisizione dei risultati di apprendimento previsti viene accertata attraverso la verifica del completamento delle attività di autovalutazione presenti alla fine dell'insegnamento e attraverso la prova di esame.

I test di autovalutazione permettono allo studente di monitorare la propria comprensione degli argomenti somministrati e, nel caso ci siano delle difficoltà, di attivarsi per colmare le lacune o chiedere ulteriori spiegazioni al docente mediante attraverso le sessioni in aula virtuale.

L’accertamento dei risultati di apprendimento da parte del docente avviene attraverso la prova d’esame che mira a verificare il grado di acquisizione della conoscenza degli argomenti trattati durante le lezione, della capacità di sintesi e correlazione tra gli argomenti trattati nelle diverse unità didattiche, della padronanza di un opportuno linguaggio scientifico.

Modalità di esame

La prova d’esame finale consiste in un esame orale (voto in trentesimi) oppure in un esame scritto (voto in trentesimi). In generale, tutti i contenuti trattati nel presente insegnamento saranno oggetto di valutazione.

L’esame orale prevede tre domande che verteranno sulla parte di programma riguardante le macromolecole ed i fondamenti della biologia molecolare, i principi di biologia cellulare e genetica ed infine la parte di istologia.

Nel caso di una prova scritta, il test è solitamente composto da 18 domande a risposta multipla più una domanda a risposta aperta o orale sui suddetti argomenti trattati nel corso. Il punteggio delle 18 domande prevede: risposta corretta=2 punti; nessuna risposta =0 punti; risposta errata = - 0,5 punti. La soglia per accedere ad una valutazione alla 19esima domanda (aperta o orale) è di 16 punti. La risposta aperta o orale viene valutata discrezionalmente dal docente che assegna un punteggio tra -2 (se non si risponde o la risposta è  sbagliata) e 3. Il punteggio di zero è attribuito se la risposta è corretta ma non sufficiente, i punteggi di 1 se sufficiente, di 2 se buono, 3 punti se ottimo.                           

La promozione si ottiene con punteggio maggiore o uguale a 18. Il voto potrà essere incrementato al massimo di un punto a seguito della presentazione di un elaborato facoltativo di un articolo scientifico.

La presentazione di un elaborato facoltativo consiste in una presentazione powerpoint  di un articolo scientifico scelto dallo studente nell’ambito di argomenti inerenti le tematiche del corso di Biologia e pubblicato negli ultimi 5 anni. La presentazione di un articolo scientifico sottoforma di elaborato in formato power point ha esclusivamente lo scopo di aiutare lo studente ad approcciare a livello pratico un articolo scientifico (peer-review Review o research article). La presentazione di un elaborato di un articolo scientifico è FACOLTATIVA per il superamento dell’esame di BIOLOGIA ed avviene tramite caricamento su piattaforma. E’ possibile presentare oralmente l’elaborato durante lezioni interattive programmate a fine appello.  Se la valutazione della presentazione orale dell’elaborato risulterà positiva, la votazione finale dell’esame verrà incrementata al massimo di un punto.

Propedeuticità

Non sono previste propedeuticità.

Prerequisiti

Non ci sono prerequisiti.

ORGANIZZAZIONE DIDATTICA

Il corso si articola in 3 unità didattiche, ognuno dei quali comprende videolezioni e attività di didattica interattiva. Le attività di didattica, suddivise tra didattica erogativa (DE) e didattica interattiva (DI), saranno costituite da 6 ore per CFU e ripartite secondo una struttura di almeno 2,5 ore di DE (tenuta in considerazione la necessità di riascolto) e di 1 ora di DI per ciascun CFU.

Attività didattica erogativa (15 ore):

30 lezioni frontali da 30 min circa (tenuta in considerazione la necessità di riascolto),  videoregistrate e sempre disponibili in piattaforma.

Attività didattica interattiva (6 ore):

6 lezioni interattive in aula virtuale da 60 min, svolte in modalità sincrona e secondo il calendario didattico pubblicato in piattaforma.

Attività di autoapprendimento:

Test di autovalutazione con domande a scelta multipla, alla fine di ogni unità didattica.

L'articolazione tra DE e DI, per ciascuna unità didattica, sarà organizzata coerentemente con gli obiettivi formativi specifici dell’insegnamento.

Ricevimento studenti:

Il docente sarà sempre reperibile via e-mail o tramite il forum "Comunica col docente" presente in piattaforma didattica. Su richiesta degli studenti, il docente sarà disponibile ad organizzare ulteriori incontri interattivi in videoconferenza in date da concordare.