Corso di Biologia Applicata anno AA 2010-2011

Sara Cabodi sara.cabodi@unito.it Via Nizza 52

PROGRAMMA DEL CORSO I parte -Basi chimiche e organizzazione biologica -Membrane e meccanismi di trasporto - Enzimi e Metabolismo energetico - Materiale genetico: struttura acidi nucleici, duplicazione, trascrizione e traduzione - Regolazione dellespressione genica - Ciclo cellulare e Divisione cellulare (Mitosi e Meiosi) - Genetica generale ed umana - Mutazioni puntiformi e cromosomiche - Malattie genetiche

II parte - Meccanismi di comunicazione e segnalazione cellulare - Genetica del cancro, oncogeni e oncosoppressori - Basi cellulari di immunologia - Morte cellulare programmata - Cellula nervosa - Tecnologia del DNA ricombinante - Cellule staminali - Ormoni e loro azione - Cenni di genetica evolutiva

TESTI CONSIGLIATI1) Cambpell & Reece, Biologia Applicata, Pearson 2) Brooker, Biologia, McGraw-Hill 3) De Leo, Ginelli e Fasano, Biologia e Genetica, EdiSES 4) Savada, Elementi di Biologia e Genetica, Zanichelli

Cosa studia la Biologia?La Biologia lo studio scientifico degli organismi viventi

Quali sono le caratteristiche di un organismo vivente? Gli organismi viventi si originano solo per divisione di cellule preesistenti Tutti gli organismi sono composti da una o pi cellule Contengono uninformazione genetica Utilizzano linformazione genetica per riprodursi Si sono evoluti Possono estrarre energia dallambiente circostante e utilizzarla per le proprie funzioni Possono regolare il loro ambiente interno

Classificazione degli organismi viventiI sei regni del mondo biologico

La cellula lunit strutturale e funzionale che costituisce gli organismi viventi

La cellula ha una complessit di: Forma Funzione

Tutte le cellule hanno in comune tra loro tre caratteristiche: 1) Membrana plasmatica 2) Materiale genetico sottoforma di nucleo o di nucleoide 3) Citopasma

Le cellule in base alla complessit della loro organizzazione interna vengono distinte in : - Procarioti: singola molecola di DNA immersa nel citoplasma - Eucarioti: molecola di DNA racchiusa nel NUCLEO

I procarioti sono gli organismi pi semplici In genere sono unicellulari, ma possono presentarsi sotto forma di gruppi di aggregazione o di gruppi con centinaia di individui e possono aver forme molto diverse Comprendono i batteri (bacteria e archea) e le alghe verdi

I batteri, osservati a microscopio elettronico, sono caratterizzati da forme molto diverse

Sono caratterizzati da una membrana cellulare, un nucleoide immerso nel citoplasma ma non delimitato da una membrana. Sono dotati di unulteriore struttura di rivestimento chiamata parete cellulare che rappresenta uno strato rigido di spessore variabile che protegge la cellula. A seconda della composizione della parete i batteri vengono distinti in: GRAM positivi (peptidoglicano) GRAM negativi (fosfolipidi)

I batteri hanno possibilit di movimento: I FLAGELLI rappresentano le strutture di movimento di un batterio

Le cellule eucariotiche sono pi strutturate e complesse Parola chiave: Compartimentalizzazione Negli eucarioti, i processi funzionali avvengono in luoghi delimitati separati tra loro da strutture di membrana in strutture definite ORGANULI

Vantaggi e svantaggi della compartimentalizzazione

Vantaggi: creazione di un microambiente in cui tutte le sostanze che servono per una determinata funzione sono concentrate Possibilit di concentrare le attivit pericolose o tossiche in determinati organuli Svantaggi: le attivit devono essere tra loro integrate in modo che si creino percorsi di attivit e di smistamento di prodotti da un organulo allaltro I prodotti devono essere trasportati

Organismi Unicellulari: sonocostuituiti da una singola cellula che svolge tutte le funzioni vitali

Organismi Multicellulari: sonocostuituiti da molti tipi diversi di cellule che svolgono funzioni specializzate

Organismi unicellulari eucarioti

Complessit di funzioni:

Le cellule possiedono un programma genetico: linformazione depositata in un insieme di geni. Linformazione condensata nel nucleo Le cellule acquisiscono energia e la utilizzano Svolgono una variet di reazioni chimiche Sono impegnate in numerose attivit meccaniche Sono capaci di rispondere agli stimoli Sono capaci di auto-regolazione Si riproducono

Gli organismi pluricellulari sono costituiti da cellule specializzate nello svolgere funzioni tra loro molto diverse

Vari tipi di cellule eucariotiche

motoneurone

Cellule HeLa osservate al microscopio elettronico Isolate nel 1950

I biologi come studiano la vita? Importanza del Metodo Scientifico che prevede cinque passaggi: 1- Effettuare osservazioni 2- Porsi delle domande 3- Formulare delle ipotesi 4- Fare previsioni basate sulle ipotesi 5- Verificare le ipotesi e le previsioni