Conoscenza delle proprietà fondamentali degli esseri viventi. Modelli di organizzazione cellulare: procarioti ed eucarioti. Definizione di virus.
Acquisizione delle nozioni basilari che riguardano la composizione chimica degli esseri viventi.
Le macromolecole biologiche. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi. Lipidi: trigliceridi, colesterolo, fosfolipidi, glicolipidi. Aminoacidi neutri, acidi e basici. Proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Enzimi come catalizzatori. Acidi nucleici: DNA e RNA. Struttura e funzione.
Conoscenza della struttura e delle funzioni degli organuli cellulari.
La teoria cellulare. La membrana plasmatica: organizzazione molecolare della membrana; funzioni dinamiche delle membrane (diffusione semplice e facilitata, trasporto attivo; osmosi; endocitosi ed esocitosi)
Meccanismi di segnalazione cellulare. Meccanismi di adesione cellulare: matrice extracellulare ed apparati di giunzione. Il nucleo e l’involucro nucleare, trasporto attraverso i pori. L’organizzazione molecolare della cromatina. Il nucleolo e il nucleoplasma. Meccanismi e vie dello smistamento delle molecole: Il reticolo endoplasmatico liscio e granulare, ribosomi: morfologia, biogenesi e funzioni, l'apparato di Golgi: struttura e funzione. I lisosomi e le idrolasi lisosomiali. I perossisomi. I mitocondri e la respirazione cellulare. Morfologia, biogenesi e ruolo dei mitocondri nel metabolismo energetico. L' ATP come "valuta" energetica della vita. La respirazione anaerobica: la glicolisi. La respirazione aerobica: ciclo di Krebs, trasporto di elettroni e fosforilazione ossidativa. Il bilancio energetico della glicolisi e della respirazione. Il citoscheletro ed il movimento cellulare. Microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi. Il sistema tubulo-dineinico, la struttura e la funzione dell’assonema; il sistema acto-miosinico, i movimento ameboide e la contrazione muscolare.
Conoscenza dei meccanismi del flusso dell’informazione genetica dal DNA alle proteine
Trascrizione e maturazione funzionale degli RNA e differenze tra procarioti ed eucarioti. Controllo dell’espressione genica nei procarioti: concetto di operone. Controllo espressione genica negli eucarioti. Cenni sul ruolo dei micro RNA. Il codice genetico. Traduzione e sintesi proteica.
Il destino post-traduzionale delle proteine.
Conoscenza dei meccanismi di riproduzione cellulare.
Il ciclo cellulare e suo controllo. La replicazione del materiale genetico: meccanismo molecolare ed enzimatico. Mitosi. Apoptosi.
Riproduzione
Riproduzione asessuata e sessuata. La meiosi e origine della variabilità genetica. Spermatogenesi, ovogenesi, fecondazione
Principi basilari della genetica
Leggi di Mendel. Concetti di gene, omozigosi, eterozigosi, allele, genotipo, fenotipo. Dominanza incompleta, codominanza, allelia multipla, pleiotropia. Cromosomi sessuali ed eredità, il corpo di Barr. Cariotipo. Eredità autosomica dominante e recessiva. Eredità associata a X e Y. Mutazioni spontanee e indotte, mutazioni puntiformi. Variazione della struttura e del numero dei cromosomi.
Evoluzione
Introduzione alla teoria di Darwin sull’evoluzione, la selezione naturale, cenni sulla teoria sintetica dell’evoluzione, evidenze scientifiche dei meccanismi dell’evoluzione, la specie e la classificazione degli organismi.