1)Conoscenza delle proprietà fondamentali degli esseri viventi . Modelli di organizzazione cellulare: la teoria cellulare. Procarioti ed eucarioti. -Unità genetiche indipendenti: i virus.
2) 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. Acidi nucleici: DNA e RNA. Struttura e funzione.
Enzimi e catalisi
3) Conoscenza della struttura e delle funzioni degli organuli cellulari.
La membrana plasmatica: organizzazione molecolare della membrana; funzioni dinamiche delle membrane (diffusione semplice e facilitata, trasporto attivo; osmosi; endocitosi ed esocitosi; ricezione e trasmissione di stimoli e segnali).
Il nucleo e l’involucro nucleare. L’organizzazione molecolare della cromatina. Il nucleolo.
I ribosomi: morfologia, biogenesi e funzioni.
Il reticolo endoplasmatico liscio e granulare.
L'apparato di Golgi: struttura e funzione.
I lisosomi e le idrolasi lisosomiali.
I perossisomi.
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.
Segnali di smistamento delle proteine tra compartimenti intracellulari.
Il traffico vescicolare: meccanismi di formazione delle vescicole e segnali molecolari di smistamento.-Il citoscheletro ed il movimento cellulare. Microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi. I centrioli. Il sistema tubulo-dineinico ed il sistema acto-miosinico. -Adesione cellula-cellula e cellula-matrice. La matrice extracellulare.
4) Conoscenza dei meccanismi del flusso dell’informazione genetica dal DNA alle proteine
Struttura, funzione, trascrizione e maturazione funzionale degli RNA.
L’espressione dell’informazione genica: il codice genetico.
-La sintesi delle proteine.
-Il destino post-traduzionale delle proteine.
5) Conoscenza dei meccanismi di riproduzione cellulare.
-Il ciclo cellulare e la sua regolazione. Checkpoints. Segnali di regolazione del ciclo cellulare La mitosi.
- Controllo extracellulare della divisione, della crescita e della morte cellulare. Morte cellulare programmata: via intrinseca ed estrinseca. Ruolo delle caspasi.
-La riproduzione degli organismi viventi (asessuata, sessuata e partenogenetica). -La riproduzione sessuata.
-La meiosi e la gametogenesi.
-La fecondazione: meccanismo molecolare di riconoscimento tra gameti e attivazione dei processi intracellulari.
La comunicazione cellulare. Vie di trasduzione del segnale e risposte cellulari a breve termine: recettori di membrana e secondi messaggeri. Vie di segnalazione che controllano l’attività dei geni
I meccanismi di replicazione del DNA e le funzioni delle telomerasi ; i meccanismi di riparazione del DNA e le correlazioni con i fenomeni d’invecchiamento cellulare e con le patologie umane
- l controllo dell’espressione genica nei procarioti. Operone LAC e triptofano.
Il controllo dell’espressione genica negli eucarioti. Il rimodellamento della cromatina, le modificazioni degli istoni. La metilazione del DNA e sue implicazioni.