Conoscenza delle proprietà fondamentali degli esseri viventi. Modelli di organizzazione cellulare: procarioti ed eucarioti. Definizione di virus.
Le macromolecole biologiche. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi. Lipidi: acidi grassi trigliceridi fosfogliceridi, steroidi. Aminoacidi, struttura delle proteine. Cenni su enzimi e catalisi. Nucleotidi, nucleosidi e acidi nucleici.
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. e di adesione cellulare. 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: reticolo endoplasmatico liscio e granulare, ribosomi, apparato di Golgi. 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, movimento ameboide e 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 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. Meiosi e origine della variabilità genetica. Apoptosi.
Riproduzione
Riproduzione asessuata e sessuata. Spermatogenesi, ovogenesi, fecondazione, approfondimenti su tecniche di riproduzione assistita. Elementi di biologia dello sviluppo.
Il genoma umano: organizzazione, famiglie di geni, pseudogeni, sequenza mediamente ripetute, sequenze altamente ripetute
Principi basilari della genetica.
Leggi di Mendel. Concetti di gene, omozigosi, eterozigosi, allele, genotipo, fenotipo. Dominanza incompleta, codominanza, allelia multipla, pleiotropia.
Cromosomi umani e cariotipo.
Cromosomi sessuali ed eredità legata al sesso. Corpo di Barr e inattivazione del cromosoma X. Eredità autosomica dominante e recessiva. Eredità associata ai cromosomi X e Y.
Variazione della struttura e del numero dei cromosomi: duplicazioni, delezioni, inversioni para e pericentriche, traslocazioni semplici e reciproche. Aneuploidia, poliploidia.
Concetto di mutazione, mutazioni spontanee e indotte; agenti mutageni fisici e chimici.
Sistemi di riparazione dei danni al DNA e loro contributo alla variabilità genetica.
Genetica Batterica: caratteristiche del cromosoma batterico, trasformazione, trasduzione e coniugazione. Cenni di regolazione genica nei procarioti.
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.