BASI MOLECOLARI E CELLULARI DELLA VITA Canale unico

Docente coordinatore e verbalizzante: ILARIA LAUDADIO

Modulo 1: FISICA APPLICATA

Tipologia
Scienze propedeutiche
SSD
PHYS-06/A
Anno
1º anno
Semestre
1º semestre
CFU
1
Distribuzione delle ore
12 classroom hours
Docenti
Camilla Valentini

Modulo 2: BIOCHIMICA

Tipologia
Scienze biomediche
SSD
BIOS-07/A
Anno
1º anno
Semestre
1º semestre
CFU
2
Distribuzione delle ore
24 classroom hours
Docenti
PAOLA CARLINI

Modulo 3: BIOLOGIA APPLICATA

Tipologia
Scienze biomediche
SSD
BIOS-10/A
Anno
1º anno
Semestre
1º semestre
CFU
2
Distribuzione delle ore
24 classroom hours
Docenti
ILARIA LAUDADIO

Modulo 4: GENETICA MEDICA

Tipologia
Scienze biomediche
SSD
MEDS-01/A
Anno
1º anno
Semestre
1º semestre
CFU
1
Distribuzione delle ore
12 classroom hours
Docenti
Gloria Pessina

Risultati di apprendimento attesi

1) Conoscenze e capacità di comprensione:
• Acquisizione di una visione generale e integrata delle strutture e funzioni della cellula eucariote
• Comprensione della struttura, classificazione e funzione delle macromolecole biologiche
• Conoscenza del metabolismo cellulare e dei meccanismi molecolari del funzionamento cellulare
• Padronanza degli elementi di genetica medica generale e applicata
• Comprensione dei fenomeni fisici necessari per interpretare i processi biologici e le metodologie proprie della professione infermieristica
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione (abilità):
• Acquisizione delle nozioni fondamentali di biologia, biochimica, fisica e genetica necessarie per comprendere i meccanismi fisiologici e patologici dell'organismo umano
• Sviluppo di competenze teoriche essenziali per l'aggiornamento continuo del profilo professionale
• Capacità di comunicare efficacemente utilizzando la terminologia scientifica appropriata per descrivere concetti di biologia, biochimica, fisica e genetica

Prerequisiti

Nozioni a livello di scuola secondaria di biologia, chimica e fisica.

Programma dell’insegnamento

Modulo: FISICA APPLICATA
1) Introduzione
• Grandezze Fisiche e Unit`a di Misura
1. Grandezze Fisiche e Unit`a di Misura
2. Grandezze misurabili fondamentali: lunghezza, tempo, massa
3. Unit`a di misura di lunghezza, tempo, massa: metro (m), secondo (s),
kilogrammo (kg)
4. Grandezze derivate
5. Sistema Internazionale (SI) di unit`a di misura
6. Multipli e sottomultipli di unit`a di misura
7. Richiami di algebra: potenze di dieci
8. Conversioni di unit`a di misura
9. Analisi dimensionale
10. Errore sperimentale
2) Meccanica: I parte
• Sistemi di Riferimento Inerziali e I Principio della Meccanica
1. Sistema di riferimento
2. Principio d’inerzia e sistemi di riferimento inerziali
3. Principio di relativit`a del moto di Galileo
4. I Principio della Meccanica
• Forze e III Principio della Meccanica
1. Propriet`a delle forze
2. Richiami di trigonometria (funzioni seno, coseno e tangente) e cal-
colo vettoriale
3. Componenti di una forza e somma vettoriale
4. Descrizione di alcuni importanti tipi di forze: gravit`a, contatto,
attrito
5. III Principio della Meccanica
6. Applicazione: trazione cervicale
7. Applicazione: calcolo della forza di superficie sull’articolazione
anca-femore

3) Meccanica: II parte
• Statica del Corpo Rigido
1. Momento di una forza
2. Condizione di equilibrio statico
3. Condizioni di equilibrio: leve
4. Baricentro: definizione e localizzazione
5. Applicazione: equilibrio del corpo umano
• Cinematica e dinamica del punto materiale
1. Velocit`a media ed istantanea
2. Accelerazione media ed istantanea
3. Moto rettilineo uniforme
4. Moto uniformemente accelerato
5. Moto periodico e circolare uniforme: periodo e pulsazione
6. Moto sotto l’azione della gravit`a
7. II Principio della Meccanica
4) Fluidi
• Statica dei fluidi
1. Fluidi e solidi
2. Densit`a e pressione di un fluido
3. Propriet`a dei fluidi: legge di Pascal, legge di Stevino
4. Principio di Archimede: galleggiamento
5. Pressione atmosferica e barometro a mercurio
6. Manometri a tubo aperto e misura della pressione relativa
7. Applicazione: misura della pressione del sangue
• Dinamica dei fluidi
1. Portata ed equazione di continuit`a
2. Legge di Bernoulli: aneurisma
3. Fluido viscoso: moto laminare e turbolento
4. Viscosit`a
5. Moto di un fluido viscoso: legge di Poiseuille
6. Applicazione: circolazione del sangue nel corpo umano
7. Applicazione: velocit`a di sedimentazione
8. Tensione superficiale e capillarit`a

5) Energia, Lavoro e Calore
• Energia e lavoro
1. Energia cinetica, energia potenziale e forze conservative
2. Conservazione dell’energia meccanica
3. Lavoro e forze non-conservative: teorema lavoro-energia
4. Potenza
5. Trasformazione dell’energia meccanica in calore: I Principio della
Termodinamica
• Termometria e calorimetria
1. Temperatura e sua misura: grado Celsius e Kelvin
2. Calore specifico ed equivalente meccanico del calore, kilocaloria
3. Temperatura di equilibrio
4. Calore latente
• Macchine termiche e propagazione del calore
1. Macchine termiche
2. Applicazione: metabolismo e potenza metabolica basale
3. Conduzione, convezione ed irraggiamento
4. Applicazione: termoregolazione del corpo umano
6) Onde e Radiazione Elettromagnetica
• Onde
1. Natura delle onde
2. Onde periodiche: ampiezza, lunghezza d’onda, frequenza e periodo
3. Energia e intensit`a di un’onda
4. Onde stazionarie
• Suono e radiazione elettromagnetiche
1. Onde sonore: altezza e sensazione sonora (decibel)
2. Natura delle onde elettromagnetiche e velocit`a della luce
3. Spettro della radiazione elettromagnetica
4. Effetto Doppler
7) Forza Elettriche e Magnetiche
• Forza elettrica e corrente
1. Carica elettrica e legge di Coulomb
2. Campo elettrico

3. Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico
4. Corrente elettrica
5. Legge di Ohm
6. Potenza erogata da un generatore e dissipata da una resistenza
• Elettromagnetismo
1. Magnetismo
2. Campo magnetico
3. Forze magnetiche delle correnti elettriche
4. Forze magnetiche sulle correnti elettriche e sulle cariche elettriche
in movimento
5. Induzione magnetica
6. Campo elettromagnetico e radiazione elettromagnetica
8) Forza Nucleare e Radioattivit`a
• Radioattivit`a e radiazione nucleare
1. Struttura dell’atomo
2. Nucleo atomico e radioattivit`a: decadimenti α, β, γ
3. Radiazione nucleare e dosimetria
4. Cenni sulla formazione dell’immagine in Radiologia


Modulo: BIOCHIMICA
SIGNIFICATO GENERALE DEL METABOLISMO. Le vie metaboliche. Anabolismo e catabolismo. Regolazione del metabolismo. Errori congeniti del metabolismo. I cicli della materia nella biosfera: ciclo del carbonio e ciclo dell’azoto.

GLI ENZIMI. Classificazione degli enzimi. Coenzimi e cofattori. Isoenzimi. Il complesso enzima-substrato: teoria della chiave e serratura e teoria dell’adattamento indotto. Fattori che influenzano l’attività enzimatica. Comportamento allosterico di alcuni enzimi. Dosaggio enzimatico per fini diagnostici. Inibizioni dell’attività enzimatica.

I CARBOIDRATI: classificazione.
IL METABOLISMO DEI CARBOIDRATI. Fermentazione lattica ed alcolica. Glicolisi. Ciclo di Cori. Glicogenosintesi. Glicogenolisi. Via dei pentosi fosfati. Gluconeogenesi.

BIOENERGETICA ED OSSIDORIDUZIONI BIOLOGICHE. Ciclo di Krebs. Catena respiratoria. Fosforilazione ossidativa.

I COMPOSTI AZOTATI ED IL LORO METABOLISMO. Metabolismo degli amminoacidi (deamminazione, transamminazione, decarbossilazione). Ciclo dell’urea. Metabolismo delle basi azotate. Biosintesi delle basi puriniche e pirimidiniche.

I LIPIDI: classificazione
IL METABOLISMO DEI LIPIDI. Biosintesi degli acidi grassi. La -ossidazione degli acidi grassi. Produzione dei corpi chetonici. Biosintesi del colesterolo.

L’ACQUA E LE SOLUZIONI.

LE VITAMINE IDROSOLUBILI E LIPOSOLUBILI





Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
Unità 1. Caratteristiche generali delle cellule (4 ore)
Teoria cellulare. Organizzazione della cellula Procariotica ed Eucariotica. Composizione chimica della cellula, struttura e funzione delle macromolecole biologiche (carboidrati, proteine, lipidi, acidi nucleici). Enzimi e catalisi enzimatica.
Unità 2. Basi molecolari dell’ereditarietà (4 ore)
Il DNA. La struttura della doppia elica. La replicazione del DNA. Cenni sulla riparazione del DNA. Cenni sulla telomerasi.
Unità 3. L’espressione dell’informazione genica: dal DNA alle Proteine (6 ore)
L’RNA. La trascrizione. Maturazione degli mRNA eucariotici. Il codice genetico. I tRNA e i ribosomi. La traduzione. Cenni sul controllo dell’espressione genica negli eucarioti: fattori di trascrizione, enhancers, regolazione della struttura della cromatina, controllo post-trascrizionale e post-traduzionale.
Unità 4. Organizzazione della cellula (6 ore)
Struttura e proprietà delle membrane biologiche. Organuli citoplasmatici: nucleo, apparato del Golgi, reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, ribosomi, mitocondri, lisosomi, perossisomi. Esocitosi e endocitosi. Il citoscheletro.
Unità 5.Comunicazione cellulare (2 ore)
La segnalazione cellulare. Classi di recettori. Trasduzione del segnale.
Unità 6. Il ciclo di divisone delle cellule (2 ore)
Il ciclo cellulare. La mitosi. Riproduzione sessuata e meiosi



Modulo: GENETICA MEDICA
Macromolecole biologiche: acidi nucleici. DNA e RNA: struttura e funzione. Organizzazione della cromatina, cromosomi. Il cariotipo. Gene eucariotico.
Espressione genica: trascrizione, maturazione dei trascritti primari, codice genetico, traduzione. Regolazione dell'espressione genica: generalità.
Ciclo cellulare: interfase, duplicazione del DNA, mitosi. Regolazione del ciclo cellulare: punti di controllo del ciclo cellulare e complessi CdK-cicline.
Riproduzione degli organismi pluricellulari; meiosi e suo significato, gametogenesi maschile e femminile.
Introduzione alla genetica: terminologia (alleli, omozigote ed eterozigote, dominanza e recessività, genotipo e fenotipo).
Genetica generale: leggi di Mendel ed estensioni all'analisi mendeliana (dominanza incompleta, codominanza, poliallelia).
Mutazioni geniche (puntiformi, missenso, silenti, non-senso, neutre), genomiche (aneuploidie e poliploidie) e cromosomiche (delezione, duplicazione, inversione, traslocazione).
Genetica umana: consulenza genetica e alberi genealogici. Eredità autosomica dominante e recessiva. Eredità legata al sesso. Eredità poligenica e multifattoriale. Eredità mitocondriale.
Classificazione delle malattie genetiche. Le malattie cromosomiche di numero e struttura, le tecniche di citogenetica. Esempi di malattie cromosomiche: le aneuploidie. Le malattie autosomiche dominanti, autosomiche recessive ed X-Linked: meccanismo ed esempi di patologie. Malattie mitocondriali: meccanismo ed esempi di patologie. Malattie multifattoriali: meccanismo ed esempi di patologie. Consulenza genetica e malformazioni.
Diagnosi prenatale. Diagnosi prenatale: amniocentesi e villocentesi, NIPT.


Testi di riferimento

Modulo: FISICA APPLICATA
Testo adottato:
D. Scannicchio, E. Giroletti, Elementi di Fisica Biomedica, EdiSES

Testi consigliati:
A.H. Cromer, Fisica per Medicina-Farmacia e Scienze Biologiche, Piccin
P. Davidovits, Fisica per le professioni sanitarie, UTET Universit`a
V. Monaco, R. Sacchi, A. Solano, Elementi di Fisica, McGraw Hill


Modulo: BIOCHIMICA
TESTI CONSIGLIATI : M. Stefani – N. Taddei - CHIMICA BIOCHIMICA E BIOLOGIA APPLICATA- Ed. Zanichelli
M.Stefani - N.Taddei – CHIMICA & BIOCHIMICA - Zanichelli



Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
Elementi di biologia e genetica, P. Bonaldo, C. Crisafulli, R. D'Angelo, M. Francolini, S. Grimaudo, C. Rinaldi, P. Riva, M.G. Romanelli, EdiSES

Biologia. Come funziona la vita. James R. Morris, Daniel L. Hartl, Andrew H. Knoll, Robert A Lue, Melissa Michael, ZANICHELLI.

Elementi di Biologia, E. P. Solomon, C. E. Martin, D. W. Martin, L. R. Berg, EdiSES

Elementi di biologia e genetica. Raven, Johnson, Mason, PICCIN




Modulo: GENETICA MEDICA
Genetica umana e medica. Neri, Genuardi – 2024. Ed. Edra. ISBN:9788821455209
Genetica Medica Essenziale. Dallapiccola, Novelli – 2024. Ed. Falco Edizioni Scientifiche. ISBN:9791280774439
Dispense

Bibliografia

Modulo: FISICA APPLICATA
N/D
Modulo: BIOCHIMICA
N/D
Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
N/D
Modulo: GENETICA MEDICA
N/D

Modalità di svolgimento

Il corso è basato su lezioni frontali e momenti in cui saranno proposte prove di autovalutazione in aula con successiva discussione dei risultati.
Lo studente potrà trovare sulla piattaforma e-learning il materiale didattico (programma del corso, testi consigliati, informazioni inerenti al corso) utili per la preparazione
dell’esame. Resta inteso che le slide e gli appunti sono una guida agli argomenti di esame, ma non potranno mai assolutamente sostituirsi ai testi consigliati e alle lezioni frontali tenute dal docente.

Frequenza

Frequenza obbligatoria

Modalità di esame

L’esame del corso integrato consisterà nella somministrazione di un compito scritto con domande a risposta multipla.

-20 domande di Biologia Applicata
-10 domande di Genetica
-20 domande di Biochimica
-10 domande di Fisica

Ogni domanda avrà 5 possibili risposte. Una sola risposta sarà esatta.
Punteggio Biologia e Biochimica: Risposta Sbagliata =0; Risposta Corretta=1,5
Punteggio Genetica e Fisica: Risposta Sbagliata =0; Risposta Corretta=3

Il tempo a disposizione sarà di 1 ora e 15 minuti per ogni compito.

L’esame si riterrà superato SOLO se lo studente avrà ottenuto una valutazione maggiore o uguale a 18/30 in OGNUNO dei 4 moduli. Il voto finale sarà la media delle votazioni di ogni modulo pesata per il numero di CFU di ogni insegnamento.

Esempi di domande

Che cos'è il promotore di un gene?
Qual'è il polisaccaride di riserva degli organismi animali ?

Programmazione delle attività didattiche

Modulo: FISICA APPLICATA
N/D
Modulo: BIOCHIMICA
N/D
Modulo: BIOLOGIA APPLICATA

  • Teoria cellulare. Organizzazione della cellula Procariotica ed Eucariotica. Composizione chimica della cellula, struttura e funzione delle macromolecole biologiche (carboidrati, proteine, lipidi, acidi nucleici). Enzimi e catalisi enzimatica.

  • Il DNA. La struttura della doppia elica. La replicazione del DNA. Cenni sulla riparazione del DNA. Cenni sulla telomerasi

  • L’espressione dell’informazione genica: dal DNA alle Proteine (6 ore)L’RNA. La trascrizione. Maturazione degli mRNA eucariotici. Il codice genetico. I tRNA e i ribosomi. La traduzione. 

  • Cenni sul controllo dell’espressione genica negli eucarioti: fattori di trascrizione, enhancers, regolazione della struttura della cromatina, controllo post-trascrizionale e post-traduzionale.Struttura e proprietà delle membrane biologiche

  • Organuli citoplasmatici: nucleo, apparato del Golgi, reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, ribosomi, mitocondri, lisosomi, perossisomi. Esocitosi e endocitosi. Il citoscheletro. 

  • La segnalazione cellulare. Classi di recettori. Trasduzione del segnale.Il ciclo cellulare. La mitosi. Riproduzione sess



Modulo: GENETICA MEDICA
N/D

  • Anno accademico2026/2027
  • Corso di studio a cui afferisce l’insegnamentoInfermieristica (abilitante alla professione sanitaria di Infermiere) - Corso di laurea V - ASL Viterbo
  • Presenza obbligatoriaNo
  • Linguaita
  • CFU6 CFU distribuiti in 4 moduli didattici integrati
  • Durata complessiva72 ore