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Sandra MARMIROLI
Professore Ordinario
Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze,sede Istituti Anatomici (area Policlinico)
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Insegnamento: Scienze Biologiche
Tecniche di fisiopatologia cardiocircolatoria e perfusione cardiovascolare (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Il corso integrato fornisce allo studente le conoscenze fondamentali sulle macromolecole e le loro caratteristiche chimiche, sulle strutture e funzioni delle cellule, sui meccanismi biologici e biochimici cellulari, e sulle principali vie metaboliche. L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni fondamentali di fisica, biologia, biochimica, citologia e genetica che permettano di comprendere i comportamenti dei composti che partecipano ai principali processi biologici, e spiegare il ruolo biologico, strutturale e funzionale di proteine, zuccheri e grassi. La conoscenza di tali meccanismi crea le basi per la comprensione di altre discipline, quali l’anatomia, fisiologia e la patologia. L’integrazione di queste conoscenze nel contesto dei vari tessuti e nel mantenimento dell'omeostasi corporea, con cenni sulle conseguenze patologiche di un malfunzionamento o di deregolazione di alcune di queste funzioni, sarà fondamentale per i successivi corsi di anatomia, fisiologia e patologia.
Prerequisiti
Nessuna propedeuticità. Il corso sarà più facilmente fruibile con una adeguata preparazione di base di Chimica, Fisica, Matematica e Scienze conseguita alle scuole superiori.
Programma del corso
FISICA: Cinematica del punto materiale. Principi del moto di Newton. Fenomeni di attrito. Moto circolare uniforme e
moto armonico. Le leve. Statica e dinamica dei fluidi, legge di Stevino, legge di Pascal. Principio di Archimede.
Legge di Bernoulli. La viscosità. Cenni di emodinamica. Misura della pressione. Moto in regime viscoso:
sedimentazione, centrifugazione, elettroforesi di DNA e di proteine. Onde meccaniche La risonanza. Il suono e
la sua misura in decibel. Legge di Coulomb. Il potenziale elettrico e i condensatori. La corrente elettrica e i
resistori. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica.
Chimica e Biochimica CFU 3 (24 ore): Presentazione del corso: contenuti, libri di testo consigliati, modalità di esame. Tavola periodica. Isotopi. Soluzioni liquide, gassose, solide. Leggi dei gas. Legge di Boyle, Legge di Gay-Lussac, numero di Avogadro. pH nei sistemi biologici, soluzioni ipotoniche, isotoniche e ipertoniche. Osmosi. Gruppi Funzionali e legami chimici di interesse biochimico. Chimica organica: idrocarburi, alcoli, aldeidi e chetoni, gruppo carbonilico, carbossilico, ammine, idrocarburi aromatici. Le biomolecole: aminoacidi e proteine. Cenni su amine biogene. Emoglobina e mioglobina. Collagene. Basi azotate, nucleotidi e acidi nucleici. Carboidrati semplici e complessi. Glicogeno, amido, glicosaminoglicani. Lipidi (trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo). Enzimi: classi enzimatiche, isoenzimi, transaminasi. Vitamine liposolubili e idrosolubili.
Biologia (2CFU): Caratteristiche degli esseri viventi. Cellule eucariotiche, Procarioti, Virus, Prioni- 0,25 CFU; La membrana plasmatica: Composizione, Diffusione semplice e facilitata, trasporto attivo di membrana. - 0,25 CFU; Struttura e funzioni del nucleo. Struttura e funzioni del citoscheletro. Citoplasma, traffico membranoso interno. Mitocondri e Organelli. 0,25 CFU; Replicazione del DNA, Trascrizione, Traduzione, Sintesi proteica 0,5 CFU; Ciclo cellulare, Mitosi e Meiosi-0,25 CFU; Apoptosi, Comunicazione intercellulare- 0,25 CFU; leggi di Mendel ed estensioni della genetica Mendeliana 0,25CFU.
Genetica Medica (2CFU) per Igiene Dentale: 0.5 CFU Introduzione alla genetica medica-Definizione di malattia mendeliana; Analisi di alberi genealogici; Meccanismi di trasmissione ereditaria; Espressività e penetranza; 0,25 CFU Il Progetto genoma umano; 0,25 CFU Struttura del genoma umano ,Ereditarietà mitocondriale; 0,5 CFU Mutazioni e Polimorfismi del DNA; Anomalie cromosomiche di numero e di struttura; 0,25 CFU Malattie da Microdelezioni; Malattie da espansioni di sequenze ripetute; Malattie da Imprinting;0,25 Metodi diagnostici.
Metodi didattici
L’insegnamento viene svolto in presenza con l’ausilio di sistemi multimediali (lavagne elettroniche, computer, presentazioni power point).
I docenti forniscono materiale didattico inerente agli argomenti trattati sotto forma di diapositive e, qualora la didattica in presenza non sia possibile, di videoregistrazione.
La frequenza è obbligatoria al 75% delle lezioni, come previsto da regolamento didattico del Corso di Studio: una presenza inferiore non consente l'iscrizione all'appello d'esame. La registrazione delle presenze è effettuata mediante registro firme cartaceo. I docenti sono a disposizione degli studenti previo appuntamento (vedi indicazioni sulla pagina UNIMORE del docente). L'insegnamento è erogato in lingua italiana.
Testi di riferimento
FISICA:
* Fisica applicata alle scienze mediche
Gian Marco Contessa Giuseppe AugustoMarzo
Zanichelli
CHIMICA e BIOCHIMICA:
• Tiziana Bellini Chimica Medica e propedeutica biochimica, Zanichelli 2017
• Massimo Stefani, Niccolo’ Taddei, Chimica e Biochimica, Zanichelli 2017
• M. Samaja-R.Paroni Chimica e biochimica per le lauree triennali dell’area biomedica. Piccin 2013
• K.Denniston, J. Topping, D. Dorr, R.Caret Chimica generale, chimica organica. Propedeutica biochimica, Mcgraw Hill 2020
• Volpi-Maccari Biochimica strutturale, funzionale e metabolica. Idelson-Gnocchi.2018
• David L Nelson Michael M Cox Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli 2018
• Devlin. Biochimica con Aspetti Clinici – Farmaceutici. Edises.2013
BIOLOGIA:
Zanichelli Editore, “Elementi di Biologia e Genetica” Edizione V/2019, D. Sadava, D.M. Hillis, H.C. Heller, S. Hacker.
Edises Editore, “Elementi di Biologia” Edizione VIII/2021, E. P. Solomon, C. E. Martin, D. W. Martin, L. R. Berg.
Zanichelli Editore, “Biologia & Genetica”, di Chiara Donati, Massimo Stefani e Niccolò Taddei.
GENETICA MEDICA:
Genetica molecolare umana di Tom Strachan, Andrew P. Read, Zanichelli 2021;
Genetica e Genomica, di Tom Strachan, Judith Goodship e Patrick Chinnery, Zanichelli 2016.
Verifica dell'apprendimento
L’esame sarà volto a verificare le conoscenze di base delle discipline
A seconda dei diversi moduli:
Modulo Chimica e Biochimica. L'esame si svolgerà in presenza e in forma scritta. La durata della prova scritta è di 2 ore ed è costituita da domande a risposta aperta
Modulo Biologia: Prova scritta con domande a risposta multipla; durata: 1 ora.
Modulo Genetica Medica (Solo Igiene Dentale): La verifica dell’apprendimento prevede una prova orale che si svolgerà al termine dell’erogazione dell’insegnamento. La prova verrà svolta attraverso un colloquio volto a valutare le conoscenze del candidato e la capacità di collegare le nozioni acquisite allo scopo di sviluppare un pensiero critico e indipendente. La durata della prova è di circa 30/40 minuti. I colloqui prevedono almeno tre domande, con diverso grado di approfondimento e difficoltà e su diverse aree del programma.
Fisica: esame scritto con domande aperte e domande a risposta multipla. Il numero di domande e il tempo assegnato per lo svolgimento dipende dal numero di ore del modulo:
8 ore: 4 domande aperte 50 min
16 ore: 8 domande aperte 1 h 15 min
24 ore: 12 domande aperte 1 h 35 min
Per le domande a risposta multipla si considera la corversione 1 domanda aperta -> 2 domande a risposta multipla
Gli esami si svolgeranno al termine dell'insegnamento, secondo il calendario ufficiale degli esami pubblicato su piattaforma ESSE3. Lo studente potrà effettuare l'iscrizione sempre tramite piattaforma ESSE3. Il voto di ogni modulo sarà espresso in trentesimi. La soglia della sufficienza è pari a 18/30.
Risultati attesi
1. Conoscenza e capacità di comprensione: gli studenti apprendono nozioni fondamentali di Fisica, Chimica generale, organica e biochimica necessarie per comprendere il comportamento dei composti biologici. Gli studenti acquisiscono conoscenza sulle caratteristiche fondamentali morfologiche e funzionali della cellula.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti applicano, elaborano e correlano le conoscenze acquisite.
3. Autonomia di giudizio: gli studenti migliorano capacità di comprensione e discussione critica delle informazioni che vanno integrando dai diversi moduli.
4. Abilità comunicative: gli studenti sarà in grado di utilizzare i principi di insegnamento e apprendimento per esprimere i concetti appresi con un linguaggio appropriato che sarà di ausilio da laureato per interagire con i pazienti e le famiglie.
5. Capacità di apprendimento: l’integrazione dei moduli del corso di studio consente di acquisire strumenti metodologici indispensabili per raccogliere, organizzare e interpretare informazioni dalle diverse risorse disponibili, allenarsi a discutere criticamente e a consultare testi scientifici, per provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.