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Gli argomenti trattati durante il corso saranno i seguenti:
I lezione.
La teoria cellulare. Descrizione delle caratteristiche definenti una cellula e differenze fra cellule eucariotiche e procariotiche. Descrizione della morfologia delle membrane biologiche: il modello a mosaico fluido; struttura chimica dei fosfolipidi; struttura del colesterolo e ruolo nel regolare la fluidità della membrana; proteine intrinseche di membrana e periferiche; Cenni sulle diverse funzione svolte dalle membrane biologiche.
II Lezione: Il nucleo e l'organizzazione del materiale
Struttura dell'involucro nucleare e dei pori nucleari. Struttura degli acidi nucleici: il nucleotide, i legami fosfodiesterici. Struttura B del DNA. Differenze fra DNA e RNA. Organizzazione del DNA nel nucleo della cellula eucariotica: la cromatina. Differenze fra eucromatina ed eterocromatina. Gli istoni e il nucleosoma: primo livello di compattazione della cromatina. Struttura del cromosoma metafasico: cromatidi, centromero, telomeri. Definizione di cromosomi omologhi.
III Lezione: Gli organuli cellulari
I ribosomi: struttura molecolare della subunità minore e maggiore. Localizzazione cellulare.
Reticolo endoplasmatico: struttura del reticolo endoplasmatico liscio e rugoso. Ruolo svolto dal reticolo endoplasmatico rugoso nelle modificazioni post-traduzionali delle proteine e nel trasporto co-traduzionale. Ruolo del reticolo endoplasmatico liscio nella sintesi dei lipidi e fosfolipidi, metabolismo dei carboidrati, detossificazione sostanze nocive e nell’omeostasi del Calcio.
Apparato del Golgi: struttura. Apparato del Golgi come sede delle modificazioni post-traduzionali delle proteine. Sintesi dei lisosomi.
Lisosomi: descrizione della loro struttura. Il loro ruolo nel turnover degli organuli cellulari e nella digestione di sostanze esogene alla cellula ingerite mediante endocitosi.
Perossisomi: struttura e funzione come organuli ossidativi.
Mitocondri: struttura e funzione dei mitocondri. Caratteristiche del DNA mitocondriale. L’eredità matrilineare del DNA mitocondriale. L’origine endosimbiontica dei mitocondri.
IV Lezione: Il citoscheletro, la matrice extracellulare
Descrizione della morfologia e funzione del citoscheletro. Microtubuli, filamenti di actina e filamenti intermedi. Struttura di ciglia e flagelli. Ruolo dei filamenti di actina nel movimento ameboide. La matrice extracellure, cenni sui protoglicani e le proteine fibrose quali collagene ed elastina.
V Lezione: Il ciclo cellulare e la replicazione del DNA
Descrizione delle fasi del ciclo cellulare. Cenni sul controllo del ciclo cellulare ad opera delle cicline e delle proteine cdk.
Descrizione delle diverse fasi della mitosi e della meiosi, ponendo particolare attenzione alle differenze fra i due processi. La meiosi nel contesto della spermatogenesi e della ovogenesi.
La replicazione del DNA: replicazione semi-conservativa. Le origini di replicazione e la forca di replicazione; gli enzimi coinvolti nel processo di replicazione; replicazione del filamento continuo e del filamento ritardato. Il problema della replicazione delle regioni telomeriche. La telomerasi. Il processo di replicazione verrà descritto anche mediante l’aiuto di video scaricati dal web.
VI lezione: Dal DNA alle proteine: la trascrizione e la traduzione.
Il dogma centrale della biologia. La trascrizione: le diverse tipologie di RNA, l'unità di trascrizione. L'RNA polimerasi. Descrizione della fase di inizio, allungamento e terminazione. Breve descrizione dei processi di maturazione degli mRNA messaggeri: capping; poliadenilazione; splicing. Caratteristiche del codice genetico. Struttura degli aminoacidi, il legame peptidico e la struttura primaria delle proteine. Struttura dei tRNA. Descrizione del processo di traduzione mediante l’utilizzo di video didattici.