- Oggetto:
- Oggetto:
Biologia
- Oggetto:
Biology
- Oggetto:
Anno accademico 2024/2025
- Codice attività didattica
- SCH0902
- Docente
- Adriano Ceccarelli (Docente Titolare dell'insegnamento)
- Corso di studio
- [f007-c501] laurea a ciclo unico in odontoiatria e protesi dentaria - a torino
- Anno
- 1° anno
- Periodo
- Annualità
- Tipologia
- Di base
- Crediti/Valenza
- 9
- SSD attività didattica
- BIO/13 - biologia applicata
- Erogazione
- Mista
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia esame
- Scritto ed Orale
- Prerequisiti
- Conoscenza delle nozioni basilari sulla struttura della cellula e delle principali macromolecole di interesse biologico
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Lo scopo del corso è quello di fornire allo studente la consapevolezza che le caratteristiche di un metazoo derivano dalla combinazione delle caratteristiche e delle funzioni delle singole cellule che lo compongono, e che qualsiasi patologia a carico di organi o distretti è riconducibile al malfunzionamento di gruppi di cellule che ne fanno parte. A tal fine lo studente dovrà acquisire nozioni riguardanti struttura e funzione della cellula nel suo insieme così come dei suoi componenti, e delle principali tecnologie molecolari, comprendendo altresì come queste nozioni siano utilizzate nella clinica.
The aim of the course is to provide the student with the awareness that the characteristics of a metazoan derive from the combination of the characteristics and functions of the individual cells it is comprised of, and that any pathology affecting organs or districts is attributable to the malfunction of groups of body cells. To this end, the student will have to acquire notions regarding the structure and function of the cell as a whole as well as of its components, and of the main molecular technologies, also understanding how these notions are used in the clinic.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Unità 1
conoscenza e comprensione
• spiegare come si fondano le teorie scientifiche • descrivere una cellula ed i suoi componenti • descrivere le principali attività e fuzioni cellulari collegandole agli organelli o ai sistemi di organelli a cui fanno capo • spiegare il nesso fra organizzazione della cellula e vita • descrivere le principali caratteristiche delle macromolecole di interesse biologico
comprensione e conoscenza applicata
• osservare immagini di cellule e riconoscere eventuali anomalie strutturali • ricondurre in modo semplice una malfunzionamento cellulare ad una disfunzione dell'organismo • definire su cosa si basa lo stato di salute
autonomia di giudizio
• capacità di identificare le informazioni necessarie alla soluzione di un problema riguardante il rapporto fra un malfunzionamento di un organello cellulare ed il fenotipo manifestato dalla cellula da varie fonti e valutandone di volta in volta l'utilità • capacità di identificare le informazioni necessarie alla soluzione di un problema riguardante il rapporto fra un malfunzionamento cellulare ed una alterazione dello stato di salute dell'indivduo da varie fonti e valutandone di volta in volta l'utilità
abilità comunicative
• dimostrare con elaborazione di testi scritti e materiale iconografico esplicativo (immagini, presentazionim mappe concettuali etc) di sapere comunicare in modo chiaro le proprie teorie le proprie conoscenze e le proprie competenze
capacità di apprendere
• riflettere sul proprio percorso di apprendimento dimostrando di saperne cogliere punti di forza e di debolezza • identificare atteggiamenti efficaci per migliorare la propria performance
Unità 2
conoscenza e comprensione
• Spiegare la provenienza e le modalità di utilizzo dell'energia nei sistemi biologici • Spiegare il concetto di lavoro cellulare • Descrivere i tipi di lavoro che una cellula svolge. • Descrivere il meccanismo di conversione dell’energia • Abbinare il tipo di lavoro svolto alle attività cellulari. • Spiegare il ruolo degli enzimi nella organizzazione cellulare. • Spiegare il ruolo dell'ATP nel trasferimento di energia chimica • Identificare le motivazioni che rendono necessario un sistema di trasporto di sostanze attraverso le membrane • Elencare le diverse tipologie di trasporto descrivendone i componenti • Spiegare le differenze funzionali ed il significato biologico dei vari sistemi di trasporto • Spiegare il ruolo della costruzione di gradienti elettrochimici nello svolgimento delle attività cellulari. •
conoscenza e comprensione
applicate • Associare semplici condizioni patologiche al malfunzionamento della sintesi di ATP spiegandone i motivi • Identificare potenziali effetti/sintomi del malfunzionamento dei meccanismi di trasporto •
autonomia di giudizio
• Capacità di identificare le informazioni necessarie a stabilire le possibili conseguenze di anomalie mitocondriali e dei sistemi di trasporto
abilità comunicative
• Dimostrare con elaborazione di testi scritti e materiale iconografico esplicativo (immagini, presentazioni mappe concettuali etc) di sapere comunicare in modo chiaro le proprie teorie le proprie conoscenze e le proprie competenze
capacità di apprendere
• Riflettere sul proprio percorso di apprendimento dimostrando di saperne cogliere punti di forza e di debolezza; Identificare atteggiamenti efficaci per migliorare la propria performance
Unità 3
conoscenza e comprensione
Elencare i principali componenti citoscheletrici. • Spiegare le differenze nel ruolo del citoscheletro in differenti tipi di cellule. • Descrivere i differenti tipi di movimento che una cellule deve essere in grado di attuare. • Abbinare ciascun tipo di movimento ai sistemi di fibre citoscheletriche corrispondenti. • Descrivere le modalità di conversione energetica che permettono il movimento. • Descrivere le principali vie di smistamento intracellulare • Descrivere la struttura e la funzione dei componenti citoscheletrici abbinandoli a vari processi cellulari. • Descrivere le modalità di conversione energetica che permettono il movimento. • Spiegare il ruolo del fenomeno della adesione e la interdipendenza adesione/citoscheletro. • Elencare i principali componenti del sistema di adesione ed i tipi di complessi giunzionali. • Spiegare il ruolo che ciascun tipo di complesso giunzionale ha in un tessuto. • Correlare difetti nei meccanismi di adesione a particolari condizioni patologiche. •
conoscenza e comprensione
• Identificare potenziali effetti/sintomi del malfunzionamento dei meccanismi di trasporto • Correlare difetti nello smistamento ad aspetti comuni di semplici situazioni patologiche • Correlare difetti nel movimento cellulare a semplici condizioni patologiche
autonomia di giudizio
• capacità di identificare le informazioni necessarie a stabilire la realzione esistente fra una semplice situazione patologica e un possibile diffetto nei sistemi di fibre citoscheletriche e dei sistemi di trasporto vesciolare
abilità comunicative
• dimostrare con elaborazione di testi scritti e materiale iconografico esplicativo (immagini, presentazionim mappe concettuali etc) di sapere comunicare in modo chiaro le proprie teorie le proprie conoscenze e le proprie competenze
capacità di apprendere
• riflettere sul proprio percorso di apprendimento dimostrando di saperne cogliere punti di forzA e di debolezza identificare atteggiamenti efficaci per migliorare la propria performance
Unità 4
conoscenza e comprensione
• descrivere le tipologie di comunicazione intercellulare fornendo degli esempi • descrivere le caratteristiche minime essenziali di una via di segnale • Descrivere struttura e funzione dei componenti delle principali vie di segnale • Spiegare il significato strategico delle connessioni trasversali fra differenti vie di segnale. • Collegare l'azione della trasduzione del segnale alla azione dei principali macchinari cellulari • spiegare la logica della attivazione di funzioni da parte di proteinchinasi/fosfatasi • spiegare la logica di funzionamento delle proteinG monomeriche ed eterotrimeriche • spiegare come il corretto funzionamento della trasduzione e della comunicazione fra cellule sia indipensabile per la salute dell'organismo • spiegare i meccanismi che controllano il ciclo cellulare la proliferazione cellulare
conoscenza e comprensione
applicate • Paragonare funzionalmente le principali vie di segnale abbinandole ad esempi funzionali reali. • produrre esempi di vie di segnale e bersagli cellulari ad esse associati • abbinare il malfunzionamento dei principali componenti delle vie di segnale a quadri patologici (diabete, cancro, difetti sviluppo, sindromi infiammatorie) • identificare i possibili problemi nel sistema di trasduzione del segnale che causano alcuni delle principali situazioni patologiche
autonomia di giudizio
• capacità di identificare le informazioni necessarie a stabilire la realzione esistente fra una semplice situazione patologica e un possibile diffetto nei sistemi di comunicazione cellulari
abilità comunicative
• dimostrare con elaborazione di testi scritti e materiale iconografico esplicativo (immagini, presentazionim mappe concettuali etc) di sapere comunicare in modo chiaro le proprie teorie le proprie conoscenze e le proprie competenze
capacità di apprendere
• riflettere sul proprio percorso di apprendimento dimostrando di saperne cogliere punti di forzA e di debolezza identificare atteggiamenti efficaci per migliorare la propria performance
Unità 5
conoscenza e comprensione
• Descrivere le caratteristiche della informazione genetica e le differenze rispetto ad altri tipi di informazione presenti nella cellula. • Definire la cromatina e descrivere i suoi livelli di organizzazione strutturale e funzionale • Descrivere le caratteristiche di un cromosoma e della parti di cui si compone • Definire l'informazione epigenetica e descriverne le caratteristiche • Definire il concetto di gene • Definire il concetto di genoma • Elencare i componenti del macchinario di replicazione del DNA • Descrivere gli aspetti rilevanti del meccanismo di replicazione del DNA nucleare • Descrivere i principali tipi di danno al DNA ed i principali aspetti dei meccanismi di riparazione • Spiegare il concetto di mutazione genetica e di fissazione delle mutazioni.
conoscenza e comprensione
applicate • Collegare le possibili conseguenze ad anomalie del processo di replicazione a semplici situazioni patologiche • Collegare anomalie del sistema di riparazone dei danni al DNA le modalità a semplici situazioni patologiche • Valutare la probabilità che anomalie di ciascuno dei due sistemi abbiano una rilevanza a seconda del tipo di cellule colpito.
autonomia di giudizio
• Capacità di identificare in autonomia le informazioni necessarie a valutare le basi genetiche di alcuni semplici stato patologici
abilità comunicative
• dimostrare con elaborazione di testi scritti e materiale iconografico esplicativo (immagini, presentazionim mappe concettuali etc) di sapere comunicare in modo chiaro le proprie teorie le proprie conoscenze e le proprie competenze
capacità di apprendere
• riflettere sul proprio percorso di apprendimento dimostrando di saperne cogliere punti di forz e di debolezza identificare atteggiamenti efficaci per migliorare la propria performance
Unità 6
conoscenza e comprensione
• Descrivere il processo della trascrizione • Identificare analogie e differenze con la replicazione • Elencare i componenti principali che prendono parte alla trascrizione procariotica ed eucariotica. • Descrivere i principali tipi di RNA associandoli alle funzioni specifiche • Definire l’espressione genica • Spiegare la relazione fra espressione genica e fenotipo • Spiegare la relazione esistente fra epigenoma ambiente e fenotipo • Definire il concetto di codice genetico e spiegarne le regole principali • Descrivere il meccanismo di sintesi proteica e elencarne i componenti principali
conoscenza e comprensione
applicate • Classificare i possibili livelli di alterazione dell'espressione di un gene. • Collegare le modalità di sintesi proteica alla organizzazione cellulare distinguendo le principali vie di smistamento. • Identificare la componente genetica dei malfunzionamenti collegabili a semplici situazioni patologiche ed analizzati finora • Spiegare la rilevanza delle differenze strutturali dei processi di trascrizione e sintesi proteica in situazioni di rilevanza sanitaria (es trattamento con antibiotici e chemoterapici)
autonomia di giudizio
• Capacità di identificare in autonomia le informazioni necessarie a valutare le basi genetiche di alcuni semplici stato patologici
abilità comunicative
• dimostrare con elaborazione di testi scritti e materiale iconografico esplicativo (immagini, presentazionim mappe concettuali etc) di sapere comunicare in modo chiaro le proprie teorie le proprie conoscenze e le proprie competenze
capacità di apprendere
• riflettere sul proprio percorso di apprendimento dimostrando di saperne cogliere punti di forz e di debolezza identificare atteggiamenti efficaci per migliorare la propria performance
Unit 1
knowledge and understanding
• explain how scientific theories are based • describe a cell and its components • describe the main activities and linking them to Fuzion cell organelles or organelle systems that bring together • explain the link between the organization of the cell and life • describe the main characteristics of biological macromolecules
applied knowledge and understanding
• observe cell images and detect any structural abnormalities • bring in a simple way a cellular malfunction to a dysfunction of the organism • define what is it based the state of health
making judgments
• ability to identify the information needed to solve a problem concerning the relationship between a malfunction of a cell organelle and the phenotype expressed by the cell from various sources and evaluating each time the utility • ability to identify the information needed to solve a problem concerning the relationship between a cellular malfunction and an alteration of the health status dell'indivduo from various sources and evaluating each time the utility
communication skills
• demonstrate preparation of explanatory texts and illustrative material (pictures, presentazionim concept maps etc) to know clearly communicate their theories their knowledge and skills
Learning skills
• reflect on their own learning path proving to learn to grasp the strengths and weaknesses • identifying effective attitudes to improve their performance
Unit 2
knowledge and understanding
• Explain the origin and mode of use of energy in biological systems • Explain the concept of mobile work • Describe the types of work that a cell performs. • Describe the energy conversion mechanism • Match the type of work done to cellular activity. • Explain the role of enzymes in cellular organization. • Explain the role of ATP in the transfer of chemical energy • Identify the reasons that necessitate a transport system of substances through the membranes • List the different types of transport describing the components • Explain the functional differences and the biological significance of the various transport systems • Explain the role of the construction of electrochemical gradients in the performance of cellular activities. • Describe the main streets of intracellular sorting • Describe the structure and function of cytoskeletal components, combining them in various cellular processes. • Describe the energy conversion modes that allow the movement.
applied knowledge and understanding
• Associate simple pathological conditions to malfunction and giving reasons ATP synthesis • Identify potential effects / symptoms of malfunctioning of transport mechanisms • Correlating defects in the sorting to common aspects of simple pathological situations • Correlating defects in cell movement to simple pathological conditions
making judgments
• Ability to identify the necessary information to establish the possible consequences of mitochondrial abnormalities, cytoskeletal and transport systems
communication skills
• Demonstrate with the elaboration of explanatory texts and illustrative material (pictures, presentazionim concept maps etc) to know clearly communicate their theories their knowledge and skills
Learning skills
• Reflect on your own learning path proving to learn to grasp the strengths and weaknesses Identify effective attitudes to improve their performance
Unit 3
knowledge and understanding
List the major cytoskeletal components. • Explain the differences in the role of the cytoskeleton in different cell types. • Describe the different types of movement that a cell must be able to perform. • Match each movement type to the corresponding cytoskeletal fiber systems. • Describe the modes of energy conversion that allow movement. • Describe the main intracellular sorting pathways • Describe the structure and function of cytoskeletal components by linking them to various cellular processes. • Describe the modes of energy conversion that allow movement. • Explain the role of the adhesion phenomenon and the adhesion/cytoskeleton interdependence. • List the main components of the adhesion system and the types of junctional complexes. • Explain the role that each type of junctional complex has in a tissue. • Correlating defects in adhesion mechanisms to particular pathological conditions. •
knowledge and understanding
• Identify potential effects/symptoms of malfunctioning transport mechanisms • Correlate defects in sorting to common aspects of simple pathological situations • Correlating defects in cell movement to simple pathological conditions
making judgments
• ability to identify the information necessary to establish the relationship between a simple pathological situation and a possible defect in the cytoskeletal fiber systems and vesicular transport systems
communication skills
• demonstrate preparation of explanatory texts and illustrative material (pictures, presentazionim concept maps etc) to know clearly communicate their theories their knowledge and skills
Learning skills
• reflect on their own learning path proving to learn to grasp the strengths and weaknesses identify effective attitudes to improve their performance
Unit 4
knowledge and understanding
• describe the types of intercellular communication by providing examples • describe the minimum essential characteristics of a signaling pathway • Describe the structure and function of the components of the main signal transduction pathways • Explaining the strategic significance of the transverse connections between different signal transduction pathways. • Connect the action of signal transduction to the action of the main cellular machinery • explain the logic of activation of functions by protein kinase / phosphatase • explain the logic of proteinG monomer and heterotrimeric • explain how the proper functioning of the transduction and communication between cells is indipensabile for healthy life • explain the mechanisms that control the cell cycle, cell proliferation
applied knowledge and understanding
• Compare functionally the main streets of signal combining them to real functional examples. • produce examples of signaling pathways and cellular targets associated with them • match the malfunction of the main components of signal transduction pathways in pathological conditions (diabetes, cancer, developmental defects, inflammatory syndromes) • identify possible problems in the signal transduction system that cause some of the main pathological situations
making judgments
• ability to identify the necessary information to establish the existing realzione between a simple pathological situation and a possible defect in cellular communication systems
communication skills
• demonstrate preparation of explanatory texts and illustrative material (pictures, presentazionim concept maps etc) to know clearly communicate their theories their knowledge and skills
Learning skills
• reflect on their own learning path proving to learn to grasp the strengths and weaknesses identify effective attitudes to improve their performance
Unit 5
knowledge and understanding
• Describe the characteristics of the genetic information and the differences compared to other types of information present in the cell. • Define the chromatin and describing its levels of structural and functional organization • Describe the characteristics of a chromosome and the parts of which it is composed • Define and describe the characteristics of epigenetic information • Define the concept of the gene • Define the concept of genome • List the components of the DNA replication machinery • Describe the relevant aspects of the nuclear DNA replication mechanism • Describe the main types of DNA damage and the main aspects of the repair mechanisms • Explain the concept of genetic mutation and fixation of mutations.
applied knowledge and understanding
• Connect the possible consequences to abnormalities of the replication process to simple pathological situations • Connect anomalies of the system applicable Repair of DNA damage in the simple mode pathological situations • Assess the likelihood of abnormalities of each of the two systems have a significance depending on the type of cells affected.
making judgments
• Ability to independently identify the information needed to assess the genetic basis of some simple pathological state
communication skills
• demonstrate preparation of explanatory texts and illustrative material (pictures, presentazionim concept maps etc) to know clearly communicate their theories their knowledge and skills
Learning skills
• reflect on their own learning path proving to learn grasp of Forced and weaknesses identify effective attitudes to improve their performance
Unit 6
knowledge and understanding
• Describe the process of transcription • Identify similarities and differences with the replication • List the major components that take part in the prokaryotic and eukaryotic transcription. • Describe the main types of RNA associating them with specific functions • Define the gene expression • Explaining the relationship between gene expression and phenotype • Explain the relationship between environment and phenotype epigenome • Define the concept of genetic code and explain the main rules • Describe the mechanism of protein synthesis and list its main components
applied knowledge and understanding
• Classify the possible levels of the alteration of a gene. • Connect the methods of protein synthesis at the cellular organization separately identifying the main sorting ways. • Identifying the genetic component malfunctions connectable to simple pathological situations and analyzed so far • Explaining the relevance of the structural differences of the processes of transcription and protein synthesis in health relevance situations (eg, treatment with antibiotics and chemotherapeutic)
making judgments
• Ability to independently identify the information needed to assess the genetic basis of some simple pathological state
communication skills
• demonstrate preparation of explanatory texts and illustrative material (pictures, presentazionim concept maps etc) to know clearly communicate their theories their knowledge and skills
Learning skills
• reflect on their own learning path proving to learn grasp of Forced and weaknesses identify effective attitudes to improve their performance
- Oggetto:
Programma
IMPORTANTE: VERSIONE SINTETICA - LA VERSIONE COMPLETA è PRESENTE NEL CAMPO NOTE PER MOTIVI DI NUMERO MASSIMO DI CARATTERI
UNITA' 1: cellula e salute dell'individuo - funzioni - architettura cellulare
Obbiettivi
Comprendere il concetto ed i limiti dei metodi di esplorazione della realtà. Comprendere i concetti essenziali della struttura e del funzionamento cellulari. Mettere in relazione la organizzazione cellulare con la vita e comprendere come lo svolgimento di attività e l'utilizzo di informazioni siano indispensabili a questo scopo. Comprendere come il corretto svolgimento delle funzioni cellulari sia un prerequisito essenziale per la salute cellulare e dell'organismo di cui una cellula fa parte. Comprendere che, viceversa, qualsiasi anomalia nell'organismo è riconducibile ad una anomalia del funzionamento delle cellule che lo compongono.
Gli studenti conosceranno...
I metodi per conoscere una cellula
Cosa è una cellula
Struttura di una cellula procariotica
Struttura di una cellula eucariotica
Quali classi di molecole compongono una cellula
Struttura delle macromolecole
Cosa è un organismo
Cosa stabilisce la teoria cellulare
Cosa è un organello
A cosa serve la compartimentalizzazione
Cosa è l'organizzazione di una cellula
La struttura delle membrane biologicheUNITA' 2: energia e lavoro della cellula - lavoro chimico enzimi e reazioni accoppiate - lavoro meccanico, trasporto di membrana
Obbiettivi
Gli studenti comprendono i concetti essenziali su fabbisogno di energia e gestione del bilancio energetico da parte della cellula. Comprendono il concetto di lavoro cellulare ed attribuiscono le funzioni corrette ai meccanismi di trasporto di ioni ed altre sostanze
Gli studenti conosceranno...
Struttura e funzione dei mitocondri Funzione del ciclo di Krebs + briefly? Calvin cycle Funzionamento di ATP sintetasi Sistemi di trasporto attraverso alle membrane Principali aspetti strutturali delle fibre citoscheletriche Struttura e funzionamento delle proteine motriciMeccanismi di produzione del movimento Proteine e complessi di adesione
UNITA' 3: Sistemi citoscheletrico e di adesione - Il lavoro come movimento: traffico vescicolare e movimento cellulare
Obbiettivi
: Gli studenti comprenderanno che il concetto di lavoro cellulare si estende agli apparati citoscheletrici e di adesione
Gli studenti comprenderanno che i meccanismi di adesione sono cruciali per mediare altre funzioni quali il movimento e la morfogenesiGli studenti conosceranno...
Principali aspetti strutturali delle fibre citoscheletriche Meccanismi che regolano la dinamicità dei filamenti e l'equilibrio fra assemblaggio e disassemblaggio Struttura e funzionamento delle proteine motrici Meccanismi di produzione del movimento Proteine e complessi di adesione Esistenza di connessioni specifiche fra determinate classi di filamenti citoscheletrici e determinate classi di complessi giunzionali
UNITA' 4: gestione delle informazioni: risposta a segnali extracell - azione su vie metaboliche azioni su citoscheletro - proliferazione
Obbiettivi
: Gli studenti comprenderanno il meccanismo di acquisizione delle informazioni dall'ambiente esterno ed il loro effetto. Sapranno connettere la trasduzione del segnale alla risposta cellulare all'ambiente e al sistema di regolazione della proliferazione cellulare
Gli studenti conosceranno...
cosa è un segnale i tipi di segnali chimici il fenomeno della trasduzione di membrana i recettori di membrana i secondi messaggeri le proteine effettrici/regolatrici la regolazione mediante fosforilazione le vie di segnale principali i meccanismi per isolare le vie una dall'altra i meccanismi per mettere in comunicazione le vie una con l'altra le connessioni con i principali meccanismi metabolici le connessioni con le funzioni citoscheletriche le connessioni con il sistema genetico e di proliferazione cellulare
UNITA' 5: gestione delle informazioni:informazione genetica - conservazione e propagazione
Obbiettivi
Gli studenti connetteranno il corretto funzionamento del sistema genetico alla salute della cellula e sapranno collegare le disfunzioni cellulari da cui originano stati di malattia ad un malfunzionamento del sistema genetico
comprenderanno che il malfunzionamento di qualsiasi organello si basa su un difetto della informazione genetica o del suo utilizzo. Comprenderanno che esiste un rapporto tra struttura del DNA nella cromatina e l'utilizzo delle informazioni contenute. Conosceranno i meccanismi e le problematiche inerenti la replicazione e la correzione dei danni al DNAGli studenti conosceranno...
L'informazione genetica
La organizzazione del DNA dentro i nuclei delle cellule
La cromatina, i nucleosomi
La dinamicità della cromatina
Funzionamento del meccanismo di replicazione del DNA
I meccanismi di regolazione quantitativa della replicazione di DNA e le ripercussioni di un loro malfunzionamento
I Danni al DNA e la loro riparazione
Il concetto di gene
Il concetto di genoma
Le ripercussioni sulla integrità del genoma della organizzazione in territori cromosomici e compartimenti nucleariUNITA' 6: gestione delle informazioni: - informazione genetica - trascrizione, controllo genico, sintesi proteica
Obbiettivi
Gli studenti comprenderanno che il
sistema di regolazione della espressione dei geni rappresenta un modo di adattare il programma genico alle variazioni ambientali, e che il malfunzionamento del sistema genetico può originare anche da anomalie nel sistema di regolazione. Connetteranno anche lo stato di disfunzione regolativa a particolari situazioni sia patologiche sia legate ad abitudini e stili di vita.
Gli studenti conosceranno...
Il dogma della biologia Il meccanismo della Trascrizione L'unità trascrittiva Gli eventi che determinano la maturazione delle molecole di RNA neotrascritte Il meccanismo dello splicing di precursori di RNAI meccanismi di controllo della espressione genica I sistemi di regolazione mediati da piccoli RNA non codificanti (miRNA, siRNA) I Long NonCoding RNAs e le loro possibili funzioni Il codice genetico I componenti del meccanismo di sintesi proteica Il funzionamento del meccanismo di sintesi proteica Il sistema genetico mitocondriale
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IMPORTANT: SYNTHETIC VERSION - THE FULL VERSION IS PROVIDED IN THE NOTES FIELD DUE TO LIMITATIONS IN THE MAXIMUM NUMBER OF CHARACTERS
UNITA '1: cell and individual health - functions - cellular architecture –
Objectives:
Understand the concept and the limitations of the methods of exploration of reality. Understand the main concepts of the cell structure and cellular operation. Linking the cellular organization with life and how the cell performances and the use of information are essential for this purpose. Understand that the proper performance of cellular functions is an essential prerequisite for cellular health and body to which a cell belongs. Understand that, conversely, any anomaly in the body is due to an anomaly in the functioning of cells that compose it.
Ideas / Key Questions:
Knowledge
What does it mean to know?
How precisely can you know?
how can you "prove" something, "prove" a theory?Unit, modular construction (building blocks), final properties are not simple sum properties each unit
What is a cell?
What does "base unit" mean?
How can we show that cells make up living organisms?
Why we are not all equal when we are all made up of cells?
How common is the strategy of the modular construction of objects in the macroscopic world? and in the cell?teleonomy
What does Organization mean?
Why a cell cannot be disorganized?
How can you describe a living cell?
Are there functions/organelles carried/possessed by only a few cells?
What is health? (What is a disease?)The students will know ...
The methods to inspect and investigate cells
What is a cell
The Structure of a prokaryotic cell
The structure of a eukaryotic cell
What classes of molecules e arcomposing a cell
The structure of macromolecules
What is an organism
What states the cell theory
What is an organelle
What is the compartmentalization
What is the organization of a cell
The structure of biological membranesStudents understand that. . .
To know reality we must be able to measure it
To investigate the human body and understand its operation, we need to observe at the maximum possible detail
The observation and measurement instruments have a lower limit, and some items remain virtually unknown
The health of a cell coincides with the correct functioning of all of its components
Correct operation is not sufficient to ensure health for all
Correct operation also depends on the architecture of the whole cell
The health of an organism derives from the health of the cells that compose it
Cellular organization is the prerequisite of the proper functioning
Normally, the organization is represented by the functional relationship between distinct architectural components, but in certain cells even without specific structures (organelles not found in prokaryotic cells) a good degree of organization can be achieved
The cell size is limited by the volume/surface ratio and the dimensions of the components (eg. membranes would always be only few nm thick)
If the cells do not work properly the body does not work properlyUNIT 2: the cell energy and labor - chemical work enzymes and coupled reactions - mechanical work, transportation and movement &ndash
Cell AdhesionObjectives:
Students understand the basic concepts of energy use and energy balance management by the cell. They include the concept of cellular work and relate the correctness of functions to the mechanisms of transport of ions and other substances and to the cytoskeletal apparatus and adhesion
Ideas / Key Questions:
power
What is energy?
Where does the energy come from?
where does the energy go to?
Does Energy move?
Is Energy consumed? if so, what does it turn into?
Can You store energy?
what is the relationship between energy and life?
why do we eat?
why plants do not eat?work
to which extent work at a cellular scale is comparable to work at a macrosopic scale?
why is energy needed to build ordered structures?
why it is necessary that the energy is converted at times?
is there a relationship between the ion transport and the accumulation of energy?
does energy flow also inside cells?
is the equation “more energy (available) = more health&rdquo
correct?
You can use the energy in different qualitative ways? (Eg good, worse rather bad)
What does it mean to use available energy appropriately?
what is the relationship between work and life?The students will know ...
Structure and function of mitochondria Function of the Krebs cycle Calvin cycle ATP synthase Operation Transport systems through the membranes Main structural aspects of cytoskeletal fibers Structure and operation of motor proteins Mechanisms mediating movement Adhesion Proteins and adhesion structures and mechanisms
Students understand that. . .
The order requires concentration of energy
The cell degrades ordered structures to release energy
The cell builds ordered structures and therefore consumes energy
Any activity of a cell epresents work
The cell does not rest
The cell uses molecular machines to perform work
The chemical work is done by enzymes which direct the reaction towards the desired product rather than proceed at random
The mechanical work (movement or objects) displacement is obtained by converting energy from part of a machine
The energy requirement is continuous and therefore the conversion also must be continuous
The role of ion transport is not exhausted in the transmission of nervous stimuliUNIT 3: Cytoskeletal and adhesion systems - Work as movement: vesicular traffic and cell movement
Objectives
: Students will understand that the concept of cellular work extends to the cytoskeletal and adhesion systems; Students will understand that adhesion mechanisms are crucial for mediating other functions such as movement and morphogenesis;
Key Ideas/Questions
movement
What characteristics must the movement have to ensure organization? • What information is needed to have an oriented movement? • how can you move an object in an oriented way inside the cell? • how can a cell move in an oriented way in the environment that surrounds it?
cell adhesion
Students will know...
Main structural aspects of cytoskeletal fibers• Mechanisms that regulate the dynamism of the filaments and the balance between assembly and disassembly• Structure and function of motor proteins• Movement production mechanisms• Proteins and adhesion complexes• Existence of specific connections between certain classes of cytoskeletal filaments and certain classes of junctional complexes•
Students will understand that...
• The dynamism of the cytoskeletal system is a means by which to respond to information of various types • Cell adhesion is essential to allow both movement phenomena (application of forces to do work) and cell-cell signaling and generation of a shape (morphogenesis) • the movement mediated by molecular motors needs support points as well as the movement of the whole cell.
UNIT 4: Information management: response to extracellular signals - action of metabolic pathways- actions of the cytoskeleton &ndash
cell proliferationObjectives:
Students understand the mechanism of acquisition of information from the external environment and their impact. They will know how to connect the signal transduction to the cell response to the environment and the regulation of cell proliferation system
Ideas / Key Questions:
regulation
what does "regulate" mean?
opposite effects can be adjusted continuously?
You can think of the regulation of cellular phenomena such as a balance?
why do cells need to regulate their functions?
what relationship does exists between cells, changing environment and healthy life?communication
What is a sign?
why do cells need information from outside?
is it possible that the information is wrong?
is it possible that the response to incoming information is wrong?
what does it mean to integrate information?
how relevant is the distance between the cell membrane and the structures that respond to signals?
which are the implications of the existence of a common mechanism of action to almost all regulatory proteins?
what is the relationship between the strategy of modular building (Unit 1) and the signaling pathways?
are connections between modules modules themselves?
what is the relationship between signaling, cell (or body) functions and health?The students will know ...
What it is a signal types of chemical signals the phenomenon of membrane transduction membrane receptors second messengers protein effector/regulatory the regulation by phosphorylation the main signaling pathways the mechanisms to isolate signalling pathways from one another the mechanisms to connect parallel signalling pathways the connections between cell signalling and the major metabolic mechanisms the connections between cell signalling and the cytoskeletal functions the connections between cell signalling and the genetic system and cell proliferation
Students understand that. . .
The signals between cells are of a chemical nature and the membrane represents a barrier for them
The information represented by the signals can be transferred from one molecule to another one
The functions of the cells are the response to information coming from the outside
Different signals can be integrated into a single response
The responses can be modulated quantitatively
The regulation of cellular phenomena occurs according to a main mode which is always the same in almost all cases
The connections between signal transduction and apparatuses that respond to it is mediated by regulatory molecules extremely similar to each other
The regulation of intracellular mechanisms are based on oscillations between two states (active/inactive) of regulatory molecules and magnetic actuatorUNIT 5: information management: - genetic information - preservation and propagation
Objectives
Students connect the proper functioning of the genetic system to the health of the cell
connect the cellular dysfunction giving rise to disease states to a malfunction of the genetic system
They will understand that the malfunction of any organelle is based on a defect in the genetic information or of its use. They will understand that there is a relationship between the structure of DNA into chromatin and the use of the information contained therein. They will understand the mechanisms and the problems inherent replication and correction of DNA damage.Ideas/Key Questions:
genetic information
Could cells get away without the genetic information?
Could cells get away without DNA? and RNA?
Why is it necessary that there be information already present in the cell and information acquired from the environment is not sufficient?
Are there differences between the genetic information and the one coming from the outside and interpreted by signal transduction system?management of genetic information
Is it possible that genetic information be wrong?
Is it possible that genetic information is correct but is used in a wrong way?
is the There the possibility for the cell to adapt their genetic information to the environment?
You can define DNA the cell's fate? (As a cell possesses a certain DNA his fate is predetermined ...)
For the existence of life, during the propagation of genetic information is it more important that mistakes are certainly avoided or that they are certainly present?The students will know ...
What is Genetic information
The organization of DNA in the cell nuclei
Chromatin, nucleosomes
The dynamics of chromatin
The operation of the mechanism of DNA replication
The quantitative regulation of of DNA replication mechanisms and the results of their malfunction
The DNA damage and repair
The concept of the gene
The concept of genome
The effects on the integrity of the genome organization of chromosomal and nuclear compartments territoriesStudents understand that...
The genetic information encoding the structures and functions of a cell
Genetic information is used to generate "forms" which in turn underpin the functions
The strategy used to encode an almost infinite number of different forms is based on the concept of building blocks
The information available to cells is not only about the environment to which they need to adapt, but also how to do it
The genetic information will enable the functioning of the cell, namely the maintenance of the organization and therefore of life
Any function (action-work) performed by the cell is based on the use of genetic information
Any cellular malfunction is based on a malfunction in the use of genetic information
The genetic information has the same characteristics as other types of information, it needs to be contained, must be copied, it must be transferable and must be usable
The genetic information can not be re-encoded starting from final structures, so it can only be propagated copying it from pre-existing information
Genetic information can only be changed by random mistakes
Each biochemical function (ability to give rise to a chemical reaction and to regulate it) has a counterpart in fraction of the genetic information called gene
Gene is a concept that combines functional aspects and structural aspects
We know most but not all of the genes of our organism (the genome), and know the function of only a part of them
All cells in our body are different from each other while having all the same genetic information because they use only specific parts
information (epigenetic- not genetic) to regulate the use of the information (genetic)
The spatial distribution of genetic information is in itself a piece of information
The tissue-specific 3D organization of DNA in the nuclei can be the basis for DNA damage and abnormalities
DNA replication is controlled both qualitatively and quantitativelyUNIT 6: Information management: - genetic information - transcription, gene control, protein synthesis
Objectives
Students understand that the regulation of gene expression system is a way of adapting gene program to environmental variations, and that the malfunction of the genetic system can also arise from abnormalities in the control system. They will connect the state of regulatory functions to particular situations, both pathologic and related to habits and lifestyles.
Ideas / Key Questions:
regulation of gene expression
Is it appropriate that gene expression is regulated by environment?
Which aspects of a cell can be connected the epigenome?
What influence can have conditions such as chemical balance of a metabolic reaction on the regulation of gene expression?
Are alterations of the genetic information more or less dangerous that the dysregulation of its expression?
Are our genomes still evolving?
are differentiation and stemness opposite situations?products of genetic information
When changing from a decoding information encoded in the final form that has the importance of modularity strategy (building blocks)?
The students will know ...
The dogma of biology
The mechanism of Transcription
The transcribed units
The events that determine the maturation of newly transcribed RNA molecules
The mechanism of splicing of precursors of the RNA
The gene expression control mechanisms
The systems of regulation mediated by small non-coding RNAs (miRNA, siRNA)
The Long NonCoding RNAs and their possible functions
The genetic code
The components of protein synthesis mechanism
The operation of the mechanism of protein synthesis
The mitochondrial genetic systemStudents understand that. . .
The system of regulation of gene expression takes place at several levels, from the organization of entire nuclear compartments to the fine tuning of a single gene
The control of expression of a gene can be implemented at the transcriptional or post-transcriptional level
As all the genetic information is available in very cell in the body, its use shall be regulated, both quantitatively and qualitatively
The genes are regulated on the basis of stand-alone programs as well as and based on responses to environmental changes
The result of environmental changes results in changes to the epigenome
The epigenome works through interactions with proteins that regulate the state of chromatin transcriptional activation
The RNA molecules may have structural or regulatory as well as coding functions
The majority of the genome is transcribed into RNAs but only for a few of them we have functional details
In eukaryotes the maturation of RNA precursors makes it possible to expand the potential of a coding genome
The splicing abnormalities have provided an accelerated path to evolution
The cells have a defense system from invasion by other genomes (viral, MGE)
Less aggressive variants of the defense system constitute finely adjustable regulatory mechanisms that are reversible without new transcriptional activation
Proper functioning of genetic information does not guarantee the perfect functioning of the cell for an unlimited time- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L’insegnamento di Biologia Applicata è somministrato in modalità flipped.
Ogni unità è organizzata in:
1)lezione introduttiva- porre le domande, indicare la direzione dei ragionamenti, fornire suggerimenti su dove ecome ottenere le informazioni.
2) Almeno un incontro intermedio (normalmente due) con i gruppi per valutare il progresso fatto, i dubbi, sollevare eventuali altre domande
3) incontro finale con i gruppi in cui concludere i ragionamenti iniziati, commentare le autovalutazioni, ed introdurre i temi da sviluppare per il portfolioLa flipped classroom.
Gli studenti vengono messi a contatto individualmente e fuori dalla classe con il materiale didattico offerto sotto forma di testi, filmati e lezioni videoregistrate interattive, e raggiungono alcuni degli obiettivi di apprendimento prima dell’incontro in aula con il docente. Nelle parti svolte come attività in classe (lezioni) gli studenti utilizzano le abilità acquisite nello studio individuale per raggiungere gli obiettivi di apprendimento più complessi sotto la guida del docente con strategie di tipo apprendimento di gruppo e discussione fra pari, soluzione di problemi. Il docente ha in questa fase la funzione di facilitatore dell’apprendimento attivo da parte dello studente..Lo scopo principale della flipped classroom è di coinvolgere lo studente in apprendimento attivo con maggiore attenzione all’utilizzo da parte dello studente della conoscenza concettuale piuttosto che un solo immagazzinamento di fatti e nozioni.
The teaching of Applied Biology is administered as flipped classroom.
Each unit is organized in:
1) introductory lesson - ask questions, indicate the direction of reasoning, provide suggestions on where and how to obtain information.
2) at least one (normally two) intermediate meeting with the groups to evaluate the progress made, the doubts, raise any other questions
3) final meeting with the groups in which to conclude the arguments started, comment on the self-assessments, and introduce the themes to be developed for the portfolioThe flipped classroom.
Students are brought into contact individually and outside the classroom with the teaching material offered in the form of interactive texts, videos and videotaped lessons, and they achieve some of the learning objectives before meeting with the teacher in the classroom. In the parts carried out as classroom activities (lessons) students use the skills acquired in individual study to achieve the most complex learning objectives under the guidance of the teacher with group learning strategies and peer discussion, problem solving. The teacher has in this phase the function of facilitator of active learning by the student. The main purpose of the flipped classroom is to involve the student in active learning with greater attention to the use by the student of conceptual knowledge rather than a only storage of facts and notions.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Valutazione formativa
Tipologie di esercizi richiesti:
Conoscenza fattuale: quiz
Comprensione: esercizitipologia: risoluzione di problemi/saggio breve, mappe concettuali, costruzione di domande, web quest per identificare evidenze a supporto di ipotesi/teorie
esercizi di gruppo (GA=GAssignment)-prodotto da lavoro di gruppo, soggetto a peer verifica, può essere inserito nel Portfolio a discrezione
esercizio individuale (IA=IAssignment)- prodotto dai singoli, può essere soggetto a peer verifica, deve essere inserito nel PortfolioEsercizi con voto se necessario o autovalutazione (fra gruppi)
Durante ciascuna unità i gruppi devono svolgere gli esercizi di gruppo )(quiz ed altri esercizi) in tempo per i commenti durante l'incontro intermedio, e per ottenere valutazioni peer-to-peer (formative verifica) fra l'incontro intermedio e quello finale. Durante gli incontri, si commentano le valutazioni più rilevanti (ottime o pessime).
Alla fine di ogni unità gli studenti devono svolgere un esercizio individuale da inserire obbligatoriamente nel Portfolio (vedi verifica valutativa)Verifica valutativa
La verifica del raggiungimento delle competenze per il Modulo di Biologia si basa sulla valutazione di un documento (Portfolio) consistente in una collezione di prodotti del lavoro degli studenti durante lo svolgimento del modulo, alcuni a richesta del docente ed altri a discrezione del discente.
Nello specifico Il Portfolio adottato:
-E' un contenitore che viene creato su una piattaforma virtuale dove gli studenti possono aggiungere i prodotti del loro lavoro durante il corso
-è mirato a dimostrare competenze
-deve essere uno strumento attivante (coinvolgente e capace di suscitare apprendimento attivo)
-deve dimostrare un processo di crescita non solo una fotografia di una stato, quindi
-deve essere migliorabile fino a fine corso, secondo feedback e suggerimenti dei compagni + discussioni con docente, gruppi o anche 1:1
-le versioni intermedie devono restare disponibili e le nuove versioni migliorate devono essere presentate insieme alla descrizione dell'intervento migliorativo. In questo tipo di valutazione gli studenti valutano criticamente le proprie prestazioni ed i propri risultati, migliorando in modo continuo
-contiene materiali di diverse tipologie:
--Saggi scritti,
--mappe concettuali,
--posters,
--illustrazioni,
--testo di tipo vario
-contiene necessariamente documenti metacognitivi (riflessione sul proprio apprendimento e sulle sue tappe)
-è organizzato in 2 parti:1 richiesta dal docente, 1 prodotta in modo autonomo dallo studente che ovviamente sceglierà i prodotti che ritiene migliori. Utile/richiesta una spiegazione dei motivi, critica del perchè sono i migliori
-termina con un documento di autovalutazione globale (sui contenuti e per competenze) in cui lo studente identifica debolezze e punti di forza, li giustifica e li spiega, e rilascia una valutazione finale sulle proprie competenze
-dovrebbe essere lasciato a disposizione dei compagni sia per ricevere commenti e aiuto sia per essere usato come esempio se ritenuto utileFormative assessment
Types of exercises required:
Factual knowledge: quiz
Comprehension: exercisestypology: problem solving / short essay, concept maps, question building, web quest to identify evidence to support hypotheses / theories
group exercises (GA = GAssignment) - produced by group work, subject to peer verification, can be included in the Portfolio at discretion
individual exercise (IA = IAssignment) - produced by individuals, may be subject to peer verification, must be included in the PortfolioExercises with grading if necessary or self-assessment (between groups)
During each unit the groups must carry out the group exercises (quizzes and other exercises) in time for comments during the interim meeting, and to obtain peer-to-peer evaluations (formative verification) between the interim and final meeting . During the meetings, the most relevant evaluations (good or bad) are commented on.
At the end of each unit, students must perform an individual exercise to be compulsorily included in the Portfolio (see summative assessment)Summative assessment
The verification of the achievement of the competences for the Biology Module is based on the evaluation of a document (Portfolio) consisting of a collection of products of the students' work during the development of the module, some at the request of the teacher and others at the discretion of the learner.
Specifically, the Portfolio adopted:
-It is a container that is created on a virtual platform where students can add the products of their work during the course
-it is aimed at demonstrating skills
- it must be an activating tool (engaging and capable of arousing active learning)
- it must demonstrate a growth process, not just a photograph of a state, then
- it must be improved until the end of the course, according to feedback and suggestions from peers + discussions with teacher, groups or even 1: 1
- intermediate versions must remain available and new improved versions must be submitted together with the description of the improvement intervention. In this type of assessment, students critically evaluate their own performance and results, continuously improving
-contains materials of different types:
- Written essays,
--conceptual maps,
--posters,
--illustrations,
- various types of text
- necessarily contains metacognitive documents (reflection on one's own learning and its stages)
-It is organized in 2 parts: 1 requested by the teacher, 1 produced independently by the student who will obviously choose the products he deems best. Useful / required an explanation of the reasons, criticism of why they are the best
- ends with a comprehensive self-assessment document (on content and skills) in which the student identifies weaknesses and strengths, justifies and explains them, and issues a final assessment of their skills
-should be left at the disposal of fellow students both for feedback and help and to be used as an example if deemed useful- Oggetto:
Attività di supporto
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
ALBERTS Bruce , BRAY Dennis , HOPKIN Karen , JOHNSON Alexander , LEWIS Julian, RAFF Martin , ROBERTS Keith , WALTER Peter
BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA
Ed. 2013 Zanichelli
ALBERTS Bruce , BRAY Dennis , HOPKIN Karen , JOHNSON Alexander , LEWIS Julian, RAFF Martin , ROBERTS Keith , WALTER Peter
L'ESSENZIALE DI BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA
Ed Zanichelli 2015
Becker
IL MONDO DELLA CELLULA
Pearson Ed. 8 Edizione 2012
- Oggetto:
Note
UNITA' 1: cellula e salute dell'individuo - funzioni - architettura cellulare
Obbiettivi
Comprendere il concetto ed i limiti dei metodi di esplorazione della realtà. Comprendere i concetti essenziali della struttura e del funzionamento cellulari. Mettere in relazione la organizzazione cellulare con la vita e comprendere come lo svolgimento di attività e l'utilizzo di informazioni siano indispensabili a questo scopo. Comprendere come il corretto svolgimento delle funzioni cellulari sia un prerequisito essenziale per la salute cellulare e dell'organismo di cui una cellula fa parte. Comprendere che, viceversa, qualsiasi anomalia nell'organismo è riconducibile ad una anomalia del funzionamento delle cellule che lo compongono.
Idee/Domande chiave
Conoscenza
Cosa significa conoscere?
Quanto precisamente si può conoscere?
come si può "dimostrare" qualcosa, "provare" una teoria?Unità, costruzione modulare (building blocks), proprietà finali non semplice somma proprietà ciascuna unità
Cosa è una cellula?
Cosa significa "unità di base"?
Come possiamo dimostrare che le cellule formano gli organismi viventi?
Perchè non siamo tutti uguali se siamo tutti costituiti da cellule?
Quanto è diffusa la strategia della costruzione modulare di oggetti nel mondo macroscopico? e nella cellula?Teleonomia
Cosa significa Organizzazione?
Perché una cellula non può essere disorganizzata?
Come si può descrivere una cellula viva?
Esistono funzioni/organelli svolte/posseduti solo da alcune cellule?
Cosa è la salute? (Cosa è la malattia?)Gli studenti conosceranno...
I metodi per conoscere una cellula
Cosa è una cellula
Struttura di una cellula procariotica
Struttura di una cellula eucariotica
Quali classi di molecole compongono una cellula
Struttura delle macromolecole
Cosa è un organismo
Cosa stabilisce la teoria cellulare
Cosa è un organello
A cosa serve la compartimentalizzazione
Cosa è l'organizzazione di una cellula
La struttura delle membrane biologicheGli studenti comprenderanno che .
Per conoscere la realtà occorre misurarla
Per conoscere il corpo umano e comprenderne il funzionamento occorre osservarlo al massimo dettaglio possibile
Gli strumenti di osservazione e di misura hanno un limite al di sotto del quale non si possono usare, ed alcuni oggetti restano quasi sconosciuti
La salute di una cellula coincide con il corretto funzionamento di tutti i suoi componenti
Il corretto funzionamento non è sufficiente a garantire la salute per sempre
Il corretto funzionamento dipende anche dalla architettura dell'intera cellula
La salute di un organismo è la consegnuenza della salute delle cellule che lo compongono
La organizzazione cellulare è il presupposto del buon funzionamento
Normalmente la organizzazione è rappresentata dalla relazione funzionale fra componenti architetturali distinte, ma in certe cellule anche senza strutture apposite (organelli) si può raggiugere un buon grado di organizzazione
La dimensione delle cellule è limitata dal rapporto volume/superficie e dalle dimensioni dei componenti (es. membrane sono spesse pochi nm)
Se le cellule non funzionano correttamente nemmeno l'organismo funzionaUNITA' 2: energia e lavoro della cellula - lavoro chimico enzimi e reazioni accoppiate - lavoro meccanico, trasporto di membrana
Obbiettivi
Gli studenti comprendono i concetti essenziali su fabbisogno di energia e gestione del bilancio energetico da parte della cellula. Comprendono il concetto di lavoro cellulare ed attribuiscono le funzioni corrette ai meccanismi di trasporto di ioni ed altre sostanze
Idee/Domande chiave
energia
cosa è l'energia?
da dove viene l'energia?
dove va a finire l'energia?
l'energia si sposta?
l'energia si consuma? se sì, cosa diventa?
si può accumulare l'energia?
che relazione esiste fra energia e vita?
perchè mangiamo?
perchè le piante non mangiano?lavoro
in che misura il lavoro su scala cellulare è paragonabile a quello su scala macrosopica?
perchè per costruire ordine occorre energia?
perchè è necessario che l'energia talvolta venga convertita?
esiste una relazione fra trasporto ionico e accumulo di energia?
il flusso di energia esiste anche dentro alla cellula?
più energia (disponibile) = più salute?
è possibile usare l'energia in modi qualitativaente diversi? ( es bene, male, meglio, peggio)
cosa significa usare "bene" l'energia disponibile?
che relazione c'è fra lavoro e vita?Gli studenti conosceranno...
Struttura e funzione dei mitocondri Funzione del ciclo di Krebs + briefly? Calvin cycle Funzionamento di ATP sintetasi Sistemi di trasporto attraverso alle membrane Principali aspetti strutturali delle fibre citoscheletriche Struttura e funzionamento delle proteine motriciMeccanismi di produzione del movimento Proteine e complessi di adesione
Gli studenti comprenderanno che ...
L'ordine richiede concentrazione di energia
La cellula degrada strutture ordinate per liberare energia
La cellula costruisce strutture ordinate e quindi consuma energia
Qualsiasi attività di una cellula è un lavoro
La cellula non riposa
La cellula usa delle macchine molecolari per svolgere lavoro
Il lavoro chimico è svolto da enzimi che dirigono la reazione verso il prodotto desiderato invece che procedere a caso
Il lavoro meccanico (movimento o spostamento di oggetti) è ottenuto convertendo energia da parte di una macchina
Il fabbisogno energetico è continuo e pertanto anche la conversione deve essere continua
Il ruolo del trasporto di ioni non si esaurisce nella trasmissione di stimoli nervosiUNITA' 3: Sistemi citoscheletrico e di adesione - Il lavoro come movimento: traffico vescicolare e movimento cellulare
Obbiettivi
: Gli studenti comprenderanno che il concetto di lavoro cellulare si estende agli apparati citoscheletrici e di adesione
Gli studenti comprenderanno che i meccanismi di adesione sono cruciali per mediare altre funzioni quali il movimento e la morfogenesiIdee/Domande chiave
movimento
che caratteristiche deve avere il movimento per garantire organizzazione?
che informazioni servono per avere un movimento orientato?
come si può spostare un oggetto in modo orientato all'interno della cellula?;come si può spostare in modo orientato una cellula nell'ambiente che la circonda?adesione
Gli studenti conosceranno...
Principali aspetti strutturali delle fibre citoscheletriche Meccanismi che regolano la dinamicità dei filamenti e l'equilibrio fra assemblaggio e disassemblaggio Struttura e funzionamento delle proteine motrici Meccanismi di produzione del movimento Proteine e complessi di adesione Esistenza di connessioni specifiche fra determinate classi di filamenti citoscheletrici e determinate classi di complessi giunzionali
Gli studenti comprenderanno che...
La dinamicità dell'apparato citoscheletrico è un mezzo mediante il quale rispondere a informazioni di vario tipo
L'adesione cellulare è essenziale per permettere sia fenomeni di movimento (applicazione di forze per volgere lavoro) sia di segnalazione cellula-cellula e di generazione di una forma (morfogenesi)
lo spostamento mediato da motori molecolari necessita di punti di appoggio cos' come il moviento della cellula intera.UNITA' 4: gestione delle informazioni: risposta a segnali extracell - azione su vie metaboliche azioni su citoscheletro - proliferazione
Obbiettivi
: Gli studenti comprenderanno il meccanismo di acquisizione delle informazioni dall'ambiente esterno ed il loro effetto. Sapranno connettere la trasduzione del segnale alla risposta cellulare all'ambiente e al sistema di regolazione della proliferazione cellulare
Idee/Domande chiave
regolazione
cosa significa "regolare"?
effetti opposti possono regolare in modo continuo?
si può pensare alla regolazione dei fenomeni cellulari come un bilancio?
perchè la cellula deve regolare le sue funzioni?
che relazione esiste fra cellula, variazioni ambientali e salute dell'organismo?segnalazione
cosa è un segnale?
perchè le cellule hanno bisogno di informazioni provenienti dall'esterno?
è possibile che le informazioni siano sbagliate?
è possibile che le risposte siano sbagliate?
cosa significa integrare le informazioni?
che importanza può avere la distanza fra la membrana cellulare e le strutture che rispondono ai segnali?
che implicazioni ha il fatto che tutte le proteine regolatrici agiscono con lo stesso tipo di meccanismo chimico?
che relazione c'è fra la strategia della costruzione modulare (Unità1) e le vie di segnalazione?
le connessioni fra moduli sono moduli a loro volta?
che relazione c'è fra segnalazione, lavoro cellulare e salute della cellula (o dell'organismo)?Gli studenti conosceranno...
cosa è un segnale i tipi di segnali chimici il fenomeno della trasduzione di membrana i recettori di membrana i secondi messaggeri le proteine effettrici/regolatrici la regolazione mediante fosforilazione le vie di segnale principali i meccanismi per isolare le vie una dall'altra i meccanismi per mettere in comunicazione le vie una con l'altra le connessioni con i principali meccanismi metabolici le connessioni con le funzioni citoscheletriche le connessioni con il sistema genetico e di proliferazione cellulare
Gli studenti comprenderanno che .
. .
I segnali fra cellule sono di natura chimica e la membrana rappresenta per essi una barriera
Le informazioni rappresentate dai segnali possono essere trasferite da una molecola all'altra
Le funzioni svolte alle cellule sono la risposta alle informazioni provenienti dall'esterno
Le informazioni possono essere integrate
Le risposte possono essere modulate quantitativamente
La regolazione dei fenomeni cellulari avviene secondo una modalità principale che è sempre la stessa in quasi tutti i casi
Le connessioni fra apparato di trasduzione e apparati che rispondono è mediata da molecole regolatrici estremamente simili fra loro
Le regolazioni dei meccanismi intracellulari sono basate su oscillazioni tra due stati (attivo/inattivo) di molecole regolatrici e attuatriciUNITA' 5: gestione delle informazioni:informazione genetica - conservazione e propagazione
Obbiettivi
Gli studenti connetteranno il corretto funzionamento del sistema genetico alla salute della cellula e sapranno collegare le disfunzioni cellulari da cui originano stati di malattia ad un malfunzionamento del sistema genetico
comprenderanno che il malfunzionamento di qualsiasi organello si basa su un difetto della informazione genetica o del suo utilizzo. Comprenderanno che esiste un rapporto tra struttura del DNA nella cromatina e l'utilizzo delle informazioni contenute. Conosceranno i meccanismi e le problematiche inerenti la replicazione e la correzione dei danni al DNAIdee/Domande chiave
informazione genetica
Si può fare a meno della informazione genetica?
Si può fare a meno del DNA? e di RNA?
Perchè è necessario che vi siano informazioni già presenti nella cellula e non bastano quelle provenienti dall'esterno per il suo corretto funzionamento?
Ci sono differenze fra la informazione genetica e quella proveniente dall'esterno e interpretata dal sistema di trasduzione del segnale?gestione dell'informazione genetica
E' possibile che le informazioni genetiche siano sbagliate?
E' possibile che siano corrette ma vengano usate nel modo sbagliato?
Esiste per la cellula la possibilità di adattare le proprie informazioni genetiche all'ambiente?
Si può definire il DNA il destino di una cellula? (poichè una cellula possiede un certo DNA il suo fato è predeterminato...)
Per l'esistenza della vita è più importante durante la propagazione dell'informazione genetica la sicurezza di non fare errori o la certezza di farne in ogni caso?Gli studenti conosceranno...
L'informazione genetica
La organizzazione del DNA dentro i nuclei delle cellule
La cromatina, i nucleosomi
La dinamicità della cromatina
Funzionamento del meccanismo di replicazione del DNA
I meccanismi di regolazione quantitativa della replicazione di DNA e le ripercussioni di un loro malfunzionamento
I Danni al DNA e la loro riparazione
Il concetto di gene
Il concetto di genoma
Le ripercussioni sulla integrità del genoma della organizzazione in territori cromosomici e compartimenti nucleariGli studenti comprenderanno che .
Le informazioni genetiche codificano le strutture e le funzioni di una cellula
Le informazioni genetiche servono a generare "forme" che a loro volta sottendono delle funzioni
La strategia usata per codificare un numero incalcolabile di forme diverse si basa sul concetto di modularlità (building blocks)
Le informazioni di cui una cellula dispone non riguardano solo un ambente a cui adattarsi, ma anche come fare per farlo
Le informazioni genetiche permettono il funzionamento della cellula, ossia il mantenimento della organizzazione e quindi della vita
Qualsiasi funzione (azione-lavoro) svolta dalla cellula si basa sull'utilizzo di informazioni genetiche
Qualsiasi malfunzionamento cellulare si basa su un malfunzionamento nell'utilizzo delle informazioni genetiche
Le informazioni genetiche hanno le stesse caratteristiche di altri tipi di informazioni: devono essere contenute, devono essere copiabili, devono essere trasferibili e devono essere usabili
Le informazioni genetiche non possono essere codificate a partire dalle strutture finite, quindi possono solo essere copiate da informazioni preesistenti
Le informazioni genetiche possono essere modificate solo dal caso e per errore
Ciascuna funzione biochimica (capacità di dare luogo ad una reazione e di regolarla) ha un corrispettivo in una quantità discreta di informazione genetica detta gene
Gene è un concetto che riunisce aspetti funzionali ed aspetti strutturali
Conosciamo quasi tutti ma non tutti i geni del nostro organismo (genoma), e solo di una parte di questi conosciamo la funzione
Tutte le cellule del nostro organismo sono diverse tra loro pur avendo tutte le stesse informazioni genetiche perchè ne usano solo parti specifiche
Occorrono informazioni (non genetiche-- epigenetiche) per regolare l'uso delle informazioni (genetiche)
La distribuzione spaziale delle informazioni è di per sè una informazione
La tessuto specicificità della organizzazione 3D del DNA nei nuclei può essere alla base di anomalie
La replicazione del DNA è un fenomeno controllato qualitativamente quantitativamenteUNITA' 6: gestione delle informazioni: - informazione genetica - trascrizione, controllo genico, sintesi proteica
Obbiettivi
Gli studenti comprenderanno che il
sistema di regolazione della espressione dei geni rappresenta un modo di adattare il programma genico alle variazioni ambientali, e che il malfunzionamento del sistema genetico può originare anche da anomalie nel sistema di regolazione. Connetteranno anche lo stato di disfunzione regolativa a particolari situazioni sia patologiche sia legate ad abitudini e stili di vita.
Idee/Domande chiave
regolazione dell'espressione genica
E' giusto che l'ambiente influenzi l'espressione dei geni?
A quanti aspetti della cellula può essere connessa la regolazione dell'epigenoma?
Che influenza possono avere condizioni come l'equilibrio chimico di una rezione sulla regolazione dell'espressione genica?
Sono più pericolose alterazioni dell'informazione genetica o della regolazione della sua espressione?
I nostri genomi stanno ancora evolvendosi?
La differenziazione e la staminalità sono due situazioni diametralmente opposte?prodotti dell'informazione genetica
Nel passaggio da informazione codificata a decodifica nella forma finale che importanza ha la strategia della modularità (building blocks)?
Gli studenti conosceranno...
Il dogma della biologia Il meccanismo della Trascrizione L'unità trascrittiva Gli eventi che determinano la maturazione delle molecole di RNA neotrascritte Il meccanismo dello splicing di precursori di RNAI meccanismi di controllo della espressione genica I sistemi di regolazione mediati da piccoli RNA non codificanti (miRNA, siRNA) I Long NonCoding RNAs e le loro possibili funzioni Il codice genetico I componenti del meccanismo di sintesi proteica Il funzionamento del meccanismo di sintesi proteica Il sistema genetico mitocondriale
Gli studenti comprenderanno che ...
Il sistema di regolazione della espressione dei geni agisce a diversi livelli dalla organizzazione di interi compartimenti nucleari alla regolazione di un singolo gene
Il controllo dell'espressione di un gene si può attuare a livello trascrizionale o post-trascrizionale
Poichè le informazioni genetiche sono sempre tutte presenti e disponibili il loro utilizzo deve essere regolato, sia quantitativamente sia qualitativamente
I geni sono regolati in base a programmi autonomi ed in base a risposte a variazioni ambientali
Il risultato delle variazioni ambientali condizione l'epigenoma
L'epigenoma funziona mediante interazioni con proteine che determinano lo stato di attivazione trascrizionale della cromatina
Le molecole di RNA possono avere anche funzioni strutturali o regolatrici oltre che codificanti
La maggior parte del genoma è trascritto in RNA di cui però si conoscono ancora pochi dettagli funzionali
In eucarioti la maturazione dei precursori di RNA permette di ampliare il potenziale codificante di un genoma
Le anomalie dello splicing hanno fornito una strada accelerata all'evoluzione
Le cellule hanno un sistema di difesa dall'invasione da parte di altri genomi (virali, MGE)
Varianti meno aggressive del sistema di difesa costituiscono meccanismi di regolazione finemente regolabili e reversibili senza nuova attivazione trascrizionale
Il funzionamento perfetto delle informazioni genetiche non basta a garantire il funzionamento perfetto della cellula per sempre
UNITA '1: cell and individual health - functions - cellular architecture –
Objectives:
Understand the concept and the limitations of the methods of exploration of reality. Understand the main concepts of the cell structure and cellular operation. Linking the cellular organization with life and how the cell performances and the use of information are essential for this purpose. Understand that the proper performance of cellular functions is an essential prerequisite for cellular health and body to which a cell belongs. Understand that, conversely, any anomaly in the body is due to an anomaly in the functioning of cells that compose it.
Ideas / Key Questions:
Knowledge
What does it mean to know?
How precisely can you know?
how can you "prove" something, "prove" a theory?Unit, modular construction (building blocks), final properties are not simple sum properties each unit
What is a cell?
What does "base unit" mean?
How can we show that cells make up living organisms?
Why we are not all equal when we are all made up of cells?
How common is the strategy of the modular construction of objects in the macroscopic world? and in the cell?teleonomy
What does Organization mean?
Why a cell cannot be disorganized?
How can you describe a living cell?
Are there functions/organelles carried/possessed by only a few cells?
What is health? (What is a disease?)The students will know ...
The methods to inspect and investigate cells
What is a cell
The Structure of a prokaryotic cell
The structure of a eukaryotic cell
What classes of molecules e arcomposing a cell
The structure of macromolecules
What is an organism
What states the cell theory
What is an organelle
What is the compartmentalization
What is the organization of a cell
The structure of biological membranesStudents understand that. . .
To know reality we must be able to measure it
To investigate the human body and understand its operation, we need to observe at the maximum possible detail
The observation and measurement instruments have a lower limit, and some items remain virtually unknown
The health of a cell coincides with the correct functioning of all of its components
Correct operation is not sufficient to ensure health for all
Correct operation also depends on the architecture of the whole cell
The health of an organism derives from the health of the cells that compose it
Cellular organization is the prerequisite of the proper functioning
Normally, the organization is represented by the functional relationship between distinct architectural components, but in certain cells even without specific structures (organelles not found in prokaryotic cells) a good degree of organization can be achieved
The cell size is limited by the volume/surface ratio and the dimensions of the components (eg. membranes would always be only few nm thick)
If the cells do not work properly the body does not work properlyUNIT 2: the cell energy and labor - chemical work enzymes and coupled reactions - mechanical work, transportation and movement &ndash
Cell AdhesionObjectives:
Students understand the basic concepts of energy use and energy balance management by the cell. They include the concept of cellular work and relate the correctness of functions to the mechanisms of transport of ions and other substances and to the cytoskeletal apparatus and adhesion
Ideas / Key Questions:
power
What is energy?
Where does the energy come from?
where does the energy go to?
Does Energy move?
Is Energy consumed? if so, what does it turn into?
Can You store energy?
what is the relationship between energy and life?
why do we eat?
why plants do not eat?work
to which extent work at a cellular scale is comparable to work at a macrosopic scale?
why is energy needed to build ordered structures?
why it is necessary that the energy is converted at times?
is there a relationship between the ion transport and the accumulation of energy?
does energy flow also inside cells?
is the equation “more energy (available) = more health&rdquo
correct?
You can use the energy in different qualitative ways? (Eg good, worse rather bad)
What does it mean to use available energy appropriately?
what is the relationship between work and life?The students will know ...
Structure and function of mitochondria Function of the Krebs cycle Calvin cycle ATP synthase Operation Transport systems through the membranes Main structural aspects of cytoskeletal fibers Structure and operation of motor proteins Mechanisms mediating movement Adhesion Proteins and adhesion structures and mechanisms
Students understand that. . .
The order requires concentration of energy
The cell degrades ordered structures to release energy
The cell builds ordered structures and therefore consumes energy
Any activity of a cell epresents work
The cell does not rest
The cell uses molecular machines to perform work
The chemical work is done by enzymes which direct the reaction towards the desired product rather than proceed at random
The mechanical work (movement or objects) displacement is obtained by converting energy from part of a machine
The energy requirement is continuous and therefore the conversion also must be continuous
The role of ion transport is not exhausted in the transmission of nervous stimuliUNIT 3: Cytoskeletal and adhesion systems - Work as movement: vesicular traffic and cell movement
Objectives
: Students will understand that the concept of cellular work extends to the cytoskeletal and adhesion systems; Students will understand that adhesion mechanisms are crucial for mediating other functions such as movement and morphogenesis;
Key Ideas/Questions
movement
What characteristics must the movement have to ensure organization? • What information is needed to have an oriented movement? • how can you move an object in an oriented way inside the cell? • how can a cell move in an oriented way in the environment that surrounds it?
cell adhesion
Students will know...
Main structural aspects of cytoskeletal fibers• Mechanisms that regulate the dynamism of the filaments and the balance between assembly and disassembly• Structure and function of motor proteins• Movement production mechanisms• Proteins and adhesion complexes• Existence of specific connections between certain classes of cytoskeletal filaments and certain classes of junctional complexes•
Students will understand that...
• The dynamism of the cytoskeletal system is a means by which to respond to information of various types • Cell adhesion is essential to allow both movement phenomena (application of forces to do work) and cell-cell signaling and generation of a shape (morphogenesis) • the movement mediated by molecular motors needs support points as well as the movement of the whole cell.
UNIT 4: Information management: response to extracellular signals - action of metabolic pathways- actions of the cytoskeleton &ndash
cell proliferationObjectives:
Students understand the mechanism of acquisition of information from the external environment and their impact. They will know how to connect the signal transduction to the cell response to the environment and the regulation of cell proliferation system
Ideas / Key Questions:
regulation
what does "regulate" mean?
opposite effects can be adjusted continuously?
You can think of the regulation of cellular phenomena such as a balance?
why do cells need to regulate their functions?
what relationship does exists between cells, changing environment and healthy life?communication
What is a sign?
why do cells need information from outside?
is it possible that the information is wrong?
is it possible that the response to incoming information is wrong?
what does it mean to integrate information?
how relevant is the distance between the cell membrane and the structures that respond to signals?
which are the implications of the existence of a common mechanism of action to almost all regulatory proteins?
what is the relationship between the strategy of modular building (Unit 1) and the signaling pathways?
are connections between modules modules themselves?
what is the relationship between signaling, cell (or body) functions and health?The students will know ...
What it is a signal types of chemical signals the phenomenon of membrane transduction membrane receptors second messengers protein effector/regulatory the regulation by phosphorylation the main signaling pathways the mechanisms to isolate signalling pathways from one another the mechanisms to connect parallel signalling pathways the connections between cell signalling and the major metabolic mechanisms the connections between cell signalling and the cytoskeletal functions the connections between cell signalling and the genetic system and cell proliferation
Students understand that. . .
The signals between cells are of a chemical nature and the membrane represents a barrier for them
The information represented by the signals can be transferred from one molecule to another one
The functions of the cells are the response to information coming from the outside
Different signals can be integrated into a single response
The responses can be modulated quantitatively
The regulation of cellular phenomena occurs according to a main mode which is always the same in almost all cases
The connections between signal transduction and apparatuses that respond to it is mediated by regulatory molecules extremely similar to each other
The regulation of intracellular mechanisms are based on oscillations between two states (active/inactive) of regulatory molecules and magnetic actuatorUNIT 5: information management: - genetic information - preservation and propagation
Objectives
Students connect the proper functioning of the genetic system to the health of the cell
connect the cellular dysfunction giving rise to disease states to a malfunction of the genetic system
They will understand that the malfunction of any organelle is based on a defect in the genetic information or of its use. They will understand that there is a relationship between the structure of DNA into chromatin and the use of the information contained therein. They will understand the mechanisms and the problems inherent replication and correction of DNA damage.Ideas/Key Questions:
genetic information
Could cells get away without the genetic information?
Could cells get away without DNA? and RNA?
Why is it necessary that there be information already present in the cell and information acquired from the environment is not sufficient?
Are there differences between the genetic information and the one coming from the outside and interpreted by signal transduction system?management of genetic information
Is it possible that genetic information be wrong?
Is it possible that genetic information is correct but is used in a wrong way?
is the There the possibility for the cell to adapt their genetic information to the environment?
You can define DNA the cell's fate? (As a cell possesses a certain DNA his fate is predetermined ...)
For the existence of life, during the propagation of genetic information is it more important that mistakes are certainly avoided or that they are certainly present?The students will know ...
What is Genetic information
The organization of DNA in the cell nuclei
Chromatin, nucleosomes
The dynamics of chromatin
The operation of the mechanism of DNA replication
The quantitative regulation of of DNA replication mechanisms and the results of their malfunction
The DNA damage and repair
The concept of the gene
The concept of genome
The effects on the integrity of the genome organization of chromosomal and nuclear compartments territoriesStudents understand that...
The genetic information encoding the structures and functions of a cell
Genetic information is used to generate "forms" which in turn underpin the functions
The strategy used to encode an almost infinite number of different forms is based on the concept of building blocks
The information available to cells is not only about the environment to which they need to adapt, but also how to do it
The genetic information will enable the functioning of the cell, namely the maintenance of the organization and therefore of life
Any function (action-work) performed by the cell is based on the use of genetic information
Any cellular malfunction is based on a malfunction in the use of genetic information
The genetic information has the same characteristics as other types of information, it needs to be contained, must be copied, it must be transferable and must be usable
The genetic information can not be re-encoded starting from final structures, so it can only be propagated copying it from pre-existing information
Genetic information can only be changed by random mistakes
Each biochemical function (ability to give rise to a chemical reaction and to regulate it) has a counterpart in fraction of the genetic information called gene
Gene is a concept that combines functional aspects and structural aspects
We know most but not all of the genes of our organism (the genome), and know the function of only a part of them
All cells in our body are different from each other while having all the same genetic information because they use only specific parts
information (epigenetic- not genetic) to regulate the use of the information (genetic)
The spatial distribution of genetic information is in itself a piece of information
The tissue-specific 3D organization of DNA in the nuclei can be the basis for DNA damage and abnormalities
DNA replication is controlled both qualitatively and quantitativelyUNIT 6: Information management: - genetic information - transcription, gene control, protein synthesis
Objectives
Students understand that the regulation of gene expression system is a way of adapting gene program to environmental variations, and that the malfunction of the genetic system can also arise from abnormalities in the control system. They will connect the state of regulatory functions to particular situations, both pathologic and related to habits and lifestyles.
Ideas / Key Questions:
regulation of gene expression
Is it appropriate that gene expression is regulated by environment?
Which aspects of a cell can be connected the epigenome?
What influence can have conditions such as chemical balance of a metabolic reaction on the regulation of gene expression?
Are alterations of the genetic information more or less dangerous that the dysregulation of its expression?
Are our genomes still evolving?
are differentiation and stemness opposite situations?products of genetic information
When changing from a decoding information encoded in the final form that has the importance of modularity strategy (building blocks)?
The students will know ...
The dogma of biology
The mechanism of Transcription
The transcribed units
The events that determine the maturation of newly transcribed RNA molecules
The mechanism of splicing of precursors of the RNA
The gene expression control mechanisms
The systems of regulation mediated by small non-coding RNAs (miRNA, siRNA)
The Long NonCoding RNAs and their possible functions
The genetic code
The components of protein synthesis mechanism
The operation of the mechanism of protein synthesis
The mitochondrial genetic systemStudents understand that. . .
The system of regulation of gene expression takes place at several levels, from the organization of entire nuclear compartments to the fine tuning of a single gene
The control of expression of a gene can be implemented at the transcriptional or post-transcriptional level
As all the genetic information is available in very cell in the body, its use shall be regulated, both quantitatively and qualitatively
The genes are regulated on the basis of stand-alone programs as well as and based on responses to environmental changes
The result of environmental changes results in changes to the epigenome
The epigenome works through interactions with proteins that regulate the state of chromatin transcriptional activation
The RNA molecules may have structural or regulatory as well as coding functions
The majority of the genome is transcribed into RNAs but only for a few of them we have functional details
In eukaryotes the maturation of RNA precursors makes it possible to expand the potential of a coding genome
The splicing abnormalities have provided an accelerated path to evolution
The cells have a defense system from invasion by other genomes (viral, MGE)
Less aggressive variants of the defense system constitute finely adjustable regulatory mechanisms that are reversible without new transcriptional activation
Proper functioning of genetic information does not guarantee the perfect functioning of the cell for an unlimited time- Registrazione
- Aperta
- Apertura registrazione
- 01/10/2024 alle ore 00:00
- Chiusura registrazione
- 31/12/2024 alle ore 23:55
- Oggetto: