Corso di laurea in Infermieristica - sede Orbassano Polo Medicina Orbassano e Candiolo

UNITA' 1: 

comprendere il concetto ed il 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.

UNITA' 2:

comprendere  i concetti essenziali su fabbisogno di energia e gestione del bilancio energetico da parte della cellula. Comprendere il concetto di lavoro cellulare ed attribuire le funzioni corrette ai meccanismi di trasporto di ioni ed altre sostanze ed agli apparati citoscheletrici e di adesione

UNITA' 3

comprendere  il meccanismo di acquisizione delle informazioni dall'ambiente esterno ed il loro effetto. Connettere la trasduzione del segnale alla risposta cellulare all'ambiente e al sistema di regolazione della proliferazione cellulare

UNITA' 4:

connettere  il corretto funzionamento del sistema genetico alla salute della cellula e collegare le disfunzioni cellulari da cui originano stati di malattia ad un malfunzionamento del sistema genetico; comprendere che il malfunzionamento di qualsiasi organello si basa su un difetto della informazione genetica o del suo utilizzo.

 

 

 

Alla fine di ciascuna unità gli studenti saranno capaci di...

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.
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.


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
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 le possibili conseguenze di anomalie mitocondriali, citoscheletriche e dei sistemi di trasporto

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 3

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 4

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.
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

BIOLOGIA

UNITA' 1: cellula e salute dell'individuo - funzioni - architettura cellulare -

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 macrocopico? 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 biologiche

Gli 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 funziona

UNITA' 2: energia e lavoro della cellula - lavoro chimico enzimi e reazioni accoppiate - lavoro meccanico, trasporto e movimento - adesione

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? (well i dont know why, it's just the way nature works)
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 motrici
Meccanismi 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 trosporto di ioni non si esaurisce nella trasmissione di stimoli nervosi

UNITA' 3: gestione delle informazioni: risposta a segnali extracell - azione su vie metaboliche azioni su citoscheletro - proliferazione

 

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 attuatrici

UNITA' 4: gestione delle informazioni: - informazione genetica

Idee/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?

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...

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 Danni al DNA e la loro riparazione
Il concetto di gene
Il concetto di genoma
Il dogma della biologia
Il meccanismo della Trascrizione
L'unità trascrittiva
I meccanismi di controllo della espressione genica
Il codice genetico
I coponenti del meccnismo di sintesi proteica
Il funzionamento del meccanismo di sintesi proteica


Gli 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
Poichè le informazioni genetiche sono sempre tutte presenti e disponibili il loro utilizzo deve essere regolato, sia quantitativamente sia qualitativamente
Tutte le cellule del nostro orgnismo 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
L'adattamento di un organismo all'ambiente consiste nella regolazione dell'espressione dei geni del suo genoma
Il funzionamento perfetto delle informazioni genetiche non basta a garantire il funzionamento perfetto della cellula per sempre

 

Il modulo di Biologia prevede la costruzione di un portfolio contenente documenti comprovanti le competenze degli studenti e prodotti durante il corso con attività guidate in aula ed attività individuali autonome. I dettagli della produzione, preparazione e valutazione del Portfolio che avverranno durante lo svolgimento del corso saranno forniti insieme ai materiali didattici durante il corso stesso. Nella valutazione finale del modulo Biologia il Portfolio ha un peso pari ad 80% del voto, mentre l'esame finale ha un peso pari al 20%.