Il corso si propone di fornire conoscenze dei meccanismi molecolari sulla struttura e funzione della cellula, sottolineando il ruolo di specifiche molecole nei principali processi cellulari. Nello specifico, il corso si propone di fornire la comprensione dei meccanismi molecolari coinvolti nella segnalazione cellulare, nel metabolismo energetico, nel movimento cellulare, nel ciclo cellulare, nei processi di morte cellulare.

Organizzazione strutturale e funzionale della membrana plasmatica. Il glicocalice. Il trasporto di membrana: diffusione semplice, trasporto passivo e trasporto attivo.

Dal DNA alle proteine: sintesi proteica. I ribosomi. Controllo dell'espressione genica.
 
Compartimenti intracellulari e smistamento delle proteine. 
Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) e il reticolo endoplasmatico liscio (REL).
I segnali molecolari che governano origine e smistamento delle proteine secretorie, di membrana e degli organuli cellulari. Ruolo dell'apparato del Golgi nell'indirizzamento proteico. Traffico vescicolare intracellulare.

 Sistemi di degradazione molecolare intracellulare: il sistema ubiquitina-proteasoma, i lisosomi, l'autofagia. I perossisomi. Segnalazione molecolare e proteine coinvolte nei processi di endocitosi, fagocitosi ed esocitosi. Approfondimento sulla malattia di Niemann-Pick.
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Bioenergetica e metabolismo. I mitocondri: struttura e funzione. I perossisomi. 
 
Il Citoscheletro: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Regolazione dei filamenti del citoscheletro. Il centriolo. Citoscheletro e motilità cellulare. Le ciglia e i flagelli.

La matrice extracellulare e le interazioni cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare. Giunzioni cellulari.
 
La comunicazione tra cellule: molecole segnale e loro recettori (ormoni steroidei e superfamiglia dei recettori nucleari; ossido d'azoto e monossido di carbonio; neurotrasmettitori; ormoni peptidici e fattori di crescita); segnali derivanti dall'adesione intercellulare: integrine e citoscheletro. Nozioni di base sui sistemi di trasduzione del segnale intracellulare: cenni sui recettori canale, recettori accoppiati a proteine G, recettori di membrana accoppiati a sistemi enzimatici, vie di segnalazione mediata da proteolisi regolata (sistemi Notch-Delta, Wnt, Hedgehog, NF-kB); i secondi messaggeri intracellulari (i nucleotidi ciclici AMP e GMP, gli ioni Ca2+, molecole derivate dai fosfolipidi di membrana). 

Struttura del nucleo. L'involucro nucleare e il trasporto di molecole fra il nucleo e il citosol. Organizzazione del DNA in cromosomi. Genoma e geni. Il nucleolo. Le attività nucleari: trascrizione dell'RNA e regolazione della trascrizione, duplicazione del DNA, riparazione e ricombinazione del DNA.
 
Il ciclo vitale della cellula: ciclo cellulare. La mitosi. Meiosi e riproduzione sessuale. Regolazione della proliferazione cellulare.

L'apoptosi. Processi e molecole che caratterizzano le cellule apoptotiche. Via estrinseca e via intrinseca dell'apoptosi. Differenze tra necrosi ed apoptosi. Ruolo dell'apoptosi durante lo sviluppo.

Le cellule staminali: definizione e caratteristiche molecolari. Cellule staminali nell'organismo adulto: epidermide, cellule staminali neurali. Modelli di differenziamento: differenziamento delle cellule del sangue, differenziamento delle cellule delle creste neurali, differenziamento muscolare.

Il sistema immunitario innato.

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Testi di studio

- Cooper, Hausman, La cellula - Un approccio molecolare, Piccin.

- Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter, Biologia Molecolare della cellula, Zanichelli.

- Alberts B e Coll.: L'Essenziale di Biologia molecolare della cellula, Zanichelli.

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Testi di studio

- Cooper, Hausman, La cellula - Un approccio molecolare, Piccin.

- Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter, Biologia Molecolare della cellula, Zanichelli.

- Alberts B e Coll.: L'Essenziale di Biologia molecolare della cellula, Zanichelli.

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.