Italiano

La struttura delle macromolecole biologiche, con particolare attenzione al DNA e alle proteine. Differenze tra cellula procariotica ed eucariotica. Struttura della cellula eucariotica: membrana plasmatica e meccanismi di trasporto. Sistema delle endomembrane. Divisione cellulare.
Focus applicativo all’infermieristica: La comprensione delle proteine è vitale per monitorare lo stato nutrizionale (albumina) e la coagulazione (fibrina). Il DNA non è solo genetica astratta, ma la base per la terapia genica e la comprensione della farmacogenomica (perché alcuni pazienti metabolizzano i farmaci diversamente). In aggiunta, la distinzione tra cellula procariotica ed eucariotica è la pietra miliare della terapia antibiotica. Gli antibiotici sono progettati per colpire strutture presenti solo nei procarioti (come la parete cellulare batterica o ribosomi specifici), permettendo di eliminare l'infezione senza danneggiare le cellule eucariotiche del paziente. I meccanismi di trasporto attraverso la membrana sono il cuore della fluidoterapia. Comprendere l'osmosi e il trasporto attivo è indispensabile per somministrare correttamente soluzioni isotoniche, ipotoniche o ipertoniche senza causare danni cellulari (emolisi o raggrinzimento). Nell’ambito del sistema delle endomembrane, molte patologie derivano da un malfunzionamento di questi organelli. Ad esempio, lo stress del Reticolo Endoplasmatico è legato a malattie neurodegenerative, mentre i lisosomi sono centrali nelle malattie da accumulo.

Fondamenti di Biologia e Genetica – Pierantoni, Cobellis, Meccariello, Chianese - EdiSES (ultima edizione)

Biologia e Genetica - De Leo, Fasano, Ginelli - EDISES (ultima edizione)

L’insegnamento ha lo scopo di fornire le conoscenze teoriche essenziali e i fondamenti molecolari della vita, necessari per comprendere l’organizzazione strutturale e funzionale della cellula e i processi biologici che regolano le funzioni vitali dell’organismo. Il percorso pone una costante attenzione al significato clinico e assistenziale dei fenomeni trattati, offrendo gli strumenti concettuali e metodologici indispensabili per interpretare le basi della genomica, della diagnostica moderna e della farmacologia.
Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà aver raggiunto i seguenti obiettivi, declinati secondo i Descrittori di Dublino:
1. Conoscenza e capacità di comprensione
• Conoscere e comprendere l’organizzazione strutturale e funzionale della cellula eucariotica e procariotica.
• Comprendere la struttura delle macromolecole (DNA e proteine) come basi della genomica e della sintesi proteica.
• Acquisire una solida conoscenza della biologia cellulare, con particolare riferimento al sistema delle endomembrane, alla divisione cellulare e al rapporto nucleo-citoplasma, intesi come pilastri per la regolazione metabolica e la risposta cellulare agli stimoli.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate
• Essere in grado di applicare le nozioni biologiche apprese alla realtà assistenziale e alla futura pratica clinica.
• Saper correlare i meccanismi di trasporto attraverso la membrana plasmatica alla gestione dei liquidi e degli elettroliti (fluidoterapia) nel paziente.
• Utilizzare lo studio della divisione cellulare e del sistema delle endomembrane come strumento per comprendere, rispettivamente, la rigenerazione dei tessuti e i meccanismi di secrezione e detossificazione.
• Saper interpretare la struttura delle macromolecole in funzione della loro applicazione nella diagnostica moderna e nella farmacologia.
3. Autonomia di giudizio
• Saper inquadrare i processi vitali a livello cellulare, sviluppando la capacità di distinguere criticamente tra condizioni fisiologiche normali e alterazioni patologiche.
• Dimostrare capacità di riflessione autonoma nel correlare i fenomeni molecolari e strutturali della cellula alle risposte sistemiche dell'organismo.
4. Abilità comunicative
• Dimostrare di saper esporre le conoscenze biologiche acquisite con il rigore scientifico e il lessico specialistico richiesti in ambito sanitario.
• Saper argomentare e comunicare in modo chiaro, sia nel lavoro di équipe sia nella relazione con il paziente, le correlazioni dirette tra i fondamenti molecolari/cellulari e l'atto clinico-assistenziale.
5. Capacità di apprendere
• Aver sviluppato strumenti concettuali e metodologici idonei ad autogestire il proprio aggiornamento nell'ambito della biologia cellulare e della genomica.
• Possedere le basi biologiche e il metodo di studio indispensabili per affrontare in autonomia ogni successivo approfondimento fisiopatologico, farmacologico e clinico del percorso formativo.

Buona conoscenza di Chimica, Chimica Organica e Biochimica

Il corso prevede la frequenza obbligatoria ed è articolato in lezioni frontali con proiezione di diapositive. La frequenza sarà registrata mediante app istituzionale. Saranno ammesse assenze dal corso nella misura del 25% delle lezioni. Le diapositive presentate e commentate a lezione non sono esaustive ed il loro contenuto va integrato con quanto verrà detto a lezione e/o consultando uno o più testi di riferimento.

La verifica dell’apprendimento avviene in concomitanza con gli altri insegnamenti del Corso Integrato e accerta il conseguimento degli obiettivi in coerenza con i risultati di apprendimento attesi e con i Descrittori di Dublino.
Per il modulo di Biologia, la prova consiste in un test scritto composto da 30 domande a risposta multipla e dalla richiesta di rappresentazione grafica della struttura di un nucleotide.
La prova è finalizzata a valutare nello specifico:
• Il livello di conoscenza e comprensione dell'organizzazione cellulare e delle macromolecole biologiche.
• La capacità di collegamento critico tra i processi biologici e le loro alterazioni patologiche.
• La capacità di applicare i concetti appresi a contesti assistenziali (es. la correlazione tra trasporti di membrana e fluidoterapia).
• La padronanza del linguaggio scientifico e dei fondamenti metodologici della disciplina.
Il voto del singolo modulo è espresso in trentesimi (da 18/30 a 30 e lode) e riflette la padronanza complessiva dei contenuti. La prova si considera superata con un punteggio minimo di 18/30, corrispondente al possesso delle conoscenze e competenze biologiche di base e alla capacità di applicarle a semplici contesti della pratica clinico-assistenziale.
L'esame di profitto del Corso Integrato si intenderà superato solo se lo studente avrà conseguito una votazione minima di 18/30 in ciascuno dei moduli che lo compongono. La votazione finale dell'intero Corso Integrato corrisponderà alla media aritmetica delle votazioni conseguite nei singoli insegnamenti.

A supporto dell’apprendimento, saranno condivisi con gli studenti i file PDF delle diapositive utilizzate durante le lezioni. Tali materiali sono da considerarsi esclusivamente un supporto e un orientamento allo studio, che deve essere integrato e approfondito sui libri di testo consigliati. Il docente riceve gli studenti per chiarimenti o approfondimenti previo appuntamento da concordare via e-mail. Inoltre, durante e dopo l'erogazione dell'insegnamento, sono previste attività di tutorato che lo studente potrà richiedere e concordare direttamente con il docente per consolidare gli strumenti concettuali e metodologici acquisiti.

Interazioni molecolari e strutture cellulari. Il binomio “struttura-funzione”. La composizione chimica della materia vivente. L’importanza biologica dell’acqua. Lipidi, carboidrati, proteine e modelli di membrana. Composizione e struttura chimica del DNA. Proprietà chimico-fisiche del DNA. Grandezza e complessità del genoma. Modalità di compattamento del DNA. Il nucleoide. I Procarioti. Scomparto nucleare (nucleolo, cromatina e cromosomi, i territori nucleari, la carioteca: morfologia e funzioni.). Ribosomi (biogenesi, morfologia e funzioni). Membrana plasmatica: struttura e funzione Traffico di membrane. Comunicazioni cellulari. Comunicazione (autocrina, paracrina,endocrina, neuro-endocrina, sinaptica). Sistema delle endomembrane: descrizione degli organuli citplasmatici

Italian

The structure of biological macromolecules, with particular attention to DNA and proteins. Differences between prokaryotic and eukaryotic cells. Structure of the eukaryotic cell: plasma membrane and transport mechanisms. Endomembrane system. Cell division.
Application focus in nursing: Understanding proteins is vital for monitoring nutritional status (albumin) and coagulation (fibrin). DNA is not just abstract genetics, but the basis for gene therapy and understanding pharmacogenomics (because some patients metabolize drugs differently). In addition, the distinction between prokaryotic and eukaryotic cells is the cornerstone of antibiotic therapy. Antibiotics are designed to target structures found only in prokaryotes (such as the bacterial cell wall or specific ribosomes), allowing the infection to be eliminated without damaging the patient's eukaryotic cells. Transport mechanisms across the membrane are at the heart of fluid therapy. Understanding osmosis and active transport is essential to correctly administer isotonic, hypotonic, or hypertonic solutions without causing cellular damage (hemolysis or wrinkling). Within the endomembrane system, many pathologies result from a malfunction of these organelles. For example, Endoplasmic Reticulum stress is linked to neurodegenerative diseases, while lysosomes are central to storage diseases.

Fondamenti di Biologia e Genetica – Pierantoni, Cobellis, Meccariello, Chianese - EdiSES (latest edition)

Biologia e Genetica - De Leo, Fasano, Ginelli - EDISES (latest edition)

The course aims to provide the essential theoretical knowledge and molecular foundations of life necessary to understand the structural and functional organization of the cell, as well as the biological processes regulating the vital functions of the organism. The curriculum places constant emphasis on the clinical and healthcare relevance of the phenomena covered, offering the conceptual and methodological tools indispensable for interpreting the principles of genomics, modern diagnostics, and pharmacology.
Upon completion of the course, the student is expected to achieve the following learning outcomes, structured in accordance with the Dublin Descriptors:
1. Knowledge and understanding
• Know and understand the structural and functional organization of eukaryotic and prokaryotic cells.
• Understand the structure of macromolecules (DNA and proteins) as the foundation of genomics and protein synthesis.
• Acquire a solid knowledge of cell biology, with specific reference to the endomembrane system, cell division, and the nucleus-cytoplasm relationship, as key pillars for metabolic regulation and cellular response to stimuli.
2. Applying knowledge and understanding
• Be able to apply the acquired biological concepts to healthcare practice and future clinical settings.
• Know how to correlate transport mechanisms across the plasma membrane with the management of fluids and electrolytes (fluid therapy) in the patient.
• Utilize the study of cell division and the endomembrane system as tools to understand tissue regeneration and the biological mechanisms of secretion and detoxification, respectively.
• Know how to interpret macromolecular structures in relation to their application in modern diagnostics and pharmacology.
3. Making judgments
• Know how to contextualize vital processes at the cellular level, developing the ability to critically distinguish between normal physiological conditions and pathological alterations.
• Demonstrate the capacity for independent reflection in correlating cellular molecular and structural phenomena with systemic body responses.
4. Communication skills
• Demonstrate the ability to present acquired biological knowledge with the scientific rigor and specialized vocabulary required in the healthcare field.
• Know how to argue and communicate clearly—both within interprofessional teams and in patient relationships—the direct correlations between molecular/cellular foundations and clinical-healthcare interventions.
5. Learning skills
• Have developed appropriate conceptual and methodological tools to independently manage ongoing professional development in the fields of cell biology and genomics.
• Possess the biological foundations and study methodology indispensable for independently tackling any subsequent pathophysiological, pharmacological, and clinical studies within the degree program.

Good knowledge of Chemistry, Organic Chemistry and Biochemistry

The course requires compulsory attendance and is divided into lectures with slide projections. The frequency will be recorded using an institutional app. Absences from the course will be allowed at the rate of 25% of the lessons. The slides presented and commented on in class are not exhaustive and their content must be integrated with what will be said in class and/or by consulting one or more reference texts.

The assessment is conducted concurrently with the other modules of the Integrated Course and evaluates the achievement of the learning objectives in accordance with the expected learning outcomes and the Dublin Descriptors.

For the Biology module, the examination consists of a written test comprising 30 multiple-choice questions and a required graphical representation of the structure of a nucleotide.

The exam specifically aims to evaluate:

The level of knowledge and understanding of cellular organization and biological macromolecules.

The capacity to critically link biological processes with their pathological alterations.

The ability to apply acquired concepts to healthcare scenarios (e.g., the correlation between membrane transport mechanisms and fluid therapy).

Command of scientific language and the methodological foundations of the discipline.

The grade for the individual module is expressed on a 30-point scale (from 18/30 to 30 cum laude) and reflects the overall mastery of the course content. The exam is considered passed with a minimum score of 18/30, corresponding to the possession of core biological knowledge and skills, and the capability to apply them to basic clinical-healthcare contexts.

The Integrated Course examination is successfully passed only if the student achieves a minimum grade of 18/30 in each of its constituent modules. The final grade for the entire Integrated Course will correspond to the arithmetic mean of the marks obtained in the individual modules.

To support learning, PDF files of slides used during lessons will be shared with students. These materials are to be considered exclusively as a support and orientation for the study, which must be integrated and explored in depth in the recommended textbooks. The teacher receives students for clarification or further information by appointment to be arranged by email. Furthermore, during and after the provision of teaching, tutoring activities are planned that the student can request and agree directly with the teacher to consolidate the conceptual and methodological tools acquired.

Molecular interactions and cellular structures. The "structure-function" binomial. The chemical composition of living matter. The biological importance of water. Lipid, carbohydrate, protein and membrane models. DNA composition and chemical structure. Chemical-physical properties of DNA. Size and complexity of the genome. Compaction mode of DNA. The nucleoid. Prokaryotes. Nuclear compartment (nucleolus, chromatin and chromosomes, nuclear territories, the caryotheque: morphology and functions). Ribosomes (biogenesis, morphology and functions). Plasma membrane: structure and function Membrane traffic. Cellular communications. Communication (autocrine, paracrine,endocrine, neuro-endocrine, synaptic). Endomembrane system: description of cytoplasmic organelles