BIOLOGIA APPLICATA

La biologia come scienza. Come si costruiscono le teorie scientifiche:osservazioni, ipotesi, metodo sperimentale e comparato. Lateoria dell'evoluzione come principio unificante delle varie discipline biologiche. Le domande scientifiche sui fenomeni biologici con un approccio evoluzionistico: domande sul 'come funziona' o cause prossime (o immediate) e domande sul 'perchè funziona così' o cause remote (o adattative) dei fenomeni biologici.
Organizzazione ed evoluzione della materia vivente. Composizione chimica della materia vivente e il principio delle proprietà emergenti. La struttura e la funzione delle macromolecole biologiche: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
Livelli di organizzazione, rapporti tra struttura e funzione della materia vivente e le sue proprietà emergenti. Diversità e unità delle forme di vita: i livelli di organizzazione delle forme della vita e la cellula come unità fondamentale della vita. La fondamentale unitarietà della vita suggerisce un'origine comune. la teoria cellulare: cellule procariotiche ed eucaristiche, organismi unicellulari e pluricellulari. Il concetto di specie. Storia del pensiero evoluzionista: Darwin e l'evoluzione. Le prove dell'evoluzione: importanza della sistematica (classificazione dei viventi) dell'anatomia comparata e della biologia dello sviluppo (embriologia comparata) per la comprensione dell'evoluzione biologica. Il concetto di analogia, di omologia, di ontogenesi e di filogenesi delle strutture biologiche (proprie della biologia del XIX secolo) applicati ai livelli di organizzazione (fisiologico - e genetico molecolari) nell'indagine biologica del XX secolo.
Origine della vita. Generazione ed evoluzione abiotica delle biomolecole nell'atmosfera primordiale priva di ossigeno. Evoluzione della cellula procariotica. Cellule eterotrofe ed autotrofe. Origine della cellula eucariotica:teoria endosimbiontica dell'origine dei mitocondri e dei cloroplasti. Il metabolismo autotrofo come generatore dell'atmosfera terrestre ricca di ossigeno e le sue conseguenze sull'evoluzione degli esseri viventi. Classificazione delle diverse forme di vita sia ad organizzazione procariotica che eucariotica e significato della tassonomia (sistematica) nell'ambito del pensiero avoluzionista. Il problema posto dai virus. Cosa sono i virus e la loro organizzazione (cenni).
Evoluzione e Biologia della cellula (con particolare attenzione al rapporto tra struttura e funzione). La cellula come livello di organizzazione in cui compare la vita. Organizzzione cellulare di tipo procariotico ed eucaristico e loro origine: la conservatività ed omologia filogenetica del modello cellulare procariotico ed eucariotico. Differenze tra cellula procariotica ed eucariotica e tra cellula animale e cellula vegetale.La membrana plasmatica (il modello unitario di membrana). Permeabilità selettiva delle membrane e trasporto passivo e attivo di molecole attraverso la membrana. i ricettori di membrana. la traduzione del segnale. il citoplasma. Il citoscheletro. Il reticolo endoplasmatico.l'apparato di Golgi. Lisosomi. Esocitosi ed endocitosi. Il nucleo: materiale genetico, cromosomi e il cariotipo (numero e forma dei cromosomi di una specie) e nucleolo. I mitocondri, i cloroplasti e loro evoluzione. Riproduzione della cellula procariotica ed eucariotica. Il ciclo cellulare eucariotico: mitosi e meiosi (la meiosi e le sue implicazioni per la ricombinazione).
Bioenergetica e metabolismo cellulare. Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. L'adennosintrifosfato (ATP) come valuta energetica della cellula. I catalizzatori biologici:gli enzimi. La respirazione cellulare:l'utilizzazione del glucosio nelle cellule anaerobiche (fermentazione) e nelle cellule aerobiche (respirazione) e produzione di glucosio nelle cellule autotrofe (fotosintesi). Lineamenti sulla regolazione dei processi metabolici in un modello cellulare procariotico:controllo dell'attività degli enzimi tramite processi di