Laurea in Fisioterapia (Vicenza)
(abilitante alla professione sanitaria di fisioterapista) d.m. 270/04

Scienze propedeutiche fisiche e biologiche (2011/2012)

Codice insegnamento
4S01837
Crediti
8
Coordinatore
Alberto Fenzi

L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
BIOCHIMICA 2 BIO/10-BIOCHIMICA Lezioni 1° anno 1° semestre Mariarita Bertoldi
FISICA APPLICATA 2 FIS/07-FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) Lezioni 1° anno 1° semestre Alberto Fenzi
STATISTICA MEDICA 2 MED/01-STATISTICA MEDICA Lezioni 1° anno 1° semestre Francesca Locatelli
BIOLOGIA APPLICATA 2 BIO/13-BIOLOGIA APPLICATA Lezioni 1° anno 1° semestre Cristina Bombieri

Obiettivi formativi

Modulo: STATISTICA MEDICA
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Mettere lo studente in grado di raccogliere e sintetizzare i dati di una ricerca clinica o epidemiologica, dare una misura di sintesi e saper interpretare i principali risultati statistici, saper costruire ed interpretare una rappresentazione grafica di sintesi dei risultati.


Modulo: BIOCHIMICA
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1) conoscere le caratteristiche delle molecole e dei composti costituenti la materia vivente; 2) conoscere la relazione struttura e funzione delle classi di macromolecole biologiche; 3) acquisire le nozioni base del metabolismo e delle sue intercorrelazioni, dei principi di bioenergetica, dei meccanismi di regolazione a livello molecolare.


Modulo: FISICA APPLICATA
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Il corso si propone di far comprendere i concetti fondamentali della Meccanica e di utilizzare grandezze fisiche, e relazioni fondamentali per risolvere semplici problemi di biomeccanica con particolare riguardo alle condizioni di equilibrio delle articolazioni.


Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
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Fornire le conoscenze di base di biologia al fine di comprendere le caratteristiche strutturali, funzionali e molecolari dei processi cellulari e degli organismi viventi e i concetti fondamentali di genetica umana per comprendere la trasmissione dei caratteri ereditari, le basi molecolari delle malattie genetiche.

Programma

Modulo: STATISTICA MEDICA
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Utilizzo della statistica in ambito sanitario , Raccolta e presentazione dei dati, Misure di posizione e dispersione, Cenni di calcolo delle probabilità, Cenni di Inferenza Statistica, Test diagnostico e di screening: loro valutazione.


Modulo: BIOCHIMICA
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Gli elementi costitutivi la materia vivente, struttura e funzione delle proteine, dei carboidrati, dei lipidi e degli acidi nucleici. Metabolismo glucidico, lipidico e proteico. Ciclo dell’acido citrico e catena respiratoria. Principi di bioenergetica. Intercorrelazioni metaboliche.



1. Elementi costituitivi la materia vivente. Nozioni di chimica e chimica organica: tavola degli elementi, elettroni di valenza, legame ionico e covalente, polarità, elettronegatività, atomo di carbonio: legami, ibridizzazione degli orbitali, legami deboli e loro importanza fisiologica. Ripasso del concetto di acidità e basicità. pKa e dissociazione. Gruppi funzionali. Legami amidico, estere, anidridico. Molecole biologiche; i mattoni fondamentali: aminoacidi, monosaccaridi, acidi grassi e nucleotidi
2. Struttura e funzione delle proteine. Classificazione degli aminoacidi, curva di titolazione, legame peptidico, i livelli di organizzazione delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Esempi: proteine fibrose (collagene) e proteine globulari (mioglobina ed emoglobina). Strutture e funzione della mioglobina e dell’emoglobina: fattori che influenzano il legame dell’ossigeno, varianti dell’emoglobina. Enzimi: classificazione, ruolo, meccanismo d’azione: catalisi e regolazione. Coenzimi e vitamine.
3. Struttura e funzione dei carboidrati. Classificazione degli zuccheri: mono-, di- e polisaccaridi, glicolisi e regolazione, glicolisi anaerobia e aerobia, gluconeogenesi, via del pentoso fosfato, glicogenosintesi e glicogenolisi.
4. Struttura e funzione dei lipidi. Trigliceridi: acidi grassi, beta-ossidazione, ciclo dell’acido citrico e regolazione, i lipidi strutturali e l’architettura delle membrane biologiche. Funzioni “ormone-simile” di alcune classi lipidiche. Cenni sulla biosintesi degli acidi grassi.
5. Concetti di bioenergetica: il metabolismo, trasformazioni chimiche nella cellula, spontaneità delle reazioni metaboliche, ATP, reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico.
6. Catena di trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa: i mitocondri, sintesi di acetilcoA, trasporto degli elettroni, sintesi di ATP.
7. Cenni di metabolismo degli aminoacidi: destino dei gruppi aminici, animali ureotelici e ciclo dell’urea, animali ammoniotelici e animali uricotelici. Metabolismo dello scheletro carbonioso.
8. Cenni sui nucletidi ed acidi nucleici: struttura dei nucleotidi, struttura di DNA e RNA
9. La contrazione muscolare dal punto di vista biochimico.


Modulo: FISICA APPLICATA
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Richiami sintetici alla Cinematica . Dinamica lineare e rotazionale. Equilibrio del Corpo rigido esteso.
Equilibrio delle articolazioni



• Conoscere e saper utilizzare le tre leggi della Dinamica, il concetto di lavoro, Potenza, efficienza.
• Conoscere e saper utilizzare il concetto di energia cinetica e potenziale. Il Teorema dell’Energia cinetica e il Principio di conservazione dell'energia meccanica
• Attrito radente statico e dinamico. Attrito del mezzo.
• Forza Elastica e lavoro delle forze elastiche
• Conoscere e saper utilizzare i concetti di base della Meccanica rotazionale : Momento di una forza, momento di Inerzia, Momento angolare. Centro di massa
• Principi di Conservazione
• Conoscere il concetto di corpo rigido e corpo rigido esteso. L’equilibrio del corpo rigido esteso. Equilibrio stabile e instabile. Le leve nel corpo umano con analisi di esempi.
• Concetto di stress, deformazione. Legge di Hooke


Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
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Caratteristiche generali degli esseri viventi. La comparsa dei primi organismi sulla terra. Livelli di organizzazione e principi di classificazione degli organismi viventi: i Regni biologici.
Le macromolecole della vita: acidi nucleici, proteine, carboidrati, lipidi – cenni.
Cellula procariota ed eucariota. Struttura, organizzazione e funzioni della cellula. Teoria endosimbiontica ed evoluzione da procarioti a eucarioti. Evoluzione degli organismi pluricellulari. Ruolo della compartimentazione interna. Principali caratteristiche e funzioni degli organelli cellulari: nucleo, ribosomi, RER, REL, Golgi, lisosomi, perossisomi, mitocondri e cloroplasti; citoscheletro. Parete extracellulare. Matrice extracellulare.
Membrane biologiche: struttura e modelli proposti. Passaggio di materiali attraverso le membrane. Giunzioni cellulari.
Comunicazione cellulare. Invio, ricezione, trasduzione del segnale e risposta al segnale.
Procarioti: caratteristiche generali e rapporto con gli altri organismi.
Virus: struttura e ciclo vitale.
Organizzazione del genoma umano. Struttura e composizione dei cromosomi. Nucleosomi. Cromatina: composizione e struttura: eterocromatina, eucromatina, cromosoma condensato.
Ciclo cellulare: definizione, significato delle diverse fasi e sua regolazione. Morte cellulare.
Divisione cellulare. Mitosi e riproduzione sessuata. Meiosi e riproduzione sessuata. Crossing-over.
Basi molecolari dell'informazione genetica: il DNA e il suo ruolo nell’ereditarietà. Caratteristiche e replicazione del DNA. Definizione di gene. Flusso dell'informazione genetica: trascrizione, il processamento del’RNA messaggero (splicing). Codice genetico, traduzione e sintesi proteica. Regolazione dell'espressione genica.
Mutazioni del DNA. Classi di mutazioni e meccanismi che le determinano. Casualità e preadattatività delle mutazioni. Mutazioni spontanee e indotte. Mutagenesi da agenti chimici e fisici. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Meccanismi di riparazione del DNA. Mutazioni somatiche e cancro.
Basi cromosomiche dell'ereditarietà. Cariotipo umano normale e patologico. Anomalie cromosomiche, di numero e di struttura. Compensazione del dosaggio genico e inattivazione del cromosoma X nei mammiferi.
Trasmissione dei caratteri ereditari e leggi di Mendel. Definizione di fenotipo, genotipo, locus, gene, allele dominante e recessivo, omozigote ed eterozigote. Segregazione degli alleli e assortimento indipendente dei geni. Indipendenza e associazione. Crossing-over e ricombinazione. Determinazione genetica del sesso. Cenni su imprinting genetico.
Modalità di trasmissione dell'informazione genetica: ereditarietà autosomica (dominante e recessiva) e legata al sesso (dominante e recessiva). Genetica dei gruppi sanguigni (ABO, Rh). Cenni sulla trasmissione di caratteri complessi.
Malattie genetiche ed ereditarie. Esempi di malattie genetiche mendeliane (Fibrosi Cistica, Osteogenesi Imperfetta, Sindrome di Marfan, FRAXA, Acondroplasia, Distrofia Muscolare). Esempi di analisi di alberi genealogici. Predizione del rischio genetico. Genetica dei tumori: cenni sui geni che controllano la proliferazione cellulare.

Modalità d'esame

Modulo: STATISTICA MEDICA
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L’esame si articola in una prova scritta e in un colloquio orale. La prova scritta è costituita da test a scelta multipla e da esercizi con risposta libera. Il colloquio orale verte sulla prova scritta e su altri argomenti.


Modulo: BIOCHIMICA
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esame scritto a quiz a risposta multipla e domande aperte



Testi consigliati:
Stefani, M., e Taddei, N., Chimica, Biochimica e Biologia applicata, Ed. Zanichelli
-Nelson, D.L. e Cox, M.M., Introduzione alla Biochimica di Lehninger, Ed. Zanichelli
-Champe, P.C., Haevey, R.A. e Ferrier, D.R., Le basi della biochimica, Ed. Zanichelli


Modulo: FISICA APPLICATA
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L’esame consiste in una prova scritta ed orale. La prova scritta prevede di risolvere alcuni semplici problemi e di rispondere ad alcune domande aperte che riguardano gli argomenti trattati a lezione.

Testi consigliati:

Qualsiasi libro di Fisica del Liceo Scientifico o i testi che saranno consigliati durante la lezione introduttiva




Riferimenti del Docente e Ricevimento studenti:
Telefono, Fax , e-mail: alberto.fenzi@univr.it

Giorno e orario:dopo ogni lezione e il Mercoledi dalle 9 alle 12


Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
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Prova scritta comprendente quiz con risposte a scelta multipla e domande aperte. Contestuale alle altre materie di corso integrato.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Solomon EP, Berg LR, Martin DW Elementi di Biologia (Edizione 5) EdiSES 2009
Sadava D, Heller CH, Orians GH, Purves WK, Hillis DM Elementi di Biologia e Genetica (Edizione 3) Zanichelli 2009




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