Anno di corso: 1

Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 12
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale

Anno di corso: 2

Crediti: 9
Crediti: 6
Crediti: 8
Crediti: 7
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 12
Crediti: 8

Anno di corso: 3

Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 18
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 8
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 8
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale

LABORATORIO INTEGRATO CHIMICO-BIOLOGICO

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2016/2017
Anno di corso: 
3
Anno accademico di erogazione: 
2018/2019
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
10
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
100
Prerequisiti: 

Lab chimica generale
Conoscenze di stechiometria (moli e rapporti molari) e chimica generale ed inorganica di base (reattività di acidi e basi, ossidanti e riducenti)
Lab chimica organica
Principi di base della chimica organica: polarità e solubilità, reattività dei gruppi funzionali.
Lab fisiologia generale: nozioni di base di citologia e di fisiologia
Lab chimica biologica: Nozioni di base di biochimica
Lab. Microbiologia: principi di base della chimica generale ed organica e di biochimica e di biologia molecolare.
Lab biologia molecolare: nozioni di base di biologia molecolare.

Moduli

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

La modalità di verifica prevede una prova scritta da svolgersi in aula informatica mirata alla valutazione delle competenze acquisite per ciascun modulo. Verrà valutata la capacità di elaborare quanto appreso tramite le esperienze pratiche nell’ambito di tutte le discipline e la capacità di esporre collegamenti interdisciplinari.
La prova sarà suddivisa in 6 sezioni, una per ogni modulo, con domande aperte, esercizi e domande a scelta multipla. Per poter superare l’esame è necessario che lo studente abbia una valutazione maggiore o uguale a 18 in tutte le discipline. Nel caso lo studente non raggiunga la sufficienza anche in una sola disciplina, la prova dovrà essere nuovamente sostenuta per intero. La prova avrà una durata complessiva di 2 ore.

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Lab chimica generale
L’insegnamento si propone di fornire competenze integrate sulle tecniche di base e metodologie sperimentali in ambito chimico e biologico fondamentali per la figura professionale del biologo.
Lab chimica organica
Il modulo di chimica organica fornisce competenze sulle tecniche cromatografiche analitiche e preparative di base in chimica organica e sulla reattività dei composti organici applicata alla chimica dei sistemi biologici.
Lab. Fisiologia
Il modulo di Fisiologia permette l’acquisizione delle procedure di base della biologia cellulare e fornisce i concetti elementari per l’analisi funzionale di un fenomeno biologico.
Lab chimica biologica
Il modulo di chimica biologica fornisce competenze sulle metodologie biochimiche di base, riguardanti tecniche di purificazione, caratterizzazione qualitativa e quantitativa di proteine e attività enzimatiche.
Lab Microbiologia
Il modulo di Microbiologia fornisce competenze sulle metodologie di base della microbiologia, riguardanti l’isolamento e l’identificazione di batteri, la crescita di colture microbiche e la determinazione della carica batterica, la caratterizzazione di attivita’ microbiche dai batteri isolati.
Lab biologia molecolare
Obiettivi generali. L’insegnamento si propone di fornire competenze integrate sulle tecniche di base e metodologie sperimentali in ambito chimico e biologico fondamentali per la figura professionale del biologo.
Obiettivi specifici. Il modulo di biologia molecolare fornisce competenze sulle tecniche di base della biologia molecolare.

Contenuti

Lab chimica generale
Le esperienze di laboratorio di chimica generale consistono in: a) esperimenti nell’ambito della determinazione della concentrazione di soluti in soluzioni acquose diluite mediante tecniche di base della chimica analitica quantitativa; 2) utilizzo di strumentazioni di base di un laboratorio di chimica (pH-metro, colorimetro)
Lab chimica organica
Verranno illustrati i principi di base delle tecniche cromatografiche e della reattività dei composti organici mediante esperienze pratiche di cromatografia analitica e preparativa e interconversione di gruppi funzionali.
Lab fisiologia generale: Verrà proposto lo studio del differenziamento neuronale mediante misura in citofluorimetria dei segnali di calcio intracellulare.
Lab chimica biologica: purificazione e caratterizzazione di una proteina: cromatografia di affinità, dosaggio della concentrazione proteica, valutazione della purezza e determinazione della massa molecolare della proteina purificata. Presentazione di metodi per lo studio della cinetica enzimatica.
Lab. Microbiologia
Verranno illustrati i principi di base della Microbiologia che riguardano l’isolamento e la caratterizzazione di batteri isolati e la loro crescita microbica.
Lab Biologia molecolare
Verranno date le nozioni fondamentali riguardo caratterizzazione e manipolazione di acidi nucleici attraverso l’esecuzione guidata di esperienze di laboratorio focalizzate sull'esecuzione di protocolli di biologia molecolare di base.

Programma esteso

Lab chimica generale
Le esperienze di laboratorio di chimica generale consistono in 5 esperimenti.
Titolazione acido-base dell'acido cloridrico con carbonato di sodio con indicatore metilarancio;
Titolazione redox dell'acqua ossigenata con una soluzione di permanganato di potassio standardizzata con ossalato di sodio;
Analisi pHmetrica di una soluzione diluita di acido monoprotico e biprotico con idrossido di sodio;
Determinazione del punto isoelettrico della glicina;
Analisi colorimetrica di una soluzione diluita di Fe2+.
Lab chimica organica
Il modulo di chimica organica sarà costituito da 4 esperienze pratiche in laboratorio, con gruppi di circa 40 studenti, che si articoleranno sui seguenti principi e tecniche:
cromatografia analitica mediante TLC (Thin Layer Chromatography);
cromatografia preparativa con colonna cromatografica;
purificazione di un composto biologicamente rilevante tramite estrazione liquido-liquido;
reattività delle molecole organiche: trasformazione di gruppi funzionali volta alla sintesi di derivati di interesse biologico.
Lab fisiologia generale
Il modulo di fisiologia prevede 4 esperienze pratiche in laboratorio. Le attività verranno così ripartite:
1) dopo un’introduzione sulle pratiche di base della biologia cellulare e sul differenziamento neuronale, si procederà alla preparazione di terreni di coltura per il mantenimento di una linea cellulare di neuroblastoma;
2) si effettueranno analisi citofluorimetriche sulle cellule proliferanti per evidenziare il contenuto di calcio intracellulare. In parallelo si procederà al differenziamento della linea mediante l’utilizzo di agenti chimici;
3) il differenziamento cellulare a 24 ore dall’aggiunta dell’agente differenziante sarà valutato mediante visualizzazione al microscopio e mediante analisi citofluorimetrica del contenuto di calcio intracellulare. Inoltre si procederà all’analisi dei dati acquisiti in questa giornata e nella precedente utilizzando appositi software nei laboratori informatici;
4) il differenziamento cellulare a 48 ore dal trattamento con agente differenziante verrà valutato con analisi citofluorimetriche e i dati verranno analizzati con appositi software nei laboratori informatici. Al termine dell’esercitazione i risultati ottenuti verranno discussi facendo anche riferimento alla teoria presentata durante la prima giornata del modulo di fisiologia.
Lab Chimica biologica
Il modulo di chimica biologica prevede 5 esercitazioni pratiche in laboratorio:
1. Preparazione dell’estratto grezzo della proteina di interesse;
2. Purificazione dell’enzima tramite cromatografia di affinità e dosaggio della concentrazione proteica mediante saggio colorimetrico;
3. SDS-PAGE elettroforesi e dosaggio di attività dell’enzima;
4. Western blot;
5. Determinazione dei parametri cinetici enzimatici, KM e Vmax
Il modulo di Microbiologia sarà costituito da 4 esperienze pratiche di laboratorio, con gruppi di circa 40 studenti, che si articoleranno sulle seguenti tecniche:
● isolamento ed identificazione di batteri
● crescita di una coltura microbica
● Test per caratterizzare i batteri isolati
● Attivita’ antimicrobica
Lab biologia molecolare
Esperienze di laboratorio, per gruppi di circa 40 studenti articolate nel corso di diverse giornate, preceduti da un’adeguata introduzione sia sulla tematica da affrontare che su strumentazione e reagenti da usare e seguito dalla discussione dei dati ottenuti e delle possibili applicazioni e sviluppi delle procedure sperimentali apprese.
Il programma verrà sviluppato analizzando in dettaglio i seguenti punti principali:
1) assemblaggio di una reazione di ligazione del DNA per subclonare un frammento in un vettore plasmidico e trasformazione di Escherichia coli;
2) verifica del costrutto ottenuto al punto 1, mediante amplificazione attraverso Polymerase chain reaction (PCR).

Bibliografia consigliata

Il materiale didattico dell’insegnamento sarà prevalentemente costituito da protocolli e dispense preparate dai docenti che verranno consegnati agli studenti all’inizio dell’attività didattica e resi disponibili sulla piattaforma e-learning.

Metodi didattici

Esperienze pratiche di laboratorio condotte in laboratori appositamente attrezzati.

Contatti/Altre informazioni

I docenti ricevono su appuntamento tramite richiesta via e-mail.