Classe 1 Professioni Sanitarie Infermieristiche e Professione Sanitaria Ostetrica e Corso di Laurea Magistrale in Scienze Infermieristiche ed Ostetriche (classe LM/SNT1)
Info: segmed@unipr.it      0521 902051(Segreteria Studenti)
 Corsi di insegnamento: FISICA, STATISTICA, INFORMATICA, BIOCHIMICA,BIOLOGIA E GENETICA MEDICA Logout
 

FISICA, STATISTICA, INFORMATICA, BIOCHIMICA,BIOLOGIA E GENETICA MEDICA

 

Anno accademico 2015/2016

Codice del corso 3041 (DM 270) (1░ semestre)
Docente Prof. Alberto Spisni (Coordinatore del corso)
Dott. Simonetta Croci (Docente)
Prof. Giuseppe Pedrazzi (Docente)
Prof. Paola Palanza (Docente)
Anno 1░ anno
Corso di studi Ostetricia (DM 270)
Tipologia Di base
Crediti/Valenza 8 (CFU BIO/10 2, BIO/13 1, FIS/07 2, INF/01 1, MED/01 1, MED/03 1)
SSD BIO/10 - biochimica
BIO/13 - biologia applicata
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
INF/01 - informatica
MED/01 - statistica medica
MED/03 - genetica medica
Erogazione Tradizionale
Lingua Italiano
Frequenza Obbligatoria
Valutazione Scritto ed orale
Moduli didattici Biochimica,Biologia,Genetica Medica
Fisica, Statistica, Informatica
Storico Anni precedenti
 

Obiettivi formativi del corso

Biochimica. Il corso ha lo scopo di fornire informazioni essenziali sulla struttura dell’atomo, con particolare riguardo alla struttura elettronica che ne definisce le proprietà chimiche. Dovrà saper descrivere la struttura delle molecole sia inorganiche che organiche, incluso le macromolecole di interesse biologico. Lo studente dovrà apprendere come reagiscono le molecole ed acquisire una conoscenza sul ruolo funzionale delle biomolecole che compongono la cellula, vista come unità elementare della materia vivente. Lo studente dovrà inoltre comprendere gli aspetti fondamentali del metabolismo cellulare.

Biologia. Il corso ha lo scopo di fornire , nella cornice di lettura della teoria evoluzionistica, le nozioni essenziali sulla fondamentale unitarietà degli organismi viventi nei loro livelli di organizzazione ed in particolare sulle strutture e funzioni cellulari e sulle modalità di riproduzione. Tali nozioni sono indispensabili per fornire allo studente la chiave di lettura del mondo organico e per la comprensione delle materie che verranno insegnate nei corsi più specializzati.

Genetica Medica. Il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti e i concetti teorici per la comprensione dei principi basilari della genetica con particolare riferimento all'uomo oltre ad una chiave di lettura delle principali patologie genetiche anche alla luce delle più moderne metodiche di indagine molecolare.

Fisica, Fornire gli strumenti di base, matematici, fisici per affrontare argomenti di crescente complessità; introdurre lo studente allo studio e all’applicazione del metodo sperimentale, fondamentale strumento di indagine in ogni disciplina scientifica. Permettere agli studenti di acquisire la preparazione di base per una corretta utilizzazione di strumentazione scientifica ed interpretazione dei dati.

Statistica. Introdurre lo studente alla logica del pensiero statistico e alla sua applicazione nella pratica reale.  Fornire gli strumenti concettuali per una possibile lettura e interpretazione critica della letteratura medica e scientifica.

Informatica. Fornire allo studente una conoscenza teorica di informatica di base sulle tecnologie oggi disponibili.

 

Risultati dell'apprendimento

Biochimica. Lo studente dovrà acquisire familiarità con il nome e la corrispondente formula chimica delle sostanze di interesse biochimico-clinico. Dovrà inoltre sapere riconoscere i gruppi funzionali delle molecole. Lo studente dovrà acquisire una visione di insieme dei processi metabolici cellulari e del loro collegamento con il consumo e la produzione di energia.

Biologia. Lo studente dovrà acquisire un solida conoscenza su alcuni fondamentali concetti di biologia cellulare e della riproduzione, oltre ad una padronanza della terminologia della materia, indispensabili per la comprensione delle tematiche che affronterà nel corso degli studi e della futura attività lavorativa

Genetica Medica. Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito gli elementi della genetica mendeliana applicata all’uomo, della natura e organizzazione del materiale genetico e della sua variabilità, delle modalità di espressione dei geni e delle possibili variazioni patologiche come pure dei principali strumenti di indagine molecolare.

Fisica. Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso le basi teoriche essenziali del programma,  con particolare riguardo per la dinamica, la meccanica dei fluidi e l’elettromagnetismo. Dovrà inoltre dimostrare di saper affrontare e risolvere  semplici problemi che coinvolgono i concetti di lavoro ed energia  e i principi di conservazione che ne derivano.

Statistica. Lo studente dovrà dimostrare di aver essere in grado di applicare i principali metodi della statistica descrittiva e inferenziale e di saper eseguire, almeno concettualmente, i principali test di significatività per il confronto tra diversi gruppi.

Informatica. Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i concetti fondamentali dell’architettura dei computer e di aver acquisito una visione di insieme sui sistemi informativi sanitari .

 

Note

Svolgimento esame del Corso Integrato di Fisica, Statistica, Bioinformatica, Biochimica, Biologia e Genetica Medica 

L'esame prevede una prova scritta seguita, se si ottiene la sufficienza, da una prova orale.

IMPORTANTE: in considerazione della complessità dell’esame nelle date previste per la prova scritta lo studente potrà sostenere a sua scelta

a)      l’intero esame

b)      solo la parte di: Fisica, Statistica ed Informatica

c)      solo la parte di Biochimica, Biologia e Genetica Medica

Se sceglierà di sostenere solo una parte dell’esame, la seconda parte dovrà essere sostenuta entro l’anno accademico corrente.

 

Commissione d'esame: Spisni A., Pedrazzi G., Croci S., Paola Palanza.

Supplenti: Thelma P., Elena F., Casali E.

 

Programma

PROGRAMMA BIOCHIMICA

Prof. Alberto Spisn

I) Prerequisiti di Chimica

- La costituzione della materia, elementi e composti. Le particelle fondamentali dell'atomo. Numero atomico e numero di massa. Peso atomico e peso molecolare. Isotopi. Ioni: cationi ed anioni.

- La tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi di interesse biologico.

- Elettronegatività e legame chimico: legame ionico e legame covalente. Polarità delle molecole. Valenza e numero di ossidazione.

- Fondamenti di chimica inorganica: formule e nomi dei composti inorganici più comuni.

- Il principio di conservazione della massa e della carica: bilanciamento di semplici reazioni. Concetto di mole, conversione da grammi a moli e viceversa, calcoli stechiometrici elementari.

- Le soluzioni: principali modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni.

- Chimica del carbonio: a) Idrocarburi saturi ed insaturi, gruppi funzionali di importanza biochimica. Formule di struttura delle molecole organiche e nomenclatura. Cenni sui composti omociclici ed eterociclici e composti aromatici. b) L'isomeria ottica e geometrica delle molecole organiche. c) Reazioni dei gruppi funzionali di importanza biochimica.

 

II) Programma

- Acqua: proprietà chimiche e fisiche dell’acqua. Acqua come solvente: interazioni deboli nei sistemi acquosi; i dipoli molecolari; il legame a idrogeno.

- Ionizzazione dell’acqua. Acidi, e basi. Il pH. Le soluzioni tampone e loro funzione/significato biologici

2. Proteine

- I 20 amminoacidi delle proteine: classificazione.

Potere tampone degli amminoacidi.

- Il legame peptidico: struttura e proprietà

- Proteine fibrose e globulari.

- La struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine.

- Le proteine trasportatrici di O2.

- Gli enzimi.

3. Carboidrati

- Monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi.

Polisaccaridi di riserva e di struttura.

4. Lipidi

- Gli acidi grassi.

- Lipidi strutturali e di riserva energetica.

-Composti steroidei: il colesterolo, gli acidi biliari.

Le membrane biologiche. L'osmosi.

5. Metabolismo

- Quadro generale: vie cataboliche e anaboliche.

- Scambi energetici nel metabolismo - ruolo dell'ATP.

- Il metabolismo dei carboidrati: la glicolisi.

- Il ciclo di Krebs e la respirazione cellulare: la fosforilazione ossidativa.

- La β-ossidazione degli acidi grassi. I corpi chetonici.

- Degradazione degli amminoacidi.

- Cenni di regolazione del metabolismo.

 

 

PROGRAMMA BIOLOGIA (Prof. Paola Palanza)

 

1. Lo studio del fenomeno vita: la  biologia come scienza , osservazioni, ipotesi e teorie.  Proprietà generali e componenti fondamentali degli esseri viventi. Livelli di organizzazione dei viventi e proprietà emergenti. 

2. La teoria dell’evoluzione biologica per selezione naturale e  sua importanza per la comprensione dell’ unità e diversità della vita. 

3. Origine della vita ed evoluzione della cellula procariotica ed eucariotica

4 Biologia cellulare: Procarioti ed eucarioti. Struttura, e  funzione della membrana cellulare.  Struttura e funzione degli organuli  cellulari:  nucleo, mitocondri, reticolo endoplasmatico, ribosomi, apparato del Golgi, cromosomi .

5.Riproduzione asessuata (mitosi) e sessuata (meiosi)  e ciclo cellulare.

6) Evoluzione della sessualità, selezione sessuale e strategie riproduttive

7. gametogenesi : oogenesi e spermatogenesi, ovulazione e loro controllo ormonale. Controllo ormonale della riproduzione (con particolare  riferimento ai Primati e alla specie umana)

8) Perché ci ammaliamo? Un approccio evoluzionistico alle cause della malattia (medicina darwiniana)

 

 

PROGRAMMA GENETICA MEDICA

 

- Meiosi e Mitosi. Mendel e la scoperta dei meccanismi dell’ereditarietà.

- Legge della segregazione e dell’assortimento indipendente.

- Dominanza intermedia, epistasi, codominanza.

- Concetto di gene, allele, genotipo, fenotipo.

- Caratteri concatenati e ricombinazione (crossing-over).

- Frequenza di ricombinazione e mappe genetiche. Allelia multipla (gruppi ABO e MHC). Pleiotropia.

- Modalità di trasmissione dei caratteri nell’uomo: caratteri autosomici dominanti e recessivi. Caratteri X-linked. Compenso di dose (Ipotesi di M. Lyon). Eredità mitocondriale.

- Natura molecolare del gene: dagli esperimenti di Griffith alla scoperta della struttura molecolare a doppia elica del DNA.

- Il codice genetico e le sue proprietà.

- Il dogma centrale della biologia molecolare: flussi di informazione genetica: replicazione, trascrizione, traduzione con particolare riferimento agli eucarioti (maturazione del trascritto primario, splicing, tRNA, ribosomi e polisomi).

- Anatomia e fisiologia del gene: analogie e differenze fra procarioti e eucarioti.

- La regolazione dell’espressione genica: il modello dell’operone. La regolazione genica negli eucarioti: vari livelli a cui si esplica.

- Mutazioni geniche: principali meccanismi e diverse tipologie (puntiformi, frameshift, duplicazione, delezione, crossing-over ineguale). Conseguenze delle mutazioni: dalla variabilità alla patologia.

- Costruzione degli alberi genealogici.

- Principali malattie monogeniche (Fibrosi cistica, Neurofibromatosi 1, Emofilia, Marfan, ecc).

- Mutazioni cromosomiche numeriche e strutturali.

- Meccanismi patogenetici e conseguenze. Sindrome di Down da non disgiunzione e da traslocazione rob: rischi di ricorrenza.

- Principali sindromi da aberrazione cromosomica degli autosomi e dei cromosomi sessuali (S. Turner e Klinefelter). Eredità poligenica-polifattoriale. Genetica di popolazioni: legge di Hardy-Weinberg e sue principali applicazioni. Evoluzione e fattori di disturbo dell’equilibrio di Hardy-Weinberg (mutazione, selezione, deriva genetica, migrazione, consanguineità).

- Tecnologia del DNA ricombinante: principali metodiche (enzimi di restrizione, southern blotting, elettroforesi, RFLPs, sequenziamento, PCR).

- Principali applicazioni pratiche in medicina.

 

 

 

FISICA (Prof. Simonetta Croci)

 

Grandezze fisiche e loro unità di misura. Cinematica del punto materiale. Velocità media e velocità istantanea. Accelerazione. Accelerazione di gravità. Moto circolare e moto armonico. Dinamica del punto materiale. Leggi di Newton. Forza peso, massa. Attrito. Statica dei corpi rigidi. Equazioni fondamentali della statica dei corpi rigidi. Leve. Proprietà elastiche dei materiali. Deformazioni elastiche, sforzi di trazione, compressione, taglio e torsione. Quantità di moto e principio di conservazione. Lavoro, energia e sua conservazione. Potenza meccanica.

Calore e sua propagazione. Scale termometriche. Leggi dei gas perfetti. Diffusione e legge di Fick. Pressione osmotica. Processi di osmosi in campo biologico. Espansione termica, capacità termica e calori specifici. Cambiamenti di fase, calore latente, propagazione del calore.

Fluidostatica. Densità e pressione. Legge di Stevino. Legge di Pascal. Principio di Archimede. Esperienza di Torricelli e misuratori di pressione. Misura della pressione sanguigna. Sfigmomanometro. Fluidodinamica. Equazione di continuità. Flusso laminare. Equazione di Bernoulli. Teorema di Torricelli. Effetto Venturi. Tensione superficiale. Capillarità. Legge di Laplace.

Elettrostatica. Proprietà elettriche della materia. Legge di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrico. Corrente elettrica e strumenti di misura. Resistenza elettrica. Legge di Ohm.

Elettromagnetismo. Campi magnetici prodotti da correnti elettriche. Radiazioni elettromagnetiche. Radiazioni non ionizzanti. Radioattività, Radiazioni ionizzanti ed interazione con la materia biologica. Cenni di TAC, TC, NMR, PET. Cenni di strumentazione elettromedicale.

Cenni di Radioprotezione.

 

 

 

STATISTICA (Prof. Giuseppe Pedrazzi)

 

Introduzione : statistica medica e discipline affini. La logica e la pianificazione statistica.

Cenni di calcolo combinatorio: permutazioni, disposizioni, combinazioni. Applicazioni.

Cenni di calcolo delle probabilità : probabilità semplice e composta, teorema di Bayes. Odds. Odds ratios. Likelihood ratios. applicazioni. Distribuzioni di probabilità : distribuzione binomiale, distribuzione di Poisson, distribuzione Normale e Normale standard. Tabelle e loro uso. Come riassumere i dati. Scale di misura. Misure di posizione, ordine e variazione. Indici di tendenza centrale, media, mediana, moda. Indici di variabilità, varianza, deviazione standard, CV. Percentili e loro uso. Principi generali della inferenza statistica. La distribuzione campionaria. Ipotesi e test di ipotesi.

Errore di I e II tipo. Potenza di un test e curva operativa.

Test parametrici : test t di Student, Analisi della varianza ad 1 e 2 criteri di classificazione.

Test non parametrici : test di Wilcoxon, test di Mann-Whitney, test di Kruskal-Wallis, test di Friedman, test della mediana, test chi-quadrato, test esatto di Fisher. Cenni di regressione lineare e correlazione.

 

 

 

INFORMATICA

 

Brevi cenni sull’evoluzione storica dalle prime invenzioni dal 1600 ad oggi. Introduzione all’Informatica e all’uso dei computer.  Concetti generali sui principi di funzionamento.  Analisi funzionale della struttura di un elaboratore.  Hardware: CPU, Memorie, Dispositivi I/O Sistema binario e operatori Booleani. L’informazione (testo, numeri, immagini, suoni, …) e la sua rappresentazione digitale.

 Software, Software di base e sistemi operativi. Software applicativo. Cenni su programmi e algoritmi.

Reti di calcolatori. Reti locali e reti geografiche. Internet e sue applicazioni.

Classificazione funzionale dei programmi applicativi. Presentazione di programmi applicativi per l’elaborazione di testi, presentazioni, fogli elettronici. Utilizzo della rete Internet (navigazione, posta elettronica).

Concetti generali sul rapporto Informatica e Medicina. Introduzione alla sicurezza informatica, riferimenti di legge e concetti generali, e cenni alla firma digitale.

 

Testi consigliati e bibliografia

BIOCHIMICA

Biochimica e Biologia per le professioni sanitarie-

R. Roberti, G.A. Bistocchi, C. Agostinelli, V.N. Talesa

Seconda Edizione

McGraw-Hill Education

 

BIOLOGIA

E. P. Solomon et al

Elementi di Biologia

EdiSES

 

E. P. Solomon et al

Fondamenti di Biologia

EdiSES

 

Stefano Parmigiani e Paola Palanza

Percorso didattico di Biologia

edizione 2010 – Libreria Santa Croce

 

GENETICA MEDICA

Neil A. Campbell, J. B. Reece

La Genetica

Zanichelli

 

G. Novelli – E. Giardina

Genetica medica pratica

Aracne editrice

 

FISICA, STATISTICA, BIOINFORMATICA

 

- Appunti delle lezioni

- Scannicchio: “Fisica Biomedica”, ed. EdiSES

 

- Stanton A. Glantz “Statistica per discipline Bio-mediche” ed. McGraw-Hill

- Sidney Siegel, N. John Castellan Jr. “Statistica non parametrica” ed. McGraw-Hill

 

- D. Sciuto, G. Buonanno, W. Fornaciari, L. Mari “Introduzione ai sistemi informatici” ed. Mc Graw Hill

 

- Risorse e link da Internet

 

 

Materiale didattico

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Ultimo aggiornamento: 19/10/2015 15:51
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