Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Anno Accademico 2012 2013 - Prof. Antonio Rosato – Dipartimento di Farmacia - Scienze del Farmaco , tel. 080 – 5442728

Dipartimento di Farmacia – Scienze del Farmaco

Programma dell'insegnamento di Biologia animale e Microbiologia

Corso di laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche

A.A. 2012-13

Docente del corso Prof. agg.to Antonio Rosato

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Biologia animale Introduzione alla Biologia - La Biologia come scienza sperimentale - Gli organismi viventi:

classificazione in domini e regni - La cellula. Teoria cellulare - Generalità sull’evoluzione della cellula. Procarioti ed

eucarioti - Virus e batteri. Evoluzione della specie - Prove dell'evoluzione - Selezione naturale e adattamento. I

meccanismi dell'evoluzione (speciazione) – Metodi di studio delle cellule – Classificazione tassonomica, l’albero della

vita. Microscopia ottica: i vari tipi di microscopio ottico. Potere di risoluzione. Microscopia elettronica: a trasmissione e a

scansione - Frazionamento cellulare. Cenni sulle principali tecniche di separazione e purificazione - Cenni sugli anticorpi

e autoradiografia. - Organismi autotrofi ed eterotrofi – Cenni su catabolismo ed anabolismo. Le membrane biologiche, i

fosfolipidi membrane biologiche come fluidi bidimensionali, le proteine di membrana possono avere ruoli e funzioni

altamente diversificate, le proteine e il loro orientamento nel doppio strato, principali componenti delle membrane

biologiche. Modello a mosaico fluido, organizzazione delle cellule, dimensioni cellulari, la membrana plasmatica.

Trasporto attivo e passivo, attraverso le membrane osmosi, Cenni sulla pompa Na+K

+-ATPasi. Il trasporto vescicolare - I

lisosomi e la digestione endocellulare – Endocitosi, Esocitosi, Fagocitosi - Le giunzioni cellulari: occlusive, aderenti e

comunicanti; desmosomi ed emidesmosomi; plasmodesmi. La matrice extracellulare – Cenni sulle proteine strutturali e

di adesione - Il citoscheletro: principali classi di filamenti - La contrazione muscolare - Sarcomero - Filamenti spessi e

sottili: Actina e miosina - Meccanismo molecolare della contrazione. Reticolo endoplasmatico liscio e rugoso – Gli

organelli cellulari: Mitocondri - respirazione cellulare – Lisosomi - Perossisomi. Il genoma degli organelli. Il Nucleo -

complesso del poro nucleare - Cromatina - Organizzazione della cromatina – Il DNA: i geni; esoni/introni - Istoni e

proteine non - istoniche. Nucleosomi - Cromosomi. Ciclo cellulare: le fasi del ciclo cellulare. La fase S e la duplicazione

del DNA - Mitosi: descrizione delle varie fasi – Profase - Anafase – Metafase – Telofase. Il nucleolo - Il codice genetico,

codon e anticodon - Ribosomi: struttura e componenti - Sintesi proteica – Relazione gene proteina – Trascrizione del

DNA, la sintesi del Rna, universalità del codice genetico, ridondanza del codice genetico, introni e ed esoni, Esperimento

di Beadle e Tatum -Traffico delle proteine nella cellula - Modificazioni delle proteine - L'apparato del Golgi come

compartimento di rielaborazione. La riproduzione: asessuata e sessuata - Cellule germinali. Meiosi: descrizione

generale; differenze fra meiosi e mitosi - La ricombinazione del patrimonio genetico: Crossing/over – Gametogenesi:

cellula uovo e spermatozoo. Cenni di Genetica: Fenotipo e genotipo – Dominante e recessivo - Le leggi di Mendel.

Mappe genetiche - Il cariotipo umano normale. Genoma umano: Alterazione del numero e della struttura cromosomi

umani, malattie genetiche causate da mutazioni in un singolo gene, terapia genica. Mutazioni puntiformi: silenti,

missenso, nonsenso. Immunologia (Carlone): fagocitosi, meccanismi non specifici (immunità naturale) e specifici

(immunità acquisita). Immunità umorale e cellulo – mediata. Antigeni, apteni, immunogeni e loro proprietà. Anticorpi:

struttura delle immunoglobuline, meccanismi d’azione, e cinetica della produzione anticorpale. Immunità attiva e

passiva: vaccini, sieri immuni. Principali vaccinazioni. Costituenti del vaccino, vie di somministrazione, vaccini inattivati,

vaccini vivi, vaccini ottenuti con tecniche di ingegneria genetica, Fenomeni di Ipersensibilità.

Microbiologia: Generalità sulla storia delle scoperte del ruolo dei microrganismi. Morfologia, struttura e funzione

della cellula batterica: forma e disposizione, struttura funzionale della cellula batterica: strato mucoso, capsula,

glicocalice, parete cellulare (Gram positivi e Gram negativi), membrana citoplasmatica, flagelli, filamenti assiali, pili,

nucleoide, plasmidi, ribosomi, materiali di riserva. Appendici batteriche: mobilità e adesività, strutture

intracitoplasmatiche. La spora batterica: sporulazione e germinazione. Coltivazione ed esame dei microrganismi:

allestimento di preparati per l’esame batterioscopico : esame a fresco, goccia pendente. Esame su preparati colorati:

Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Anno Accademico 2012 2013 - Prof. Antonio Rosato – Dipartimento di Farmacia - Scienze del Farmaco , tel. 080 – 5442728

colorazione semplice, colorazione differenziale: colorazione di Gram, colorazione di Ziehl - Neelsen.

Coltivazione dei microrganismi in laboratorio: fattori nutritizi, terreni di coltura, (brodo e agar

nutritivo, terreni di arricchimento, terreni differenziali e sintetici). Fattori ambientali che influenzano

la crescita microbica: temperatura, ossigeno, Ph, grado di umidità, pressione osmotica e

concentrazione salina. Riproduzione batterica in terreno solidificato, colonie batteriche e curva di crescita in terreno

liquido. Tecniche colturali: tecniche di semina in contenitori sterilizzati, tecniche di semina, identificazione e isolamento

dei microorganismi tramite tecniche strisciamento su piastra di Petri. Tecniche di sterilizzazione e distruzione dei

microorganismi in laboratorio, conservazione dei ceppi, biofilm microbici, conteggio microbico mediante metodo delle

diluizioni e mediante ansa calibrata), membrane filtranti. Genetica dei microrganismi: Esperimento di Griffith,

Mutazioni, trasferimento di materiale genetico nei batteri: ricombinazioni genetiche, trasformazione, trasduzione

ristretta e generalizzata, conversione fagica, coniugazione, plasmidi e antibiotico resistenza, fattore F e fattore R, i

trasposoni: elementi genetici mobili. Agenti fisici e chimici nel controllo dei microrganismi: Terminologia, agenti

sterilizzanti di natura fisica, calore secco e calore umido, filtrazione, radiazioni, (Stufa, autoclave, radiazioni ionizzanti),

pericolosità dei batteri uccisi che rimangono nei prodotti sterilizzati. Metodi di sterilizzazione chimica, alchilanti e

ossidanti. Applicazione della sterilizzazione in campo farmaceutico. controllo chimico e microbiologico dell’avvenuta

sterilizzazione. Disinfezione, bersagli d’azione dei disinfettanti, tipi di disinfettanti: derivati del fenolo, biguanidi, aldeidi,

alogeni, tensioattivi, alcoli, e metalli pesanti. Fattori che influenzano l’attività antimicrobica dei disinfettanti.

Chemioterapia antimicrobica: principali classi di antibiotici, bersagli dell’azione antibatterica e antivirale, meccanismo

d’azione, produzione. Resistenza microbica agli antibiotici. Valutazioni in vitro di agenti antimicrobici, standardizzazione

dell’inoculo, applicazione della tecnica di microdiluizione, Minima Concentrazione Inibente, metodo di Kirby Bauer (agar

diffusione) e antibiogramma. Interazione ospite - parassita : il microbiota umano, mutui vantaggi, fonti di infezione,

trasmissibilità della malattia, recettività dell’ospite, contatto con l’agente infettante, malattie riemergenti, vie di

penetrazione e diffusione nella relazione microrganismo-ospite. Proprietà patogene dei germi, fattori di colonizzazione,

di diffusione, che interferiscono con la fagocitosi, fattori tossici: esotossine ed endotossine batteriche, test del Limulus

(LAL test). Le difese dell’ospite con sistemi difensivi non specifici: barriere chimico-fisiche, ruolo della flora microbica

dell’ospite. Micologia: morfologia, miceti filamentosi e lieviti, miceti dimorfi, riproduzione e classificazione, diffusione,

coltivazione dei lieviti e dei funghi filamentosi. I miceti come agenti patogeni: Pityriasis versicolor, candidosi, aspergillosi,

dermatofitosi (terreni di coltura e diagnosi di laboratorio). Virologia: caratteristiche generali dei virus, composizione,

morfologia e struttura. Replicazione dei virus. Titolo virale, patologia delle malattie virali. Coltivazione dei virus su

animali, su uova embrionate, su colture di tessuto e cellulari, effetto citopatico. Morfologia, diffusione, coltivazione,

caratteristiche patogenetiche dei seguenti generi microbici: Candida, Staphylococcus, Streptococcus, Neisseria,

Mycobacterium, Clostridium. Cenni su saggi e dosaggi microbiologici della Farmacopea, aspetti microbiologici della

produzione farmaceutica.

Testi consigliati:

Biologia animale:

Solomon E.P. - Berg L.R. -Martin D.W. Fondamenti di Biologia - Edises – Napoli, 6^ edizione (2013).

Microbiologia:

N. Carlone et al. – Microbiologia Farmaceutica – Edises – Napoli, 2^ edizione.(2013).

Tortora G.I, Funke B.R. - Elementi di microbiologia - Pearson - MIlano (2008).

N. Simonetti et al. - Elementi di tecniche microbiologiche - Editrice EMSI - Roma (2001).

Prof. Antonio Rosato

Orario di ricevimento per gli studenti:

Dal lunedì al venerdì dalle ore 09,00 alle ore 11,00. Per informazioni : (tel. 080 5442728) arosato@farmchim.uniba.it

Esame finale e modalità di svolgimento: l'esame consiste in una prova orale sugli argomenti del modulo di insegnamento. Il

materiale didattico integrativo ai testi adottati sarà riportato su supporto elettronico e inserito nei computer dell'aula didattica, a

disposizione degli studenti con largo anticipo. Sarà fornita anche una copia cartacea di materiale utilizzato durante le lezioni che gli

studenti potranno duplicare a loro spese.