ITIS e Liceo S. T. “E. Molinari “ – Milano- a.s. 2010-11

Triennio fisica ambientale (FASE) BIOMEDICALE

PERCORSO FORMATIVO DI BIOLOGIA UMANA E GENERALE

Obiettivi e Metodologia

Il corso è composto di tre parti costruttivamente differenti ma strettamente omogenee nell'area trattata in quanto conducono lo Studente da un lato alla conoscenza della struttura dell'organismo umano, dall'altro alla conoscenza delle strutture biologiche cellulari e ai meccanismi di funzione e regolazione: Biologia Umana, Biologia Cellulare e Microbiologia, Genetica e Biotecnologie Questa esigenza nasce dal fatto che lo Studente deve costruire in sé la prospettiva operativa che lo vedrà coinvolto: infatti la scelta successiva del tecnico biomedico, proprio perché altamente e necessariamente settorializzato, deve possedere tutti gli elementi fondamentali dell'organismo cui il suo intervento sarà rivolto affinché gli elementi disciplinari specifici del settore possano poggiare su un adeguato bagaglio formativo.

Il Laboratorio nei primi due anni e l’interscambio Scuola-Lavoro nel terzo anno rappresentano la componente fondamentale per la verifica operativa della preparazione del settore, in relazione ai diversi argomenti del curriculum sottoesposto. Per la migliore utilizzazione ed efficacia del tempo di Laboratorio, la sua organizzazione viene sviluppata in periodi continuativi modulari.

Tempi del percorso formativo

Classe terza 5 ore di cui 2 di laboratorio, 33 settimane, totale 165 ore

Classe quarta 5 ore di cui 2 di laboratorio, 33 settimane, totale 165 ore

Classe quinta 4 ore di cui 1 di laboratorio, 33 settimane, totale 132 ore

Biologia Umana (1^ anno, classe 3^ ITIS)

La parte del corso Biologia Umana si prefigge lo scopo di formare nello Studente del 1^ anno la conoscenza delle strutture del corpo umano e la loro funzione ai differenti livelli di complessità.

Biologia Cellulare e Microbiologia (2^ anno, classe 4^ ITIS)

La parte del corso di Biologia Cellulare si prefigge lo scopo di formare nello Studente del 2^ anno la conoscenza delle strutture e delle funzioni cellulari metaboliche e regolative nella prospettiva dell’interazione tra esse e il mondo microbiologico.

La parte del corso di Microbiologia si prefigge lo scopo di formare nello Studente del 2^ anno la conoscenza delle strutture dei microrganismi e della loro interazione con il corpo umano nel microambiente cellulare e nella struttura complessiva del corpo stesso e/o delle strutture proteiche sostitutive.

Genetica e Biotecnologie (3^ anno, classe 5^ ITIS)

La parte del corso di Genetica si prefigge lo scopo di formare nello Studente del 3^ anno la conoscenza delle strutture genomiche e della loro funzione regolativa ai fini della funzione cellulare e complessiva del corpo umano.

La parte del corso di Biotecnologie si prefigge lo scopo di formare nello Studente del 3^ anno la conoscenza delle metodologie analitiche cliniche e delle metodologie sostitutive di funzioni degli organi e delle cellule del corpo umano.

Poiché gli argomenti trattati sono immediatamente collegabili alla struttura sociale ed alle sue realtà operative si ritiene utile completare il corso con la verifica negli ambienti operativi stessi quali possono essere centri di ricerca scientifica, industrie biosanitarie e biotecnologiche, centri sanitari.

Programma del 1^ anno (classe 3^ ITIS ): Biologia Umana

Introduzione alle strutture biologiche

- i componenti base delle strutture viventi (le soluzioni ed i soluti, il colloide, le macromolecole biologiche, le ultrastrutture cellulari);

- la cellula (concetto e composizione, le sue strutture, la sua riproduzione ed il codice genetico);

- i tessuti (concetto e tipologie, le differenti categorie e sottocategorie con le loro caratteristiche fondamentali);

- gli organi (concetto, costruzione di un organo filamentoso, di un organo cavo, di un organo parenchimatoso).

Biologia Umana

- la forma del corpo umano ed i piani di riferimento, la struttura degli spazi ed i loro rapporti con i sistemi organici;

- la costruzione generale dei sistemi organici e le loro correlazioni morfofunzionali;

- il sistema tegumentario, la sua costruzione e la sua funzione;

- il sistema locomotore, le componenti dello scheletro per il sostegno (le ossa) ed i loro rapporti statico-dinamici (articolazioni elastiche, le sinartrosi ed articolazioni mobili, le diartrosi), le componenti della muscolatura ed il loro ruolo nella condizione statico-dinamica dell'organismo;

- il sistema per la nutrizione, caratteristiche generali e la sua composizione in sottosistemi con le loro correlazioni:

- il sottosistema digerente e l'assorbimento degli alimenti;

- il sottosistema respiratorio ed il ricambio dei gas;

- il sottosistema circolatorio, la distribuzione ed il recupero dei materiali metabolici;

- il sottosistema uropoietico ed l'equilibrio idrico-salino;

- il sistema per la riproduzione, caratteristiche generali e composizione nei due sessi, la sua funzione nella vita di relazione dell'uomo.

- il sistema per la regolazione dell’organismo (PNEI), caratteristiche generali e la sua composizione in sottosistemi con le loro correlazioni:

- il sistema per la correlazione chimica (sistema endocrino), caratteristiche generali e la sua composizione;

- il sistema per la correlazione elettrica (sistema nervoso), caratteristiche generali e composizione del settore periferico e centrale, la sua funzione nella vita di relazione dell'uomo e la genesi delle funzioni psichiche superiori.

- il sistema immunitario e la funzione difensiva, il self e il non-self, la funzione regolativa immunitaria.

Programma del 2^ anno (classe 4^ ITIS ): Biologia Cellulare e Microbiologia

Biologia Cellulare

- il concetto di cellula e le sue posizioni nella scala biologica dagli elementi semplici ai complessi, la composizione generale e chimica;

- elementi fondamentali di classificazione dei gruppi cellulari;

- caratteri generali strutturali delle cellule procariotiche ed eucariotiche.

La struttura e la funzione cellulare:

- le strutture semplici cellulari (filamenti, lamine, globuli) e le loro associazioni, la matrice endocellulare ed esocellulare, le soluzioni ed i colloidi;

- la membrana cellulare limite e la sua composizione, la formazione dei recettori e degli antigeni, la funzione di frontiera cellulare e la permeabilità, la membrana endocellulare e la composizione del suo sistema in correlazione con la membrana cellulare limite;

- il cloroplasto e la sua composizione, il ciclo della catena fotosintetica per l'accumulo dell'energia nelle biomolecole;

- il mitocondrio e la sua composizione, la struttura della catena ossidoriduttiva (respiratoria) e la produzione di energia tramite la fosforilazione ossidativa;

- il citoscheletro e la sua composizione, i filamenti semplici e complessi, il microtubulo ed il centriolo, i microvilli, le ciglia ed i flagelli, la funzione motrice e la mobilità cellulare;

- il ribosoma e la sua composizione in subunità, il suo ruolo nella sintesi proteica;

- il nucleo e la struttura della sua matrice, il DNA e l'RNA, la loro trascrizione per la duplicazione cellulare e per la sintesi proteica, mitosi e meiosi;

- la composizione del genoma e la struttura del gene, il codice genetico, la formazione dei cromosomi e la loro struttura, i rapporti tra genotipo e fenotipo nell'espressione dei caratteri qualitativi e quantitativi, i geni muti ed i geni poliunitari;

- le forme mRNA, tRNA e rRNA ed il loro ruolo nella sintesi proteica, il traffico proteico, i segnali di regolazione e di attività

- la correlazione funzionale dei diversi settori cellulari per la elaborazione e produzione dei messaggi chimici ed elettrici e per la specializzazione operativa cellulare;

- il traffico proteico ed i segnali di attivazione, deattivazione e regolazione.

Microbiologia

- la struttura dei batteri e la loro fisiologia

- la struttura dei virus e la loro fisiologia

- la struttura dei viroidi e dei prioni e la loro fisiologia

- interazioni tra microrganismi e tra questi e le cellule eucarioti

- le popolazioni di microrganismi e l’organismo umano: fisiologia e patologia, interazione con le strutture proteiche organiche e cellulari.

Programma del 3^ anno (classe 5^ ITIS ): Genetica e Biotecnologie

Genetica

- i geni e la loro struttura, sistema di codificazione e regolazione, il nucleo cellulare e la sua struttura negli eucarioti e nei procarioti, il DNA e la sua organizzazione

- i cromosomi e le sottocomponenti, i meccanismi di trascrizione ed assemblaggio per la formazione degli mRNA

- la replicazione, la trasposizione, la ricombinazione e la riparazione nel DNA

- retrovirus e virus nell’interazione con il DNA, la modifica genica naturale ed artificiale

- i meccanismi di trascrizione e rielaborazione dei trascritti per la produzione degli mRNA

- i principali elementi di genetica dell'uomo, il suo genoma e la trasmissione dei caratteri, il significato delle sue possibili alterazioni;

- i principali aspetti fisiopatologici dell'evoluzione dell'uomo nel suo periodo di crescita e nel suo periodo di mantenimento

Biotecnologie

- i sistemi biotecnologici applicati all’analisi della struttura e funzioni cellulari e della struttura e funzioni del genoma

- l’ingegneria genetica ed i suoi strumenti

- l’ingegneria proteica ed i suoi strumenti

- le applicazioni per la produzione farmacologica, strumentale analitica e clinica, protesica cellulare ed organica.