BIOLOGIA APPLICATA
BIO/13
6 crediti
Descrizione
SSID: BIO/13
6 crediti
Cosa imparerai
Requisiti
Lezioni
- 48 Lezioni
- 01:30:00 Ore
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Introduzione alla materia biologica: Struttura atomica e configurazione elettronica -
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SlidesPDFVideoStruttura dell’atomo: particelle fondamentaliBenvenuti, ragazzi. Oggi iniziamo guardando dentro l'atomo, quel piccolo mondo che sta alla base di tutto ciò che vediamo. Pensiamo al nucl...Modelli atomici di baseOra, proseguiamo la nostra discussione in aula, mantenendo lo sguardo rivolto alle radici della chimica moderna e a come l'idea dell'atomo...PDFConfigurazione elettronica e orbitaliOra guardiamo come si distribuiscono gli elettroni negli orbitali e perché questo è fondamentale per capire la chimica. I livelli energetic...Livelli energetici e distribuzione degli elettroniIniziamo dalle basi: cosa sono i livelli energetici e gli orbitali? I livelli energetici sono fasci di energia che gli elettroni occupano a...Introduzione ai legami chimici e ruolo degli elettroniOra, osserviamo come i legami chimici emergano dall'azione degli elettroni, in particolare degli elettroni di valenza che occupano gli stra...Proprietà chimiche essenziali degli elementi biologiciOra chiudiamo questa sequenza con una riflessione sulle proprietà chimiche di base degli elementi chiave per i sistemi biologici e su come...
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Evoluzione dei modelli atomici e significato chimico -
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SlidesPDFVideoEvoluzione dei modelli atomiciCari studenti, oggi facciamo un viaggio affascinante nel primo secolo della fisica atomica, per capire come si siano costruiti i pilastri c...Evidenze sperimentali e esperimento di RutherfordPensiamo insieme a una trasformazione che ha cambiato il linguaggio della fisica atomica. Inizio con l'esperimento di Rutherford: impressio...Limiti dei modelli classici e transizione al quantisticoPensiamo insieme ai limiti dei modelli classici nel descrivere gli atomi. Per Thomson, le particelle cariche risultavano troppo semplici: l...Livelli energetici e struttura elettronicaOra, core di questa trattazione: come i livelli energetici e la configurazione elettronica si incastrano all'interno del modello quantistic...Relazione tra struttura atomica e reattività chimicaParlare della reattività tramite la struttura atomica Ora che abbiamo osservato la tavola periodica, guardiamo come la disposizione degli e...
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Legami chimici: ionico, covalente e interazioni deboli -
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SlidesPDFVideoTipi di legami chimici e stabilità strutturaleBenvenuti a questa lezione: oggi esploriamo cosa sono i legami ionici e covalenti, e come la stabilità delle strutture molecolari dipenda d...Formazione dei legami e configurazione elettronicaOra, ragazzi, pensando ai legami chimici, è utile partire dall'idea semplice che tutto sta nel modo in cui gli elettroni si distribuiscono...Polarità e distribuzione degli elettroni nelle molecoleOra, ragazzi, affrontiamo un tema centrale della chimica: la polarità e la distribuzione degli elettroni nelle molecole. Per capire perché...Interazioni deboli e stabilità molecolareOra prendiamo in mano un tema che sembra sottile ma guida molto della chimica: le interazioni deboli che accompagnano i legami principali....Relazione tra legami e proprietà chimico-fisicheOra, ragazzi, chiudiamo questa lezione con una panoramica integrata su come i diversi tipi di legame influenzino le proprietà chimico-fisic...
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Elettronegatività, polarità e proprietà delle molecole -
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SlidesPDFVideoElettronegatività e legami chimiciCari studenti, ci mancherebbe capire come una piccola differenza nelle tendenze degli atomi possa cambiare radicalmente la natura delle nos...Polarità dei legami e differenza di elettronegativitàOra, riprendiamo da dove ci siamo lasciati nella lezione precedente e this è il momento di mettere a fuoco una delle idee chiave: la polari...Molecole polari e apolari: geometria e distribuzione di carichePensiamo insieme all'idea di polarità partendo da una domanda semplice: perché alcune molecole attirano più l'acqua, altre no? La risposta...Interazioni intermolecolari e proprietà di solubilitàOra, riprendiamo le caratteristiche di polarità che abbiamo esplorato finora e vediamo come influenzino le interazioni molecolari e le prop...Collegare polarità alle proprietà macroscopicheOra, prendiamo in mano due concetti fondamentali della chimica che collegano il micro di atomi al macro del materiale: la polarità e l'elet...
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L’acqua: proprietà chimico-fisiche e ruolo biologico -
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SlidesPDFVideoStruttura molecolare dell’acqua e polaritàPensiamo insieme a una molecola semplice ma incredibilmente importante: l'acqua. In una molecola di H2O, l'ossigeno trattiene una parte mag...Polarità e legami a idrogenoPensiamo insieme a un concetto chiave che rende l'acqua così unica: i legami a idrogeno. Un legame a idrogeno non è un vero e proprio legam...Coesione, adesione e tensione superficialeCari studenti, oggi esploriamo come la coesione, l'adesione e la tensione superficiale emergano dall'interazione tra molecole d'acqua e tra...Acqua come solvente e proprietà termicheIniziamo riconoscendo una idea chiave: l'acqua è un solvente fondamentale perché la sua polarità globale la rende capace di interagire sign...Ruolo biologico dell’acqua e applicazioni cellulariPensiamo all'acqua come a un medium vitale che collega principi fisico-chimici a processi biologici concreti. La polarità dell'acqua le gar...
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pH, acidi, basi e sistemi tampone biologici -
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SlidesPDFVideoDefinizione di pH e scala del pHBenvenuti, gruppo: oggi esploriamo insieme cosa significa pH e perché la scala che lo misura è logaritmica. Il pH è una misura dell'attivit...Acidi e basi secondo Brønsted-LowryAvviamo una comprensione profonda degli acidi e delle basi Pensiamo insieme a come i sistemi acquosi si comportino quando introduciamo prot...Dissozione e equilibrio in soluzionePensiamo insieme a cosa significa dissociazione: una molecola può spezzarsi in specie più semplici, rilasciando o prendendo particelle come...Sistemi tampone e funzione biologicaI sistemi tampone e perché contano in biologia Parliamo insieme dei sistemi tampone: cosa sono, come funzionano e perché sono essenziali ne...
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Dalle interazioni chimiche alle proprietà delle biomolecole -
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SlidesPDFVideoInterazioni intermolecolari e legamiOra, ragazzi, esploriamo un tema che sta dietro a moltissime strutture biologiche e a tante proprietà dei materiali: le interazioni intermo...Polarità, solventi e solubilitàPensiamo insieme al ruolo della polarità e della solubilità, perché sono due facce della stessa medaglia che ci aiutano a comprendere come...Comportamento delle molecole in acquaBenvenuti, ragazzi. Oggi esploriamo l'interazione tra molecole e ambiente acquoso, e capiremo come l'acqua, con la sua polarità intrinseca...Interazioni deboli e stabilità strutturaleOra prendiamo il filo sottile ma decisivo delle interazioni deboli e chiediamoci come esse rendano possibile la stabilità delle strutture c...Relazione struttura–proprietà nelle biomolecoleOra che abbiamo costruito una base solida sulle forze che tengono unite le biomolecole e sul ruolo della polarità e del comportamento in ac...
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Introduzione alle biomolecole e livelli di organizzazione -
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SlidesPDFVideoIntroduzione alle biomolecoleBenvenuti, cari studenti. Oggi iniziamo un viaggio che ci aiuterà a vedere la biologia con occhi nuovi: capire cosa sono le biomolecole e p...Relazioni struttura e funzioneCome abbiamo lasciato prima, esploriamo una delle idee centrali della biologia: la struttura determina la funzione nelle biomolecole. Pensi...Organizzazione della materia viventeOra entriamo in una discussione fluida sull'organizzazione della vita, dal livello molecolare al livello cellulare, e vediamo come la chimi...Panoramica delle biomolecoleBuongiorno a tutti. Oggi prendiamo una breve ma significativa passerella tra le strutture fondamentali della biologia molecolare: carboidra...Interazioni tra biomolecoleOra, riprendiamo dalle idee chiave delle sezioni precedenti per vedere come le biomolecole collaborano all'interno dei sistemi biologici. I...
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Carboidrati: struttura, funzione e diversità -
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SlidesPDFVideoStruttura e classificazione dei carboidratiBuongiorno a tutti. Oggi, per capire cosa sono i carboidrati, partiamo da una mappa concettuale: cosa rende una molecola un carboidrato? In...Monosaccaridi: isomeria e varianti strutturaliCari studenti, oggi parliamo di monosaccaridi e di come la loro varietà condiziona la chimica e la biologia dei carboidrati. Partiamo dalle...Legami glicosidici e formazione dei polisaccaridiPensiamo insieme a una delle basi della biologia molecolare: i legami glicosidici e come formano i polisaccaridi. Quando gli zuccheri si un...Carboidrati semplici vs complessi: differenze strutturali e funzionaliOra chiediamoci come si distinguano i carboidrati semplici da quelli complessi e perché questa distinzione sia cruciale per la biologia del...Relazione tra struttura e funzione nei polisaccaridi biologiciOra, mentre chiudiamo questa sessione, riflettiamo su come le grandi molecole di carboidrati che incontriamo in fisiologia si costruiscono...
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Lipidi: struttura, anfipaticità e ruolo biologico -
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SlidesPDFVideoStruttura e classificazione dei lipidiBuongiorno a tutti, oggi riprendiamo da dove avevamo lasciato: le lipidi si distinguono per una struttura comune ma presentano variazioni c...Amphipaticità e comportamento in acquaBuongiorno a tutti. Oggi voglio aiutarvi a capire l'idea di amphipaticità e perché conta così tanto nei nostri ambienti biologici. Le molec...Formazione del doppio strato fosfolipidicoOggi parliamo di una struttura fondamentale delle cellule: la membrana plasmatica, composta da un doppio strato di lipidi fosfolipidi. Imma...Ruolo dei lipidi nelle membrane cellulariOra prendiamo in mano il quadro complessivo delle membrane cellulari: i lipidi non sono solo i mattoni della membrana, ma attori dinamici c...Relazione tra struttura lipidica e proprietà fisico-chimicheOra mettiamo insieme cosa accade quando cambiamo le lipidi dal punto di vista strutturale, perché le loro proprietà fisiche derivano da que...
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Proteine: amminoacidi e struttura primaria e secondaria -
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SlidesPDFVideoAminoacidi: struttura e proprietàBenvenuti a questa introduzione parlata degli aminoacidi. Oggi esploriamo cosa rende ogni aminoacido unico partendo dalla struttura chimica...Classificazione degli aminoacidiPensiamo insieme a come si classificano gli aminoacidi in base a polarità e carica, perché queste proprietà guidano le prime interazioni co...Formazione del legame peptidicoInizio del legame peptidico Ora guardiamo da vicino come due amminoacidi si uniscono per dare una catena polipeptidica. Il gruppo amminico...Struttura primaria delle proteineBenvenuti alla discussione sulla proteina primaria Ora guardiamo da vicino la parte più fondamentale della proteina: la sua sequenza di amm...Struttura secondaria: α-elica e β-fogliettoOra ci concentriamo sulla struttura secondaria delle proteine, cioè sui raffinati fianchi che emergono dalla catena primaria: l'α-elica e i...Interazioni stabilizzanti la secondariaVeduta narrativa sulle interazioni di stabilità delle strutture secondarie Ora guardiamo alle basi: i legami a idrogeno che sorreggono α-el...Relazione tra sequenza e funzione proteicaOra poniamoci su come la relazione tra struttura primaria e secondaria si traduca direttamente in funzione proteica. Immaginiamo la sequenz...
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Proteine: struttura terziaria, quaternaria e funzione -
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SlidesPDFVideoStruttura terziaria e stabilità proteicaPensiamo insieme a come una proteina, una molecola sorprendentemente piccola ma incredibilmente complessa, si organizzi nello spazio tridim...Struttura quaternaria e proteine multimericheOra che abbiamo affrontato la struttura terziaria, esploriamo la struttura quaternaria: come proteine multimeriche si assemblano per assume...Relazione tra struttura e funzione proteicaOra, ragazzi, riflettiamo su come la tridimensionalità delle proteine non sia un dettaglio estetico, ma la chiave stessa della loro funzion...Enzimi come catalizzatori biologiciGli enzimi sono catalizzatori biologici raffinati, formati da proteine che hanno evoluto una precisione incredibile nel guidare le reazioni...Regolazione enzimatica e sito attivoOra, team, esploriamo i meccanismi di regolazione enzimatica di base e l'importanza del sito attivo nel controllo dell'attività catalitica....
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Acidi nucleici: struttura e organizzazione molecolare -
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SlidesPDFVideoStruttura dei nucleotidiBenvenuti a tutti, ragazzi e ragazze: oggi ci ritroviamo in aula pronti a stimolare la curiosità che sta dietro all'informazione genetica....Differenze tra DNA e RNAOra pensiamo insieme a una domanda fondamentale: perché esistono due tipi di acidi nucleici, DNA e RNA, se entrambi portano l'informazione...Doppia elica e stabilitàOra, ragazzi, prendiamo un momento per osservare la doppia elica del DNA come se fosse una scala avvolta su se stessa: due filiere, antipar...Principi di replicazione del DNABuongiorno a tutti: oggi parliamo della replicazione del DNA, una danza accurata che permette alle cellule di trasmettere l'informazione ge...Esprimere l’informazione geneticaOra chiudiamo questo percorso con una rapida rilegatura del flusso generale: l'informazione genetica parte dal DNA, si trascrive in RNA mes...
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Struttura e funzione: integrazione delle biomolecole nei sistemi biologici -
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SlidesPDFVideoInterazione tra biomolecole e funzioni cellulariBenvenuti a tutti. Oggi iniziamo con una visione d'insieme che ci permetterà di capire come carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici...Relazione struttura-funzione nelle biomolecole principaliOra prendiamo in mano la scena: i carboidrati, i lipidi, le proteine e gli acidi nucleici non sono semplici ingredienti, ma attori con ruol...Organizzazione molecolare della cellulaNel livello molecolare, la cellula è un modulo incredibilmente organizzato, dove ogni componente ha una posizione definita che rende possib...Cooperazione biomolecolare nei sistemi biologiciCari studenti, oggi esploriamo come diverse biomolecole collaborino per realizzare le funzioni vitali delle cellule. Pensiamo alle membrane...Bilancio integrato: esempi di sistemi biologici completiOra concludiamo questa lezione guardando come le biomolecole collaborano per dare senso e funzionalità all'intero funzionamento cellulare....
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Dalle biomolecole alla cellula: integrazione funzionale -
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SlidesPDFVideoMembrane cellulari e trasportoBuongiorno, studenti: oggi facciamo un viaggio coinvolgente nelle membrane cellulari, quelle barriere eccezionali che definiscono chi siamo...Compartimentazione cellulare e organizzazione internaPensiamo insieme alla compartimentazione cellulare come a una città ben organizzata: ogni distretto ha un lavoro specifico, ma collabora pe...Nucleo e cromatina: organizzazione del DNA e regolazione cellulareBenvenuti alla lezione Oggi esploriamo come l'informazione genetica sia organizzata nel nucleo e come questa organizzazione regoli l'espres...Organelli: mitocondri, ER e Golgi nel contesto della cellula eucariotePensiamo insieme a una descrizione coesa degli organelli principali che danno vita alle funzioni cellulari quotidiane. Iniziamo dai mitocon...Citoscheletro e integrazione della struttura cellulareOggi esploriamo il citoscheletro: la struttura che sostiene, guida e organizza la cellula Parliamo di tre principali componenti: actina, mi...
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Membrane biologiche: struttura e proprietà emergenti -
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SlidesPDFVideoBenvenuti alla scoperta della membrana biologicaBenvenuti a questa lezione. Siamo qui insieme per capire cosa rende possibile la vita all'interno di ogni cellula: la membrana plasmatica....Doppio strato lipidico e modello a mosaico fluidoPensiamo insieme a come le membrane cellulari si costruiscono e perché funzionano così bene. Le molecole chiave sono i lipidi: i fosfolipid...Fluidità di membrana e ruolo della composizione lipidica e del colesteroloOggi approfondiamo i fattori che governano la fluidità della membrana plasmatica. Iniziamo dalla saturazione delle catene grassi: acidi gra...Proteine di membrana: integrali e periferichePensiamo insieme al ruolo delle proteine di membrana e distinguiamo chiaramente tra proteine integrali e proteine periferiche, guardando co...Permeabilità selettiva e proprietà emergenti delle membraneOggi esploriamo la permeabilità selettiva delle membrane: come la combinazione di matrice lipidica e proteine regola cosa entra e cosa esce...Trasporto passivo e attivo attraverso la membranaMeccanismi di Trasporto Passivo e Attivo Ora guardiamo come le cellule muovono molecole e ioni senza e con consumo di energia. Nel trasport...Compartimentazione cellulare e funzione delle membraneOra, concentriamoci su un altro pezzo chiave della vita cellulare: come la membrana definisce compartimenti e permette la permeabilità sele...
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Compartimentazione cellulare e organizzazione interna -
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SlidesPDFVideoPanoramica della compartimentazione cellulareBenvenute e benvenuti, cari studenti: è davvero un piacere avervi qui. Oggi tracciamo la cornice della lezione e definiamo dove ci sta port...Principali organelli e funzioniOra, ragazzi, immaginiamo la cellula come una città ben ordinata, dove ogni organello contribuisce a un flusso di lavoro distinto, ma stret...Membrane interne e microambienti funzionaliConsideriamo insieme come le membrane interne creino ambienti microenvironnementali specifici all'interno della cellula. Le membrane segreg...Separazione delle vie metaboliche e controllo spazialeImmaginiamo due vie metaboliche distinte, ciascuna organizzata in uno spazio cellulare diverso. Questa organizzazione non è casuale: la col...Trasporto intracellulare e traffico proteicoPensiamo all'interno delle nostre cellule come a una grande rete logistica, dove ogni compartimento ha una funzione specifica e deve rimane...Ruolo delle membrane interne e omeostasi cellulareOra consideriamo le membrane interne come architetti della casa cellulare: non sono semplici rivestimenti, ma generatori di microambiente c...Controllo e coordinazione delle reazioni nelle cellulePensiamo insieme a come la separazione spaziale non sia solo una questione di magazzino cellulare, ma uno strumento dinamico per regolare l...Integrazione concettuale e prospettive quotidianePensiamo a come le nostre cellule organizzano la vita: ogni compartimento specializza funzioni diverse. I mitocondri forniscono energia, il...
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Nucleo e organizzazione del DNA nella cellula -
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SlidesPDFVideoStruttura e funzione del nucleo cellulareBenvenuti, studenti. In questa lezione esploreremo la struttura e la funzione del nucleo cellulare, la centrale di comando della cellula, d...Involucro nucleare e pori nucleariOra esploriamo l'involucro nucleare: la frontiera tra nucleo e citoplasma che, pur separando, permette una comunicazione essenziale. Immagi...Organizzazione del DNA in cromatina e cromosomiPensiamo insieme a come il DNA, quel gigante di informazioni, sia organizzato dentro il nucleo in modo da poter essere letto quando serve e...Nucleosomi e livelli di compattazione del DNAInizio della scalata di complessità: nucleosomi, fibre di cromatina e cromosomi Immaginiamo la cromatina come una scala di complessità: par...Eucromatina ed eterocromatina e accessibilità dei geniBenvenuti Oggi esploriamo l'importanza funzionale di eucromatina ed eterocromatina nell'accessibilità ai geni, intrecciando questi concetti...Nucleolo e biogenesi dei ribosomiOra, ragazzi, pensiamo al nucleolo come al cuore della sintesi ribosomiale all'interno del nucleo. Qui, l'RNA ribosomale viene trascritto,...
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Mitocondri e metabolismo energetico cellulare -
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SlidesPDFVideoStruttura del mitocondrio e componenti principaliCari studenti, oggi esploriamo il mitocondrio, l'"usignolo" energetico della cellula. Immaginiamo prima la sua organizzazione generale: la...Mitocondri e produzione di ATPOra, girando la chiave di volta dell'analisi strutturale, esploriamo come i mitocondri producono ATP e come questa produzione si colleghi a...Respirazione cellulare in sintesiBene, ragazzi: oggi guardiamo a grandi passi la respirazione cellulare, cioè come le cellule trasformano i nutrienti in energia utilizzabil...Energia, metabolismo e omeostasiOra chiudiamo il modulo con una trattazione unificata sul legame tra energia chimica, ATP e omeostasi cellulare. Abbiamo visto come i nutri...
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Citoscheletro: struttura dinamica e funzione -
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SlidesPDFVideoStruttura e organizzazione del citoscheletroBenvenuti, ragazzi. Oggi iniziamo con una mappa chiara di uno degli elementi più affascinanti della cellula: il citoscheletro. In poche par...Tipi di filamenti nel citoscheletroCari studenti, oggi esploriamo la rete dinamica che sostiene ogni cellula: i filamenti del citoscheletro. Immaginiamo di costruire una picc...Proprietà e funzioni dei componenti del citoscheletroBuongiorno a tutti. Oggi esploriamo il citoscheletro non come una struttura statica, ma come una rete vivace di filamenti con proprietà uni...Dinamica e riorganizzazione del citoscheletroOra, ragazzi, entriamo nel cuore dinamico del citoscheletro. Immaginate una rete vivace in cui la polymerizzazione e la depolimerizzazione...Ruolo del citoscheletro nel movimento cellulare e trasporto intracellulareOra: chiudiamo questa unità tornando a ciò che guida davvero i movimenti della cellula. Il citosscheletro non è una struttura statica: è un...
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Integrazione cellulare: struttura, funzione e dinamica -
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SlidesPDFVideoIntegrazione tra membrane, organelli e citoscheletroCari studenti, oggi cominciamo un viaggio attraverso l'idea centrale che guida tutta la biologia cellulare: l'integrazione strutturale e fu...Compartimentazione cellulare e coordinazione delle attività metabolicheOra proseguiamo la discussione con una prospettiva integrata: la compartimentazione cellulare non è un dettaglio accessorio, ma la chiave d...Coordinazione tra metabolismo energetico e processi cellulariOra ascoltiamo come il metabolismo energetico, il trasporto intracellulare e l'organizzazione strutturale collaborino per mantenere l'omeos...Trasporto intracellulare e organizzazione strutturaleBuongiorno a tutti. Oggi esploriamo come il trasporto intracellulare sia strettamente legato all'organizzazione strutturale della cellula....Omeostasi cellulare come rete integrataImmaginiamo l'omeostasi cellulare come un sistema integrato, dove metabolismo, trasporto e organizzazione strutturale dialogano per mantene...Alterazioni strutturali e impatto funzionale sulla cellulaOra iniziamo a guardare come le modifiche strutturali influenzino funzione e dinamica cellulare in modo integrato. Quando parliamo di mutaz...
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Proprietà elettriche della membrana cellulare -
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SlidesPDFVideoDistribuzione delle cariche e potenziale elettrico nelle celluleCari studenti, riprendiamo dalla lezione precedente sull'organizzazione della cellula e passiamo a un aspetto cruciale della vita della cel...Ruolo degli ioni nella generazione di differenze di potenzialeRagazzi, oggi parliamo di come gli ioni Na+, K+ e Cl- costruiscono l'asimmetria tra l'interno e l'esterno della nostra cellula, e perché qu...Membrana cellulare come barriera selettiva e isolante elettricoCari studenti, oggi esploriamo l'idea di barriera selettiva che sta al centro del funzionamento della membrana cellulare. Immaginiamo la me...Concetto di gradiente elettrochimico (introduzione qualitativa)Immagina una stanza piena di palline: alcune rosse, altre blu. Se le palline rosse sono concentrate di più in una parte della stanza, tendo...Potenziale di membrana a riposo: significato e condizioni generaliConcludiamo questa idea con una spiegazione chiara del potenziale di membrana a riposo, quel valore stabile che troviamo quando la cellula...
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Canali ionici: tipi e regolazione -
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SlidesPDFVideoStruttura generale dei canali ioniciBenvenuti, ragazzi. Oggi esploriamo insieme la struttura di base dei canali ionici e vediamo come la loro organizzazione a livello molecola...Classificazione dei canali ioniciOra, ragazzi, oggi prendiamo in mano una cosa davvero affascinante della fisiologia: i canali ionici, quei piccoli portali che controllano...Meccanismi di gating e regolazioneIngresso al tema: i meccanismi di gating dei canali ionici Ora proviamo a capire come i canali ionici decidano quando aprirsi e chiudersi....Selettività ionica e permeabilità della membranaOra, studenti, prendiamo in esame un tema fondamentale della fisiologia cellulare: la selettività ionica nei canali ionici. Vi chiederete c...Implicazioni funzionali nelle proprietà elettriche della membranaOra, ragazzi, prendiamo in mano un concetto semplice ma potente: i canali ionici definiscono le proprietà elettriche della membrana cellula...
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Pompe ioniche e gradienti elettrochimici -
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SlidesPDFVideoFunzione delle pompe ioniche e omeostasi cellularePensiamo insieme a una pompa che lavora costantemente, anche quando non la guardiamo: la Na⁺/K⁺-ATPasi. Immaginate una piccola fabbrica di...Gradienti di concentrazione ed elettrici tra trasporto attivo e passivoImmaginiamo una cellula come una piccola centrale di controllo in equilibrio tra dentro e fuori. I gradienti di concentrazione descrivono q...Trasporto attivo e consumo energetico nel mantenimento dei gradientiOra, ragazzi, prendiamo per mano il concetto di trasporto attivo e lasciamoci guidare dal suo respiro energetico. Immaginate la membrana co...Gradiente elettrochimico: integrazione tra gradienti e potenzialeBuongiorno a tutti. Oggi mettiamo insieme i pezzi chiave: il gradiente elettrochimico è la somma del gradiente di concentrazione e del grad...Ruolo dell’ATP nel mantenimento dell’omeostasi ionica e panoramica finaleOra, ragazzi, chiudiamo la nostra discussione focalizzandoci sull'ATP e sul ruolo essenziale che svolge nel mantenimento dell'omeostasi ion...
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Potenziale di membrana a riposo -
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SlidesPDFVideoCanali ionici e regolazione nel potenziale di membranaOra, ragazze e ragazzi, esaminiamo insieme i canali ionici e vediamo come orchestrano l'attività della membrana cellulare in modo elegante...Pompe ioniche e bilancio energetico ionicoOra, ragazzi, riflettiamo su una piccola ma fondamentale macchina della cellula: le pompe ioniche. Immaginiamo la Na+/K+-ATPasi, la Ca2+-AT...Potenziale di membrana a riposo: definizione, condizioni e significatoBuongiorno a tutti. Oggi iniziamo con una nozione di base ma fondamentale per capire la fisiologia della cellula nervosa: il potenziale di...Fasi del potenziale d’azione e propagazioneCari studenti, oggi esploriamo le fasi del potenziale d'azione in modo naturale, come una conversazione in classe: la depolarizzazione, il...Sinapsi chimiche: rilascio di neurotrasmettitori, recettori e modulazionePensiamo insieme alla struttura di base di una sinapsi chimica. Immaginiamo tre compartimenti: la sinapsi presinaptica, lo spazio sinaptico...
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Potenziale d’azione: fasi e propagazione -
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SlidesPDFVideoFasi del potenziale d’azioneOra, esploriamo insieme una mappa chiara delle fasi del potenziale d'azione e del perché sono fondamentali per l'eccitabilità neuronale. Pe...Canali voltaggio-dipendenti e dinamica ionicaIntroduzione ai canali voltaggio-dipendenti Ora ci fermiamo a osservare cosa accade quando la membrana cambia potenziale. I canali Na+ volt...Soglia di attivazione e periodo refrattarioOra guardiamo insieme cosa significa soglia di attivazione e perché è cruciale per l'escitabilità neuronale. Ogni neurone resta in uno stat...Propagazione dell’impulso lungo l’assoneOra, immaginiamo l'assone come un condotto di segnale che porta una onda di depolarizzazione lungo la fibra nervosa. Partiamo dal pattern d...Conduzione continua e saltatoria e introduzione alla mielinizzazioneOra prendiamo due idee chiave: la conduzione continua e quella saltatoria. Nei tessuti nervosi, i neuroni possono guidare segnali lungo l'a...Eccitabilità neuronale e legami funzionaliOra che abbiamo esplorato i meccanismi di base, concludiamo riconnettendo il potenziale d'azione all'eccitabilità neuronale nel suo insieme...
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Trasmissione sinaptica: rilascio e recettori -
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SlidesPDFVideoStruttura della sinapsi chimicaIniziamo piegando l'attenzione su una delle strutture più affascinanti della cellula nervosa: la sinapsi chimica. Immaginiamola come una pi...Rilascio dei neurotrasmettitoriPensiamo insieme al meccanismo di rilascio dei neurotrasmettitori come a una coreografia cellulare: tutto inizia con la presenza di vescico...Recettori ionotropi e metabotropiOra, ragazzi, esploriamo una differenza fondamentale nel funzionamento dei recettori: ionotropi e metabotropi. I recettori ionotropi sono c...Risposte postsinaptiche: EPSP e IPSPOra osserviamo cosa succede quando arriva un segnale postsinaptico e come questo possa cambiare l'eccitabilità di una cellula nervosa. Gli...Terminazione del segnale e integrazioneConclusione: terminazione del segnale sinaptico e basi dell'integrazione Ora esploriamo i meccanismi che terminano o modulano la trasmissio...
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Modulazione e integrazione del segnale neuronale -
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SlidesPDFVideoIntegrazione sinaptica: EPSP e IPSPIniziamo con una definizione pragmatica: un EPSP è un segnale eccitatorio che tende ad aumentare la probabilità che il neurone raggiunga la...Integrazione temporale e spaziale dei segnaliIniziamo definendo due idee chiave: l'integrazione temporale è il modo in cui trasformiamo input rapidi e sparsi nel tempo in una risposta...Soglia di attivazione e decisione neuronaleOra prendiamo in considerazione come la soglia di attivazione e la decisione neurale emergano dall'equilibrio tra input sinaptico e le prop...Modulazione neuronale e neuromodulatoriPensiamo ai neuromodulatori come i direttori dell'orchestra che guidano non le note immediate, ma la dinamica generale della musica cerebra...Farmaci, tossine e impatto sulla trasmissioneIn questa lezione esploriamo come farmaci e tossine possano modulare la trasmissione sinaptica e l'integrazione dei segnali, con un focus s...
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Sinapsi elettriche e chimiche: confronto funzionale -
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SlidesPDFVideoSinapsi elettriche: struttura e funzionamentoBuongiorno a tutti, oggi parliamo delle gap junctions e di come permettono una comunicazione diretta tra neuroni, una modalità che differis...Sinapsi chimiche: organizzazione e trasmissioneBuongiorno a tutti. Oggi esploriamo come sono organizzate le sinapsi chimiche e perché questa organizzazione è così cruciale per la comunic...Velocità e direzionalità della trasmissioneIniziamo con una domanda che spesso sembra semplice ma è fondamentale: perché la velocità di conduzione e la direzionalità differiscono tra...Sincronizzazione neuronale nelle sinapsi elettrichePensiamo insieme a come le sinapsi elettriche contribuiscano alla sincronizzazione dell'attività neuronale. Nei circuiti congiunti tramite...Modulazione e plasticità nelle sinapsi chimichePensiamo insieme a una scena di laboratorio in cui i neuroni parlano tra loro non con parole ma con segnali chimici molto raffinati. Le sin...Vantaggi e limiti delle sinapsiConcludiamo riflettendo sui vantaggi e sui limiti funzionali delle sinapsi elettriche e chimiche nei circuiti neurali semplici. Sinapsi ele...
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Integrazione sinaptica e plasticità neuronale -
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SlidesPDFVideoSomma temporale e spaziale dei segnali sinapticiCari studenti, benvenuti a questa lezione. Oggi esploriamo come EPSP e IPSP si sommano nel dominio temporale e nello spazio per influenzare...Equilibrio tra eccitazione e inibizioneCari studenti, oggi esploriamo come l'equilibrio tra eccitazione e inibizione determini l'attivazione neuronale in modo dinamico e compless...Integrazione dendritica e soglia di attivazionePensiamo a una piccola domanda che guida tutto il nostro affaccio sul neurone: l'integrazione sinaptica è la chiave fondamentale che decide...Meccanismi di plasticità sinaptica: LTP e LTDLa plasticità sinaptica è uno dei pilastri su cui si fonda l'apprendimento e la memoria: quando ripetiamo determinate sequenze di stimoli,...Relazione tra attività sinaptica e modificazione delle connessioniOra proseguiamo la nostra discussione sull'impatto dell'attività sinaptica sull'efficacia delle connessioni e sull'apprendimento. Quando pa...
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Neurotrasmettitori e modulazione del segnale -
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SlidesPDFVideoPanoramica sui Neurotrasmettitori e RuoliIniziamo con una visione d'insieme di chi fa cosa e perché questo conta davvero per noi. Nel cervello collaborano diversi messaggeri chimic...Ciclo del Neurotrasmettitore: Sintesi e RilascioOra, riprendiamo dal viaggio dei neurotrasmettitori: dalla sintesi neuronale al loro rilascio nello spazio sinaptico. Ogni molecola nasce a...Recettori Ionotropi e MetabotropiPensiamo insieme al passaggio immediato dalla liberazione del neurotrasmettitore al fenomeno postsinaptico. Le recettori ionotropici sono p...Effetti Eccitatori e Inibitori e Contesto CircuitaleCari studenti, oggi esploriamo come i neurotrasmettitori all'eccitatorio e all'inibitorio plasmino l'attività neurale e modellino la dinami...Neuromodulazione e Regolazione dei CircuitiOra, ragazzi, parliamo di neuromodulatori. I neuromodulatori sono molecole chimiche prodotte dal cervello che modulano l'attività dei circu...Collegamenti tra Neurotrasmettitori e ComportamentoOra, per concludere, mettiamo insieme i fili: dopamina come segnale di ricompensa e seguito orientato agli obiettivi, serotonina come regol...
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Reti neurali: principi di organizzazione -
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SlidesPDFVideoIntroduzione ai circuiti neuraliBenvenuti a questa prima esplorazione: immaginate i neuroni come piccole unità di elaborazione che, messe insieme, formano circuiti capaci...Connessioni eccitatorie e inibitorieOra esploriamo una differenza fondamentale nelle reti: cosa significano realmente le connessioni eccitatorie e inibitorie. Le prime aumenta...Convergenza e divergenza nei circuitiIniziamo esplorando due principi fondamentali dei circuiti neuronali: convergenza e divergenza. Quando parliamo di convergenza, immaginiamo...Circuiti feedforward e feedbackOra, ragazzi, analizziamo i circuiti feedforward e feedback all'interno delle reti neurali, passando dall'elenco delle definizioni alla com...Circuiti ricorrenti e dinamiche nel tempoPensiamo insieme: i circuiti ricorrenti sono reti in cui l'attività di una unità non svanisce immediatamente, ma si ripresenta nel tempo, i...Pattern di attività e funzioni spaziali e sensorialiConclusione: dal fisico della rete al comportamento e alla percezione Ora che abbiamo esplorato l'organizzazione delle reti neurali, possia...
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Plasticità sinaptica: basi dell’apprendimento -
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SlidesPDFVideoDefinizione e significato della plasticità sinapticaLa plasticità sinaptica è la capacità delle sinapsi di modificare quanta efficacemente una cellula nervosa può trasmettere il segnale a que...Plasticità a breve e lungo termine: cosa cambiaOra, ragazzi, pensiamo alla plasticità cerebrale come a due scale temporali che lavorano insieme durante l'apprendimento. Da una parte abbi...Meccanismi di LTP e LTDOra, ragazzi, guardiamo ai fondamentali della plasticità sinaptica: la Long-Term Potentiation (LTP) e la Long-Term Depression (LTD). Immagi...Ruolo dei recettori NMDA e AMPA nella plasticitàOra, ragazzi, immaginiamo i recettori NMDA e AMPA come due partner di danza che guidano la plasticità sinaptica. I recettori AMPA sono i po...Ruolo del Ca²⁺ nei meccanismi di plasticitàOra, ragazzi, comprendiamo perché il Ca²⁺ è il secondo messagger cruciale nella plasticità sinaptica. Quando entra nel neurone in quantità...Rafforzamento e indebolimento sinaptico e le loro conseguenze cognitiveOra esploriamo come la potenziamento e l'indebolimento delle sinapsi guidino l'apprendimento e l'adattamento. Quando ripetiamo un'attività...Plasticità e apprendimento: collegamenti e limiti concettualiConcludiamo questa sezione osservando come la plasticità sinaptica possa essere letta come la neurobiologia dell'apprendere e del ricordare...
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Disfunzioni della trasmissione neuronale (cenni) -
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SlidesPDFVideoRuolo dei canali ioniciPensiamo insieme a cosa rende un neurone capace di generare e propagare un segnale nel tempo. In breve, l'eccitabilità nasce dall'equilibri...Alterazioni della trasmissione sinapticaPensiamo insieme a cosa accade quando la trasmissione sinaptica non è perfetta, e come piccole modifiche possano rimodellare l'eccitabilità...Squilibrio tra eccitazione e inibizioneOra, esploriamo l'equilibrio tra segnali eccitatori e inibitori come fulcro della stabilità elettrica neuronale. Pensiamo alla rete come a...Neurotrasmettitori e disfunzioniBuongiorno a tutti. Oggi parliamo del ruolo dei principali neurotrasmettitori nelle disfunzioni del sistema nervoso e di come le loro conce...Implicazioni cliniche e farmacologiaPensiamo insieme a come i canali ionici regulano la trasmissione sinaptica: quando un impulso arriva, si aprono o si chiudono canali al liv...
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Dal neurone al sistema nervoso: integrazione funzionale -
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SlidesPDFVideoIntegrazione neuronale: sommazione spaziale e temporaleBuongiorno a tutti, e benvenuti in questo spazio di ascolto e scoperta. Oggi ci guarderemo dentro il neurone come se aprissimo una scatola...Circuiti neuronali e output funzionaleOra, guardiamo come le singole cellule e le loro sinapsi si combinano per produrre uscite funzionali dei circuiti neurali. Le neuroni si ag...Integrazione tra eccitazione e inibizioneOra, riprendiamo dal tema delle uscite di rete e guardiamo come le excitations e le inibizioni si intrecciano per dare forma alle risposte...Plasticità: dall’adattamento all’apprendimentoOra, colleghi, riprendiamo il filo della nostra discussione sull'integrazione neurale e sull'output dei circuiti: la plasticità sinaptica è...Neuromodulazione e regolazione del segnaleCari studenti, oggi esploriamo la neuromodulazione come regolatore globale dell'integrazione dei segnali neuronali. Pensate ai neuromodulat...
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Introduzione alla genetica del comportamento -
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SlidesPDFVideoDefinizione di genetica del comportamentoBenvenuti a questa introduzione: oggi esploriamo cosa intendiamo quando parliamo di genetica del comportamento, e perché studiare come i ge...Natura e ambiente: limiti e inquadramentoPensiamo insieme a questa discussione sul dualismo natura-ambiente e a cosa succede quando attribuiamo determinati tratti comportamentali a...Tratti complessi e multifattorialitàOra proviamo a pensare insieme a cosa significhi che molte categorie comportamentali siano tratti complessi, influenzati da una moltitudine...Interazione geni-ambiente (G×E)Ora immaginiamo l'interazione G×E come una danza tra geni e contesto: non è che un gene "dice" tutto o niente, ma l'effetto di una variante...Principali approcci di studio della genetica del comportamentoOra prendiamo in mano la questione: quali sono i principali design di studio in genetica del comportamento e cosa ci dicono sul contributo...
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Variabilità genetica: mutazioni e polimorfismi -
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SlidesPDFVideoMutazioni genetiche: tipi principaliBenvenuti a questo primo spazio della lezione, dove parliamo in modo caldo ma chiaro, come se fossimo in aula universitaria insieme. Immagi...Mutazioni vs polimorfismi: confini e significatoBenvenuti, studenti Oggi esploriamo una differenza fondamentale ma spesso confusa: cosa intendiamo per mutazione in senso biologico rispett...Polimorfismi e variabilità geneticaOra riflettiamo sul cuore della questione: i polimorfismi genetici sono piccole variazioni che si trovano comunemente nel DNA di una popola...Frequenza allelica e genotipica: concetti chiavePensiamo insieme alle frequenze alleliche e genotipiche come a due facce della stessa realtà biologica: ciò che notiamo a livello di popola...Hardy-Weinberg in termini qualitativi: modello teoricoPensiamo insieme a una situazione teorica, quasi da laboratorio mentale, in cui una popolazione non subisce forze evolutive: nessuna selezi...
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Alterazioni cromosomiche e sviluppo neuropsicologico -
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SlidesPDFVideoTipologie delle anomalie cromosomichePensiamo insieme a come si presentano le anomalie cromosomiche nel corpo umano, perché capire le differenze tra anomalie numeriche e strutt...Meccanismi di origine: non disgiunzioneNow, pensiamo insieme a cosa succede quando una coppia di cromosomi non si separa come dovrebbe durante la meiosi. La non disgiunzione è l'...Esempi clinici rilevanti e fenotipoOra, osserviamo come alcune anomalie cromosomiche si manifestino nel modo in cui viviamo lo sviluppo quotidiano e come possiamo supportare...Effetti sullo sviluppo e sul funzionamento neuropsicologicoOra, guardiamo insieme come le anomalie cromosomiche possono guidare lo sviluppo e il funzionamento neuropsicologico, entrando nel cuore de...Aspetti diagnostici e prospettive clinicheOra concludiamo la nostra unità guardando alle implicazioni pratiche: come le anomalie cromosomiche possono essere identificate con strumen...
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Epigenetica: ambiente, sviluppo e plasticità -
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SlidesPDFVideoIntroduzione all’EpigeneticaBenvenuti, ragazzi e ragazze: oggi iniziamo un viaggio che ci aiuterà a capire non solo cosa è scritto nella nostra genetica, ma come quel...Definizione e differenze geneticheCari studenti, oggi parliamo di epigenetica e chiaramente distinguiamola dalle mutazioni genetiche. Immaginiamo il nostro DNA come un grand...Metilazione del DNA e controllo dell’espressioneOra immaginiamo la metilazione del DNA come una chiave epigenetica che regola l'accessibilità del genoma senza toccare la sequenza di basi....Modificazioni degli istoniOra esploriamo le modificazioni degli istoni come un altro pilastro fondamentale dell'epigenetica. Immaginiamo la cromatina come un equilib...RNA non codificante e regolazione genicaOra esploriamo il ruolo dell'RNA non codificante (RNAnc) nella regolazione genica, con particolare attenzione a come piccoli RNA e long non...
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Interazione geni-ambiente nel comportamento umano -
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SlidesPDFVideoDefinizione e contesto dell'interazione G×EInterazione geni-ambiente e perché ci riguarda Benvenuti, studenti. Oggi definiamo cosa intendiamo per interazione geni-ambiente (G×E) e pe...Effetti additivi e interazioni: differenze chiaveOra proviamo a chiarire una cosa fondamentale: quando i geni e l'ambiente si sommano in modo semplice stiamo parlando di effetti additivi,...Modelli teorici: il modello diatesi-stressIniziamo da una cornice molto utile per capire come mente e ambiente si influenzino a vicenda: il modello diatesi-stress. Una diatesi è una...Esempi comportamentali di G×EUn esempio utile per chiarire l'idea di interazioni G×E riguarda Tratti legati allo sviluppo cognitivo, al temperamento e alle strategie di...Limiti metodologici e interpretativiPensiamo insieme ai limiti con cui ci confrontiamo nello studio della genetica del comportamento e delle interazioni G×E. Innanzitutto, la...Sintesi e implicazioni praticheOra concludiamo con una breve revisione: la G×E è l'interazione tra genetica e ambiente che modula come i geni si manifestano nel comportam...
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Genetica di popolazione e variabilità umana -
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SlidesPDFVideoConcetto di popolazione geneticaBenvenuti, ragazzi e ragazze! Oggi esploriamo un concetto chiave: la popolazione genetica come unità di analisi della variazione genetica e...Frequenze alleliche e genotipicheOra, ragazzi, parliamo di due concetti fondamentali per descrivere la variabilità in una popolazione: le frequenze alleliche e le frequenze...Significato biologico dell’equilibrio di Hardy-WeinbergBuongiorno a tutti, oggi parliamo di un concetto chiave in biologia evolutiva: l'equilibrio di Hardy-Weinberg. Immaginiamolo come una sorta...Deriva genetica e migrazione (flusso genico)Pensiamo insieme a due grandi forze evolutive: la deriva genetica e la migrazione. Vi chiedo di seguire il filo logico: cosa succede alle f...Accoppiamento non casuale e variabilità nelle popolazioni umaneBenvenuti, giovani studiosi Oggi esploriamo l'accoppiamento non casuale e come possa modificare la frequenza genotipica senza necessariamen...
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Basi evolutive del comportamento -
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SlidesPDFVideoPrincipi basi dell’evoluzione comportamentaleBenvenuti, studenti. Oggi esploreremo i principi di base dell'evoluzione e come si applicano al comportamento. Inizieremo definendo selezio...Selezione naturale e comportamentiIntroduzione Ora esploriamo come la selezione naturale plasmiamo i tratti comportamentali. In breve: le differenze tra individui influenzan...Adattamento e variazione geneticaIniziamo esplorando come l'evoluzione plasmi i comportamenti attraverso la variabilità genetica. Per cominciare, distinguiamo due tipi di a...Variabilità genetica e fitnessPensiamo insieme a come la variabilità genetica modelli la fitness e l'evoluzione dei comportamenti. Immaginiamo una popolazione di uccelli...Prospettive evoluzionistiche sul comportamento umanoOra vi propongo uno sguardo all'ottica evoluzionistica sul comportamento umano. Pensiamo insieme: come si intrecciano genetica, ambiente e...Integrazione di genetica, ambiente ed evoluzioneAllora, pensiamo all'intersezione tra genetica, ambiente ed evoluzione come a tre fili intrecciati che modellano il comportamento. La base...
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