Syllabus Semestre Medicina Biologia: tutti gli argomenti

19 Agosto 2026 · Mario Lomele

Il Syllabus Semestre Medicina Biologia descrive un insegnamento da 6 CFU distribuiti su 7 unità didattiche. Qui trovi tutti gli argomenti nell’ordine esatto in cui compaiono nel documento ufficiale del MUR, con il peso in CFU di ogni unità e un commento su dove conviene concentrare lo studio.

Syllabus Semestre Medicina Biologia: obiettivo del corso

Il syllabus definisce Biologia come la base indispensabile per capire i processi fisiologici e patologici affrontati negli insegnamenti biomedici successivi. Al termine del corso lo studente deve saper:

descrivere struttura e funzione delle principali macromolecole biologiche e le basi molecolari della materia vivente;
comprendere organizzazione e compartimentalizzazione cellulare, traffico intracellulare e interazioni fra cellula e ambiente esterno;
illustrare i meccanismi molecolari e cellulari che regolano espressione e trasmissione dell’informazione genetica ed epigenetica, con le implicazioni nelle patologie ereditarie;
illustrare i fondamenti della comunicazione cellulare e della trasduzione del segnale, con attenzione al controllo della proliferazione e della morte cellulare, e ai processi che regolano mitosi e meiosi nelle cellule germinali.

Sul piano applicativo si chiede di interpretare dati sperimentali su struttura e funzione della cellula, regolazione genica e meccanismi di segnalazione.

La distribuzione dei CFU

#	Unità didattica	CFU	% del corso
1	Le basi dell’organizzazione biologica e molecolare della vita	0,5	8,3%
2	Trasmissione e controllo dell’informazione genetica ed epigenetica	0,5	8,3%
3	Il flusso dell’informazione	1,0	16,7%
4	Trasmissione e controllo dei caratteri selvatici e mutati	0,75	12,5%
5	Le strutture cellulari: biogenesi, morfologia e funzioni	1,75	29,2%
6	La cellula e l’ambiente, segnalazione e trasduzione del segnale	0,75	12,5%
7	Il controllo della proliferazione e della sopravvivenza cellulare	0,75	12,5%

Il commento sui CFU. L’unità 5 è il blocco più pesante non solo di Biologia ma di tutti e tre i syllabus del semestre filtro: 1,75 CFU, quasi un terzo della materia, tre volte e mezzo l’unità 1. Sommata alle unità 6 e 7 arriva a 3,25 CFU, cioè oltre metà dell’insegnamento è dedicato alla cellula — come è fatta, come comunica, come si divide e come muore. Le unità 1 e 2, che molti studenti trattano come “il grosso della biologia” perché contengono macromolecole e genoma, valgono insieme 1 CFU: un sesto del corso.

Unità didattica 1 — Le basi dell’organizzazione biologica e molecolare della vita (0,5 CFU)

L’albero della vita. Gli organismi e la teoria cellulare. Le proprietà fondamentali della materia vivente.
I virus. Caratteristiche generali. L’acido nucleico, il capside e l’involucro membranoso. Le varie classi di virus animali. Il ciclo litico e lisogenico di un virus batterico. Il ciclo di un virus animale. Il ciclo di un retrovirus. Modalità di entrata e di uscita di un virus da una cellula animale.
La cellula procariotica. Membrana plasmatica, parete, membrana esterna, capsula, fimbrie e pili, flagelli. Batteri Gram positivi e Gram negativi (colorazione di Gram). Eubatteri e archeobatteri. Trasferimento genico orizzontale nei batteri: trasformazione, coniugazione e trasduzione, caratteristiche e importanza biologica.
La cellula eucariotica. Il sistema delle endomembrane. La generazione del nucleo, l’endosimbiosi per la generazione dei mitocondri. Dagli organismi unicellulari a quelli pluricellulari complessi.
Le macromolecole biologiche. Zuccheri e carboidrati. Lipidi. Amminoacidi, legame peptidico, proteine e loro struttura, domini proteici e siti attivi. Gli enzimi: concetti di base e classi principali (chinasi-fosfatasi, ubiquitinasi-deubiquitinasi, acetilasi-deacetilasi). Le principali modificazioni post-traduzionali delle proteine (fosforilazione, acetilazione, glicosilazione, aggiunta di lipidi). Nucleotidi e acidi nucleici. Il modello di Watson e Crick e la doppia elica del DNA. Gli RNA: struttura e funzioni, RNA codificanti e non codificanti. Aspetti di base del metabolismo (anabolismo e catabolismo, reazioni di condensazione e di idrolisi).

Unità didattica 2 — Trasmissione e controllo dell’informazione genetica ed epigenetica (0,5 CFU)

Il genoma delle cellule eucariotiche. I cromosomi lineari. Organizzazione minimale di un cromosoma eucariotico. Il DNA centromerico e telomerico.
La cromatina. I nucleosomi. L’impaccamento del DNA e le proteine istoniche. L’istone H1 e la fibra di 30 nm. Eucromatina ed eterocromatina, la metilazione del DNA. Il rimodellamento della cromatina. Le modificazioni post-traduzionali degli istoni e l’epigenetica (l’esempio dell’acetilazione). Le condensine e il ripiegamento della cromatina.
Il genoma umano. Organizzazione e caratteristiche delle sequenze che lo compongono: sequenze singole, famiglie geniche (globine, RNA ribosomiali), sequenze ripetute, sequenze ripetute in tandem (minisatelliti, microsatelliti), sequenze ripetute intersperse (LINE, SINE e retrovirus endogeni). Gli elementi mobili del DNA.

Unità didattica 3 — Il flusso dell’informazione (1,0 CFU)

La replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti: il meccanismo semiconservativo. Origini di replicazione, formazione del complesso d’inizio e forcella replicativa. Lo srotolamento del DNA: DNA elicasi e topoisomerasi. La primasi e l’innesco della replicazione. Le DNA polimerasi e le attività di correzione degli errori. Filamento continuo e discontinuo, frammenti di Okazaki. La rimozione dell’RNA e la DNA ligasi. La funzione dei telomeri e delle telomerasi. Telomeri e senescenza replicativa.
I geni. Il concetto di gene e l’anatomia del gene procariotico ed eucariotico. Geni policistronici e monocistronici. Promotori ed elementi regolativi in cis.
La trascrizione nei procarioti e la sua regolazione con il modello dell’operone Lac.
Il controllo dell’espressione genica negli eucarioti: trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale e post-traduzionale.
La trascrizione negli eucarioti. Le tre RNA polimerasi (I, II, III). I fattori di trascrizione generali. La TATA box. Promotori prossimali e distali (enhancer e silencer). I fattori di trascrizione specifici: l’esempio dei recettori degli ormoni steroidei. Inizio, allungamento e terminazione della trascrizione.
La maturazione degli RNA. RNA messaggero: capping, poliadenilazione, splicing e splicing alternativo, spliceosoma e snRNA. I ribozimi. Editing dell’RNA. La regolazione della stabilità del messaggero (deadenilazione e decapping, miRNA e RNA interference). La maturazione degli rRNA e dei tRNA.
La sintesi delle proteine. Il meccanismo della traduzione. Gli attori: rRNA, tRNA e mRNA. La formazione degli aminoacil-tRNA. I ribosomi. Il codice genetico, codoni e anticodoni. Ridondanza, degenerazione, non ambiguità e universalità del codice genetico. Le regioni non tradotte dell’mRNA e la loro funzione regolatoria. I fattori di inizio, di allungamento e di terminazione.
La maturazione delle proteine. L’importanza del corretto ripiegamento. Le proteine chaperon. Gli errori di ripiegamento.
La regolazione dell’attività biologica delle proteine. Degradazione delle proteine. Degradazione proteasomica ubiquitina-dipendente. Proteine simili all’ubiquitina.

Unità didattica 4 — Trasmissione e controllo dei caratteri selvatici e mutati (0,75 CFU)

Le variazioni del genoma. Sostituzione, inserzione o delezione di nucleotidi. Mutazioni geniche e cromosomiche. Il fenomeno dell’espansione di sequenze ripetute. Principi generali sui meccanismi di riparazione del danno al DNA su singolo e doppio filamento.
Gli alleli. Omozigosi, eterozigosi ed eterozigosi composta. Dominanza e recessività. Genotipo e fenotipo. Le leggi di Mendel. Caratteri singoli, segregazione, assortimento indipendente. Dominanza incompleta e codominanza. Alleli multipli (poliallelia, sistema AB0 dei gruppi sanguigni). La pleiotropia. Epistasi (rapporti mendeliani atipici). Associazione completa e incompleta. Mappe fisiche e genetiche.
L’espressione genica modulata dall’ambiente. Penetranza ed espressività, caratteri poligenici ed eredità quantitativa. Imprinting genomico.
Cromosomi umani e cariotipo. Diploidia e cromosomi omologhi. La tecnica del bandeggio. Euploidia e alterazioni del cariotipo umano: variazioni del numero dei cromosomi (aneuploidia, poliploidia) e della struttura (traslocazioni, inversioni, delezioni e inserzioni). L’esempio della trisomia del cromosoma 21.
Gli alberi genealogici. Ereditarietà autosomica (dominante e recessiva), ereditarietà associata al cromosoma X (dominante e recessiva), al cromosoma Y, ereditarietà mitocondriale.

Unità didattica 5 — Le strutture cellulari: biogenesi, morfologia e funzioni (1,75 CFU)

È l’unità più pesante dell’intero semestre filtro. Da sola vale quasi un terzo di Biologia.

Le membrane e i loro componenti. Il modello a mosaico fluido. L’importanza del glicocalice. Asimmetria di membrana.
Il trasporto attraverso la membrana plasmatica. Osmosi, diffusione, trasporto passivo. Proteine canale e trasportatori. Il trasporto attivo: pompe ATPasi e trasportatori ABC. Aspetti biologici del potenziale di membrana e del potenziale d’azione.
Lo smistamento delle proteine. I diversi compartimenti cellulari e le loro relazioni topologiche. I segnali di indirizzamento ai compartimenti.
Il nucleo. L’involucro nucleare. Il nucleolo e gli altri condensati nucleari. I pori nucleari e le nucleoporine. Il trasporto nucleare. I segnali di localizzazione e di esportazione nucleare. Il ruolo di importine, esportine, proteina Ran, RanGEF e RanGAP. Regolazione dell’importazione nucleare (recettore degli ormoni steroidei, NF-κB, SREBP1). Trasporto degli RNA dal nucleo al citosol.
I mitocondri. Struttura e funzioni. Il genoma mitocondriale e le modalità del flusso dell’informazione nei mitocondri. Aspetti biologici di energetica: glicolisi, respirazione cellulare (ciclo degli acidi tricarbossilici, catena di trasporto degli elettroni, sintesi di ATP) e bilancio energetico del processo. Il network mitocondriale e le sue dinamiche: fusione, fissione e proteine regolatorie. Il trasporto ai mitocondri: i traslocatori TOM, TIM, SAM e OXA per l’importazione delle proteine a matrice, membrana esterna, membrana interna e spazio intermembrana.
I perossisomi. Struttura e funzioni biosintetiche, cataboliche e detossificanti. Le peculiarità del trasporto ai perossisomi. Il trasporto mediato da sequenze segnale e recettori. Le perossine e la biogenesi dei perossisomi. Patologie legate ai perossisomi (sindrome di Zellweger).
La via secretoria. Reticolo endoplasmatico liscio e ruvido, cis-Golgi network, apparato di Golgi e trans-Golgi network. Il trasporto al reticolo endoplasmatico: sequenza di indirizzamento, SRP e il suo recettore, il traslocone, la peptidasi del segnale. Le modificazioni delle proteine neosintetizzate nel RE. La glicosilazione e il suo ruolo nel ripiegamento tramite calnexina e calreticulina. Il controllo di qualità del reticolo endoplasmatico (calnexina e immunoglobuline). Ruolo delle proteine chaperon durante la traduzione e il trasporto agli organelli. Le risposte UPR e l’attivazione del sistema ERAD. L’esempio della fibrosi cistica. Secrezione costitutiva e secrezione regolata.
Il traffico vescicolare. Formazione delle vescicole. Le proteine di rivestimento e i loro ruoli. Attracco, ormeggio e fusione di vescicole ai compartimenti bersaglio. Ruolo di NSF, SNAP, SNARE e RAB. Il ruolo dei fosfoinositidi.
L’endocitosi. Endocitosi in fase fluida e mediata da recettori. Endocitosi della transferrina, delle LDL e dell’EGF: differenze e peculiarità. Endosomi precoci di smistamento e di riciclo, endosomi tardivi, corpi multivescicolari e lisosomi. Il trasporto ai lisosomi e il mannosio-6-fosfato. Disfunzioni lisosomali e malattie di accumulo. L’endocitosi nelle cellule polarizzate. La transcitosi (esempio delle immunoglobuline). La fagocitosi e le sue funzioni.
L’autofagia. Macroautofagia, microautofagia e autofagia mediata da chaperon molecolari. L’esempio della mitofagia. Conseguenze delle alterazioni della via autofagica.
Il citoscheletro. Microtubuli: struttura e funzione; formazione, allungamento e accorciamento; il ruolo del GTP nella stabilità; il centrosoma e il complesso γTuRC; proteine MAP motrici e non motrici; dineine e chinesine; esempi di alterazioni nelle dineine citoplasmatiche; ciglia e flagelli. Microfilamenti: struttura e funzioni dei microfilamenti di actina; il processo di polimerizzazione dell’actina, il ruolo dell’ATP e il complesso Arp2/3; le proteine accessorie dell’actina, le miosine, le proteine di collegamento (distrofina e sarcomero); regolazione del citoscheletro di actina tramite proteine della famiglia Rho (Rho, Rac e CDC42); la migrazione cellulare, l’esempio della polarizzazione e chemiotassi dei neutrofili. Filamenti intermedi: polimerizzazione, struttura e funzioni; cheratine e lamina nucleare; i legami tra diversi elementi del citoscheletro; le connessioni tra nucleoscheletro e citoscheletro.

Unità didattica 6 — La cellula e l’ambiente, segnalazione e trasduzione del segnale (0,75 CFU)

La matrice extracellulare. Struttura e funzioni. Degradazione della matrice extracellulare. Ancoraggio alla matrice tramite le integrine. Le basi generali della meccanotrasduzione e le connessioni con il citoscheletro. L’esempio della fibronectina.
La comunicazione tra cellule. Il riconoscimento tra cellule e la formazione dei tessuti (caderine e CAM). I diversi tipi di giunzioni cellulari: giunzioni occludenti, giunzioni aderenti, desmosomi ed emidesmosomi, giunzioni comunicanti.
La segnalazione cellulare. Da contatto, autocrina, paracrina, endocrina e sinaptica. La trasduzione del segnale: elementi costitutivi e cascate regolative. Recettori di membrana e recettori intracellulari. L’esempio dell’ossido nitrico e degli ormoni lipidici. I recettori accoppiati a canali ionici. I recettori accoppiati a proteine G: proteine G monomeriche e trimeriche nella trasduzione del segnale. Le proteine regolatorie GEF e GAP. Secondi messaggeri e amplificazione del segnale. Desensitizzazione recettoriale, l’esempio della visione. I recettori dotati di attività enzimatica: recettori tirosin-chinasici, la via Ras-MAP chinasi. Gli oncogeni e la trasduzione del segnale. Segnalazione del recettore per l’insulina e del recettore per l’EGF. La segnalazione dei fosfoinositidi.

Unità didattica 7 — Il controllo della proliferazione e della sopravvivenza cellulare (0,75 CFU)

Il ciclo cellulare. Le fasi e i punti di controllo. Le cicline e le chinasi dipendenti da ciclina e la loro modulazione.
Il superamento del punto di restrizione e l’entrata in fase S. Il ruolo dei fattori di crescita. La ciclina D-Cdk4/6. Fosforilazione di Rb (proteina associata al retinoblastoma) e attivazione di E2F. Gli inibitori del complesso ciclina-CDK. Il danno al DNA e l’attivazione di p53 con l’induzione della riparazione del DNA o dell’apoptosi. Proto-oncogeni, oncogeni e geni oncosoppressori. I virus oncogeni.
Le fasi della mitosi. L’ingresso in mitosi. La condensazione dei cromosomi. La formazione del fuso mitotico: microtubuli astrali, del cinetocore e interpolari. I meccanoenzimi della mitosi, il disassemblaggio della lamina nucleare e la dinamica degli organelli intracellulari. Il complesso NDC80. Il movimento dei cromosomi e del fuso mitotico. Il completamento della mitosi: il complesso APC/C o ciclosoma, la degradazione delle cicline e della securina, la separazione dei cromatidi fratelli. La citodieresi. La mitosi asimmetrica.
La meiosi. Meccanismo molecolare della meiosi delle cellule germinali e sue conseguenze genetiche. Il crossing over. Le differenze tra mitosi e meiosi. Cause di aneuploidia. La meiosi nella gametogenesi umana maschile e femminile. Il concetto della cellula staminale.
La morte cellulare. Necrosi e apoptosi. La via apoptotica intrinseca ed estrinseca. Le caspasi iniziatrici ed esecutrici. La MOMP, il citocromo c e l’apoptosoma. Le proteine pro- e anti-apoptotiche (la famiglia di BCL2). I recettori di morte e le vie di segnalazione.

Come impostare lo studio

Tre priorità che discendono direttamente dai CFU:

Parti dall’unità 5, non dall’unità 1. È l’errore più comune: si comincia dalle macromolecole e si arriva stanchi al traffico intracellulare, che vale tre volte tanto.
Tratta le unità 5, 6 e 7 come un blocco unico. Membrane, segnalazione e ciclo cellulare si richiamano continuamente: recettori, citoscheletro, apoptosi e proliferazione sono la stessa storia raccontata da angoli diversi. Insieme valgono 3,25 CFU su 6.
Le unità 1 e 2 sono di supporto. Valgono 0,5 CFU ciascuna: servono a reggere il resto, non a essere memorizzate nel dettaglio come se fossero il centro del programma.

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