65951 - BIOCHIMICA

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso ha come obiettivo principale quello di dare allo studente le conoscenze necessarie per comprenderei meccanismi molecolari che sono alla base della vita e delle trasformazioni dei composti organici. Al termine dell’insegnamento lo studente deve essere in grado di comprendere le caratteristiche strutturali delle molecole di interesse biologico (proteine lipidi e zuccheri) e la funzionalità degli enzimi.

Contenuti

 

Modulo 1: CFU=3 Dott. Christian Bergamini

Le Biomolecole:

  • - Elementi chimici che compongono le biomolecole,
  • - Proprietà delle biomolecole, biomolecole come unità di base delle strutture biologiche complesse.
  • - Cenni sull'organizzazione cellulare.

L'acqua il pH e gli equilibri ionici:

  • - Struttura dell'acqua, proprietà dell'acqua come solvente, interazioni tra acqua e molecole apolari.
  • - Molecole anfipatiche.
  • - Definizione di pH, definizione di acidi e basi, costante di dissociazione acida, titolazione acido/base, concetto di Tampone.

Termodinamica dei sistemi biologici:

  • - 1°, 2° e 3° legge della termodinamica, ▲ G e ▲ G° in chimica e biochimica, definizione di reazioni spontanee,
  • - l'ATP e suo ruolo centrale nei sistemi di trasferimento di energia biologici. Reazioni accoppiate. Carica energetica cellulare.

Amminoacidi e proteine:

  • - Proprietà acido base degli amminoacidi, classificazione degli amminoacidi.
  • - Il legame peptidico, organizzazione strutturale delle proteine, forma nativa e processo di denaturazione. Funzioni delle proteine.

Enzimi:

  • - funzioni degli enzimi
  • - Definizione di coenzimi, cofattori e gruppi prostetici
  • - formazione del complesso enzima substrato, stato di transizione, energia d'attivazione delle reazioni catalizzate.
  • - Cinetica enzimatica: modello di Michaelis-Menten
  • - Inibizione enzimatica.
  • - Enzimi allosterici.
  • - Emoglobina e trasporto d'ossigeno.
  • - Cenni sull'uso degli enzimi nei processi di trasformazione degli alimenti.

Lipidi e membrane biologiche:

  • - definizione di lipide, tipi di lipidi (acidi grassi, triacilgliceroli, fosfoacilgliceroli, glicolipidi, steroidi).
  • - Le membrane biologiche: struttura del doppio strato fosfolipidico, proprietà del doppio strato fosfolipidico in relazione alla composizione in acidi grassi dei fosfolipidi (fluidità di membrana). Effetto del colesterolo sulla fluidità di membrana.
  • - Proteine di membrana e modello a mosaico fluido. Funzioni delle membrane: definizione di trasporto attivo, trasporto passivo, diffusione facilitata e diffusione semplice. Cenni sull’organizzazione a zattere lipidiche (lipid rafts) e loro ruolo funzionale.

Modulo 2: CFU=3 Prof.ssa Alessandra Bordoni

Metabolismo:

  • Catabolismo e anabolismo
  • organizzazione delle vie metaboliche, compartimentazione delle vie metaboliche, regolazione delle vie metaboliche
  • significato della tappa di comando in una via metabolica.

Metabolismo glucidico:

  • glicolisi e sua regolazione.
  • Gluconeogenesi e sua regolazione.
  • Metabolismo del glicogeno: glicogenosintesi e glicogenolisi.
  • Cenni sulla via del pentoso fosfato.
  • Ciclo degli acidi tricarbossilici.

Metabolismo lipidico:

  • lipidi di deposito e lipidi strutturali, compartimentazione del metabolismo lipidico, lipoproteine.
  • b -ossidazione degli acidi grassi: reazioni compartimentazione e resa energetica.
  • Chetogenesi: significato dei corpi chetonici e loro utilizzazione.
  • Biosintesi degli acidi grassi.

Metabolismo Azotato:

  • schema generale del metabolismo degli aminoacidi, reazioni di transaminazione e deaminazione ossidativa.
  • Destino dell'ammoniaca: ciclo dell'urea.

Fosforilazione ossidativa:

  • organizzazione della catena respiratoria mitocondriale,
  • l'ATP sintasi,
  • meccanismo chemiosmotico della sintesi di ATP.

Interrelazioni ed adattamenti metabolici nei principali stati metabolici: alimentazione, digiuno ed esercizio muscolare.

Acidi nucleici:

  • struttura e funzioni di DNA, mRNA, rRNA e tRNA.
  • Cenni sui meccanismi di duplicazione e trascrizione degli acidi nucleici.

Testi/Bibliografia

David L. Nelson, Michael M. Cox "INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA DI LEHNINGER" Zanichelli (testo consigliato)

David L. Nelson, Michael M. Cox " I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER"Zanichelli (testo di approfondimento)

Garret e Grisham " Biochimica" edizione V, Piccinin (testo di approfondimento)

Pamela Champe, Richard Harvey, Denise R. Ferrier “LE BASI DELLA BIOCHIMICA” Zanichelli (testo di approfondimento)

Campbell-Farrell "BIOCHIMICA" Edises (testo di approfondimento)

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni al computer sulla struttura delle proteine, funzione degli enzimi, fosforilazione ossidativa e meccanismi che riguardano i processi di duplicazione, trascrizione del DNA e la sintesi proteica.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento al termine del corso si propone di valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi:

- Conoscere la struttura e funzione delle principali macromolecole biologiche e le nozioni fondamentali di enzimologia.

- Conoscere la bioenergetica cellulare, le principali vie metaboliche e i meccanismi sottesi alla loro regolazione.

- Conoscere i meccanismi molecolari di base dei sistemi viventi, e la logica molecolare della loro regolazione.

L'esame (previa iscrizione sul sito almaesami) consiste in una prova scritta di due ore che che servirà ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sulla struttura e funzione della macromolecole biologiche, sul metabolismo e sua regolazione.

L'esame consiste in una serie di domande a scelta multipla e domande aperte. Il voto finale sarà espresso in trentesimi.

Strumenti a supporto della didattica

Computer e proiettore.

Lavagna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Bordoni

Consulta il sito web di Christian Bergamini