05873 - CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA (B)

Conoscenze e abilità da conseguire

Il Corso integrato di “Chimica e propedeutica Biochimica” ha come obiettivo principale quello di fornire agli studenti i concetti ci chimica necessari per comprendere i fenomeni biologici e le variazioni energetiche ad essi connessi. Si vuole in tal modo porre le basi per la successiva comprensione, in chiave molecolare, dei complessi processi che sono alla base della vita della cellule e degli esseri viventi.

Contenuti

Introduzione- introduzione allo studio della biochimica e del metabolismo-aspetti termodinamici della cellula e degli organismi animali.
Bioenergetica- leggi della termodinamica- equazione di Gibbs- energia libera e potenziale chimico- delta G' e deltaG'°: rapporto del deltaG'° con la costante di equilibrio- reazioni accoppiate- composti ad alta energia- potenziali di trasferimento del fosfato- ATP ed il suo ruolo centrale nel metabolismo-L' ATP ed i processi di trasferimento dell'energia- reazioni di ossidoriduzione: sistemi redox e potenziali redox (E' ed E'°)- rapporto tra deltaG  e deltaE .

Legami chimici ed interazioni deboli- natura e forza dei legami chimici presenti nelle biomolecole- i legami idrogeno e le proprietà chimico-fisiche dell'acqua- proprietà dell'acqua come solvente- le interazioni deboli ed il loro significato biologico- pH e sistemi tampone. Le interazioni idrofobiche e la loro importanza nell'organizzazione delle strutture biologiche.

Aminoacidi e Proteine. Amminoacidi- Richiami alla struttura, classificazione e proprietà acido/base degli amminoacidi, proprietà delle catene laterali degli aminoacidi, indice idropatico. Proteine- livelli di organizzazione strutturale: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria-caratteristiche strutturali e ruolo funzionale di proteine fibrose (Collagene e cheratina) e globulari- termodinamica e cinetica del ripiegamento della catena polipeptidica- denaturazione delle proteine.
Relazione tra struttura e funzione: proteine trasportatrici di ossigeno- struttura del gruppo eme- mioglobina ed emoglobina: caratteristiche strutturali e funzione biologica- Meccanismo d'azione: curva di legame dell'ossigeno della mioglobina dell'emoglobina- allosterismo e modulatori allosterici (effetto Bohr) dell'emoglobina.

Nucleotidi ed Acidi Nucleici Aspetti strutturali dei nucleotidi; chimica e idrofobicità/idrofilicità dei componenti strutturali dei nucleotidi. Legami fosfodiestere; struttura tridimensionale del DNA (forme B, A, Z); sequenze particolari nel DNA. Struttura degli RNA. Denaturazione degli acidi nucleici. Mutazioni e polimorfismi. Cenni su sequenziamento e sintesi dei polinucleotidi.

Geni e Cromosomi Geni e genoma, introni ed esoni, superavvolgimento del DNA e topoisomerasi, nucleosomi e istoni; DNA mitocondriale.

Metabolismo del DNA Replicazione del DNA: regole e loro significato, meccanismo di reazione; caratteristiche funzionali delle DNA polimerasi, altri enzimi e proteine coinvolti nella replicazione; meccanismo catalitico delle ligasi; fasi del processo replicativi. Riparazione del DNA. Telomeri e telomerasi: funzione e significato, meccanismo di sintesi.

Metabolismo del RNA RNA polimerasi; promotori e regolazione della trascrizione; fasi della trascrizione; trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Modificazioni post-trascrizionali: significato e meccanismi; splicing, 5'-cap e poliA; ribozimi.

Metabolismo delle proteine Codice genetico. rRNA; tRNA; variazioni naturali del codice genetico. Sintesi proteica: reazione aminoacil-tRNA sintetasi; inizio sintesi, allugamento catena, terminazione, modificazioni post-traduzionali. Bilancio Energetico. Trasporto a destinazione delle proteine. Degradazione delle proteine (Ubiquitina, proteasi e proteasoma).

Testi/Bibliografia

Nelson & Cox: " I principi di biochimica di Lehninger ", 4° Ed. (Zanichelli)

Altri testi consigliati

Mathews CK, van Holde KE, Ahern KG “ Biochimica ”, 3° Ed.  (Ambrosiana)

Baynes and Dominiczak “ Biochimica per le discipline biomediche”  (Ambrosiana)

Voet and Voet “ Fondamenti di Biochimica ”  (Zanichelli)

Metodi didattici

Lezioni frontali .

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

esame orale contestuale con gli altri insegnamenti del corso integrato.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna luminosa, computer, videoproiettore, lavagna.

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Romana Fato