37200 - CHIMICA E BIOCHIMICA GENERALE (AK-B)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce: le caratteristiche generali delle reazioni chimiche (stechiometria, cinetica e spontaneità); le proprietà dei costituenti chimici della materia vivente, la struttura e le proprietà di molecole semplici e complesse di natura glucidica e lipidica,; gli aspetti termodinamici dei processi biochimici ed i fondamenti della bioenergetica cellulare, le caratteristiche strutturali e funzionali delle macromolecole proteiche, il meccanismo d’azione degli enzimi, nozioni di cinetica enzimatica ed i meccanismi della regolazione della velocità dei processi biochimici; la struttura degli acidi nucleici e la descrizione dei processi coinvolti nella replicazione del DNA, nella trascrizione e nella traduzione risultante nella sintesi proteica.

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- DG' e DG'°: rapporto del DG'° con la costante di equilibrio- reazioni accoppiate- composti ad alta energia- potenziali di trasferimento del fosfato- ATP ed il suo ruolo centrale nel metabolismo- meccanismi dell' ATP per il trasferimento di energia- reazioni di ossidoriduzione: sistemi redox e potenziali redox (E' ed E'°)- rapporto tra DG (DG'°) e DE (DE'°).

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- propietà colligative dell'acqua: pressione osmotica.

Amminoacidi- Richiami alla struttura, classificazione e proprietà acido/base degli amminoacidi..

Proteine- livelli di organizzazione strutturale: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria-caratteristiche strutturali e ruolo funzionale di proteine fibrose e globulari- termodinamica e cinetica del ripiegamento della catena polipeptidica- denaturazione delle proteine.

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.

Enzimologia- Generalità sugli enzimi- classificazione- cofattori enzimatici- isoenzimi- equilibrio chimico e  cinetica di una reazione chimica – diagramma di energia libera di una  reazione: energia di attivazione e stato di transizione- meccanismo d'azione degli enzimi- meccanismi e strategie catalitiche- cinetica di Michaelis e Menten- inibitori irreversibili e reversibili (competitivi, incompetitivi e misti)- effetto del pH e della temperatura sull'attività enzimatica- - meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica: modificazione covalente- attivazione proteolitica - allosterismo.

 

Testi/Bibliografia

"I Principi di Biochimica di Lehninger" di DL Nelson e MM Cox, VI edizione-Zanichelli
"Biochimica" di JM Berg, JL Tymoczko e L Stryer, settima edizione Zanichelli

Metodi didattici

Lezioni Frontali

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Appelli Scritti di Chimica e Biochimica Generale nella sessione invernale (gennaio-febbraio) e  per gli studenti che a Marzo sono ancora in  debito di esame Appelli Orali (da Giugno in poi).
Ogni Docente del corso (Prof.ssa P Taddei, Prof.ssa A. Baracca e Prof. G. Solaini) esprime la propria valutazione mediante un voto, basato sulla capacità dimostrata dallo studente di rispondere a quesiti specifici in modo sintetico, compiuto e critico. I diversi voti parziali conseguiti in Chimica e Biochimica Generale, concorrono al voto finale in trentesimi. I voti parziali conseguiti in Chimica e Biochimica Generale ed in Biochimica Metabolica concorrono alla definizione del voto del C.I. di Biochimica.

Strumenti a supporto della didattica

-Ore di didattica frontale per approfondimenti, chiarimenti e ripassi.
-Laboratori multimediali di biochimica per approfondire aspetti conoscitivi relativi alle macromolecole proteiche ed agli acidi nucleici

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Baracca