10661 - CHIMICA BIOLOGICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo scopo del Corso è fornire una conoscenza di base sulla struttura e funzioni delle principali molecole biologiche. Verranno approfonditi concetti ed esempi relativi alla catalisi enzimatica. Verranno inoltre discussi i principii generali secondo i quali il DNA si replica e l'informazione dirige la sintesi dell'RNA e delle proteine. Verranno fornite informazioni generali sul metabolismo, con particolare riguardo alle vie biochimiche coinvolte nei processi di fermentazione.

Contenuti

Amminoacidi e proteine.  Proprietà e stereochimica degli amminoacidi. Struttura primaria delle proteine: il legame peptidico. Struttura secondaria: l'alfa-elica e il foglietto beta. Proteine fibrose.

Motivi e dominii. Struttura terziaria e quaternaria.

Mioglobina ed emoglobina.  Relazione tra struttura e funzione: il legame con l'ossigeno. Meccanismo di cooperatività; effettori allosterici.

Catalisi enzimatica. Energia di attivazione. proprietà degli enzimi. Cofattori e coenzimi. Meccanismi di catalisi. Le serina proteasi: meccanismo di azione della chimotripsina.

Cinetica enzimatica, inibizione e regolazione. Cinetica enzimatica: significato dei parametri cinetici. Inibizione enzimatica reversibile competitiva e non competitiva. Inibizione irreversibile. Inibitori enzimatici come farmaci. Regolazione dell'attività enzimatica: regolazione allosterica e covalente.

Carboidrati. Richiami sui monosaccaridi.

Lipidi. Classificazione dei lipidi: acidi grassi, triacilgliceroli, glicerofosfolipidi, steroidi. Micelle e doppi strati lipidici.

Membrane biologiche. Struttura e fluiditàdelle membrane. Proteine di membrana integrali e periferiche. Il modello del mosaico fluido. Trasporto attraverso le membrane: meccanismi di trasporto mediato. Trasporto passivo e attivo guidato dall'ATP o da un gradiente ionico. Pori e canali.

Nucleotidi e acidi nucleici. Struttura e funzioni dei nucleotidi. Struttura del DNA: composizione in basi, doppia elica, superavvolgimenti. Forze che stabilizzano il DNA. Funzione del DNA.

Replicazione del DNA. Replicazione nei procarioti. DNA polimerasi. Inizio della replicazione. Sintesi delle catene leader e delle catene ritardate. Termine della replicazione. Fedeltà nella replicazione.

Trascrizione. Trascrizione nei procarioti. RNA polimerasi: struttura e funzione. Promotori e sequenze consenso. Terminazione. Cenni su operatori, induzione e repressione

Traduzione. Il codice genetico. Struttura e funzione dell'RNAt. I ribosomi e l'RNAr. Attivazione degli amminoacidi. Amminoacil-tRNA sintetasi. Interazioni codon-anticodon. Inizio della sintesi proteica nei procarioti. Allungamento. Terminazione.

Introduzione al metabolismo. Vie metaboliche. Composti “ad alta energia”. L'ATP. Reazioni accoppiate. La via glicolitica. Il destino anaerobico del piruvato: una introduzione alla fermentazione.

Testi/Bibliografia

Voet, D, Voet, JG e Pratt, CW - Fondamenti di Biochimica - Zanichelli 2001

Nelson, DL e Cox, MM - Introduzione alla Biochimica di Lehninger - Zanichelli 2003

Metodi didattici

Durante le lezioni verranno discusse le caratteristiche dei principali composti di interesse biochimico, nonché i concetti generali e le reazioni chimiche alla base dei processi metabolici. Tali argomenti verranno correlati con le possibili applicazioni in campo microbiologico ed industriale.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di accertamento é orale e tenderà ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente degli argomenti presentati a lezione, in particolare per quanto riguarda la relazione tra struttura e funzione dei sistemi biologici.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna luminosa. Il materiale proiettato e' disponibile in Rete in formato Powerpoint

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.biocfarm.unibo.it/hakim

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gabriele Hakim