66609 - BIOCHIMICA (B)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce: - i processi biologici a livello molecolare; - i rapporti struttura-funzione delle biomolecole con particolare riguardo alle proteine; - il metabolismo energetico; - una visione integrata di signalling e metabolismi principali; - le corrette procedure per il lavoro in condizioni sterili e le principali tecniche di base per le colture cellulari animali; - le basi di biochimica strutturale e di enzimologia; - i principali metodi di dosaggio delle proteine in spettrofotometria; - l'impiego di protocolli sperimentali per il calcolo dell'attività specifica degli enzimi. Lo studente sa inoltre valutare criticamente i risultati ottenuti tramite la stesura di una relazione riguardante gli esperimenti effettuati.

Contenuti

Modulo 1 (6CFU) docente: Prof. Romana Fato
Struttura e proprietà degli amminoacidi; struttura delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.

Proteine fibrose e globulari. Emoglobina e mioglobina. Struttura dell'eme. Curve di saturazione e cooperatività.

Enzimi: classificazione degli enzimi. La catalisi enzimatica. Energia di attivazione. Struttura e proprietà generali degli enzimi. Cofattori e coenzimi.

Cinetica enzimatica: Km, Vmax, kcat. L'equazione di Michaelis-Menten. Effetto del pH e della temperatura sull'attività enzimatica. Inibizione dell'attività enzimatica: inibizione reversibile competitiva e non competitiva. Regolazione dell'attività enzimatica: enzimi allosterici e cooperatività, modulatori positivi e negativi; reversibili modificazioni, irreversibili e covalenti.
 Lipidi. Acidi grassi, i trigliceridi, i glicerofosfolipidi, sfingolipidi e steroidi. Le membrane. Movimenti di molecole attraverso le membrane: sistemi di diffusione semplice, passivo mediato trasporto, trasporto attivo primario e secondario; canali ionici selettivi.
Carboidrati.
Bioenergetica e metabolismo: catabolismo e anabolismo. Libera energia e cambiamenti reazioni accoppiate. Trasferimento di gruppi fosfato e ATP. Le tioesteri. Le reazioni di ossidoriduzione biologiche. Regolazione del flusso nelle vie metaboliche.
Metabolismo del glucosio. Glicolisi. Il destino del piruvato. Il regolamento glicolisi. La via dei pentoso fosfati. Gluconeogenesi e metabolismo del glicogeno: la degradazione del glicogeno e la sintesi dei e il loro controllo. Gluconeogenesi: reazioni e regolazione.

Ciclo degli acidi tricarbossilici sua regolazione e interrelazioni con altri metabolismi (ruolo anaplerotiche).

Trasporto di elettroni e fosforilazione ossidativa: I trasportatori di elettroni nella catena respiratoria mitocondriale. Fosforilazione ossidativa e sintesi di ATP. Disaccoppiamento regolazione della fosforilazione ossidativa e di inibizione.

Metabolismo lipidico. β-ossidazione degli acidi grassi. La formazione e l'uso di corpi chetonici. acidi grassi polinsaturi. Biosintesi degli acidi grassi: reazioni e regolazione. Allungamento e desaturazione degli acidi grassi. Biosintesi dei trigliceridi e fosfolipidi. Il colesterolo e la regolamentazione di via metabolica.

La degradazione degli aminoacidi e ciclo dell'urea. transaminazione e reazioni di deaminazione ossidativa. Degradazione proteica.

Trasduzione del segnale. cAMP-dipendente percorso di segnalazione. Il fosfato di inositolo via di segnalazione. Percorso che coinvolge un recettore tirosin-chinasi fosforilazione a cascata.

Modulo 2 (3 CFU)  Docenti: Prof. Giovanna Farruggia [Sdoppiamento A] ‐  Laboratorio Di Biochimica Cellulare Gr A;  Prof Concettina Cappadone [Sdoppiamento B].-  Laboratorio Di Biochimica Cellulare Gr B

 

Laboratorio di colture cellulari 1 CFU:
organizzazione di un laboratorio di colture cellulari: descrizione e utilizzo delle principali attrezzature utilizzate e regole di comportamento. Sicurezza nelle colture cellulari.  I principali tipi di terreni, sieri per le colture cellulari. La crioconservazione. Contaminazione.  La base teorica delle tecniche centrifughe, microscopiche e citometria a flusso in colture cellulari.
Preparazione di una curva di crescita utilizzando una coltura in sospensione e determinazione del tempo di duplicazione. La coltura cellulare in adesione.  Congelamento e scongelamento delle cellule animali. Preparazione di lisati cellulari.

Laboratorio di Biochimica 2CFU:

dosaggio delle proteine, misurazione dell'attività enzimatica, costruzione della curva di Michaelis-Menten, calcolo della Km e Vmax. Studio della dipendenza dal pH dell'attività enzimatica. Elettroforesi di proteine.

Testi/Bibliografia

Moulo 1

Berg, Tymoczko, Stryer   "Biochimica"  Zanichelli editore
Nelson, Cox   "I principi di Biochimica di Lehninger" Zanichelli editore

Garret e Grisham "Biochimica" V edizione Piccinin editore

 

Biochimica

Molecole e metabolismo • Con Mastering Chemistry™ Dean R. Appling - Spencer J. Anthony-Cahill - Christopher K. Mathews Pearson editore

Modulo 2

Lo studente sarà fornito di protocolli con una descrizione dettagliata delle procedure da seguire durante la pratica di laboratorio.
Testo di riferimento: Freshney RI, Cultura del Manuale Animal cellulare delle tecniche di base, 4a edizione, Wiley-Liss, 2000.

 

Metodi didattici

modulo 1: Lezioni frontali
modulo 2: attività pratica di laboratorio

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

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

Modulo di Biochimica 1

- 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 e alla trasduzione del segnale.

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

Modulo di Biochimica 2

-Conoscenza delle principali tecniche di base per le colture cellulari

-Conoscenza dei principali metodi di dosaggio delle proteine

-Conoscenza dei metodi sperimentali per il dosaggio dell'attività enzimatica

 

L'esame consiste in una valutazione su una relazione scritta su di una attività di laboratorio del Modulo di Biochimica 2 ed una prova orale per la valutazione del modulo di Biochimica 1. La registrazione su Alma Esami è richiesta per la sola prova orale.

 

Modulo di Biochimica1: l'esame consiste in una prova orale, della durata di 20-30 minuti, con tre domande che tenderanno ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sulla struttura e funzione della macromolecole biologiche, sul metabolismo e sua regolazione.

 

Modulo di Biochimica 2: la prova di verifica dell'apprendimento consiste in una relazione scritta sulle esperienze fatte in laboratorio. Alla relazione scritta sarà assegnato un giudizio compreso tra insufficiente, sufficiente, discreto, buono ed ottimo. La prova è superata se il giudizio ottenuto è almeno sufficiente.

 

Il voto finale del corso sarà determinato prevalentemente dal voto ottenuto nella prova orale, l'ottenimento di una buona/ottima valutazione della relazione di laboratorio contribuirà all'ottenimento di una valutazione d'eccellenza.

Strumenti a supporto della didattica

Modulo 1 :power point slides
Modulo 2 : laboratorio pratico dotato di spettrofotometri e bagni termostatici.  laboratorio informatico con Computer a postazione singola. laboratorio di colture cellulari.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Romana Fato

Consulta il sito web di Concettina Cappadone