00061 - BIOCHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso ha come obiettivo principale quello di dare allo studente le conoscenze necessarie per comprendere i 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

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. Emoglobina e trasporto d'ossigeno.

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. Cenni sull'uso degli enzimi nei processi di trasformazione degli alimenti.

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, 1° e 2° fase della glicolisi, bilancio energetico della glicolisi. Regolazione della glicolisi.glicolisi anaerobia ed aerobia. Gluconeogenesi e sua regolazione. Metabolismo del glicogeno: glicogenosintesi e glicogenolisi. Cenni sulla via del pentoso fosfato.

Ciclo degli acidi tricarbossilici.

Fosforilazione ossidativa: organizzazione della catena respiratoria mitocondriale, l'ATP sintasi, meccanismo chemiosmotico della sintesi di ATP.

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.

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

Campbell-Farrell "BIOCHIMICA" Edises
David L. Nelson, Michael M. Cox " I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER"Zanichelli
David L. Nelson, Michael M. Cox "INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA DI LEHNINGER" Zanichelli

Pamela Champe, Richard Harvey, Denise R. Ferrier “LE BASI DELLA BIOCHIMICA” Zanichelli

Garret e Grisham " Biochimica" edizione V,  Piccinin 

 

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 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.

 

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, lavagna luminosa, computer e videoproiettore.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Romana Fato