Obiettivi formativi
Il corso ha l’obiettivo di consentire allo studente di conoscere e comprendere le macromolecole di interesse biologico. Lo studente dovrà comprendere e saper descrivere :
1) la struttura delle molecole,
2) come interagiscono e reagiscono le molecole biologiche,
3) le funzioni svolte dalle molecole che compongono la cellula, vista come unità elementare della materia vivente,
3) aspetti fondamentali del metabolismo cellulare localizzando le sedi delle reazioni nell’ambito della cellula.
Lo studente al termine del corso dovrà dimostrare di avere acquisito le conoscenze che gli consentano di comprendere le strategie e le finalità biologiche della interdipendenza tra le varie fasi del metabolismo (anabolismo, metabolismo intermedio e catabolismo). Dovrà acquisire una visione di insieme dei processi metabolici cellulari e del loro collegamento con il consumo e la produzione di energia.
Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze e la capacità di comprensione acquisite nello svolgimento della sua attività di tirocinio.
Prerequisiti
Conoscenza dei seguenti argomenti:
La costituzione della materia, elementi e composti. Le particelle fondamentali dell’atomo. Numero atomico e numero di massa. Peso atomico e peso molecolare. Isotopi. Ioni: cationi ed anioni.
La tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi di interesse biologico.
Elettronegatività e legame chimico: legame ionico e legame covalente. Polarità delle molecole. Valenza e numero di ossidazione.
Fondamenti di chimica inorganica: formule e nomi dei composti inorganici più comuni.
Il principio di conservazione della massa e della carica: bilanciamento di semplici reazioni chimiche (salificazione e ossido-riduzione). Concetto di mole, conversione da grammi a moli e viceversa, calcoli stechiometrici elementari. Le soluzioni: che cosa è una soluzione; principali modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni.
Contenuti dell'insegnamento
Enzimi. Proteine trasportatrici dello ossigenio. Schema generale del metabolismo: vie cataboliche e anaboliche. Ruolo dell’ATP. Respirazione cellulare. Metabolismo dei carboidrati, trigliceridi e degli amminoacidi.
Programma esteso
Organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria; strutture secondarie: alpha-elica, foglietto-beta; struttura terziaria: forze che stabilizzano la conformazione terziaria di una proteina; struttura quaternaria. Proteine fibrose e globulari.
Mioglobina ed emoglobina: curve di saturazione, cooperatività e allosterismo, influenza del pH e della CO2 (effetto Bohr), ruolo del 2,3-bisfosfoglicerato (BPG). L'emoglobina fetale. L'emoglobina S.
Enzimi – Struttura e classificazione degli enzimi. Interazioni enzima-substrato. Cinetica enzimatica. Meccanismi di regolazione enzimatica.
Introduzione al metabolismo - Anabolismo e catabolismo.
Metabolismo dei carboidrati - Glicolisi e regolazione. Fermentazione lattica. Gluconeogenesi e regolazione. Ciclo di Cori.
Metabolismo mitocondriale - Ciclo dell'acido citrico, bilancio energetico e la regolazione. Reazioni anaplerotiche. Complessi della catena respiratoria mitocondriale. Trasporto di elettroni e fosforilazione ossidativa.
Metabolismo degli acidi grassi - Digestione, assorbimento e trasporto di trigliceridi. Struttura e sintesi delle lipoproteine plasmatiche. Beta-ossidazione degli acidi grassi e sua regolazione. Bilancio energetico dell'ossidazione completa di un acido grasso. Chetogenesi e utilizzo dei corpi chetonici.
Metabolismo aminoacidico e proteico - Degradazione intracellulare delle proteine. Catabolismo di aminoacidi. Transaminazione e deaminazione. Ciclo dell'urea. Catabolismo della parte carboniosa degli aminoacidi. Aminoacidi glucogenici e chetogenici.
Bibliografia
Biochimica Essenziale con richiami di Chimica Generale e Chimica Organica.
Gabriele D'Andrea, Edises.
Introduzione alla biochimica di Lehninger, D.L. Nelson, M.M. Cox, Casa Editrice Zanichelli
Metodi didattici
Le lezioni si svolgeranno in presenza, nel rispetto degli standard di sicurezza, salvo ulteriori disposizioni dovute all’eventuale perdurare dell’emergenza sanitaria. Il materiale didattico sarà depositato sulla specifica piattaforma ad accesso riservato agli studenti (Elly) e comprenderà presentazioni iconografiche, audio-video di supporto.
Modalità verifica apprendimento
L'accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede una prova scritta che verterà su tutto il programma di Biochimica,
Obiettivo principale dell'esame è accertare se lo studente ha raggiunto l'obiettivo di acquisire una solida conoscenza e una comprensione d'insieme dei contenuti.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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