Obiettivi formativi
Nella prima parte del corso, le conoscenze impartite riguardano la struttura e le molteplici funzioni delle proteine, di cui verrà sottolineato il ruolo fondamentale nei processi cellulari, nonché composizione, organizzazione strutturale e proprietà di trasporto delle membrane biologiche. Lo studente verrà inoltre introdotto alla conoscenza delle principali classi di piccole molecole biologiche (carboidrati, lipidi, amminoacidi) ed apprenderà nozioni sulle vie metaboliche di base attraverso cui queste molecole vengono assimilate, degradate e utilizzate dall’organismo.
Nella seconda parte del corso, allo studente saranno fornite nozioni sulle principali tecniche sperimentali impiegate nel laboratorio biochimico, principalmente rivolte all’identificazione e all’isolamento delle proteine, nonchè all’impiego di anticorpi ed enzimi a fini analitici.
Prerequisiti
Al fine di affrontare gli argomenti del corso “Elementi di Biochimica e Metodologie Biochimiche”, gli studenti dovrebbero possedere le conoscenze di base della Chimica e della Chimica Organica.
Contenuti dell'insegnamento
Biomolecole
Struttura e funzione delle proteine. Gli aminoacidi. Il legame peptidico. I livelli della organizzazione strutturale delle proteine: dalla struttura primaria alla struttura quaternaria. Enzimi quali fondamentali catalizzatori delle reazioni biologiche. Ruolo degli enzimi nella digestione ed assimilazione di proteine, carboidrati e lipidi. Emoglobina e mioglobina: ruolo nel ciclo dell’ossigeno, proprietà strutturali e funzionali.
Le membrane biologiche. I lipidi di membrana, organizzazione strutturale delle membrane biologiche, trasporto attivo e passivo dei soluti (composti endogeni e xenobiotici) attraverso le membrane.
Metabolismo
I nutrienti, la loro assimilazione e le loro trasformazioni metaboliche, correlate alla estrazione di energia essenziale per la vita della cellula e alle biosintesi: glicolisi aerobia e anaerobia, fermentazioni, ciclo di Krebs, beta-ossidazione degli acidi grassi, catabolismo degli aminoacidi, catena respiratoria mitocondriale.
Metodologie Biochimiche
Proprietà di base delle proteine correlate alle Metodologie Biochimiche: punto isoelettrico (pI) delle proteine, solubilità delle proteine in funzione del pH e della forza ionica, denaturazione acida, termica e da detergenti delle proteine, proprietà intrinseche di assorbimento e di fluorescenza delle proteine.
Metodologie di base dedicate a DNA e proteine sia a fini preparativi che analitici: tecniche elettroforetiche e cromatografiche. Anticorpi: relazione struttura-funzione e risposta immunitaria; preparazione degli anticorpi monoclonali e policlonali; uso degli anticorpi come reagenti analitici nelle metodologie immunochimiche (tecniche ELISA e Western Blotting). Cenni sui metodi di determinazione dell’attività enzimatica; gli inibitori enzimatici reversibili ed irreversibili, e loro rilevanza biotecnologica (farmaci, pesticidi.).
Programma esteso
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Bibliografia
Biomolecole e Metabolismo
Nelson , Cox. Introduzione alla Biochimica di Lehninger, Zanichelli Editore
Metodologie Biochimiche
Bonaccorsi, Contestabile, Di Salvo. Metodologie Biochimiche, Casa Editrice Ambrosiana.
Metodi didattici
Lezioni orali, con l’impiego di mezzi multimediali. Sono inoltre previste visite nel laboratorio biochimico, nel corso delle quali gli studenti potranno assistere all’impiego di strumentazione di base riguardante: estrazione di proteine e DNA dalle cellule; separazione cromatografica di proteine; analisi elettroforetica di proteine e DNA; analisi spettrofotometrica di proteine.
Modalità verifica apprendimento
Le conoscenze acquisite e la capacità di utilizzarle in pratica saranno verificate attraverso una prova scritta “in itinere” riguardante struttura e funzione delle proteine, le proprietà delle membrane biologiche e metabolismo, ed una prova orale finale riguardante gli argomenti delle metodologie biochimiche. In queste prove verrà valutata la capacità di esporre idee ed analisi con chiarezza e proprietà.
Altre informazioni
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