Obiettivi formativi
Conoscenza delle proprietà delle macromolecole biologiche, della relazione fra le loro proprietà funzionali e la loro struttura, conoscenza del metabolismo degradativo e sintetico delle principali classi di biomolecole, la conoscenza dei meccanismi delle reazioni biologiche e dei meccanismi regolativi con particolare attenzione alla applicazione delle nozioni fondamentali della chimica (reversibilità delle reazioni, potenziali redox, reazioni nucleofile ed elettrofile, velocità di reazione). Lo studente saprà applicare autonomamente tali conoscenze allo studio di altre reazioni e altri processi biologici.
Prerequisiti
Avere acquisito le adeguate conoscenze dai corsi di Fisica, Matematica, Chimica generale e
Chimica organica
Contenuti dell'insegnamento
Proprietà delle biomolecole: nucleotidi e acidi nucleici, carboidrati, lipidi, aminoacidi e proteine. Struttura e funzione delle proteine. Membrane biologiche. Catalisi enzimatica. Cinetica enzimatica. Introduzione al metabolismo: coenzimi, legami ad alta energia, potenziali di riduzione. Catabolismo del glucoso. Metabolismo del glicogeno. Gluconeogenesi. ciclo dell'acido citrico e reazioni correlate. Trasporto degli elettroni, fosforilazione ossidativa e controllo respiratorio. Fotosintesi. Metabolismo dei lipidi: ossidazione degli acidi grassi, corpi chetonici, biosintesi degli acidi grassi, colesterolo. Metabolismo degli aminoacidi: Reazioni di transaminazione, ciclo dell'urea, reazioni PLP-dipendenti: Metabolismo dei nucleotidi: sintesi ex-novo di purine e pirimidine.
Programma esteso
1. Concetti fondamentali della chimica biologica.
2. Nucleotidi e acidi nucleici: struttura e funzione.
3. Proteine: generalità su struttura e funzione.
4. Gli aminoacidi: Struttura e proprietà generali, classificazione, formule, proprietà specifiche, proprietà acido-base.
5. Il legame peptidico: proprietà e struttura, struttura primaria delle proteine.
6. Determinazione della struttura primaria delle proteine.
7. La struttura secondaria: il grafico di Ramachandran, eliche, filamenti e foglietti beta.
8. Le proteine fibrose.
9. La struttura terziaria: classificazione e metodi per la determinazione.
10. Struttura quaternaria e simmetria.
11. Legame reversibile di una proteina con un ligando: mioglobina ed emoglobina struttura e funzione.
12. Lipidi: acidi grassi, triacilgliceroli, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, colesterolo, membrane cellulari, trasporto e proteine di membrana.
13. Introduzione al metabolismo: le vie metaboliche, Il flusso metabolico, metodi di studio del metabolismo.
14. La catalisi enzimatica: proprietà generali degli enzimi e classificazione, energia di attivazione e la coordinata di reazione, parametri cinetici degli enzimi loro definizioni e derivazione.
15. Meccanismi di catalisi, esempi, meccanismo di catalisi delle proteasi.
16. Cinetica enzimatica: meccanismi di inibizione enzimatica, regolazione allosterica.
17. Cofattori e vitamine: caratteristiche generali, funzioni, effetti biologici
18. I composti ad alta energia: formule e bioenegetica.
19. Il catabolismo del glucosio: glicolisi e sua regolazione, fermentazione lattica e alcolica.
20. La piruvato deidrogenasi.
21. Il ciclo dell'acido citrico e la sua regolazione.
22. Il trasporto di elettroni e la fosforilazione ossidativa: la catena respiratoria, centri redox, cofattori, i complessi proteici e bioenegetica.
23. La fosforilazione ossidativa: struttura e funzione dell'ATP sintasi
24. Catabolismo degli acidi grassi: la beta-ossidazione, regolazione
25. Anabolismo dei carboidrati: gluconeogenesi e via dei pentoso fostati
26. Biosintesi dei lipidi: acidi grassi
27. Fotosintesi
Bibliografia
Horton
Principi di Biochimica
Pearson
oppure
Voet, Voet, Pratt, Fondamenti di Biochimica
Metodi didattici
lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
Esame scritto con domande a risposta chiusa
tempo: 1.5 ore
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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