Obiettivi formativi
Lo studente dovrà comprendere ed imparare i contenuti del corso. La frequenza al corso, che è obbligatoria, consentirà allo studente di orientarsi nella vasta disciplina e l’acquisizione di competenze adeguate a saper descrivere, comunicare in modo efficace, e commentare con autonomia di giudizio:
- le caratteristiche, le funzioni, la struttura e il ruolo metabolico delle principali biomolecole (proteine, acidi nucleici, enzimi e coenzimi, vitamine idrosolubili e liposolubili);
- i meccanismi di produzione dell'energia metabolica e l’omeostasi energetica e strutturale del vivente;
- la struttura e le funzioni del gene eucariote;
- i meccanismi di trasmissione e di espressione dell'informazione genetica;
- i meccanismi di riparazione del DNA ed il loro ruolo nel processo di trasformazione neoplastica;
- i meccanismi molecolari di controllo del ciclo proliferativo, dell’apoptosi, del differenziamento cellulare;
- le più importanti applicazioni biotecnologiche, con particolare riferimento al settore bio-medico, e le loro prospettive di ricerca.
Prerequisiti
Per essere ammessi a sostenere l'esame di Biochimica e Biologia Molecolare gli studenti devono aver sostenuto con esito positivo gli esami di:
1) Chimica e Propedeutica Biochimica
2) Istologia ed Embriologia
Contenuti dell'insegnamento
Il corso di BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE introduce lo studente alla struttura ed alle funzioni delle biomolecole di interesse biologico.
Proteine: dalla struttura alle funzioni. Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Emoglobine patologiche. Sintesi e catabolismo del gruppo eme. Metabolismo del ferro.Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Vitamine: origine, struttura, meccanismo d’azione. Metabolismo del Calcio e dell’osso. Proteine della coagulazione e meccanismi di coagulazione del sangue. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni. Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.
Verranno poi affrontate le basi molecolari dell’informazione genetica e le sue applicazioni biotecnologiche, con particolare riferimento al settore bio-medico.
Basi molecolari dell'informazione genetica. Acidi Nucleici: dalla struttura alla funzione. Codice genetico e sue proprietà. Struttura e funzioni del gene eucariote. Replicazione del DNA. Riparazione del DNA. Regolazione dell'espressione genica. Tipi di RNA: struttura e funzioni. Meccanismi di trascrizione e sua regolazione. Sintesi proteica e sua regolazione. Modificazioni e destino post-sintetico delle proteine. Controllo della proliferazione, dell’apoptosi, del differenziamento cellulare. Meccanismi e regolazione dell’espressione genica, e sue correlazioni con patologie umane, invecchiamento cellulare e cancro. Tecniche di biologia molecolare, tecniche di clonazione, sequenziamento del DNA, enzimi e mappe di restrizione, progetto genoma umano, transgeni ed organismi transgenici. Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante in medicina forense.
Programma esteso
Proteine: dalla struttura alle funzioni. Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Emoglobine patologiche. Sintesi e catabolismo del gruppo eme e pigmenti biliari. Metabolismo del ferro. Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Vitamine: origine, struttura, meccanismo d’azione. Metabolismo del Calcio e dell’osso. Proteine della coagulazione e meccanismi di coagulazione del sangue. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni. Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.
Basi molecolari dell'informazione genetica. Acidi Nucleici: dalla struttura alla funzione. Codice genetico e sue proprietà. Struttura e funzioni del gene eucariote. Replicazione del DNA. Riparazione del DNA. Regolazione dell'espressione genica. Tipi di RNA: struttura e funzioni. Meccanismi di trascrizione e sua regolazione. Sintesi proteica e sua regolazione. Modificazioni e destino post-sintetico delle proteine. Controllo della proliferazione, dell’apoptosi, del differenziamento cellulare. Meccanismi e regolazione dell’espressione genica, e sue correlazioni con patologie umane, invecchiamento cellulare e cancro. Tecniche di biologia molecolare, tecniche di clonazione, sequenziamento del DNA, enzimi e mappe di restrizione, progetto genoma umano, transgeni ed organismi transgenici. Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante in medicina forense.
Bibliografia
Nelson DL, Cox MM: I principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli, Bologna.
Lewin, Krebs, Goldstein, Kilpatrick: Il gene. Zanichelli, Bologna.
Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani: Biologia Molecolare. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
Lieberman, Marks: Biochimica Medica, un approccio clinico. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
Baynes JW, Dominiczak MH: Biochimica per le discipline biomediche, Elsevier Mosby, Philadelphia.
Caldarera CM: Biochimica Sistematica Umana, CLUEB, Bologna.
Devlin TM: Biochimica con aspetti clinici. Wiley-Liss, New York.
Garrett RH, Grisham CM: Biochimica. Piccin, Padova.
Mathews CK, van Holde KE, Ahern KG: Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW; Harper Biochimica, McGraw-Hill Libri Italia srl, Milano.
Siliprandi, Tettamanti: Biochimica Medica, Piccin. Padova.
Voet D, Voet JG: Biochimica John Wiley & Sons, USA.
Metodi didattici
Il corso si svolgerà con lezioni frontali orali e seminari monotematici che faranno uso di sistemi multimediali. Durante le lezioni gli studenti avranno la possibilità di discutere gli aspetti qualificanti del corso. I Docenti saranno a disposizione durante tutta la durata del corso, previo appuntamento via e-mail, per rispondere alle domande e supportare gli studenti durante il loro percorso formativo, anche con incontri individuali.
Modalità verifica apprendimento
L’esame di Biochimica e Biologia Molecolare alla fine del I anno di corso è PROPEDEUTICO all’esame di Biochimica Dinamica e Sistematica Umana del II anno. Prevede un esame scritto a domande aperte su argomenti di largo respiro che spazieranno nel’ambito dell’intero programma. L’esame risulterà superato quanto lo studente raggiungerà la sufficienza in tutti i quesiti proposti. La commissione, tenuto conto di tutti gli elementi di valutazione acquisiti, ed in particolare dei voti parziali acquisiti nei vari argomenti, formulerà poi il voto finale che verrà trascritto sul libretto dello studente e regolarmente verbalizzato con l’acquisizione di 9 CFU.
Altre informazioni
Attività di supporto
Il materiale didattico e' stato spostato sul sito del'E-Learning di Ateneo-->lea.unipr.it cui si accede cliccando sull'icona Vai su Moodle in fondo. Gli aggiornamenti e la disponibilità del materiale didattico sono soggetti ad approvazione degli organi competenti di Ateneo.
Si accede alla sezione riservata allo studente del corso con username e password della posta elettronica. Il login individuale sarà necessario anche per l’iscrizione (o la cancellazione) dagli appelli d’esame, che sono accessibili e programmati annualmente. L’iscrizione via web alla lista d’appello nei tempi e nei modi indicati è condizione essenziale ed obbligatoria per poter sostenere l’esame.
