Obiettivi formativi
La prima sezione del corso si pone l’obiettivo della della conoscenza e comprensione delle proprieta' chimiche delle delle principali molecole di interesse biologico.
Nella seconda sezione l’obiettivo si esplicita nella conoscenza degli aspetti funzionali ed inter-relazionali delle biomolecole. Queste competenze risulteranno funzionali per la comprensione delle basi della enzimologia e dei processi metabolici.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Nella prima sezione del Corso, dopo una breve introduzione ai principi di base della Chimica Organica, nel contesto della Biochimica Strutturale sono presentate le principali molecole dei sistemi biologici: Carboidrati, Lipidi, Proteine ed Acidi Nucleici, ed ATP come trasportatore di energia.
Nella seconda sezione l’oggetto è la Biochimica Metabolica con particolare rilievo alla bioenergetica, alle ossido-riduzioni biologiche, ed al metabolismo cellulare.
Programma esteso
A) PREMESSA: fondamenti di chimica organica.
B) BIOCHIMICA STRUTTURALE
Nucleotidi e acidi nucleici. Basi puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi e nucleotidi. Caratteristiche strutturali e ruolo biologico del DNA e delle diverse forme di RNA: RNA transfer, RNA messaggero, RNA ribosomiale.
Amminoacidi, peptidi e proteine. Amminoacidi: proprietà strutturali e classificazione. Peptidi e proteine: il legame peptidico e le sue caratteristiche. Struttura delle proteine: primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. La conformazione e le funzioni delle proteine.
Emoglobina: struttura e funzione. Meccanismo molecolare del trasporto dell’O2. Fattori che modificano l’affinità per l’O2.
Catalisi enzimatica. Sito attivo. Specificità. Natura degli enzimi e loro classificazione.
Lipidi. Classificazione, struttura e funzione di acidi grassi, trigliceridi e colesterolo. Le membrane biologiche: il doppio strato lipidico e le proteine di membrana.
Carboidrati. Struttura e classificazione dei monosaccaridi. Il legame glicosidico, disaccaridi. Omopolisaccaridi: amido e glicogeno.
C) BIOCHIMICA METABOLICA
Energia libera e spontaneità delle reazioni. La termodinamica delle reazioni biologiche, ATP come trasportatore di energia.
Il metabolismo cellulare. Reazioni di ossidazione e degradazione, reazioni di biosintesi.
La bioenergetica mitocondriale. Coenzimi ed ossidoriduzioni biologiche. La catena respiratoria: componenti e funzioni. Conversione dell’energia durante il flusso elettronico nella catena respiratoria. Meccanismo della fosforilazione ossidativa.
Il metabolismo dei glucidi. Glicolisi, bilancio energetico e regolazione. Il destino del piruvato in condizioni aerobiche ed anaerobiche. Il ciclo di Krebs. Gluconeogenesi, ciclo di Cori. Metabolismo del glicogeno.
Metabolismo dei lipidi e delle proteine: cenni.
Controllo ormonale del metabolismo glucidico da parte di adrenalina, glucagone e insulina.
L’integrazione del metabolismo. Il fegato, il muscolo e l’encefalo.
Bibliografia
Le basi della biochimica
di Champe Pamela C. - Harvey Richard - Ferrier Denise R.
Editore: Zanichelli
Materiale integrativo elaborato dal docente è reperibile sul sito del Corso.
Metodi didattici
Gli argomenti saranno trattati in lezioni frontali con l’ausilio di presentazioni finalizzate a valorizzare l’approccio molecolare e la visione d’insieme del metabolismo; ove possibile saranno utilizzati siti web interattivi.
Modalità verifica apprendimento
L’esame, in forma orale, verificherà le competenze di Biochimica Strutturale ed e Generale e valorizzerà nel voto le conoscenze di catalisi enzimatica, bioenergetica ed integrazione del metabolismo.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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