Obiettivi formativi
conoscenza delle reazioni enzimatiche e loro applicazione nel modo industriale
Gli studenti dovranno dimostrare:
Conoscenza e capacità di comprensione, conoscenza e capacità di comprensione applicate, autonomia di giudizio, abilità comunicative, capacità di apprendere
Prerequisiti
nessuno
Contenuti dell'insegnamento
Enzimi: Cenni storici. Nomenclatura e classificazione degli enzimi. Catalizzatori biologici.
Meccanismo d’azione degli enzimi: Rapporti struttura proteica/funzione enzimatica. Il complesso enzima-substrato, adattamento indotto. Teoria dello stato di transizione. Catalisi. Catalisi acido-base, catalisi covalente, catalisi da ioni metallici, catalisi elettrostatica. Effetto di prossimità e orientamento. Stabilizzazione dello stato di transizione. Coenzimi, vitamine e metalli essenziali. Esempi di meccanismi catalitici enzimatici (i.e.: Serin Proteasi; Cysteine proteases; Aspartate proteases; etc). Metodi sperimentali per lo studio dei meccanismi enzimatici.
Cinetica enzimatica: Cinetica chimica. Ordine delle reazioni. Equazione di Michaelis-Menten e sua derivazione allo stato stazionario. Calcolo di Vmax e Km. Significato delle costanti cinetiche Km e Kcat. Velocità di reazione. Metodi grafici per la determinazione di Km e di Vmax. Reazioni a più substrati. Enzimi allosterici, cooperatività e cinetica sigmoidale. Effetto del pH e della temperatura sull’attività enzimatica. Stato pre-stazionario.
Inibizione enzimatica: Inibitori reversibili: inibitori competitivi, non competitivi ed incompetitivi. Metodi grafici per l’identificazione del meccanismo di inibizione. Esempi di inibitori enzimatici di uso farmacologico.
Regolazione enzimatica: Regolazione della sintesi e della degradazione degli enzimi.
Enzimologia applicata: Immobilizzazione degli enzimi, varie tipologie di enzimi immobilizzati. Reazioni più comuni per l’immobilizzazione di enzimi su matrici insolubili o mediante reattivi bifunzionali. Biosensori. Applicazioni industriali degli enzimi (cenni). Enzimi come strumenti analitici. Metodi immunoenzimatici.
Programma esteso
Enzimi: Cenni storici. Nomenclatura e classificazione degli enzimi. Catalizzatori biologici.
Meccanismo d’azione degli enzimi: Rapporti struttura proteica/funzione enzimatica. Il complesso enzima-substrato, adattamento indotto. Teoria dello stato di transizione. Catalisi. Catalisi acido-base, catalisi covalente, catalisi da ioni metallici, catalisi elettrostatica. Effetto di prossimità e orientamento. Stabilizzazione dello stato di transizione. Coenzimi, vitamine e metalli essenziali. Esempi di meccanismi catalitici enzimatici (i.e.: Serin Proteasi; Cysteine proteases; Aspartate proteases; etc). Metodi sperimentali per lo studio dei meccanismi enzimatici.
Cinetica enzimatica: Cinetica chimica. Ordine delle reazioni. Equazione di Michaelis-Menten e sua derivazione allo stato stazionario. Calcolo di Vmax e Km. Significato delle costanti cinetiche Km e Kcat. Velocità di reazione. Metodi grafici per la determinazione di Km e di Vmax. Reazioni a più substrati. Enzimi allosterici, cooperatività e cinetica sigmoidale. Effetto del pH e della temperatura sull’attività enzimatica. Stato pre-stazionario.
Inibizione enzimatica: Inibitori reversibili: inibitori competitivi, non competitivi ed incompetitivi. Metodi grafici per l’identificazione del meccanismo di inibizione. Esempi di inibitori enzimatici di uso farmacologico.
Regolazione enzimatica: Regolazione della sintesi e della degradazione degli enzimi.
Enzimologia applicata: Immobilizzazione degli enzimi, varie tipologie di enzimi immobilizzati. Reazioni più comuni per l’immobilizzazione di enzimi su matrici insolubili o mediante reattivi bifunzionali. Biosensori. Applicazioni industriali degli enzimi (cenni). Enzimi come strumenti analitici. Metodi immunoenzimatici.
Bibliografia
Enzymes: A Practical Introduction to Structure, Mechanism, and Data Analysis
R. A. Copeland
Metodi didattici
didattica frontale
Modalità verifica apprendimento
esame scritto
Gli studenti dovranno dimostrare:
Conoscenza e capacità di comprensione, conoscenza e capacità di comprensione applicate, autonomia di giudizio, abilità comunicative, capacità di apprendere
Altre informazioni
nessuna
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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