Obiettivi formativi
Conoscere, comprendere e saper 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);
- i meccanismi di produzione dell'energia metabolica e l’omeostasi energetica e strutturale del vivente.
i principali aspetti molecolari della trasmissione dell'informazione genetica. Applicare i concetti appresi allo studio, alla diagnosi ed alla cura delle patologie umane.
Prerequisiti
Per essere ammessi a sostenere l'esame di Biochimica e Biologia Molecolare gli studenti devono aver sostenuto con esito positivo l'esame di Chimica e Propedeutica Biochimica
Contenuti dell'insegnamento
Il corso di BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE introduce lo studente alla struttura ed alle funzioni delle principali molecole di interesse biologico. Si articola su 3 moduli, aventi i seguenti contenuti:
BIOCHMICA A:
Proteine: dalla struttura alle funzioni. Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni. Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.
BIOCHIMICA C:Struttura funzioni e meccanismo di azione delle vitamine. Meccanismi biochimici della coagulazione ematica. Meccanismi biochimici di omeostasi del calcio.
BIOLOGIA MOLECOLARE: Nozioni di base sugli aspetti molecolari della trasmissione dell'informazione genetica. Il corso inizialmente introduce le basi del concetto di ereditarietà, quindi introduce gli acidi nucleici come molecole in grado di assicurare la trasmissione dell'informazione genetica attraverso i meccanismi di replicazone del DNA, trascrizione dell'RNA e traduzione delle proteine. Quindi vengono introdotti i concetti di danno/mutazione del DNA e le implicazioni per la salute umana. In ultimo si forniscono le basi per la conoscenza delle principali tecniche di manipolazione del DNA e dell'espressione genica, e applicazioni di queste in vari ambiti di ricerca diagnosi e cura delle malattie umane e in medicina forense.
Programma esteso
BIOCHIMICA C:
Folding e stabilità delle proteine, motivi strutturali e classificazione. L'interazione proteina-ligando. Malattie legate ad alterata struttura delle proteine. BIOCHIMICA A: Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni. Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.
Struttura funzioni e meccanismo di azione delle vitamine liposolubili. Meccanismo biochimico della percezione dello stimolo luminoso. Meccanismi biochimici della coagulazione ematica. Meccanismi biochimici di omeostasi del calcio.
BIOLOGIA MOLECOLARE: Le pietre miliari della trasmissione dell'informazione genetica: da Mendel all'identificazione del "Principio trasformante". Composizione e struttura degli acidi nucleici. Organizzazione del DNA nella cellula eucariote, struttura della cromatina, i cromosomi, i geni. Replicazione del DNA: meccanismi molecolari ed enzimi. Danni al DNA, mutazioni, meccanismi di riparazione del DNA. Tipi di RNA: struttura e funzioni. Meccanismi della trascrizione e sua regolazione. Processi di maturazione dell’mRNA eucariotico. Codice genetico e sue proprietà. Traduzione dell’mRNA, meccanismi e molecole coinvolte. Regolazione dell'espressione genica negli eucarioti.
Bibliografia
Nelson DL, Cox MM: I principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli, Bologna.
JD Watson et al.: Biologia Molecolare del gene. Zanichelli, Bologna.
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
La verifica dell'apprendimento dei contenuti del corso sarà effettuata mediante quiz a risposta multipla. Le domande sono in totale 30, e vertono su tutto il programma svolto in classe. Ogni domanda ammette 5 possibili risposte di cui una sola è vera. Lo studente ha a disposizione 1 ora di tempo per completare il test. In fase di correzione, viene attribuito un punto per ogni risposta esatta. In caso di risposta errata o mancante, zero punti. In caso di esito positivo del test (punteggio superiore o uguale a 18), lo studente può scegliere se procedere alla verbalizzazione del voto o sottoporsi ad un esame orale. Nel caso in cui lo studenti opti per questa seconda scelta il voto finale sarà la media degli esiti delle due prove.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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