OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire le conoscenze di base sulla struttura e sulla funzione delle biomolecole, che sono indispensabili per la comprensione dei processi vitali delle cellule e degli organismi, con particolare riferimento ai processi metabolici ed ai meccanismi di regolazione degli stessi. Inoltre si vuol portare lo studente alla comprensione dei meccanismi che permettono alle informazioni presenti nel DNA di tradursi in funzioni cellulari.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione alle attività didattche previste (lezioni frontali) consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze necessarie per affrontare lo studio dei corsi successivi

Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le basi di biochimica necessarie per la comprensione dei meccanismi alla base delle scienze della vita. Il corso mira ad integrarsi con gli altri insegnamenti, fornendo conoscenze di base per la comprensione degli effetti biochimici sugli esseri viventi dei rischi naturali e chimico-industriali.
Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di:
1) Classificare i costituenti delle cellule viventi e descrivere le loro proprietà chimico-fisiche (proteine, acidi nucleici, lipidi, carboidrati).
2) Comprendere i processi attraverso i quali gli esseri viventi ricavano e utilizzano energia  (metabolismo).
3) Comprendere e spiegare i meccanismio di regolazione delle diverse vie metaboliche 

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali e la frequenza è fortemente consigliata. Eventuali videolezioni saranno registrate e rese disponibili su piattaforma Teams

Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante l'impiego di presentazioni multimediali e l'uso costante della lavagna per la scrittura di strutture molecolari e la descrizione delle diverse vie metaboliche.

"Gli studenti che hanno una certificazione valida di disabilità fisica o di apprendimento depositata presso l'Ateneo e che desiderano discutere possibili agevolazioni o altre circostanze riguardanti lezioni, compiti e esami, dovrebbero parlare sia con il docente sia con la Professoressa Sara Ferrando (sara.ferrando@unige.it), referente del Dipartimento per le disabilità."

PROGRAMMA/CONTENUTO

Biomolecole                                                                                                      

Gruppi funzionali di composti organici di interesse biochimico. Definizione e formula bruta dei carboidrati. Individuazione dei centri chirali e stereochimica degli zuccheri. Forme furanosiche e piranosiche. Struttura e formazione di legami semiacetalici negli esosi e nei pentosi. Strutture degli zuccheri: glucosio e fruttosio. Formazione di legami glicosidici. Struttura polisaccaridi di interesse biochimico. Estremità riducenti e non-riducenti degli omopolisaccaridi. 

Basi Pirimidiniche  e  Puriniche e loro forme tautomeriche. Nucleosidi e nucleotidi, in particolare struttura di ATP, ADP e AMP. Desossi nucleosidi e Desossinucleotidi. Legami esteri e legami pirofosforici dell’ATP. Legami fosfodiesterici.

Amminoacidi e proteine: Proprietà generali degli amminoacidi. Chiralità degli amminoacidi Ripartizione in 3 classi dei 20 Amminoacidi Standard.. Formazione del legame peptidico. Struttura primaria di una proteina. Amminoacidi N e C terminale di un polipeptide e/o di una proteina. Struttura secondaria delle proteine: alfa elica e beta struttura. Struttura terziaria e quaternaria delle proteine, Struttura e funzione dell'emoglobina e della mioglobina.

Gli enzimi: spontaneità e velocità delle reazioni chimiche, cinetica enzimatica, equazione di Michaelis-Menten e grafico dei doppi reciproci, meccanismi di regolazione/inibizione enzimatica con relativi esempi (inibizione competitiva, non competitiva, mista, irreversibile). Enzimi allosterici.

Vitamine e Coenzimi. Coenzimi piridinici NAD+ e NADP+: interconversioni ossidoriduttive.
Metabolismo : Generalità sul metabolismo energetico e sui relativi meccanismi di regolazione .

Metabolismo glucidico: Glicolisi, metabolismo aerobico e anaerobico, fermentazioni: lattica, alcolica, propionica ecc. Ciclo di Cori. Via dell'esoso monofosfato. Metabolismo del Glicogeno e sua regolazione. Gluconeogenesi.

Decarbossilazione ossidativa dell'acido piruvico. Ciclo di Krebs e sua regolazione, bilancio energetico. 

Metabolismo lipidico: Carnitina. b-ossidazione acidi grassi saturi a catena pari e dispari e monoinsaturi e suo rendimento energetico, altri meccanismi di ossidazione degli acidi grassi;  produzione e utilizzazione dei corpi chetonici, sistemi navetta (citrato, malato, aspartato ecc.); acetil-CoA carbossilasi e biosintesi degli acidi grassi saturi e insaturi; biosintesi dei lipidi; colesterolo e steroli vegetali (cenni).

Metabolismo azotato. Organicazione dell’Ammoniaca, transammniasi, deaminazione del glutammato, sintesi del Carbamil fosfato. Ciclo dell’Urea.  Tossicità dell'ammoniaca. Glutammina sintetasi. Ciclo dell’alanina. Cenni sulla sintesi degli amminoacidi. Fenilchetonuria e malattia delle urine a sciroppo d'acero.

Fosforilazione ossidativa e sua regolazione. ATP sintasi. Mitocondri e termogenesi.

La fotosintesi: reazioni alla luce e ciclo di Calvin, fotorespirazione, piante C4.Biosintesi dell'amido e del saccarosio. Meccanismi di regolazione.

Biosegnalazione: Meccanismi biochimici di trasduzione del segnale

Laboratorio di microscopia confocale (a richiesta)

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico sono disponibili su AulaWeb.

I libri indicati sono suggeriti come testo di appoggio e sono disponibili e consultabili insieme ad altri libri per eventuali approfondimenti presso il docente.

Testi consigliati per eventuali approfondimenti:
Nelson-Cox-I principi di biochimica di Lehninger -Zanichelli
Berg-Tymoczko-Stryer-Biochimica - Zanichelli
Garret-Grisham – Principi di Biochimica- PiccinVoet-Voet-Pratt Fondamenti di Biochimica-Zanichelli

Mauro Maccarrone - Fondamenti di biochimica -Zanichelli 

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Settembre/ottobre 2024

Orari delle lezioni

BIOCHIMICA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame orale ha una durata media di circa 30 minuti/studente sugli argomenti trattati a lezione.Si articola su tre argomenti (uno dei quali a scelta)  volti a valutare il grado di approfondimento della materia e di preparazione dello studente. 

Lo studente sarà valutato secondo i seguenti criteri
- articolazione, precisione e grado di approfondimento dei contenuti teorici acquisiti
- capacità di presentare, argomentare e sintetizzare i contenuti trattati con un linguaggio appropriato
La correttezza dei contenuti e della terminologia è considerata requisito fondamentale
La capacità di analizzare ed integrare gli argomenti verrà tenuta in considerazione per raggiungere la votazione massima.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti all’inizio del corso e ribaditi durante lezioni ed esercitazioni.

L’esame orale verterà sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare il raggiungimento di un adeguato livello di preparazione, la capacità di impiegare le nozioni teoriche per integrare i diversi concetti chiave del metabolismo ed il ruolo chiave di alcune molecole. Sarà anche valutata la capacità di esporre gli argomenti in modo chiaro e con una terminologia corretta.

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza alle lezioni è fortemente raccomandata.