L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

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MM: BIOCHIMICA
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Conoscenze elementari di chimica generale e organica propedeutiche alla biochimica. Relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche e regolazione metabolica a livello molecolare. Interconnessioni tra i diversi processi biochimici e le variazioni energetiche ad essi connesse.
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MM: BIOLOGIA APPLICATA
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Il corso si pone l'obiettivo di fornire le conoscenze di base sulle caratteristiche strutturali, funzionali e molecolari degli organismi viventi, sui principi fondamentali della genetica e della trasmissione dei caratteri ereditari.

Programma

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MM: BIOCHIMICA
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ELEMENTI DI CHIMICA (molte parti sono dei saperi minimi) 1. La struttura dell’atomo e le proprietà periodiche degli elementi: composizione della materia; atomo e particelle subatomiche; teoria atomica; numeri quantici e orbitali; configurazione elettronica; tavola periodica e reattività chimica degli elementi; affinità elettronica, elettronegatività. 2. Il legame chimico: molecole e ioni; legame ionico; legame covalente; forze intermolecolari; legame a idrogeno. 3. Soluzioni e reazioni acido-base: concentrazione delle soluzioni, teoria acido-base secondo Arrhenius e Brőnsted-Lowry; idracidi, idrossidi, ossiacidi; reazioni acido-base; il pH e le soluzioni tampone. 4. Elementi di chimica organica e propedeutica biochimica: proprietà dell’atomo di carbonio, orbitali ibridi, classificazione dei composti organici: i gruppi funzionali; idrocarburi; alcoli; eteri; tioli; ammine; aldeidi e chetoni; acidi carbossilici; esteri e anidridi.
BIOCHIMICA 1. Elementi costitutivi della materia vivente: la struttura polimerica delle macromolecole biologiche. 2. Struttura e funzione delle proteine: classificazione degli aminoacidi; potere tamponante; legame peptidico; i livelli strutturali delle proteine; proteine fibrose; proteine globulari; emoglobina e mioglobina: struttura, funzione, fattori che influenzano il legame dell’ossigeno, varianti dell’emoglobina; enzimi: classificazione, ruolo nelle reazioni chimiche, regolazione dell’attività enzimatica. 3. Vitamine idrosolubili, e liposolubili, co-enzimi. 4. Concetti di bioenergetica: il metabolismo; trasformazioni chimiche nella cellula; spontaneità delle reazioni metaboliche; l’ATP come “moneta di scambio energetico”; ossido-riduzioni di interesse biologico. 5. Struttura e metabolismo dei carboidrati: monosaccaridi e disaccaridi, polisaccaridi, glicoconiugati; glicolisi e sua regolazione; gluconeogenesi; cenni sulla via del pentoso fosfato; e glicogeno-sintesi. 6. Il ciclo dell’acido citrico e la fosforilazione ossidativa: i mitocondri; sintesi dell’acetil CoA; ciclo dell’acido citrico e sua regolazione; catena respiratoria e trasporto degli elettroni; sintesi di ATP. 7. Struttura e metabolismo dei lipidi: lipidi strutturali e membrane biologiche; il colesterolo; i lipidi di riserva; digestione dei lipidi e β-ossidazione degli acidi grassi; chetogenesi; CENNI sulla biosintesi degli acidi grassi. 8. Metabolismo degli amminoacidi: cenni su amminoacidi gluco- e cheto-genici, transamminazione, deamminazione ossidativa, ciclo dell’urea.
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MM: BIOLOGIA APPLICATA
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• Caratteristiche degli esseri viventi • Le macromolecole: carboidrati, lipidi, acidi nucleici e proteine • Cellula procariota ed eucariota: organizzazione e funzione della cellula, membrane e compartimentazione interna; organelli, caratteristiche e funzioni: nucleo, ribosomi, RER, REL, Golgi, lisosomi, perossisomi, citoscheletro; parete extracellulare e matrice extracellulare, mitocondri e cloroplasti; citoscheletro; teoria endosimbiontica. • Le membrane biologiche: struttura e modelli proposti; il passaggio di materiali attraverso le membrane: passivo, attivo, endocitosi ed esocitosi; le giunzioni cellulari. • La comunicazione cellulare: endocrina, paracrina, iuxtacrina ed autocrina; ricezione e trasduzione del segnale. • I cromosomi, il ciclo cellulare e la divisione cellulare: DNA e proteine, nucleosomi, eterocromatina, eucromatina, cromosoma condensato. Le fasi del ciclo cellulare. Mitosi, riproduzione sessuata e meiosi. • Il DNA e il suo ruolo nell’ereditarietà: caratteristiche e replicazione del DNA • Espressione genica: trascrizione, codice genetico e traduzione. Definizione di gene. • Le mutazioni del DNA: i diversi tipi di mutazione e le diverse cause di mutazione. • I principi dell’ereditarietà, da Mendel alla genetica moderna: definizione di fenotipo, genotipo, locus, gene, allele dominante e recessivo, omozigote ed eterozigote. Segregazione e assortimento indipendente. Indipendenza e associazione. Crossing-over e ricombinazione. Determinazione genetica del sesso. • Genoma umano: ereditarietà autosomica e legata al sesso. Analisi del cariotipo e alberi genealogici. Anomalie cromosomiche. Malattie con trasmissione autosomica recessiva, autosomica dominante, legata all’X.

Bibliografia

Modalità d'esame

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MM: BIOCHIMICA
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Esame scritto: 10 domande a risposta multipla (2 punti ciascuna), e 2 domande aperte (da 0 a 5 punti ciascuna).
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MM: BIOLOGIA APPLICATA
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Prova scritta con domande a risposta multipla e domande aperte.