L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

Il Corso integrato di Scienze Strutturali e Funzionali delle Biomolecole intende fornire le conoscenze di base della Chimica e della Biochimica.
In particolare:
- Conoscenza del metodo scientifico e possibili ricadute pratiche nei laboratori.
- Conoscenza delle principali nozioni di Chimica Generale e Organica.
- Ulteriore e particolare attenzione alle nozioni di Chimica Organica propedeutiche alla Biochimica.
- Conoscenze sulle relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche e sulla regolazione metabolica a livello molecolare.
- Conoscenze sulle interconnessioni esistenti tra i diversi processi biochimici e le trasformazioni energetiche ad essi connesse.
Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovranno dimostrare di aver acquisito terminologie e nozioni utili per un’analisi critica dei processi chimici e dei fenomeni biochimici vitali in modo da conseguire autonomia di valutazione critica dei processi stessi, e apprezzarne l'applicabilità nella pratica di laboratorio.

Programma

CHIMICA
-La Materia: stati di aggregazione, energia, grandezze e proprietà intensive ed estensive.
-L’atomo: teoria atomica, peso atomico. Dentro l’atomo: protoni, neutroni, elettroni. Funzione d’onda Orbitale: numeri quantici e proprietà periodiche. Legame livello micro-macroscopico: la mole.
-Il legame chimico: ionico, covalente, legami deboli: legame a idrogeno e cenni su interazioni idrofobiche. Regola dell’ottetto e suo superamento: cenni.
-Gli stati della materia: leggi dei gas ideali e reali, tensione di vapore, liquidi e soluzioni, solidi.
-Le reazioni chimiche: combinazione e sintesi, scambio, acido-base, il pH, reazioni ossido-riduttive (redox): esempi in biochimica.
-L’equilibrio chimico: l’acqua, equilibri in soluzione e non; relazione Keq - deltaG.
-Termodinamica e cinetica: principi della termodinamica e spontaneità delle reazioni. Cinetica, teoria degli urti, energia di attivazione e catalisi.
Chimica Organica: la chimica del Carbonio, ibridazione degli orbitali del carbonio, stereochimica; struttura, nomenclatura e principali gruppi funzionali dei composti ossigenati; stati di ossidazione e principali reazioni dei composti ossigenati. Composti aromatici: struttura e reazioni. Composti azotati e loro principali reazioni.
La modalità didattica utilizzata in questo insegnamento è esclusivamente di tipo frontale.

BIOCHIMICA
-Struttura e funzione delle proteine: struttura e caratteristiche chimico fisiche degli amminoacidi. Il legame peptidico. I livelli di organizzazione delle proteine: struttura primaria ,secondaria, terziaria e quaternaria. Proteine fibrose:collagene cheratina.Proteine globulari. Emoglobina e mioglobina: struttura, funzione, fattori che influenzano il legame dell’ossigeno, varianti dell’emoglobina.
Enzimi: velocità di reazione, catalisi enzimatica; coenzimi e cofattori; vitamine idrosolubili; regolazione dell’attività enzimatica. Tecniche di purificazione delle proteine: cromatografia
-Introduzione al metabolismo: il metabolismo; vie metaboliche, anabolismo e catabolismo. Concetti di bioenergetica: trasformazioni chimiche nella cellula, spontaneità delle reazioni metaboliche, ATP, reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico.
-Struttura e metabolismo dei carboidrati: chimica dei monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. Digestione. Glicolisi e sua regolazione. Fermentazione alcolica e lattica. Sintesi di acetil-coenzima A. Gluconeogenesi. Glicogenosintesi e glicogenolisi. Via del pentoso monofosfato.
-Ciclo dell’acido citrico e fosforilazione ossidativa: il ciclo dell’acido citrico e la sua regolazione; catena di trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa.
-Struttura e metabolismo dei lipidi: aspetti generali e classificazione. Trigliceridi. Chimica degli acidi grassi. Digestione dei lipidi, β-ossidazione degli acidi grassi; corpi chetonici; cenni di biosintesi degli acidi grassi.
-Metabolismo degli aminoacidi: destino metabolico dei gruppi amminici; ciclo dell’urea; metabolismo dello scheletro carbonioso.
La modalità didattica utilizzata anche in questo insegnamento è esclusivamente di tipo frontale.

Bibliografia

Modalità d'esame

Modalità d’esame
Per superare l'esame integrato dalle due materie (Chimica e Biochimica) gli studenti dovranno dimostrare di aver compreso i concetti di base delle due materie biochimica, dalle leggi della chimica e loro applicazione in laboratorio alle macromolecole biologiche e alle trasformazioni metaboliche. Dovranno inoltre dimostrare di esporre gli argomenti richiesti in maniera critica e precisa utilizzando un linguaggio scientifico appropriato.

La valutazione dell’apprendimento degli argomenti svolti nei moduli di Chimica e Biochimica viene eseguita mediante una prova orale congiunta. L’esame è preceduto da un breve test scritto composto da 7 domande a risposta multipla di Chimica e 7 domande a risposta multipla di Biochimica. Tale test dà accesso alla prova orale solo se le risposte corrette sono almeno cinque per ogni materia e rimane valido per l’intero Anno Accademico.

Il voto finale sarà espresso in trentesimi. L'esame dell’intero insegnamento si ritiene superato se la valutazione è maggiore o uguale a 18/30.
Sono previsti 6 appelli: 2 nella Sessione Invernale alla fine del corso, 2 nella Sessione Estiva e 2 nella sessione Autunnale.