Codice insegnamento

4S000330

Crediti

6

Coordinatore

Giovanni Gotte

Lingua di erogazione

Italiano

Moodle Seminari 0

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. MODULO CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA Obiettivi formativi: Il Corso di Chimica si propone di fornire: - 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, soprattutto di Chimica Organica, propedeutiche alla Biochimica. Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovranno dimostrare di aver acquisito terminologie e nozioni utili per un’analisi critica dei processi chimici vitali in modo da conseguire autonomia di valutazione critica dei processi stessi, e apprezzarne l'applicabilità nella pratica di laboratorio. Il Corso di Chimica offre la conoscenza delle principali nozioni di Chimica Generale e Organica. Apprendimento del metodo scientifico e possibili ricadute pratiche nei laboratori. Ulteriore attenzione viene rivolta alle nozioni di Chimica propedeutiche alla Biochimica. MODULO BIOCHIMICA Obiettivi formativi: Il Corso si propone di fornire: -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 biochimici vitali in modo da conseguire autonomia di valutazione critica e globale dei processi stessi.

Programma

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MM: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
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-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.
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MM: BIOCHIMICA
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-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. Cenni coagulaione del sangue. 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 Le lezioni saranno erogate in modalità duale - in presenza e a distanza. Il materiale delle lezioni sarà disponibile nello spazio Moodle.

Bibliografia

Modalità d'esame

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MM: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
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Le modalità di esame, invariate rispetto agli anni precedenti, sono quelle riportate qui di seguito. Ovviamente le condizioni imposte dalla pandemia da COVID -19 potrebbe con grande probabilità portare a modifiche che saranno comunicate per tempo. Per superare l'esame del modulo di Chimica gli studenti dovranno dimostrare di aver compreso i concetti di base della Chimica Generale e Organica, e la loro applicazione nei processi vitali e nella futura pratica di laboratorio, 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.
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MM: BIOCHIMICA
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Per superare l'esame del modulo di Biochimica gli studenti dovranno dimostrare di aver compreso i concetti di base della biochimica, dalle macromolecole biologiche 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.