Biochimica (2007/2008)

Corso a esaurimento (attivi gli anni successivi al primo)

Codice insegnamento
4S00103
Crediti
9
Coordinatore
Paola Dominici
Altri corsi di studio in cui è offerto
L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
Teoria 1 5 BIO/10-BIOCHIMICA 1° Sem Paola Dominici
Laboratorio 2 Vedi pagina del modulo Vedi pagina del modulo
Teoria 2 2 BIO/10-BIOCHIMICA 1° Sem Paola Dominici

Obiettivi formativi

Modulo: Teoria 1
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Comprendere il linguaggio della biochimica, avendo chiaro il significato dei termini
Chiarire il contesto chimico, fisico e biologico in cui opera ogni biomolecola, reazione o via
Comprendere la regolazione e la relazione tra struttura e funzione


Modulo: Laboratorio
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Acquisire la capacita' di comprendere semplici esperimenti di biochimica e interpretarne i risultati


Modulo: Teoria 2
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Comprendere il linguaggio della biochimica, avendo chiaro il significato dei termini
Chiarire il contesto chimico, fisico e biologico in cui opera ogni biomolecola, reazione o via
Comprendere la regolazione e la relazione tra struttura e funzione

Programma

Modulo: Teoria 1
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Le proprieta' che caratterizzano i sistemi viventi
Molecole biologiche: Gerarchia tra le molecole biologiche: le molecole semplici come unita' di strutture complesse
Acqua, pH ed equilibri ionici
Aminoacidi
Proprieta' acido-base degli aminoacidi.
Le proteine: funzioni biologiche e struttura primaria
Legame peptidico. Architettura delle molecole proteiche
La struttura tridimensionale delle proteine:
La struttura secondaria:descrizione di eliche e foglietti ripiegati. I grafici di Ramachandran
Proteine globulari: struttura terziaria e diversita' funzionale
Modelli di ripiegamento. Fattori che determinano la struttura secondaria e terziaria Informazione e termodinamica del riegamento
Struttura quaternaria delle proteine
Lipidi e membrane: Acidi grassi. Triacilgliceroli.
Membrane:Modello a mosaico fluido. Trasporto di membrana
Nucleotidi e acidi nucleici . DNA ed RNA. Proprieta’ dei nucleotidi. Stabilita’ e formazione del legame fosfodiestere. Denaturazione e rinaturazione DNA.
Gli enzimi: Potere catalitico, specificita' e regolazione.
Cinetica enzimatica: Energia libera di attivazione e azione dei catalizzatori.
L'equazione di Michaelis-Menten. Assunzione dello stato stazionario. I parametri cinetici. Metodi grafici lineari: vantaggio.
Inibizione enzimatica: irreversibile e reversibile. Competitiva e non competitiva.
Meccanismi di controllo dell'attivita' enzimatica.
Trasporto e deposito dell'ossigeno: il ruolo di emoglobina e mioglobina.
Relazione struttura-funzione di Mb ed Hb
Emoglobina: legame cooperativo e allosteria. Modelli per la transizione allosteria nell'emoglobina: il modello simmetrico e il modello sequenziale.Effettori eterotropici.
La bioenergetica. Concetti termodinamici basilari.
Entropia ed energia libera. L'andamento di una reazione, la variazione di energia libera standard. Effetto del pH e della cancentrazione sulle energie libere standard.
L'importanza dei processi accoppiati nei sistemi viventi.
ATP e composti ad alta energia: potenziale di trasferimento di gruppo. La carica energetica.
Il metabolismo.
Le vie metaboliche centrali e il metabolismo energetico. Esistenza di vie degradative e biosintetiche indipendenti. Le ossidazioni come fonte di energia metabolica. Principali meccanismi di controllo del metabolismo.
La glicolisi :Aspetti generali. L'importanza delle reazioni accoppiate nella glicolisi. reazioni della glicolisi.
I destini metabolici del NADH e del piruvato
Il ciclo degli acidi tricarbossilici: La fase di collegamento: la decarbossilazione ossidativa del piruvato.Le reazioni del ciclo.Il ciclo dei TCA come fonte di intermedi per le vie biosintetiche. Le reazioni anaplerotiche.
Trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa: Potenziali di riduzione. I complessi della catena di trasporto degli elettroni.
L'approccio termodinamico all'ipotesi dell'accoppiamento chemioosmotico. ATP sintasi. I sistemi navetta per il trasporto di NADH citosolico nei mitocondri.
Gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno e regolazione ormonale.
La beta- ossidazione degli acidi grassi a numero di atomi di C pari

TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE

Replicazione del DNA. Enzimologia della replicazione :struttura/funzione delle DNA polimerasi. Fedelta’ di replicazione del DNA.Cenni sui ribozimi


Modulo: Laboratorio
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1a e 2a esperienza:
Quantificazione della concentrazione di proteine
a) mediante l’assorbimento della luce nell’UV
b) mediante un metodo colorimetrico (Bradford o biureto)

3a esperienza:
Determinazione el coefficiente di estinzione del NAD(P)H

4a e 5a esperienza:
Cinetica enzimatica:
a)Determinazione di Km e Vmax per la fosfatasi alcalina
b)Inibizione da prodotto della fosfatasi alcalina: determinazione della Ki


Modulo: Teoria 2
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Metabolismo degli aminoacidi e ciclo dell'urea :
Aminoacidi : destino dello scheletro carbonioso e del gruppo aminico. Reazioni di transaminazione, deaminazione ossidativa e deaminazione non ossidativa. Ciclo dell'urea

Principi di spettroscopia: spettroscopia di assorbimento e di fluorescenza e loro impiego in biochimica.
Vie di trasduzione del segnale.
Ormoni steroidei: meccanismo d'azione biochimico. Recettori degli ormoni steroidei.

Modalità d'esame

Modulo: Teoria 1
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Gli studenti di Bioinformatica (5 CFU) sosterranno un esame scritto consistente in una serie di domande aperte e per il quale si avranno a disposizione 90 minuti di tempo.

Gli studenti di Biotecnologie (7CFU + 2 CL) sosterranno una prova orale, durante la quale discuteranno anche le relazioni di laboratorio.


Modulo: Laboratorio
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una prova orale, durante la quale si discuteranno anche le relazioni di laboratorio


Modulo: Teoria 2
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Una prova orale, durante la quale discuterannoa anche le relazioni di laboratorio