Biochimica e biochimica analitica (2009/2010)

Codice insegnamento
4S02696
Crediti
12
Coordinatore
Paola Dominici
Altri corsi di studio in cui è offerto
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L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA 8 BIO/10-BIOCHIMICA I semestre Paola Dominici
BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA ANALITICA 4 BIO/10-BIOCHIMICA Vedi pagina del modulo Vedi pagina del modulo

Obiettivi formativi

Modulo: BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA
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Il corso ha l’obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze scientifiche sui componenti molecolari della cellula, sui processi biochimici correlati con la produzione, conservazione e utilizzazione dell’energia metabolica, sulla cinetica enzimatica, sulla regolazione dell’attività degli enzimi, sulle vie dell'informazione.


Modulo: BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA ANALITICA
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Obiettivi formativi –modulo di Biochimica Analitica

Il corso teorico si propone di fornire agli studenti la conoscenza dei fondamenti delle metodologie biochimiche per l'analisi delle biomolecole (in particolare proteine), unitamente ai principi di funzionamento degli strumenti utilizzati.
Purificazione delle proteine. Metodi colorimetrici e spettroscopici applicati alle proteine. Metodi cromatografici Metodi elettroforetici.
Il laboratorio si propone di fornire una conoscenza di base pratica dei principali metodi utilizzati nelle metodologie biochimiche.

Programma

Modulo: BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA
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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. Ormoni e secondi messaggeri: cAMP e proteine G.
La beta- ossidazione degli acidi grassi a numero di atomi di C pari
La via del pentoso fosfato: reazioni e controllo.
Il metabolismo dell’azoto: Le reazioni di transaminazione; Destino dello scheletro carbonioso degli aminoacidi; destino del gruppo aminico; ciclo dell’urea.

ACIDI NUCLEICI: come la struttura trasporta l’informazione. Livelli strutturali degli acidi nucleici (DNA, RNA). Denaturazione del DNA.

TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE

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


Modulo: BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA ANALITICA
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Programma del corso –modulo di Biochimica Analitica –teoria

Purificazione delle proteine: metodi di rottura delle cellule. Metodi di solubilizzazione delle proteine. Metodi di centrifugazione.
Metodi colorimetrici e spettroscopici applicati alla determinazione della concentrazione proteica. Metodi spettroscopici e spettrofluorimetria applicati allo studio delle strutture terziaria e quaternaria di proteine e agli stati di associazione tra macromolecole.
Metodi cromatografici applicati alla purificazione di proteine. Cromatografia a scambio ionico. Cromatografia ad esclusione molecolare. Cromatografia di affinità: immunoaffinità, metal chelate, dye-affinity, covalente.
Metodi elettroforetici. Gel di agarosio. Gel di poliacrilamide. SDS gel elettroforesi. Gel in gradiente di porosità. Isoelettrofocalizzazione. Gel elettroforesi bidimensionale. Colorazioni. Western blotting. Elettroforesi capillare di peptidi e proteine.

Programma del corso –modulo di Biochimica Analitica –Laboratorio
Determinazione della concentrazione proteica mediante metodi colorimetrici.
Separazione di proteine con cromatografia ad esclusione molecolare.
SDS-PAGE elettroforesi di proteine.
Isoelettrofocalizzazione di proteine.
Determinazione dei parametri cinetici di un enzima.
Dosaggio enzimatico con reazione accoppiata.

Modalità d'esame

Modulo: BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA
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L’esame finale (orale) verterà su tutti gli argomenti del programma. Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso e di essere in grado di utilizzare i concetti fondamentali di ogni argomento.


Modulo: BIOCHIMICA E BIOCHIMICA ANALITICA: BIOCHIMICA ANALITICA
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