Obiettivi Formativi

Lo studente dovrà acquisire le conoscenze di base di chimica propedeutica alla biochimica, intesa come struttura delle biomolecole necessaria a comprenderne le funzioni nel metabolismo degli organismi animali, l’attività biologica in condizioni fisiologiche e l’influenza in condizioni patologiche.

Learning Goals

Formatives objectives of teaching course Students will accomplish the knowledge of the topics of basic chemistry propedeutic to biochemistry, which means the structure of biomolecules needed in order to understand the functions of animal organism metabolism, the biological activity in physiological conditions and the influence of such structure in pathological conditions.

Metodi didattici

Uso di modelli molecolari, di power point. Esercizi di calcolo, di nomenclatura e di analisi conformazionale.

Teaching Methods

Exercises and use of molecular modelling. Power point presentations. Calculation, nomenclature and conformational analysis exercises.

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica attestate dal superamento della prova di ammissione

Prerequisites

Pre-requirements Knowledge of the topics of basic chemistry certified by getting through (passing) the entrance examination (tests).

Verifiche dell'apprendimento

Relazioni sugli esperimenti di laboratorio. Prova parziale del Modulo di Propedeutica Biochimica. Esame finale: orale.

Assessment

Reports on laboratory experiments. Partial proof of the Module Introductory Biochemistry. Final exam: oral.

Programma del Corso

Introduzione al corso. Struttura elettronica e proprietà dell'atomo di Carbonio e degli atomi interessanti in Chimica organica. Formula minima e di struttura. Effetto induttivo e mesomero (1) Forze intermolecolari e proprietà fisiche delle sostanze organiche. Ibridazione del Carbonio sp3, sp2 e sp (1) Idrocarburi alifatici(1) Idrocarburi cicloalifatici (1) Idrocarburi aromatici (1) Addizione elettrofila (1) Addizione nucleofila (1) Sostituzione radicalica (1) Addizione radicalica (1) Alcoli, eteri, epossidi (1) Composti solforati di interesse biologico (1) Alogenuri alchilici, sostituzione nucleofila alchilica ed eliminazione (1) Aldeidi e chetoni. Addizione nucleofila (2) Stereochimica e attività ottica (1) Acidi carbossilici e derivati. Sostituzione nucleofila acilica (2) Ammine (1) Carboidrati (1) Lipidi (1) Proteine(1) Acidi nucleici, ATP, nucleotidi e nucleosidi (1) Pratica:Preparazione di soluzioni a differente concentrazione e costruzione delle curve di taratura mediante spettrofotometria. Esercizi e modelli molecolari (4) Saggi di riconoscimento di gruppi funzionali: doppio legame, benzene, alcoli. Reazione dello iodoformio(4) Estrazione selettiva e recupero di sostanze da soluzioni organiche. Cromatografia su colonna e su strato sottile (3) Saggi e reazioni su biomolecole. Titolazione di amminoacidi con formaldeide. Reazioni di ossidoriduzione di glucidi. Esterificazione di Fisher (3) Biochimica veterinaria sistematica e comparata. Ciclo di carbonio, azoto, zolfo e energia (1) Acqua. Bioelementi(1) Proprietà del calcio. Trasporto metabolico (1) Digestione, assorbimento, processi anabolici dei glucidi (2) Catabolismo dei glucidi. Omeostasi della glicemia (2) Digestione e assorbimento dei lipidi (1) Processi anabolici dei lipidi (3) Catabolismo dei lipidi (3) Metabolismo delle lipoproteine (2) Digestione e assorbimento delle proteine (1) Destino metabolico degli amminoacidi(1) Catabolismo degli amminoacidi (1) Catabolismo di purine e pirimidine (1) Eliminazione dell’ammoniaca (1) Biosintesi e catabolismo dell'eme (1) Sintesi proteica (1) Proteine plasmatiche. Coagulazione del sangue (1) Emoglobina e mioglobina (1) Enzimi: Caratteristiche. Cinetica enzimatica. Isoenzimi. Enzimi nella diagnostica clinica (3) Ormoni: classificazione chimica e biologica, meccanismo di azione, effetti sul metabolismo (3) Vitamine idro- e liposolubili. Meccanismo di azione. Ipo- e ipervitaminosi (3) Rumine: popolazione ruminale. Metabolismo di polisaccaridi, lipidi e composti azotati (3) Vitamine e oligoelementi. Dismetabolie ruminali (2) Esercizio fisico: fonti di energia. Contrazione muscolare: proteine contrattili, ruolo del calcio (3) Variazioni di parametri ematologici, enzimi ed ormoni durante l’esercizio (1) Pratica: Reazioni e saggi di riconoscimento di carboidrati. Monosaccaridi riducenti e non riducenti. Disaccaridi. Polisaccaridi. Osazoni. Idrolisi (3) Reazioni e saggi di riconoscimento di lipidi. Acidi grassi saturi ed insaturi. Numero di acido e di iodio. Saponificazione. Estrazione e separazione di acidi grassi da tessuto. Colesterolo. Ergosterolo. Carotene. Vitamina A (3) Reazioni generali degli amminoacidi. Formazione di sali. Saggio del biureto. Reazioni con ninidrina. Determinazione delle proteine totali(3) Separazione di campioni di plasma e/o siero. Determinazione dell’ematocrito. Dosaggio di elettroliti, sali minerali, metaboliti (4) Costruzione della curva di taratura dell’albumina. Determinazione enzimatica di glucosio e/o curva di taratura (4) Determinazione di enzimi: LDH, GOT, GPT, CPK (4) Digestione di amido, proteine, caseina e lipidi del latte (4) Separazione cromatografica di prolina, fenilalanina e glucosio. Separazione elettroforetica (4)

Course Syllabus

Introductory Biochemistry Carbon and other atom electronic structure. Empirical, molecular and structural formulas. Inductive and mesomer effects (1) Intermolecular forces, carbon atom: sp3, sp2 and sp hybridization (1) Haliphatic hydrocarbons (1) Cyclohaliphatic hydrocarbons (1) Aromatic hydrocarbons (1) Nucleophilic addition reactions (1) Electrophilic addition reactions (1) Substitution radical reactions (1) Addition radical reactions (1) Alcohols, ethers, epoxides (1) Sulphur compounds of biological interest (1) Alkyl halides, nucleophilic substitution and elimination (1) Carbonyl compounds. Nucleophilic addition (2) Stereochemistry and optical activity (1) Carboxylic acids and their derivatives. Acylic nucleophilic substitution (2) Amines (1) Carbohydrates (1) Lipids (1) Proteins (1) Nucleic acids, ATP, Nucleotides (1) Practice: solution and calibration curves preparation; exercises and use of molecular modelling (4) Identification assays of functional groups: double bond; benzene; alcohols. Iodoform reaction (4) Extraction and recovery of substances from organic solutions, column and thin layer chromatography (3) Biomolecules assays and reactions. Aminoacids titration. Glucid oxidoreduction. Fisher esterification (3) Systematic and comparative veterinary biochemistry: Carbon, nitrogen, sulphur and energy cycle (1) Water. Bioelements (1) Calcium properties. Transport systems (1) Carbohydrate digestion, absorption, anabolism (2) Carbohydrate catabolism. Glycemic homeostasis (2) Lipid digestion and absorption (1) Lipid anabolism (3) Lipid catabolism (3) Metabolism of lipoproteins (2) Proteins digestion and absorption (1) Aminoacid metabolism (1) Aminoacid catabolism (1) Purine and pirimidine catabolism (1) Ammonia excretion (1) Heme biosynthesis and catabolism (1) Protein synthesis (1) Plasma proteins. Blood coagulation (1) Haemoglobin and myoglobin (1) Enzymes: classification, kinetics, catalytic mechanisms. Isoenzymes. Clinical Enzymology (3) Hormones: chemical and biological classification, mechanism and effects on metabolism (3) Water- and fat-soluble vitamins: activity, deficiency and hypervitaminosis (3) Biochemistry of Rumen. Bacteria, Mycetes and protozoa. Metabolism of polysaccharides, lipids and nitrogen compounds (3) Vitamins and oligoelements. Rumen pathologies (2) Physical exercise: energy sources. Muscle contraction: contractile proteins, function of calcium (3) Changes of haematologic variables, enzymes and hormones related to exercise (1) Practice: carbohydrate analyses and identification assays. Reducing and non reducing monosaccharydes. Disaccharydes. Polysaccharydes. Osazones. Hydrolysis reactions (3) Lipid reactions and identification assays. Saturated and unsaturated fatty acids. Acid and iodine number. Saponification, extraction and separation of fatty acids from tissue. Colesterol. Ergosterol. Carotene. Vitamin A (3) Aminoacid reactions. Salt preparation. Biureto assay. Ninhydrin reactions Total protein analysis(3) Plasma and/or serum sample separation. Haematocrit assay. Analyses of electrolytes, mineral salts, metabolites (4) Albumin calibration curve. Enzymatic analyses of glucose and glucose calibration curve (4) Analyses of enzymes: LDH, GOT, GPT, CPK (4) Starch, protein, milk casein and lipid digestion (4) Chromatographic separation of proline, phenylalanine and glucose. Electrophoretic separation (4)