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

lezioni frontali. Esercitazioni in laboratorio. Esercizi di calcolo e di analisi conformazionale. Uso di lucidi, power point e materiale e-learning.

Teaching Methods

Frontal classroom lessons. Laboratory exercises. Exercises and use of molecular modelling.Use of transparencies, power point and e-learning material.

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

Prova parziale di "Propedeutica Biochimica". Esame finale di "Biochimica veterinaria".

Assessment

Partial exam test of "Introductory Biochemistry". Final Examination of "Systematic and comparative veterinary biochemistry".

Programma del Corso

Propedeutica Biochimica. Struttura elettronica di Carbonio e altri atomi. Formula minima e di struttura. Isomeria strutturale. Effetto induttivo e mesomero, forze intermolecolari. Ibridazione del Carbonio sp3, sp2 e sp. Legame semplice e multiplo. Idrocarburi alifatici, cicloalifatici, aromatici: nomenclatura, proprietà chimiche e fisiche. Addizione elettrolifa, nucleofila. Sostituzione e addizione radicalica (9 h). Alcoli, eteri, epossidi, composti solforati di interesse biologico, alogenuri alchilici, aldeidi e chetoni: nomenclatura, proprietà chimiche e fisiche. Stereochimica e attività ottica. Sostituzione nucleofila alchilica ed eliminazione. Addizione nucleofila. Acidi carbossilici e derivati. Ammine: nomenclatura, proprietà chimiche e fisiche. Sostituzione nucleofila acilica (9 h). Carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici, ATP: nomenclatura, classificazione, proprietà chimiche e fisiche. Legame glicosidico, peptidico. Nucleotidi e nucleosidi (4 h). Pratica: Preparazione di soluzioni a differente concentrazione e costruzione delle curve di taratura mediante spettrofotometria. Esercizi e modelli molecolari. Saggi di riconoscimento di gruppi funzionali. Saggi di riconoscimento di doppio legame, benzene, alcoli; reazione dello iodoformio; estrazione e recupero di sostanze da soluzioni organiche (9 h); cromatografia su colonna e su strato sottile.; saggi e reazioni su biomolecole; titolazione di amminoacidi; ossidoriduzione di glucidi ; esterificazione di Fisher (5 h). Biochimica veterinaria sistematica e comparata. Ciclo di carbonio, azoto, zolfo e energia. Anabolismo e ciclo dell'ATP. Acqua. Bioelementi. Proprietà del calcio. Trasporto metabolico. Digestione, assorbimento, anabolismo e catabolismo dei glucidi. Omeostasi della glicemia (7 h). Digestione, assorbimento, anabolismo e catabolismo dei lipidi. Metabolismo delle lipoproteine ( 9 h). Digestione, assorbimento, metabolismo di proteine e catabolismo di amminoacidi, purine, pirimidine. Eliminazione dell’ammoniaca. Biosintesi e catabolismo dell'eme. Sintesi proteica. Proteine plasmatiche. Coagulazione del sangue. Emoglobina e mioglobina (9 h). Enzimi: Caratteristiche. Cinetica enzimatica. Isoenzimi. Enzimi nella diagnostica clinica. Ormoni: classificazione chimica e biologica., meccanismo di azione, effetti sul metabolismo. Vitamine idro- e liposolubili. Meccanismo di azione. Ipo- e ipervitaminosi (9 h). Rumine: popolazione ruminale. Metabolismo di polisaccaridi, lipidi e composti azotati. Vitamine e oligoelementi. Dismetabolie ruminali. Esercizio fisico: fonti di energia. Contrazione muscolare: proteine contrattili, ruolo del calcio. Variazioni di parametri ematologici, enzimi ed ormoni durante l’esercizio (9 h). Pratica: Reazioni e saggi di riconoscimento di carboidrati. Monosaccaridi riducenti e non riducenti. Disaccaridi. Polisaccaridi. Osazoni. Reazioni di idrolisi. 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. Reazioni generali degli amminoacidi. Formazione di sali. Saggio del biureto. Reazioni con ninidrina (10 h). Determinazione delle proteine totali. Separazione di campioni di plasma e/o siero. Determinazione dell’ematocrito. Dosaggio di elettroliti, sali minerali, di metaboliti. Costruzione della curva di taratura dell’albumina. Determinazione enzimatica di glucosio e/o curva di taratura (10 h). Determinazione di attività enzimatiche: LDH, GOT, GPT, CPK. Digestione di amido, proteine, caseina e lipidi del latte. Separazione cromatografica di prolina, fenilalanina e glucosio. Separazione elettroforetica (9 h).

Course Syllabus

Introductory Biochemistry: Carbon and other atom electronic structure. Empirical, molecular and structural formulas. Structural isomerism. Inductive and mesomer effects, intermolecular forces. Carbon atom: sp3, sp2 and sp hybridization. Carbon-carbon covalent bonds: single, double and triple bond. Saturated and unsaturated compounds. Haliphatic, cyclohaliphatic and aromatic hydrocarbons: nomenclature, chemical and physical properties. Nucleophilic and electrophilic addition reactions. Substitution and addition radical reactions (9 h). Alcohols, ethers, epoxides, sulphur compounds of biological interest, alkyl halides, carbonyl compounds: nomenclature, chemical and physical properties. Stereochemistry and optical activity. Alkyl halides nucleophilic substitution and elimination. Nucleophilic addition. Carboxylic acids and their derivatives: esters, acyl chlorides, carboxylic acid anhydrides, amides. Amines: nomenclature, chemical and physical properties. Acylic nucleophilic substitution (9 h). Carbohydrates, lipids, proteins, nucleic acids, ATP: nomenclature, classification, chemical and physical properties. Glycosides. Amino acids and peptide bond. Nucleotides (4 h). Practical training: solution and calibration curves preparation; exercises and use of molecular modelling; identification assays of functional groups: double bond; benzene; alcohols; iodoform reaction; extraction and recovery of substances from organic solutions (9 h); column and thin layer chromatography; biomolecules assays and reactions; aminoacids titration; glucid oxidoreduction; Fisher esterification (5 h). Systematic and comparative veterinary biochemistry: carbon, nitrogen, sulphur and energy cycle. Anabolism and ATP cycle. Water. Bioelements. Calcium properties. Transport systems. Carbohydrate digestion, absorption, anabolism and catabolism. Glycemic homeostasis (7 h). Lipid digestion, absorption, anabolism and catabolism. Metabolism of lipoproteins (9 h). Proteins digestion and absorption. Metabolism of aminoacids, purines, pirimidines. Ammonia excretion. Heme biosynthesis and catabolism. Protein synthesis. Plasma proteins. Blood coagulation. Haemoglobin and myoglobin (9 h). Enzymes: classification, kinetics, catalytic mechanisms. Isoenzymes. Clinical Enzymology. Hormones: chemical and biological classification, mechanism and effects on metabolism. Water- and fat-soluble vitamins: activity, deficiency and hypervitaminosis (9 h). Biochemistry of Rumen. Bacteria, Mycetes and protozoa. Metabolism of polysaccharides, lipids and nitrogen compounds. Vitamins and oligoelements. Rumen pathologies. Physical exercise: energy sources. Muscle contraction: contractile proteins, function of calcium. Changes of haematologic variables, enzymes and hormones related to exercise (9 h). Practical training: carbohydrate analyses and identification assays. Reducing and non reducing monosaccharydes. Disaccharydes. Polysaccharydes. Osazones. Hydrolysis reactions. 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. Carothene. Vitamin A. Aminoacid reactions. Salt preparation. Biureto assay. Ninhydrin reactions (10 h). Total protein analysis. Plasma and/or serum sample separation. Haematocrit assay. Analyses of electrolytes, mineral salts, metabolites. Albumin calibration curve. Enzymatic analyses of glucose and glucose calibration curve (10 h). Analyses of enzymes: LDH, GOT, GPT, CPK. Starch, protein, milk casein and lipid digestion. Chromatographic separation of proline, phenylalanine and glucose. Electrophoretic separation (9 h).