Obiettivi Formativi

Lo studente dovrà acquisire le conoscenze relative alla chimica organica, alla struttura e alla classificazione delle biomolecole e comprendere la funzione delle principali vie metaboliche di carboidrati, lipidi e aminoacidi connesse ai meccanismi di produzione, conservazione e utilizzo di energia attraverso i processi nutrizionali, metabolici e i complessi fenomeni di interazione tra tessuti e organi nelle specie di interesse veterinario. Lo studente dovrà applicare correttamente i principi di biosicurezza; acquisire competenze pratiche nei riguardi di raccolta, conservazione e trasporto dei campioni, preparazione dei reagenti e utilizzo delle principali strumentazioni di base (spettrofotometro, centrifughe, apparati cromatografici, elettroforesi).

Learning Goals

The student must acquire knowledge relating to organic chemistry, the structure and classification of biomolecules and understand the function of the main metabolic pathways of carbohydrates, lipids and amino acids connected to the mechanisms of production, conservation and use of energy through nutritional, metabolic processes and complex phenomena of interaction between tissues and organs in species of veterinary interest. The student must correctly apply the principles of biosafety; acquire practical skills in the collection, storage and transport of samples, preparation of reagents and use of the main basic instruments (spectrophotometer, centrifuges, chromatographic apparatus, electrophoresis).

Metodi didattici

Lezioni, laboratorio sperimentale, uso di modelli molecolari, di power point. Esercizi di calcolo, di nomenclatura e di analisi conformazionale. Supporto e-learning.

Teaching Methods

Lectures, experimental laboratory, use of molecular models, power point. Exercises in calculation, nomenclature and conformational analysis. E-learning support.

Prerequisiti

Lo studente deve possedere conoscenze di base di Chimica.

Prerequisites

The student must have basic knowledge of Chemistry.

Verifiche dell'apprendimento

Relazioni sugli esperimenti di laboratorio. Prova parziale del Modulo di Propedeutica Biochimica. La prova finale consiste in un esame orale, sulla base dei programmi relativi ai singoli moduli. La valutazione dell’esame è espressa in trentesimi e sarà il risultato medio delle singole prove, come qui di seguito riportato: 18-20/30 (Sufficiente) Lo studente conosce gli argomenti del corso, almeno nelle linee generali, e possiede una capacità espositiva minima con una sufficiente proprietà di linguaggio. 21-23/30 (Discreto) Lo studente dimostra una discreta conoscenza e comprensione degli argomenti trattati, unitamente ad una discreta proprietà di linguaggio e capacità espositiva. 24-26/30 (Buono) Lo studente dimostra una buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati, unitamente ad una buona proprietà di linguaggio e capacità espositiva. 27-29/30 (Ottimo) Lo studente dimostra un ottimo livello di conoscenza, comprensione degli argomenti e capacità' di collegamento, ed un’ottima capacità espositiva e proprietà di linguaggio. 30/30-30/30 e lode (Eccellente) ​​​​​​​ Lo studente dimostra una completa ed elevata padronanza degli argomenti trattati, una elevata capacità di interconnessione tra le conoscenze acquisite, elevata capacità espositiva e proprietà di linguaggio. Laddove queste capacità dovessero raggiungere un grado di eccellenza, verrà conseguita anche la lode.

Assessment

Reports on laboratory experiments. Partial test of the Biochemical Propedeutic Module. The final exam consists of an oral exam, based on the programs relating to the individual modules. The evaluation of the test is expressed out of thirty and will be the average result of the individual tests, as shown below: 18-20/30 (Sufficient)​​​​​​​ The student knows the topics of the course, at least in general lines, and has a minimum expository capacity with sufficient language properties. 21-23/30 (Fair) The student demonstrates a fair knowledge and understanding of the topics covered, together with a fair property of language and expository ability. 24-26/30 (Good) The student demonstrates a good knowledge and understanding of the topics covered, together with a good property of language and presentation skills. 27-29/30 (Very good ) The student demonstrates an excellent level of knowledge, understanding of the topics and ability to connect, and excellent presentation skills and language properties. 30/30-30/30 cum laude (Excellent) The student demonstrates a complete and high command of the topics covered, a high ability to interconnect the acquired knowledge, high expository ability and language properties. Where these skills reach a degree of excellence, honors will also be achieved.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 503/1 - PROPEDEUTICA BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ Programma teorico (18 ore) 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. Forze intermolecolari e proprietà fisiche delle sostanze organiche. Ibridazione del Carbonio sp3, sp2 e sp (1). Idrocarburi alifatici (1). Idrocarburi cicloalifatici. Idrocarburi aromatici (1). Addizione elettrofila (1). Addizione nucleofila (1). Sostituzione radicalica. Addizione radicalica (1). Alcoli, eteri, epossidi. 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). Programma pratico (12 ore) Preparazione di soluzioni a differente concentrazione.Saggi di riconoscimento di gruppi funzionali: doppio legame, benzene, alcoli. Reazione dello iodoformio. Esercizi e modelli molecolari (4). Estrazione selettiva e recupero di sostanze da soluzioni organiche. Cromatografia su colonna e su strato sottile (4). Saggi e reazioni su biomolecole. Titolazione di amminoacidi con formaldeide. Reazioni di ossidoriduzione di glucidi. Esterificazione di Fisher (4). (attività pratica in laboratorio a piccoli gruppi). ------------------------------------------------------------ Modulo: 503/2 - BIOCHIMICA VETERINARIA SISTEMATICA E COMPARATA ------------------------------------------------------------ Programma teorico (36 ore) Ciclo di carbonio, azoto, zolfo e energia, Acqua. Bioelementi. Calcio. Trasporto metabolico (2). Digestione, assorbimento, trasporto dei glucidi (2). Processi anabolici e catabolici dei glucidi (3). Omeostasi della glicemia. Fibre (1). Digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi (2). Processi anabolici e catabolismo dei lipidi (3). Digestione e assorbimento delle proteine (1). Destino metabolico e catabolismo degli amminoacidi. Eliminazione dell'ammoniaca (2). Catabolismo di purine e pirimidine. Biosintesi e catabolismo dell'eme (2). Proteine plasmatiche. Coagulazione del sangue. Emoglobina e mioglobina (2). Enzimi: Caratteristiche. Cinetica enzimatica.Isoenzimi. Enzimi nella diagnostica clinica (1). 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). Programma pratica (24 ore) 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 (3). 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. Separazione cromatografica di prolina, fenilalanina e glucosio. Separazione elettroforetica (4). (attività pratica in laboratorio a piccoli gruppi). ​​​​​​​

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 503/1 - PROPEDEUTICA BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ Theoretical program (18 hours) Introduction to the course. Electronic structure of carbon atom and of other atoms of organic interest. Empirical and molecular formulas. Structural formulas. Inductive and mesomer effects. Intermolecular forces and physical properties of organic compounds. Carbon atom sp3, sp2 and sp hybridization. (1 hour). Haliphatic hydrocarbons. (1 hour). Cyclohaliphatic hydrocarbons. Aromatic hydrocarbons. (1 hour). Electrophilic addition reactions. (1 hour). Nucleophilic addition reactions. (1 hour). Substitution radical reactions. Addition radical reactions. (1 hour). Alcohols, ethers, epoxides. Sulphur compounds of biological interest. (1 hour). Alkyl halides, nucleophilic substitution and elimination reactions. (1 hour). Carbonyl compounds (aldehydes and ketones). Nucleophilic addition reactions. (2 hours). Stereochemistry and optical activity. (1 hour). Carboxylic acids and their derivatives. Acylic nucleophilic substitution reactions (2 hours). Amines. (1 hour). Carbohydrates. (1 hour). Lipids. (1 hour). Proteins. (1 hour). Nucleic acids, ATP, nucleotides and nucleosides (1 hour). Practical program (12 hours) Preparation of solutions with different concentration. Identification assays of functional groups: double bond, benzene, alcohols. Reaction of iodoform. Exercises and use of molecular modelling. (4 hours). Selective extraction and recovery of substances from organic solutions. Column and thin layer chromatography. (4 hours). Assays and reactions on biomolecules. Titration of aminoacids with formaldehyde. Oxidoreduction reactions of glucids. Esterification of Fisher (4 hours). (Supervised practical training. Laboratory and desk based work, where small groups of students themselves actively perform laboratory experiments). ------------------------------------------------------------ Modulo: 503/2 - BIOCHIMICA VETERINARIA SISTEMATICA E COMPARATA ------------------------------------------------------------ Theoretical program (36 hours) Carbon, nitrogen, sulphur and energy cycle. Water and bioelements. Biochemical properties of calcium. Transport systems. (2 hour). Carbohydrates digestion, absorption and transport processes. (2 hours). Carbohydrates anabolic and catabolic processes. (3 hours). Glycemic homeostasis. Fibre. (1 hour). Lipids digestion, absorption and transport processes. (2 hour). Lipid anabolic and catabolic processes. (3 hours). Proteins digestion and absorption processes. (1 hour). Metabolism and catabolism of aminoacids. Ammonia excretion. (2 hour). Catabolism of purines and pirimidines. Biosynthesis and catabolism of heme. (2 hour). Plasma proteins. Blood coagulation. Haemoglobin and myoglobin (2 hour). Enzymes: classification and properties. Enzymatic kinetics. Isoenzymes. Clinical Enzymology. (1 hours). Hormones: chemical and biological classification. Mechanism of peptide and steroid hormones. Hormone effects on metabolism. (3 hours). Water- and fat-soluble vitamins. Mechanism of vitamins for the control of metabolism. Vitamin deficiency and hypervitaminosis (3 hours). Biochemistry of Rumen. Bacteria, Mycetes and protozoa. Ruminant metabolism of polysaccharides, lipids and nitrogen compounds. (3 hours). Vitamins and oligoelements. Rumen pathologies. (2 hours). Physical exercise: energy sources. Muscle contraction: contractile proteins, function of calcium. (3 hours). Changes of haematologic variables, enzymes and hormones related to the exercise (1 hour). Practical program (24 hours) Carbohydrates analyses and Identification assays. Reducing and non reducing monosaccharydes. Disaccharydes. Polysaccharydes. Osazones. Hydrolysis reactions. (3 hours). Reactions and identification assays of lipids. Saturated and unsaturated fatty acids. Acid number. Iodine number. Saponification. Extraction and separation of fatty acids from tissue. Colesterol. Ergosterol. Carothene. Vitamin A. (3 hours). General reactions of aminoacids. Salt preparation. Biureto assay. Reactions with ninhydrin. Total protein analysis. (3 hours). Plasma and/or serum sample separation. Haematocrit assay. Analyses of electrolytes, mineral salts, metabolites. (3 hours). Construction of albumin calibration curve. Enzymatic analyses of glucose and/or costruction of glucose calibration curve (4 hours). Spectrophotometric analyses of enzymes: lactate dehydrogenase (LDH), transaminase (AST-GOT, ALT-GPT), creatine chinase (CPK). (4 hours). Starch digestion. Protein digestion. Separation of milk casein and lipids. Chromatographic separation of proline, phenylalanine and glucose. Electrophoretic separation examples (4 hours). (Supervised practical training. Laboratory and desk based work, where small groups of students themselves actively perform laboratory experiments).