Obiettivi Formativi

Possedere le conoscenze sulla struttura atomica e molecolare, legami e proprietà degli elementi, proprietà fisiche della materia, proprietà dello stato di soluzione, equilibri chimici ed in soluzione acquosa, principi di termodinamica ed elettrochimica. Conoscere la struttura delle molecole organiche, la classificazione e le caratteristiche dei composti organici, la reattività dei gruppi funzionali della chimica organica, la struttura e le caratteristiche funzionali dei composti di interesse biologico : carboidrati, lipidi, aminoacidi e proteine, nucleotidi. Acquisire le conoscenze per comprendere i rapporti tra struttura delle biomolecole e le loro funzioni nell’organismo umano, i meccanismi di produzione dell’energia metabolica e l’omeostasi energetica e strutturale dei viventi, i meccanismi molecolari che stanno alla base delle funzioni delle cellule e il loro controllo, le interconnessioni metaboliche, le specificità metaboliche di alcuni tessuti e organi umani in relazione alle loro funzioni e le conseguenze di un alterato metabolismo.

Prerequisiti

Modulo di Chimica e Propedeutica Biochimica: Gli studenti devono possedere buone conoscenze, a livello di scuola media superiore, riguardo a concetti elementari di chimica generale inorganica ed organica, matematica e fisica. Modulo di Biochimica: Aver superato il modulo di Chimica Propedeutica Biochimica che verrà sostenuto dallo studente all’inizio dell’esame.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome A-L ------------------------------------------------------------ Modulo: 452 - BIOCHIMICA I principali costituenti cellulari. micro e macrocostituenti. Ruolo biochimico delle macromolecole. Membrane biologiche. Sistemi di trasporto. Enzimi. Cinetica delle reazioni enzimatiche. Cinetiche di inibizione. Cinetiche a doppio substrato. Classificazione degli enzimi. Isoenzimi. Allosterismo. Controllo dell'attività enzimatica. Vitamine e coenzimi. Metabolismo. Principi di bioenergetica. Ossidazioni biologiche. Meccanismi di sintesi dell'ATP. Fosforilazione ossidativa. Ciclo di Krebs. Metabolismo dei glicidi e sua regolazione. Metabolismo del glicogeno. Glicolisi. Gluconeogenesi. Via dei pentoso fosfati. Ciclo dell'acido glucuronico. Metabolismo dei monosaccaridi diversi dal glucosio e degli eteropolisaccaridi. Metabolismo dei lipidi e sua regolazione. Sintesi e ossidazione degli acidi grassi. Lipogenesi. Sintesi e degradazione di fosfolipidi, steroli, corpi chetonici, eicosanoidi. Metabolismo degli aminoacidi e di altri composti azotati. Trasporto e utilizzazione degli aminoacidi nelle cellule. Transaminazione e decarbossilazione degli aminoacidi. Metabolismo dei singoli aminoacidi. Origine e destino dell'ammoniaca. Poliamine. Carnitina. Creatina. Metabolismo di porfirine, nucleotidi purinici e pirimidinici. Biochimica degli ormoni: natura chimica, metabolismo e meccanismo dazione. Controllo ormonale del metabolismo. Tessuti specializzati. Aspetti biochimici della contrazione muscolare e della neurotrasmissione. Ruoli metabolici del fegato. Peculiarità biochimiche delle cellule del sangue e degli adipociti. Basi biochimiche della digestione e dell'assorbimento. Modulo: 864 - CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA Chimica generale ed inorganica: Costituzione della materia Elementi e composti Caratteri strutturali degli atomi Concetto di mole Modello atomico attuale Numeri quantici ed orbitali Configurazione elettronica degli elementi Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi Il legame chimico: covalente, ionico, metallico Aggregati di ioni e molecole Orbitali molecolari Orbitali atomici ibridi e geometria molecolare Complessi di coordinazione Interazioni tra molecole Il legame a ponte idrogeno Struttura e caratteristiche dell’acqua Esempi di struttura di composti chimici binari e ternari (ossidi, acidi, basi, sali) Nomenclatura dei composti Stati di aggregazione della materia Leggi dei gas tensione di vapore Diagrammi di stato Solubilità Classificazione delle reazioni chimiche Numero di ossidazione Stato di soluzione Concentrazione analitica e concentrazione attiva Effetti della natura e della concentrazione del soluto sulle proprietà del solvente Pressione osmotica in soluzioni ideali e in soluzioni elettrolitiche Introduzione alla cinetica chimica Elementi di termodinamica chimica: concetti di entalpia, entropia ed energia libera Cinetica chimica: Energia di attivazione delle reazioni chimiche come variazione di energia libera catalisi Meccanismo di catalisi enzimatica Equilibrio chimico Principio dell’equilibrio mobile Equilibri acido-base Acidi e basi coniugati Forza degli acidi e delle basi Acidi poliprotici Elettroliti anfoteri Prodotto ionico dell’acqua significato e calcolo del pH Idrolisi salina -Soluzioni tampone Soluzioni tampone del sangue Potenziali elettrodici standard Potere ossidante o riducente di una coppia di ossidoriduzione Equazione di Nernst Pila di Daniel Pile a concentrazione Elettrolisi Equilibri di membrana. Chimica organica e propedeutica biochimica: Idrocarburi - Gruppi funzionali, classi di composti organici e loro reattività Reazioni di sostituzione e reazioni di addizione Isomeria costituzionale Stereochimica Reattività dei composti con carbonio sp3: alcani Reazioni di sostituzione nucleofila: alogenuri alchilici, alcoli e tioli Reattività dei composti con carbonio sp2: alcheni Reazioni di addizione elettrofila Dieni Idrocarburi aromatici: reazioni di sostituzione elettrofila Reattività dei composti carbonilici Reazioni di addizione nucleofila Reazioni delle aldeidi e dei chetoni Reazioni degli acidi carbossilici e dei loro derivati: alogenuri acilici, anidridi, esteri, ammidi Reazioni delle ammine Composti polifunzionali Classi di composti di interesse biologico: Protidi Amminoacidi Legame peptidico Strutture delle proteine - Glucidi: monosaccaridi, classificazione, forme acicliche e cicliche Mutarotazione Disaccaridi riducenti e non riducenti Omo ed etero polisaccaridi Glicolipidi - Lipidi: classificazione Acidi grassi, saturi ed insaturi Gliceridi Steroidi Glicerofosfolipidi e sfingofosfolipidi Nucleotidi Basi puriniche e pirimidiniche Nucleosidi, nucleotidi e nucleotidi polifosfato Strutture e funzioni dei polinucleotidi Nucleotidi come coenzimi. ------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome M-Z ------------------------------------------------------------ Modulo: 452 - BIOCHIMICA I principali costituenti cellulari. micro e macrocostituenti. Ruolo biochimico delle macromolecole. Membrane biologiche. Sistemi di trasporto. Enzimi. Cinetica delle reazioni enzimatiche. Cinetiche di inibizione. Cinetiche a doppio substrato. Classificazione degli enzimi. Isoenzimi. Allosterismo. Controllo dell'attività enzimatica. Vitamine e coenzimi. Metabolismo. Principi di bioenergetica. Ossidazioni biologiche. Meccanismi di sintesi dell'ATP. Fosforilazione ossidativa. Ciclo di Krebs. Metabolismo dei glicidi e sua regolazione. Metabolismo del glicogeno. Glicolisi. Gluconeogenesi. Via dei pentoso fosfati. Ciclo dell'acido glucuronico. Metabolismo dei monosaccaridi diversi dal glucosio e degli eteropolisaccaridi. Metabolismo dei lipidi e sua regolazione. Sintesi e ossidazione degli acidi grassi. Lipogenesi. Sintesi e degradazione di fosfolipidi, steroli, corpi chetonici, eicosanoidi. Metabolismo degli aminoacidi e di altri composti azotati. Trasporto e utilizzazione degli aminoacidi nelle cellule. Transaminazione e decarbossilazione degli aminoacidi. Metabolismo dei singoli aminoacidi. Origine e destino dell'ammoniaca. Poliamine. Carnitina. Creatina. Metabolismo di porfirine, nucleotidi purinici e pirimidinici. Biochimica degli ormoni: natura chimica, metabolismo e meccanismo dazione. Controllo ormonale del metabolismo. Tessuti specializzati. Aspetti biochimici della contrazione muscolare e della neurotrasmissione. Ruoli metabolici del fegato. Peculiarità biochimiche delle cellule del sangue e degli adipociti. Basi biochimiche della digestione e dell'assorbimento. Modulo: 864 - CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA Chimica generale ed inorganica: Costituzione della materia Elementi e composti Caratteri strutturali degli atomi Concetto di mole Modello atomico attuale Numeri quantici ed orbitali Configurazione elettronica degli elementi Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi Il legame chimico: covalente, ionico, metallico Aggregati di ioni e molecole Orbitali molecolari Orbitali atomici ibridi e geometria molecolare Complessi di coordinazione Interazioni tra molecole Il legame a ponte idrogeno Struttura e caratteristiche dell’acqua Esempi di struttura di composti chimici binari e ternari (ossidi, acidi, basi, sali) Nomenclatura dei composti Stati di aggregazione della materia Leggi dei gas tensione di vapore Diagrammi di stato Solubilità Classificazione delle reazioni chimiche Numero di ossidazione Stato di soluzione Concentrazione analitica e concentrazione attiva Effetti della natura e della concentrazione del soluto sulle proprietà del solvente Pressione osmotica in soluzioni ideali e in soluzioni elettrolitiche Introduzione alla cinetica chimica Elementi di termodinamica chimica: concetti di entalpia, entropia ed energia libera Cinetica chimica: Energia di attivazione delle reazioni chimiche come variazione di energia libera catalisi Meccanismo di catalisi enzimatica Equilibrio chimico Principio dell’equilibrio mobile Equilibri acido-base Acidi e basi coniugati Forza degli acidi e delle basi Acidi poliprotici Elettroliti anfoteri Prodotto ionico dell’acqua significato e calcolo del pH Idrolisi salina -Soluzioni tampone Soluzioni tampone del sangue Potenziali elettrodici standard Potere ossidante o riducente di una coppia di ossidoriduzione Equazione di Nernst Pila di Daniel Pile a concentrazione Elettrolisi Equilibri di membrana. Chimica organica e propedeutica biochimica: Idrocarburi - Gruppi funzionali, classi di composti organici e loro reattività Reazioni di sostituzione e reazioni di addizione Isomeria costituzionale Stereochimica Reattività dei composti con carbonio sp3: alcani Reazioni di sostituzione nucleofila: alogenuri alchilici, alcoli e tioli Reattività dei composti con carbonio sp2: alcheni Reazioni di addizione elettrofila Dieni Idrocarburi aromatici: reazioni di sostituzione elettrofila Reattività dei composti carbonilici Reazioni di addizione nucleofila Reazioni delle aldeidi e dei chetoni Reazioni degli acidi carbossilici e dei loro derivati: alogenuri acilici, anidridi, esteri, ammidi Reazioni delle ammine Composti polifunzionali Classi di composti di interesse biologico: Protidi Amminoacidi Legame peptidico Strutture delle proteine - Glucidi: monosaccaridi, classificazione, forme acicliche e cicliche Mutarotazione Disaccaridi riducenti e non riducenti Omo ed etero polisaccaridi Glicolipidi - Lipidi: classificazione Acidi grassi, saturi ed insaturi Gliceridi Steroidi Glicerofosfolipidi e sfingofosfolipidi Nucleotidi Basi puriniche e pirimidiniche Nucleosidi, nucleotidi e nucleotidi polifosfato Strutture e funzioni dei polinucleotidi Nucleotidi come coenzimi.