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.

Metodi didattici

L'attività didattica si svolge in aula o per via telematica, verte su lezioni frontali con dibattito con gli studenti sulle tematiche trattate e con l ausilio di  diapositive  e filmati esplicativi. Le verifiche in itinere vengono fatte invitando gli studenti a rispondere a domande sugli argomenti trattati a  lezione. La frequenza alle lezioni è obbligatoria. Le attestazioni di frequenza dei singoli Corsi Integrati verranno rilasciate a seguito del raggiungimento di almeno il 75% di presenza, purché il numero di ore frequentate non sia inferiore al 50% per singolo modulo.

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.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento sarà effettuata in almeno tre sessioni annue, ciascuna formata da due appelli. L’esame sarà orale con lo scopo di accertare la preparazione del candidato. Il candidato sosterrà all’inizio l’esame del modulo di Chimica e Propedeutica Biochimica e di seguito sosterrà l’esame del modulo di Biochimica solo se la Commissione ne ritiene sufficiente la preparazione.  La valutazione della preparazione finale terrà conto dell’impegno dimostrato durante il corso delle lezioni, del grado di preparazione raggiunto, della proprietà di linguaggio in relazione agli argomenti trattati e delle capacità espositive. Verrà valutata insufficiente una preparazione con lacune grossolane in uno o più argomenti trattati; la sufficienza prevede la conoscenza non frammentaria degli argomenti. ​​​​​​​

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome A-L ------------------------------------------------------------ Modulo: 452 - BIOCHIMICA Programma di Biochimica e Biologia Molecolare 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. Gli acidi nucleici: struttura. Conformazione e topologia del DNA e dellRNA in struttura secondaria e terziaria. Melting e riassoci azione. Le nuove proprietà del DNA secondo Montagneur. Proteine associate al DNA procariote e al DNA nucleare; epigenetica e dinamica della cromatina. Struttura e anatomia molecolare dei geni nei procarioti e negli eucarioti. Basi molecolari del flusso dellinformazione biologica: replicazione delDNA nei diversi organismi, enzimi e regolazione; le telomerasi; correzione del DNA; riparazione del DNA; trascrizione del RNA, enzimi e regolazione negli organismi procarioti ed eucarioti; il codice genetico; splicing, splicing alternativo, RNA editing e transplicing; maturazione del messaggero; biogenesi , struttura e funzione dei principali RNA; regolazione dellespressione genica nei procarioti e negli eucarioti; fattori di trascrizione costitutivi ed inducibili; le RNAP nei procarioti e negli eucarioti; geni bersaglio e attività trascrizionale; la spRNAP IV nelluomo; struttura del nucleo; i geni istonici: trascrizione e maturazione dei relativi messaggeri e  traduzionei; i geni rDNA: anatomia, trascrizione e relativa regolazione, maturazione dei trascritti 45s; sistemi di sorveglianza dei messaggeri: il sistema SKI7 e il sistema NMD; anali dettagliata dei meccanismi di RNA interferenza;  I geni trascritti dalla RNAP III; Biogenesi, struttura e funzione dei ncRNA, con particolare riferimento ai LncRNA e agli RNA Y; il traffico esosomiale nei fluidi biologici: principale funzione biologica. 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 - 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 Nerst - 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 – Fenomeno dell’ Isomeria - 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 Programma di Biochimica e Biologia Molecolare 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. Gli acidi nucleici: struttura. Conformazione e topologia del DNA e dellRNA in struttura secondaria e terziaria. Melting e riassoci azione. Le nuove proprietà del DNA secondo Montagneur. Proteine associate al DNA procariote e al DNA nucleare; epigenetica e dinamica della cromatina. Struttura e anatomia molecolare dei geni nei procarioti e negli eucarioti. Basi molecolari del flusso dellinformazione biologica: replicazione delDNA nei diversi organismi, enzimi e regolazione; le telomerasi; correzione del DNA; riparazione del DNA; trascrizione del RNA, enzimi e regolazione negli organismi procarioti ed eucarioti; il codice genetico; splicing, splicing alternativo, RNA editing e transplicing; maturazione del messaggero; biogenesi , struttura e funzione dei principali RNA; regolazione dellespressione genica nei procarioti e negli eucarioti; fattori di trascrizione costitutivi ed inducibili; le RNAP nei procarioti e negli eucarioti; geni bersaglio e attività trascrizionale; la spRNAP IV nelluomo; struttura del nucleo; i geni istonici: trascrizione e maturazione dei relativi messaggeri e  traduzionei; i geni rDNA: anatomia, trascrizione e relativa regolazione, maturazione dei trascritti 45s; sistemi di sorveglianza dei messaggeri: il sistema SKI7 e il sistema NMD; anali dettagliata dei meccanismi di RNA interferenza;  I geni trascritti dalla RNAP III; Biogenesi, struttura e funzione dei ncRNA, con particolare riferimento ai LncRNA e agli RNA Y; il traffico esosomiale nei fluidi biologici: principale funzione biologica. 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 - 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 Nerst - 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 – Fenomeno dell’ Isomeria - 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.