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 (verygood): 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) Conoscenza della struttura atomica e molecolare (1), legami e proprietà degli elementi (1), proprietà fisiche della materia (2), proprietà dello stato di soluzione (2), equilibri chimici ed in soluzione acquosa (2). Conoscenza della struttura e le caratteristiche funzionali dei composti di interesse biologico: carboidrati (2), lipidi (2), aminoacidi(2) e proteine (2), nucleotidi (2) Programma pratico (12 ore) Preparazione di soluzioni a differente concentrazione (4). Studi in vivo e in vitro. Soluzioni, pH e tamponi. Isolamento e purificazione di componenti cellulari (4). Centrifugazione e relative tecniche di separazione. Tecniche di estrazione e purificazione delle proteine (4). ------------------------------------------------------------ Modulo: 503/2 - BIOCHIMICA VETERINARIA SISTEMATICA E COMPARATA ------------------------------------------------------------ Programma teorico (36 ore) Le origini della biochimica. Bioelementi e biomolecole. Struttura e proprietà delle biomolecole. In particolare: - acqua: caratteristiche chimico-fisiche e correlazione con le macromolecole biologiche - aminoacidi, peptidi, proteine; amminoacidi precursori di ormoni e neurotrasmettitori (2) organizzazione strutturale delle proteine (2); mioglobina ed emoglobina: confronto tra le curve di ossigenazione; cenni sulle emoglobine patologiche: l’emoglobina S.(2) - enzimi: classificazione, meccanismo d’azione, cinetica enzimatica, regolazione dell’attività enzimatica; effetto del pH e della temperatura; (2) enzimi allosterici; gli isoenzimi come marker diagnostici (1) - inibizione enzimatica irreversibile e reversibile,(2) variazione dei parametri cinetici in presenza di inibitori; inibitori suicidi e loro applicazioni biochimico-farmaceutiche(2) - lipidi: funzioni e classificazione (2)- Carboidrati: funzioni e classificazione (2)- Vitamine e coenzimi (2) Principi generali di bioenergetica e termodinamica (2) Aspetti biochimici della digestione e dell’assorbimento di glucidi, lipidi e proteine (3). Metabolismo dei glucidi e sua regolazione (2) Metabolismo dei lipidi e sua regolazione (2) Metabolismo dei composti azotati e sua regolazione. (2) Rumine: popolazione ruminale. Metabolismo di polisaccaridi, lipidi e composti azotati (3). Vitamine e oligoelementi. Dismetabolie ruminali. (1) Esercizio fisico: fonti di energia. Contrazione muscolare: proteine contrattili, ruolo del calcio.(1) Variazioni di parametri ematologici, enzimi ed ormoni durante l’esercizio. (1) Programma pratica (24 ore) Isolamento e purificazione di componenti cellulari (2). Centrifugazione e relative tecniche di separazione. (2) Tecniche di estrazione e purificazione delle proteine (3) . Determinazione della composizione aminoacidica. Tecniche spettroscopiche, elettroforetiche e cromatografiche (3). Metodi di rivelazione e valutazioni quantitative. Blotting - Western blotting nello studio delle proteine: applicazioni biochimiche e diagnostiche. (4) Saggi immunologici (ELISA- RIA) (2) . Tecniche di biologia molecolare (2). Tecnologia del DNA ricombinante: principi generali. (2) Reazione a Catena della Polimerasi (PCR): principi e applicazioni diagnostiche (4)

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 503/1 - PROPEDEUTICA BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ Theoretical program (18 hours) Knowledge of the atomic and molecular structure (1), bonds and properties of the elements (1), physical properties of matter (2), properties of the state of solution (2), chemical equilibria and in aqueous solution (2). Knowledge of the structure and functional characteristics of compounds of biological interest: carbohydrates (2), lipids (2), amino acids (2) and proteins (2), nucleotides (2) Practical program (12 hours) Preparation of solutions with different concentrations (4). In vivo and in vitro studies. Solutions, pH and buffers. Isolation and purification of cellular components (4). Centrifugation and related separation techniques. Protein extraction and purification techniques (4). ------------------------------------------------------------ Modulo: 503/2 - BIOCHIMICA VETERINARIA SISTEMATICA E COMPARATA ------------------------------------------------------------ Theoretical program (36 hours) The origins of biochemistry. Bioelements and biomolecules. Structure and properties of biomolecules. In particular: - water: chemical-physical characteristics and correlation with biological macromolecules - amino acids, peptides, proteins; amino acids precursors of hormones and neurotransmitters (2) structural organization of proteins (2); myoglobin and hemoglobin: comparison between oxygenation curves; notes on pathological hemoglobins: hemoglobin S. (2) - enzymes: classification, mechanism of action, enzymatic kinetics, regulation of enzymatic activity; effect of pH and temperature; (2) allosteric enzymes; isoenzymes as diagnostic markers (1) - irreversible and reversible enzymatic inhibition, (2) variation of the kinetic parameters in the presence of inhibitors; suicide inhibitors and their biochemical-pharmaceutical applications (2) - lipids: functions and classification (2) - Carbohydrates: functions and classification (2) - Vitamins and coenzymes (2) General principles of bioenergetics and thermodynamics (2) Biochemical aspects of digestion and absorption of carbohydrates, lipids and proteins (3). Metabolism of carbohydrates and its regulation (2) Metabolism of lipids and its regulation (2) Metabolism of nitrogen compounds and its regulation. (2) Rumen: rumen population. Metabolism of polysaccharides, lipids and nitrogen compounds (3). Vitamins and trace elements. Rumen dysmetabolies. (1) Exercise: sources of energy. Muscle contraction: contractile proteins, role of calcium. (1) Changes in haematological parameters, enzymes and hormones during exercise. (1) Practical program (24 hours) Isolation and purification of cellular components (2). Centrifugation and related separation techniques. (2) Protein extraction and purification techniques (3). Determination of the amino acid composition. Spectroscopic, electrophoretic and chromatographic techniques (3). Methods of detection and quantitative evaluations. Blotting - Western blotting in the study of proteins: biochemical and diagnostic applications. (4) Immunoassays (ELISA-RIA) (2). Molecular biology techniques (2). Recombinant DNA technology: general principles. (2) Polymerase Chain Reaction (PCR): Principles and Diagnostic Applications (4)