Insegnamento CHIMICA BIOLOGICA

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Nome del corso di laurea Scienze biologiche
Codice insegnamento 55008608
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Lorena Urbanelli
Docenti
  • Lorena Urbanelli
Ore
  • 56 Ore - Lorena Urbanelli
CFU 8
Regolamento Coorte 2022
Erogato Erogato nel 2023/24
Erogato altro regolamento
Informazioni sull'attività didattica
Attività Caratterizzante
Ambito Discipline biomolecolari
Settore BIO/10
Anno 2
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Il corso si propone di fornire alle studentesse e agli studenti conoscenze riguardanti il rapporto struttura/funzione delle principali macromolecole biologiche (proteine, carboidrati e lipidi), con particolare riguardo per le proteine e la loro funzione enzimatica e di trasporto. Il corso si propone inoltre di illustrare i principi del metabolismo energetico cellulare, fornendo gli elementi essenziali delle principali vie cataboliche per l’utilizzo energetico di carboidrati, lipidi e aminoacidi
Testi di riferimento Nelson, M.M.Cox, Principi di Biochimica di Lehninger, Ed. Zanichelli
Obiettivi formativi Il corso permetterà agli studenti di comprendere la relazione tra la struttura e la funzione per le principali macromolecole biologiche (proteine, carboidrati, lipidi), ed in maggiore dettaglio la relazione struttura/funzione nelle proteine con alcuni esempi dettagliati costituiti da enzimi e proteine di trasporto. Inoltre, gli studenti acquisiranno competenze relative al metabolismo energetico della cellula e alle principali caratteristiche del catabolismo delle molecole energetiche (carboidrati, lipidi, proteine), per raggiungendo una comprensione delle relazioni esistenti tra le diverse vie del metabolismo energetico. L’obiettivo è la comprensione delle principali caratteristiche strutturali e funzionali dei costituenti chimici della cellula e le principali modalità che consentono l’utilizzo energetico della materia biologica.
Prerequisiti Il corso prevede come prerequisiti nozioni di base Biologia generale sull’organizzazione della cellula eucariotica e procariotica, di Chimica generale (legami chimici, pH e soluzioni, reazioni di ossidoriduzione) e di Chimica organica (proprietà dei principali gruppi funzionali che caratterizzano la chimica del carbonio.
Metodi didattici Il corso prevede i) lezioni frontali con diapositive, ii) proiezione di video riguardanti specifici argomenti di lezione, iii) esercitazioni in aula con test a risposta multipla e aperti sugli argomenti affrontati a lezione, iv) simulazione dell'esame scritto.
Altre informazioni Per il calendario delle attività didattiche (date e orari delle lezioni, aula) consultare il sito web del corso di laurea presso dcbb.unipg.it
Modalità di verifica dell'apprendimento L’esame finale consisterà in un test scritto su tutti gli argomenti (40 minuti, 30 domande a scelta multipla) per determinare la comprensione di base degli argomenti del corso, e in un esame orale, per gli studenti che hanno raggiunto una valutazione sufficiente (18/30) per discutere le criticità emerse durante la prova scritta
Gli studenti che non raggiungeranno una valutazione sufficiente (18/30) nella parte scritta possono discutere i punti critici durante la parte orale o previo appuntamento con il docente
In caso di impossibilità di prove di esame in presenza, l’esame sarà svolto mediante l’utilizzo di una piattaforma online come da Regolamento di Ateneo
Gli studenti con disabilità o DSA possono consultare la pagina web www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Caratteristiche e classificazione degli aminoacidi. Proprietà acido-base. Aminoacidi modificati e derivati degli aminoacidi. Il legame peptidico. Il punto isolettrico dei peptidi Le proteine e i loro livelli strutturali (struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria). La struttura secondaria delle proteine: alfa-eliche, foglietti beta, ripiegamenti beta. La struttura terziaria e le interazioni deboli: legami idrogeno, interazioni elettrostatiche, interazioni idrofobiche e forze di van der Waals. Ripiegamento e denaturazione delle proteine. Proteine fibrose: cheratina, collagene, fibroina. La mioglobina: struttura, gruppo eme, curva di legame dell'ossigeno. L'emoglobina: curva di legame dell'ossigeno, transizione stato T-R. Effetto Bohr e trasporto della CO2.
Gli enzimi. Cinetica e coordinata di reazione delle reazioni catalizzate e non catalizzate. Il concetto di stato di transizione. Interazione enzima-substrato. La cinetica di Michaelis e Menten: concetto di velocità iniziale e stato stazionario. La linearizzazione dell'equazione di Michaelis e Menten. Inibitori reversibili e irreversibili. Gli inibitori reversibili: aspetti cinetici. Regolazione dell'attività enzimatica: meccanismi reversibili e irreversibili. I lipidi: caratteristiche chimico-fisiche. Gli acidi grassi: lunghezza, saturazione e nomenclatura. Trigliceridi e fosfogliceridi. Gli sfingolipidi. Il colesterolo: caratteristiche e ruolo nelle membrane biologiche. I carboidrati: i monosaccaridi aldosi e chetosi. Gli epimeri. La ciclizzazione. I disaccaridi: il legame glicosidico. I polisaccaridi: funzioni di riserva e strutturali.
Il metabolismo: reazione endoergoniche ed esoergoniche. Le reazioni accoppiate: il ruolo e la struttura dell'ATP. Il coenzima A, i coenzimi piridinici, i coenzimi flavinici. La glicolisi: fase di investimento e la fase di recupero energetico. Fermentazione lattica e alcolica. La gluconeogenesi: le tappe differenti rispetto alla glicolisi. La via del pentoso fosfato: fase ossidativa e fase non ossidativa. La piruvato deidrogenasi. Il ciclo di Krebs. Le reazioni anaplerotiche. La catena di trasporto degli elettroni. La formazione del gradiente chemiosmotico. La ATP sintasi: subunità F0 ed F1. La catalisi rotazionale dell'ATP. La beta-ossidazione degli acidi grassi. I corpi chetonici. Il ciclo dell’urea: la sintesi del carbamil-fosfato. La fase mitocondriale e la fase citosolica.
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