Insegnamento BIOCHIMICA
| Nome del corso di laurea | Medicina veterinaria |
|---|---|
| Codice insegnamento | A006111 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Luca Avellini |
| CFU | 8 |
| Regolamento | Coorte 2025 |
| Erogato | Erogato nel 2025/26 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
BIOCHIMICA GENERALE ED APPLICATA
| Codice | GP005391 |
|---|---|
| CFU | 5 |
| Docente responsabile | Luca Avellini |
| Docenti |
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| Ore |
|
| Attività | Base |
| Ambito | Discipline della struttura, funzione e metabolismo delle molecole di interesse biologico |
| Settore | BIO/10 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Bioenergetica e metabolismo. Ruolo funzionale e processi catabolici e anabolici di glucidi, lipidi e proteine, compresi i meccanismi di transdeaminazione. Meccanismi di regolazione del metabolismo e interrelazioni tra i vari metabolismi nei mammiferi. Principi generali sulle tecniche preparative, e sulle principali tecniche analitiche |
| Testi di riferimento | M.L. Nelson, M.M. Cox "Principi di Biochimica di Lehninger" Zanichelli; K. Wilson, J. Walker “Biochimica e biologia molecolare. Principi e tecniche” Cortina Raffaello |
| Obiettivi formativi | D1 - CONOSCENZE e CAPACITA’ DI COMPRENSIONE Al termine del corso lo studente sarà in grado di conoscere e comprendere: - i principi della bioenergetica e applicarli nell’interpretazione del metabolismo cellulare; - le vie metaboliche che riguardano glucidi, lipidi e proteine e la loro regolazione, la specializzazione metabolica dei principali organi, le integrazioni metaboliche intra-cellulari e inter-organo; - le basi teoriche di tecniche preparative, spettroscopiche, cromatografiche ed elettroforetiche di più comune utilizzo. D2 - CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Alla fine del corso, lo studente dovrà aver sviluppato le seguenti abilità: - applicare le conoscenze acquisite sulle reazioni metaboliche per comprendere le specificità d’organo e tessuto e le differenze tra specie che verranno trattate successivamente nel corso di “Biochimica Veterinaria e Molecolare”; - comprendere, riconoscere e prevedere i diversi adattamenti metabolici conseguenti ai mutamenti alimentari o ambientali, oltre i diversi bisogni fisiologici e legati in generale al benessere animale; - utilizzare le strumentazioni di base del laboratorio biochimico come metodi per la ricerca scientifica nel rispetto dei protocolli della biosicurezza. D3 - AUTONOMIA DI GIUDIZIO Lo studente dovrà essere in grado di argomentare in modo critico e autonomo sugli adattamenti omeostatici attesi in caso di mutamenti, sia normali che patologici, del metabolismo o dell’alimentazione. D4 - ABILITA’ COMUNICATIVE Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di organizzare ed esporre le conoscenze acquisite supportandole con rigore argomentativo, completezza, e capacità di collegamento con altri contesti utilizzando un linguaggio adeguato al pubblico interessato sia in forma scritta che orale. D5 - CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di: - saper integrare e gestire in modo autonomo le conoscenze acquisite con informazioni derivate da testi scientifici o risorse bibliografiche e di impiegare quanto appreso anche in contesti diversi, compresa la ricerca; - possedere una padronanza della materia tale da poter comprendere i contenuti degli insegnamenti successivi quali la biochimica veterinaria, la biologia molecolare, la fisiologia, la patologia generale, la nutrizione, la farmaco-tossicologia e la medicina di laboratorio. Day-one competences 2, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 21, 22, 29, 36. |
| Prerequisiti | |
| Metodi didattici | Il corso si articolerà in - Lezioni frontali (43 ore) in aula che tratteranno tutti gli argomenti previsti dal programma del corso. - Esercitazioni pratiche (7 ore totali) effettuate presso i laboratori didattici (piano seminterrato edificio centrale) che avvieranno gli studenti alla conoscenza/soluzione dei problemi di base del laboratorio biochimico. Gli studenti saranno divisi in 4 gruppi di massimo 20 studenti. |
| Altre informazioni | Il docente renderà disponibile on-line il materiale utilizzato per le lezioni. Su richiesta di gruppi di studenti verranno svolti incontri per il ripasso del programma in prossimità delle sedute d'esame presso le aule del Polo didattico. Il Docente si rende disponibile (previ accordi) anche al di fuori degli orari di ricevimento ufficiali (Mar e Gio 13-14) per spiegazioni sugli argomenti del programma. Durante il periodo delle lezioni gli studenti potranno far riferimento ad un tutor d'aula che gestirà in prima persona il rapporto con i vari Docenti del semestre e li terrà informati su tutti gli strumenti previsti per favorire la loro progressione in carriera. All'inizio del periodo delle lezioni il Docente, in collaborazione con alcuni studenti volontari, creerà un gruppo di lavoro su un social-network, a cui potranno liberamente aderire tutti gli interessati e che consentirà la massima rapidità di diffusione e visibilità ad ogni problema/soluzione di natura logistica o didattica che si presenti durante, o successivamente, allo svolgimento del corso. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Le modalità di verifica dell'apprendimento sono riportate alla pagina https://medvet.unipg.it/files/lm-42/msyllabus_mv_27082024.pdf A006111 - BIOCHIMICA, DOCENTE RESPONSABILE: Prof Luca Avellini |
| Programma esteso | INTRODUZIONE AL METABOLISMO: Richiami sulle proprietà e reattività dei gruppi funzionali che caratterizzano le biomolecole. Trasporti attraverso le membrane (proteine vettrici e canale, trasporto attivo primario e secondario, affinità, specificità e velocità massima), la compartimentazione cellulare. Interazione proteina-ligando e la modificazione conformazionale. Gli enzimi: principi di cinetica enzimatica, cinetica di Michaelis e Menten, cinetica allo stato stazionario, ruolo dei coenzimi e dei gruppi prostetici (NAD, FAD, CoA, PLP, TPP, biotina, lipoato); meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica, modulazione allosterica omotropica ed eterotropica, modello simmetrico e sequenziale, comportamento dell'emoglobina; regolazione covalente reversibile, concetto di secondo messaggero, amplificazione a cascata del segnale. La regolazione automatica: termodinamica e cinetica. Organizzazione del metabolismo, legami ad alta energia libera di idrolisi, ciclo dell'ATP (4 modi di utilizzazione e 4 modi per la sintesi dell'ATP). METABOLISMO GLUCIDICO: Richiami su struttura e reattività dei glucidi. Origine e destini del glucosio, ruolo dell'esochinasi e della glucochinasi; la glicolisi: le singole reazioni delle due fasi, utilizzazione di altri monosaccaridi, destini del piruvato (lattato deidrogenasi e complesso della decarbossilazione del piruvato); gluconeogenesi: origine dei precursori, reazioni specifiche; regolazione reciproca di glicolisi e gluconeogenesi, enzima bifunzionale e fruttosio 2-6 bisfosfato. Sintesi e degradazione del glicogeno, ruolo dell'UDP-glucosio, regolazione allosterica e covalente del metabolismo del glicogeno. Ciclo di Cori. METABOLISMO TERMINALE: Origine dell'Acetil-CoA, Ciclo di Krebs: singole reazioni, ruolo anfibolico, ruolo dell'ossalacetato, reazioni anaplerotiche; regolazione reciproca di piruvato carbossilasi e piruvato deidrogenasi. Catena respiratoria: trasportatori e potenziale red-ox, ciclo dell'ubichinone, le pompe protoniche, il gradiente protonico come forma di immagazzinamento di energia (traslocasi dei nucleotidi adenilici e termogenina); Fosforilazione ossidativa. Regolazione da carico energetico. Resa energetica. I sistemi navetta (del malato-aspartato e del glicerolo-fosfato). METABOLISMO LIPIDICO, PROTEICO ed INTERRELAZIONI METABOLICHE: Richiami su struttura e reattività dei lipidi e delle proteine. Trasporto dei lipidi nel sangue (cenni). AcilCoA sintetasi, ruolo della carnitina e regolazione del trasporto, beta-ossidazione degli acidi grassi saturi ed insaturi e a numero dispari di C: singole reazioni e resa energetica; sintesi e significato dei corpi chetonici. Sintesi del palmitato, reazioni di allungamento e desaturazione, trasporto del citrato e ruolo dell'enzima malico. Generalità sul metabolismo azotato: amminoacidi glucogenici e lipogenici, transdeaminazioni. Interrelazioni metaboliche. METODOLOGIE BIOCHIMICHE. Il metodo scientifico. Principi generali delle tecniche analitiche e preparative di comune utilizzo nel laboratorio biochimico: tecniche cromatografiche (TLC, HPLC, GLC), spettrofotometriche (Legge di Lambert-Beer, curve di taratura, spettrofotometro a singolo e doppio raggio, Fluorimetro), elettroforetiche (SDS-PAGE, Western Blot). |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |
BIOCHIMICA VETERINARIA E MOLECOLARE
| Codice | A006112 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Luca Avellini |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Base |
| Ambito | Discipline della struttura, funzione e metabolismo delle molecole di interesse biologico |
| Settore | BIO/10 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Integrazione e regolazione dei processi metabolici attraverso i sistemi di trasduzione del segnale. Specializzazioni metaboliche dei diversi tessuti; in particolare di fegato, rumine e mammella. Biochimica dei processi digestivi nelle specie monogastriche e poligastriche. Metabolismo azotato e sistemi di escrezione dell’azoto. Approfondimenti e aspetti biochimici e molecolari dell'informazione genetica: richiami su struttura e funzione degli acidi nucleici, metabolismo dei nucleotidi, sintesi e modificazioni post-traduzionali delle proteine. |
| Testi di riferimento | Nelson D.L., Cox M.M. - Principi di Biochimica. Zanichelli, Bologna. Dale J. W., von Schantz M., Plant N. - Dai geni ai genomi.. EdiSES |
| Obiettivi formativi | D1 - CONOSCENZE e CAPACITA’ DI COMPRENSIONE Lo studente dovrà dimostrare una adeguata conoscenza - dei principi di biochimica sistematica in modo da comprendere le specializzazioni metaboliche dei diversi distretti dell'organismo ed in particolare di fegato, rumine e mammella; - dei principi di biochimica comparata in modo da comprendere delle principali differenze metaboliche che sussistono tra le diverse specie animali con particolare riferimento tra specie mono- e poli-gastriche; ammonioteliche, ureoteliche e uricoteliche. - del metabolismo dei nucleotidi e degli acidi nucleici in modo da comprendere la logica molecolare della vita. D2 - CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Alla fine del corso, lo studente dovrà aver sviluppato le seguenti abilità: - applicare le conoscenze apprese per prevedere, interpretare, studiare le diverse esigenze nutrizionali degli animali di interesse veterinario. - comprendere la gestione delle patologie metaboliche in maniera specie-specifica. D3 - AUTONOMIA DI GIUDIZIO Lo studente dovrà essere in grado di: - argomentare in modo critico e autonomo sugli adattamenti omeostatici attesi in caso di mutamenti, sia normali che patologici, del metabolismo o dell’alimentazione; - comprendere come l’omeostasi dipenda dai meccanismi di trasduzione del segnale. D4 - ABILITA’ COMUNICATIVE Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di organizzare ed esporre le conoscenze acquisite supportandole con rigore argomentativo, completezza e capacità di collegamento con altri contesti utilizzando un linguaggio adeguato al pubblico interessato sia in forma scritta che orale D5 - CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di: - saper integrare e gestire in modo autonomo le conoscenze acquisite con informazioni derivate da testi scientifici o risorse bibliografiche e di impiegare quanto appreso anche in contesti diversi, compresa la ricerca; - possedere una padronanza della materia tale da poter comprendere i contenuti degli insegnamenti successivi quali la fisiologia, la patologia generale, la nutrizione e la farmaco-tossicologia. Day-one competences 2, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 21, 22, 24, 29. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo: - Lezioni frontali (26 ore) in aula su tutti gli argomenti del corso. - n° 1 esercitazione pratica (totale 3 4 ore/studente) organizzata come didattica cooperativa per stimolare la comunicazione efficace tra pari e attuare i principi del lavoro di squadra e il rispetto reciproco.- Gli studenti saranno divisi in quattro gruppi (massimo 20 studenti) |
| Altre informazioni | Il docente renderà disponibile on-line il materiale utilizzato per le lezioni. Il docente si rende disponibile (previ accordi) anche al di fuori degli orari di ricevimento ufficiali (Mar e Gio 13-14) per spiegazioni sugli argomenti del programma. Durante il periodo delle lezioni gli studenti potranno far riferimento ad un tutor d'aula che gestirà in prima persona il rapporto con i vari Docenti del semestre e li terrà informati su tutti gli strumenti previsti per favorire la loro progressione in carriera. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Le modalità di verifica dell'apprendimento sono riportate alla pagina https://medvet.unipg.it/files/lm-42/msyllabus_mv_27082024.pdf A006111 - BIOCHIMICA, DOCENTE RESPONSABILE: Prof Luca Avellini |
| Programma esteso | Presentazione del corso e richiami di biochimica generale. Descrizioni delle principali specializzazioni metaboliche dei diversi tessuti e organi. ( 1,5 ore). PROCESSI DIGESTIVI NEI MONOGASTRICI; Digestione, assorbimento e trasporto di carboidrati e lipidi. Lipoproteine: struttura sintesi e ruolo, biosintesi del colesterolo. (2,5 ore) Digestione proteine: ruolo e specificità delle proteasi, assorbimento degli amminoacidi. Bilancio dell’azoto e vie di escrezione: ureogenesi, ruolo di alanina e glutammina, uricogenesi. Ammine biogene. (5 ore). METABOLISMO RUMINALE. Caratteristiche strutturali dei polisaccaridi vegetali: cellulosa, emicellulosa, sostanze pectiche. Fase idrolitica della digestione ruminale dei carboidrati. Fase ossidativa della digestione ruminale dei glucidi: glicolisi anaerobia, via di Entner-Doudoroff , via fosfochetolasica, via del pentoso fosfato (suo ruolo nel metabolismo animale e nei processi scavenger dei ROS). Fase riduttiva del metabolismo glucidico ruminale-Destino dell’acido piruvico: produzione di acetato, propionato, butirrato, lattato, formiato, e H2 metanogenesi (7 ore). Bioidrogenazione: reazioni e significato, gli isomeri coniugati dell’Ac. Linoleico (CLA). Metabolismo dei composti azotati nelle specie poligastriche (1,5 ore). Ghiandola mammaria: sintesi del lattosio e ruolo dell’alfa-lattoalbumina, globuli di grasso, classi di proteine del latte (1,5 ore). METABOLISMO DEI NUCLEOTIDI. Richiami sulle strutture e proprietà dei nucleotidi. Biosintesi “de novo” dei nucleotidi purinici e pirimidinici e loro regolazione. Trasformazione dei ribonucleotidi in deossiribonucleotidi. Vie di riciclo dei nucleotidi purinici. Catabolismo dei nucleotidi purinici.(2 ore). METABOLISMO DEGLI ACIDI NUCLEICI. Meccanismi d’azione, proprietà e utilizzo biotecnologico di enzimi implicati nei meccanismi di replicazione, trascrizione e traduzione nei procarioti e negli eucarioti: DNA polimerasi, DNA ligasi, trascrittasi inversa, RNA polimerasi; maturazione del mRNA ed editing. Cenni sul DNA ricombinante e PCR (3 ore). SINTESI E MODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI DELLE PROTEINE. Proprietà degli enzimi coinvolti nella sintesi proteica (aminoacil-tRNA sintetasi e peptidil transferasi) Modificazioni post-traduzionali delle proteine (2 ore). |