Insegnamento BIOCHIMICA GENERALE
| Nome del corso di laurea | Medicina veterinaria |
|---|---|
| Codice insegnamento | GP005361 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Luca Avellini |
| CFU | 11 |
| Regolamento | Coorte 2018 |
| Erogato | Erogato nel 2018/19 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 1 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
BIOCHIMICA GENERALE ED APPLICATA
| Codice | GP005391 |
|---|---|
| CFU | 5 |
| Docente responsabile | Luca Avellini |
| Docenti |
|
| 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 e ureogenesi. Meccanismi di regolazione del metabolismo e interrelazioni tra i vari metabolismi nei mammiferi. Principi generali sulle tecniche preparative, cromatografiche e spettrofotometriche. |
| 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 | L'insegnamento ha l'obiettivo principale di fornire gli elementi di base per una adeguata conoscenza delle vie metaboliche, delle loro integrazioni e regolazioni e di fornire le basi teoriche delle tecniche preparative, spettroscopiche e cromatografiche di più comune utilizzo. Alla fine del corso, lo studente possiederà le adeguate basi culturali per comprendere le specificità d’organo e tessuto e le differenze tra specie trattate successivamente dalla “Biochimica Veterinaria sistematica e comparata” e per affrontare lo studio delle altre materie successive, soprattutto della fisiologia e della patologia generale nonché della nutrizione e della farmaco-tossicologia. Inoltre lo studente acquisterà la capacità critica necessaria a riconoscere e prevedere i diversi adattamenti metabolici conseguenti ai mutamenti alimentari o ambientali. Infine, lo studente possiederà anche l'abilità di utilizzare i più comuni strumenti di laboratorio per le misurazioni gravimetriche e volumetriche, di eseguire l'estrazione dei lipidi con solventi e di eseguire una TLC. Tali conoscenze e abilità verranno certificate dal superamento dell'esame. |
| 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 stumenti 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. |
| Programma esteso | INTRODUZIONE AL METABOLISMO: 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. La regolazione a distanza, trasduzione del segnale. Compartimentazione cellulare. 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: 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. Via del pentosio fosfato.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: Trasporto dei lipidi nel sangue. 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. Amminoacidi glucogenici e lipogenici, transdeaminazioni, ruolo di alanina e glutammina. Metabolismo azotato e ciclo dell'urea. Interrelazioni metaboliche.METODOLOGIE BIOCHIMICHE. Principi generali delle tecniche analitiche e preparative di comune utilizzo nel laboratorio biochimico: tecniche cromatografiche (TLC, HPLC, GLC) e spettrofotometriche (Legge di Lambert-Beer, curve di taratura, spettrofotometro a singolo e doppio raggio, Fluorimetro). |
CHIMICA GENERALE ED ORGANICA
| Codice | GP005389 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Luca Avellini |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Base |
| Ambito | Discipline applicate agli studi medico-veterinari |
| Settore | CHIM/06 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Introduzione generale alla chimica. CHIMICA GENERALE: struttura atomica degli elementi, reattività e legami interatomici; concentrazione e proprietà delle soluzioni; la chimica in azione: le reazioni. CHIMICA ORGANICA: gruppi funzionali, stereochimica, meccanismi di reazione, classi di composti e relative reazioni. |
| Testi di riferimento | Testi consigliati: Dario Ghigo “Elementi di chimica generale e organica. Per i corsi di area sanitaria.” Libreria Universitaria Bettelheim, Brown, Campbell, Farrell "Chimica e propedeutica biochimica" Edises Diapositive di lezione e bibliografia fornita dal docente. |
| Obiettivi formativi | L’obiettivo principale di questo insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base della chimica generale ed organica, prerequisito fondamentale per il successivo approfondimento in diversi ambiti della chimica e della biologia, con particolare riferimento ai processi biochimici. CONOSCENZE ACQUISITE - Le principali conoscenze acquisite saranno nell’ambito della chimica generale: la struttura atomica e molecolare della materia, la reattività chimica, la termodinamica e l’equilibrio, le proprietà delle soluzioni; nell’ambito della chimica organica: la nomenclatura, la struttura e la reattività dei principali gruppi funzionali (dagli idrocarburi ai composti organici contenenti eteroatomi), i meccanismi di reazione attraverso i quali possono essere razionalizzate le trasformazioni dei composti organici e i principi fondamentali della stereochimica. Lo svolgimento degli esercizi pertinenti gli argomenti trattati nelle lezioni frontali offrirà allo studente la possibilità di valutare e verificare le conoscenze acquisite. COMPETENZE ACQUISITE - Al termine del corso lo studente sarà in grado di utilizzare i concetti di base di chimica generale e organica per il successivo sviluppo delle competenze specifiche nel settore medico-veterinario. In particolare sarà in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per la comprensione in chiave molecolare dei meccanismi biologici di cellule e organismi animali. La comprensione dei meccanismi di reazione consentirà allo studente di razionalizzare le trasformazioni dei composti organici in ambito biochimico. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo: -lezioni frontali in aula (26 ore) riguardanti gli argomenti previsti dal programma del corso, supportate da Power Point e lavagna; alla fine di ogni argomento sono previsti esempi che hanno lo scopo di facilitare, approfondire e incrementare l’apprendimento. -esercitazioni pratiche (4 ore) che consistono nella risoluzione di quesiti riguardanti i calcoli stechiometrici applicati alle soluzioni, il pH, le proprietà colligative e le soluzioni tampone. Sono previsti anche esperimenti dimostrativi su alcuni argomenti del corso presso il laboratorio didattico. Gli studenti saranno divisi in 4 gruppi, ognuno costituito al massimo da 20 studenti. |
| Programma esteso | INTRODUZIONE ALLA CHIMICA CHIMICA GENERALE 1) Struttura atomica degli elementi, reattività e legami interatomici: struttura atomica, gli orbitali, configurazione elettronica, proprietà periodiche degli elementi, reattività degli elementi e regola dell’ottetto, il legame chimico, ibridazione, formule di struttura, risonanza.(7 ore) 2) Interazioni intermolecolari deboli (forze di van der Waals e di London, legame idrogeno); concentrazione e proprietà delle soluzioni: peso molecolare e mole, le soluzioni, calcoli stechiometrici, proprietà colligative. (4 ore) 3) La chimica in azione-le reazioni: velocità di reazione, elementi di termodinamica, equilibrio chimico, catalisi, acidi e basi, pH, titolazioni, sistemi tampone, ossido riduzioni. (4 ore) CHIMICA ORGANICA 1) Gruppi funzionali. (3 ore) 2) Stereochimica. (2 ore) 3) Meccanismi di reazione. (2 ore) 4) Classi di composti e relative reazioni: alcani, alcheni e alchini; idrocarburi aromatici; alcol, eteri e tiocomposti; aldeidi e chetoni; acidi carbossilici; ammine. (4 ore) |
PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
| Codice | GP005390 |
|---|---|
| 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 | Struttura, caratteristiche chimico-fisiche e reattività dei gruppi funzionali in Glucidi, Lipidi, Proteine ed Nucleotidi. Le membrane biologiche e i meccanismi di trasporto transmembrana. Rapporto tra struttura e funzione nelle proteine. |
| Testi di riferimento | Bettelheim, Brown, Campbell, Farrell "Chimica e Propedeutica Biochimica" EdiSESM.L. Nelson, M.M. Cox "Principi di Biochimica di Lehninger" Zanichelli |
| Obiettivi formativi | L'insegnamento ha l'obiettivo principale di fornire gli elementi di base per una adeguata conoscenza delle caratteristiche chimico-fisiche e della reattività dei gruppi funzionali presenti nelle molecole di interesse biologico. Alla fine del corso, lo studente possiederà le adeguate basi culturali per comprendere la struttura e la funzione di glucidi, lipidi e proteine, la cinetica enzimatica e la bioenergetica e sarà in grado di discutere in maniera ragionata sulle singole reazioni delle vie metaboliche studiate nel modulo di Biochimica generale ed applicata. Tali conoscenze e abilità verranno certificate dal superamento dell'esame. |
| Metodi didattici | Il corso si articolerà in:- Lezioni frontali (26 ore) in aula che tratteranno tutti gli argomenti previsti dal programma del corso- Esercitazioni pratiche (per 4 ore totali) effettuate sia in aula che presso i laboratori didattici (piano seminterrato edificio centrale) volte all'approfondimento e all'applicazione pratica di temi trattati durante le lezioni teoriche. Gli studenti saranno divisi in 4 gruppi di massimo 15 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 stumenti 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. |
| Programma esteso | Richiami di chimica organica: reazioni di sostituzione, somma ed eliminazione. Nucleofili ed elettrofili. Stati di ossidazione dell'atomo del carbonio. Basicità delle ammine. Le MOLECOLE di INTERESSE BIOLOGICO:Glucidi - Monosaccaridi e serie steriche: aldosi, chetosi, epimeri. Strutture cicliche e reazioni di emiacetalizzazione, anomeri e mutarotazione, condensazione alcolica, tautomeria cheto-enolica e interconversione degli osi; formazioni di acetali e legame glicosidico, di- e poli-saccaridi. Lipidi - Acidi grassi saturi, mono- e poli-insaturi, essenziali; reazioni di esterificazione, glicerolipidi, molecole anfipatiche, micelle e doppi strati. Steroidi. Modello di membrana biologica - mesomorfismo termotropico, concetto di fluidità di membrana. Poteine - Amminoacidi e loro classificazioni; le reazioni degli amminoacidi: lo zwitterione, formazione di emiamminali e di basi di Shiff, ruolo del piridossalfosfato, decarbossilazione, deaminazione, alfa-beta eliminazione. Il legame peptidico, i 4 livelli di struttura delle proteine, denaturazione e rinaturazione. Nucleotidi: le basi puriniche e pirimidiniche, nucleosidi e legame N-glicosidico, ribosio e desossiribosio, i legami fosfoanidridici.INTRODUZIONE al METABOLISMO:Trasporti attraverso le membrane (diffusione semplice e facilitata, proteine vettrici e canale, trasporto attivo primario e secondario, affinità, specificità e velocità massima), la compartimentazione cellulare.Interazione proteina-ligando e la modificazione conformazionale. |