Conoscenza e capacità di comprensione: la studentessa/lo studente dovrà dimostrare la padronanza delle conoscenze relative alla terminologia della Biochimica.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate: la studentessa/lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito competenze e strumenti per descrivere in modo completo i contenuti del corso, utilizzando correttamente la terminologia scientifica. Dovrà anche dimostrare di essere in grado di utilizzare le conoscenze di base acquisite per la comprensione di altre discipline.

Autonomia di giudizio: la studentessa/lo studente dovrà essere in grado di discutere criticamente i diversi aspetti riguardanti la Biochimica.

Abilità comunicative: capacità di utilizzare un lessico scientifico coerente alla materia trattata.

Capacità di apprendere: la studentessa/lo studente dovrà dimostrare di aver affrontato in maniera autonoma e proficua lo studio sistematico della Biochimica e di essere in grado di trasferire le nozioni teoriche apprese in situazioni applicative reali.

Conoscenze in chimica generale, chimica organica e conoscenze di base di organizzazione cellulare

1) Fondamenti di Biochimica
2) Le macromolecole biologiche
3) Struttura e funzione dell'emoglobina e mioglobina
4) Gli enzimi, concetti di base e cinetica
5) Gli enzimi, strategie catalitiche
6) Gli enzimi, strategie di regolazione
7) Membrane biologiche, canali e pompe di membrana
8) Le vie di trasduzione del segnale
9) Il metabolismo: concetti generali, diversità metabolica nel regno vegetale e animale
10) Il metabolismo del glucosio: la glicolisi, la gluoconeogenesi e la via del pentosio fosfato.
11) Ciclo di Krebs e vie metaboliche centrali
12) Le biosintesi riduttive: la sintesi di acidi grassi, amido e glicogeno.
13) La fosforilazione ossidativa, il gradiente protonico e la sintesi di ATP.

David L. Nelson, Michael M. Cox – Introduzione alla Biochimica di Lehninger
https://www.zanichelli.it/ricerca/prodotti/introduzione-alla-biochimica-di-lehninger-nelson-cox-001

Berg, Tymoczko, Gatto, Stryer – Biochimica
https://www.zanichelli.it/ricerca/prodotti/biochimica-001?qid=9788808520289

1) Comparazione e analisi dell’unità della biologia, a livello di organismo e di biochimica cellulare; discussione delle principali interazioni tra gli atomi; descrizione della struttura dell’acqua e il suo contributo alle interazioni tra molecole per mezzo dell’effetto idrofobico. 2) Descrizione delle principali macromolecole di interesse biologico: gli zuccheri; esempi di monosaccaridi di utilità biochimica; il legame glicosidico; esempi di disaccaridi; cenni di oligosaccaridi; polisaccaridi di utilità biochimica. Definizione di amminoacido; proprietà acido-base; classificazione degli amminoacidi; il legame peptidico e sue caratteristiche. Basi puriniche e pirimidiniche, loro caratteristiche; definizione di nucleoside e nucleotide; definizione di acido nucleico; il DNA, sua struttura e caratteristiche; l'RNA. I lipidi, loro classificazione e significato biologico/biochimico. 3) Struttura e funzione dell'emoglobina e mioglobina: il gruppo eme; catabolismo del gruppo eme; legame cooperativo e significato biologico; monossido di carbonio e legame al gruppo eme; effettori allosterici; malattie associate a difetti dell'emoglobina. 4) Gli enzimi, concetti di base e cinetica: descrizione del modo in cui sono correlate la catalisi enzimatica di una reazione, la sua termodinamica e la formazione dello stato di transizione; caratteristiche dei siti attivi; definizione della velocità di reazione e sua determinazione; inibizione enzimatica reversibile ed irreversibile. 5) Gli enzimi, strategie catalitiche: descrizione ed esempi delle principali strategie catalitiche adottate dagli enzimi; catalisi covalente; catalisi generale acido-base; catalisi per prossimità; catalisi da ioni metallici. 6) Gli enzimi, strategie di regolazione: caratteristiche degli enzimi allosterici; descrizione dell’inibizione a feedback; definizione degli isoenzimi e loro significato funzionale nel metabolismo; descrizione dell’attività delle proteina chinasi e delle proteina fosfatasi; ruolo della fosforilazione; definizione di zimogeno, suo meccanismo di attivazione ed importanza biochimica. 7) Membrane biologiche, canali e pompe di membrana: la composizione e l’architettura delle membrane biologiche; distinzione fra trasporto passivo e attivo; definizione di trasporto attivo primario e secondario; descrizione dei meccanismi con cui sono controllati i canali ionici. 8) Le vie di trasduzione del segnale: descrizione delle caratteristiche principali di un circuito di trasduzione del segnale; definizione di secondo messaggero; confronto tra le modalità con cui il recettore del glucagone ed il recettore dell’insulina trasmettono un evento di legame del ligando attraverso la membrana cellulare per scatenare una cascata di segnalazione intracellulare. 9) Il metabolismo e bioenergetica: concetti generali, le reazioni accoppiate, trasferimento di gruppi fosforici ed ATP. Le ossidoriduzioni tramite NADH e FADH2. Catabolismo ed anabolismo. Diversità metabolica nel regno vegetale e animale. 10) Metabolismo dei glucidi: la glicolisi, la gluconeogenesi e la via del pentosio fosfato. Le fermentazioni lattica e alcolica. Principi di regolazione metabolica e il ruolo degli ormoni 11) Ciclo di Krebs e vie metaboliche centrali. Il ciclo del gliossilato. La beta-ossidazione degli acidi grassi. 12) Le biosintesi riduttive: la biosintesi degli acidi grassi, del glicogeno negli animali, dell’amido e del saccarosio nelle piante. Accenni al ciclo di Calvin. 13) La catena di trasporto degli elettroni, la fosforilazione ossidativa e sua regolazione. Meccanismo chemioosmotico per la sintesi di ATP nei mitocontri e nei cloroplasti. Struttura e meccanismo dell'ATP sintasi.

Lezioni frontali con presentazione PowerPoint delle diverse tematiche e discussione in aula. Utilizzo della piattaforma interattiva Wooclap a supporto di alcune lezioni.

Materiale a supporto della didattica verrà caricato in Moodle nella classe dedicata al corso.

La modalità di verifica consta in un esame in presenza diviso in 2 parti:
1. un test scritto erogato su Moodle di 40 domande (0,5 punti/domanda), sia a scelta multipla che vero/falso, su tutto il programma che si supera rispondendo correttamente a ¾ delle domande.
2. un esame orale a cui si accede dopo aver superato la prima prova e consiste nel rispondere a domande su argomenti specifici.
Il punteggio è in trentesimi e si ottiene sommando i punti del test scritto (max 20/30) con quelli della prova orale (max 10/30).