CHIMICA E BIOCHIMICA BIOLOGIA E GENETICA - canale 1

Anno accademico 2018/2019 - 1° anno
Docenti Crediti: 5
SSD
  • BIO/13 - Biologia applicata
  • BIO/10 - Biochimica
Organizzazione didattica: 125 ore d'impegno totale, 90 di studio individuale, 35 di lezione frontale
Semestre:
ENGLISH VERSION

Obiettivi formativi

  • BIOLOGIA E GENETICA

    Studio integrato della cellula e degli organismi viventi, con particolare riguardo ai meccanismi di base coinvolti nei seguenti processi: duplicazione e trasmissione dell'informazione genetica, sua espressione, sviluppo, differenziamento, proliferazione cellulare, biogenesi di organelli e strutture cellulari, interazione fra le cellule, basi biologiche del comportamento e dell'evoluzione.

  • CHIMICA E BIOCHIMICA

    Il corso si prefigge di fornire una basilare preparazione di chimica generale inorganica e organica e di biochimica tale da comprendere la struttura e la funzione delle molecole di interesse biologico e del significato dei principali eventi metabolici. Al termine del modulo lo studente avrà appreso delle conoscenze generali sulle basi molecolari della vita, sulle proprietà chimiche fondamentali delle sostanze, sulla struttura e funzione delle macromolecole implicate nei processi vitali e sulle trasformazioni metaboliche delle biomolecole necessarie per il funzionamento dell’organismo umano. Inoltre, lo studente comprenderà il significato delle variazioni delle principali vie metaboliche in diversi contesti fisiologici e patologici.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

  • BIOLOGIA E GENETICA

    Lezioni frontali del docente tramite slides in powerpoint

  • CHIMICA E BIOCHIMICA

    Lezioni frontali


Prerequisiti richiesti

  • BIOLOGIA E GENETICA

    Nessuno

  • CHIMICA E BIOCHIMICA

    Il corso prevede i requisiti minimi di base per poter seguire con profitto le lezioni e affrontare l’esame finale. Lo studente che frequenta il corso di Chimica e Biochimica dovrà conoscere i concetti fondamentali di Chimica Generale e Inorganica e Chimica Organica oltre che di fisica e biologia (acquisiti nel corso delle Scuole Medie Superiori).


Frequenza lezioni

  • BIOLOGIA E GENETICA

    Frequenza obbligatoria

  • CHIMICA E BIOCHIMICA

    Obbligatoria


Contenuti del corso

  • BIOLOGIA E GENETICA

    La teoria cellulare: cellule ed organismi.

    Organizzazione strutturale e funzionale delle cellule eucariotiche e procariotiche.

    Principi e meccanismi biologici e molecolari dell’evoluzione.

    Membrane cellulari: struttura e funzioni.

    Organuli cellulari: struttura, funzioni ed evoluzione.

    Il citoscheletro

    Il genoma nucleare e degli organuli.

    Cromatina e cromosomi.

    La duplicazione del DNA: meccanismi molecolari.

    Espressione e funzioni biologiche del genoma.

    Classificazione e struttura dei geni eucariotici e procariotici

    Trascrizione: sintesi e rielaborazione degli RNA

    Il codice genetico.

    La sintesi proteica.

    Mutazioni genetiche

    La divisione cellulare: scissione binaria, mitosi e meiosi.

    Modalità di trasmissione dei caratteri genetici nell’Uomo. La genetica mendeliana. I

    limiti del modello mendeliano.

  • CHIMICA E BIOCHIMICA

    La struttura dell'atomo: il nucleo e gli elettroni. Organizzazione degli elettroni attorno al nucleo ed elettronegatività. Il legame chimico. L'equilibrio chimico (equilibrio acido base). Le reazioni di ossido-riduzione. pH, pK e sistemi tampone. Le famiglie dei composti del carbonio, nomenclatura, proprietà fisiche, loro reazioni caratteristiche e di interesse biologico: Idrocarburi saturi, insaturi ed aromatici. I gruppi funzionali: alcoli, fenoli ed analoghi solforati; composti carbonilici (aldeidi, chetoni, ac. carbossilici e loro derivati). Le ammine. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Lipidi: acidi grassi, lipidi semplici, lipidi complessi e steroidi. Proteine: aminoacidi ed il legame peptidico, organizzazione strutturale. Le principali vie metaboliche ed i loro siti di controllo: metabolismo glucidico, lipidico e metabolismo degli amminoacidi. Le vitamine e le loro implicazioni metaboliche e nelle patologie


Testi di riferimento

  • BIOLOGIA E GENETICA

    De Leo e Coll, Biologia e Genetica, Terza edizione - Ed Edises

     

    NOTA: E’ importante utilizzare la edizione più recente

  • CHIMICA E BIOCHIMICA
    • CHIMICA E BIOCHIMICA

      TESTO DI CHIMICA GENERALE, INORGANICA ED ORGANICA

      1. Chimica e Biochimica (solo per la parte di chimica e propedeutica biochimica) – M. Bertoldi, D. Colombo, O. Marin, P. Palestini - EdiSES

      TESTI DI BIOCHIMICA

      2. Introduzione alla Biochimica di Lehninger – D.L. Nelson, M.M. Cox – ZANICHELLI

      3. Biochimica medica – Siliprandi, Tettamanti – PICCIN


Programmazione del corso

BIOLOGIA E GENETICA
 ArgomentiRiferimenti testi
1BASI CHIMICHE E ORGANIZZAZIONE MOLECOLARE DELLA VITADe Leo e Coll - Cap 1 
2LE BASI DELL’ORGANIZZAZIONE BIOLOGICA E STRUTTURA DELLA CELLULADe Leo e Coll - Cap 2 
3STRUTTURA E FUNZIONE DEL GENEDe Leo e Coll - Cap 4 + slides 
4DUPLICAZIONE DEL DNADe Leo e Coll - Cap 4 + slides 
5TRASCRIZIONE E MATURAZIONE DEGLI RNADe Leo e Coll - Cap 4 + slides 
6SINTESI PROTEICADe Leo e Coll - Cap 4 + slides 
7MUTAZIONIDe Leo e Coll - Cap 10 
8GENETICA MENDELIANADe Leo e Coll - Cap 11 
CHIMICA E BIOCHIMICA
 ArgomentiRiferimenti testi
1Struttura della materia e Sistemi di misuraTesto 1: cap. 1 
2Atomo e sue proprietà periodiche: configurazione elettronicaTesto 1: cap. 2-3 
3Il legame chimicoTesto 1: cap. 4 
4Reazioni chimiche e reazioni di ossidoriduzioneTesto 1: cap. 4-5 
5Le soluzioni; calcolo della concentrazione delle soluzioni.Testo 1: cap. 6 
6Acidi e basi; il pH. Soluzioni tamponeTesto 1: cap. 7 
7Gruppi funzionaliTesto 1: cap. 8-11 
8ELEMENTI DI CHIMICA ORGANICA IDROCARBURI 
9Alcani, cicloalcani; reazioni degli alcani (cenni). Alcheni, Cicloalcheni, Dieni ciclici. Reazioni degli acheni (cenni). Polimeri. Alchini Benzene. Struttura, aromaticità. Reazioni caratteristiche del benzene (cenni). Alogenuri alchilici: cenniTesto 1: cap. 9,12 (12.1, .2, .3) 
10Carboidrati e lipidiTesto 1: cap.13-14 
11La struttura degli aminoacidi. Il legame peptidico. Organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria. Le proteine globulari: albumina e cromoproteine. Proteine fibrose: collagene, elastina, cheratina. Le immunoglobuline e le lipoproteine plasmatiche. Cenni sui metodi di purificazione delle proteine: cromatografia, elettroforesi, Western blottingTesto 2: cap. 3-4 
12La struttura dell’Eme. Inserimento dell’ossigeno. La Mioglobina: struttura e funzione. Analogie e differenze con l’Emoglobina. L’Emoglobina: struttura e funzione. Il trasporto dell’ossigeno e del biossido di carbonio. L’effetto Bohr. Il 2,3-bisfosfoglicerato e suo ruolo fisiologico. Funzione tampone dell’emoglobina. Cenno sulle varianti emoglobiniche: emoglobina fetale. Cenni sulle emoglobinopatieTesto 2: cap. 5 
13GLI ENZIMI Cenni di termodinamica delle reazioni in biochimica. L’energia libera di Gibbs. L’energia di attivazione e ruolo degli enzimi nell’abbassamento del suo valore. Lo stato di transizione nelle razioni. Curve di saturazione. Effetto della concentrazione del substrato. La curva e l’equazione di Michaelis-Menten. Significato della Km e della Vmax. L’inibizione enzimatica. Enzimi nella diagnostica. Regolazione enzimaticaTesto 2: cap. 6 
14IL METABOLISMO GLUCIDICO: glicolisi, gluconeogenesi, il ciclo di Krebs. Le fermentazioni e LDH. Ciclo di Cori e dell'alanina. Il destino metabolico del piruvato. Metabolismo del glicogeno.Testo 2: cap. 7, 12, 14 , 15, 16, 19 (parti curate a lezione) 
15IL METABOLISMO LIPIDICO. Ossidazione degli acidi grassi e regolazione. I corpi chetonici e la loro utilizzazione energetica.Testo 2: cap. 10, 17  
16IL METAB. DEGLI AA. reazioni di transaminazione, deaminazione e decarbossilazione (amine biogene). Le principali transaminasi nelle patologie epatiche e nell’ischemia cardiaca: GOT e GPT. La Glutammato deidrogenasi. Ciclo dell'Urea.Testo 2: cap. 18 Testo 3: cap. 13 (parti curate a lezione)  
17LE VITAMINE e le loro implicazioni metaboliche e nella patologia.Testo 2: cap. 8  

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

  • BIOLOGIA E GENETICA

    Esame orale: tre domande, incluso un esercizio di genetica mendeliana

  • CHIMICA E BIOCHIMICA

    Esame orale


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  • BIOLOGIA E GENETICA

    Ruolo dei lisosomi

    Le mutazioni puntiformi

    Il codice genetico

    differenze tra eucarioti e procarioti

    funzione del nucleolo

  • CHIMICA E BIOCHIMICA

    1 Le reazioni di ossido-riduzione

    2 Regolazione della glicolisi

    3 Significato clinico-diagnostico delle Transaminasi