CHIMICA E BIOCHIMICA BIOLOGIA E GENETICA - canale 1
Anno accademico 2017/2018 - 1° anno- BIOLOGIA E GENETICA: Marco Ragusa
- CHIMICA E BIOCHIMICA: Carmelina Daniela Anfuso
SSD
- BIO/13 - Biologia applicata
- BIO/10 - Biochimica
Semestre: 1°
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 preparazione di chimica generale, inorganica e organica e di biochimica adeguata alla comprensione della struttura e funzione delle molecole di interesse biologico e del significato dei principali eventi metabolici. Al termine del modulo lo studente avrà appreso conoscenze generali sulle basi molecolari della vita, dalle proprietà chimiche fondamentali delle sostanze, alla struttura e alla funzione delle macromolecole implicate nei processi vitali, sia a livello cellulare sia extracellulare, alle 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.
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 acquisire i concetti fondamentali di Chimica Generale e Inorganica e Chimica Organica (acquisiti nel corso delle Scuole Medie Superiori) ed avere una base di conoscenze di fisica e biologia della cellula.
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
Elementi di Chimica generale, inorganica ed organica.
Biochimica ed implicazioni cliniche.
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
TESTI DI CHIMICA GENERALE, INORGANICA ED ORGANICA
1. Principi di Chimica generale e organica - E. Santaniello, M. Alberghina, M. Coletta, S. Marini – PICCIN
2. Chimica e Propedeutica Biochimica – Bettelheim, Brown, Campbell, Farrel – EdiSES
3. Chimica generale, Chimica organica, Propedeutica biochimica – K.J. Denniston, J.J. Topping, R.L. Caret – McGraw-Hill
4. Chimica e Biochimica (solo per la parte di chimica e propedeutica biochimica) – M. Bertoldi, D. Colombo, O. Marin, P. Palestini - EdiSES
TESTI DI BIOCHIMICA
5. Introduzione alla Biochimica di Lehninger – D.L. Nelson, M.M. Cox – ZANICHELLI
6. Biochimica medica – Siliprandi, Tettamanti – PICCIN
Programmazione del corso
| BIOLOGIA E GENETICA | |||
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | BASI CHIMICHE E ORGANIZZAZIONE MOLECOLARE DELLA VITA | De Leo e Coll - Cap 1 | |
| 2 | * | LE BASI DELL’ORGANIZZAZIONE BIOLOGICA E STRUTTURA DELLA CELLULA | De Leo e Coll - Cap 2 |
| 3 | * | STRUTTURA E FUNZIONE DEL GENE | De Leo e Coll - Cap 4 + slides |
| 4 | * | DUPLICAZIONE DEL DNA | De Leo e Coll - Cap 4 + slides |
| 5 | * | TRASCRIZIONE E MATURAZIONE DEGLI RNA | De Leo e Coll - Cap 4 + slides |
| 6 | * | SINTESI PROTEICA | De Leo e Coll - Cap 4 + slides |
| 7 | * | MUTAZIONI | De Leo e Coll - Cap 10 |
| 8 | * | GENETICA MENDELIANA | De Leo e Coll - Cap 11 |
| CHIMICA E BIOCHIMICA | |||
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
| 1 | * | Struttura della materia e Sistemi di misura | Testo 1: cap. 8,9,10,11 Testo 2: cap. 1, 5 Testo 3: cap. 1,3,5 Testo 4: cap. 1 |
| 2 | * | Atomo e sue proprietà periodiche: configurazione elettronica | Testo 1: cap. 1,2,3 Testo 2: cap. 2 Testo 3: cap. 27 Testo 4: cap. 2-3 |
| 3 | * | Il legame chimico | Testo 1: cap. 4,5,6 Testo 2: cap. 3 Testo 3: cap. 3 Testo 4: cap. 4 |
| 4 | * | Reazioni chimiche | Testo 1: cap. 15,16,17 Testo 2: cap. 4,7 Testo 3: cap. 4,7,8 Testo 4: cap. 5 |
| 5 | Reazioni di ossidoriduzione | Testo 1: cap. 24 Testo 2: cap. 4 Testo 3: cap. 8 Testo 4: cap. 5 | |
| 6 | * | Le soluzioni; calcolo della concentrazione delle soluzioni | Testo 1: cap. 12,13,14 Testo 2: cap. 6 Testo 3: cap. 6 Testo 4: cap. 6 |
| 7 | * | Acidi e basi; il pH | Testo 1: cap. 18,19,20 Testo 2: cap. 8 Testo 3: cap. 8 Testo 4: cap. 7 |
| 8 | * | Sali | Testo 1: cap. 20 Testo 2: cap. 8 Testo 3: cap. 8 Testo 4: cap. 5 |
| 9 | * | Soluzioni tampone | Testo 1: cap. 22 Testo 2: cap. 8 Testo 3: cap. 8 Testo 4: cap. 7 |
| 10 | Ibridazioni | Testo 1: cap. 29 Testo 2: cap. 11 Testo 3: parti introduttive dei cap. 9-13 Testo 4: parti introduttive dei cap. 8-11 | |
| 11 | Alcani, cicloalcani; Alcheni, Cicloalcheni; Benzene. Struttura, aromaticità. Reazioni caratteristiche del benzene | Testo 1: cap. 26,27 Testo 2: cap. 12,13,14 Testo 3: cap. 9,10 Testo 4: cap. 9,12 (12.1, .2, .3) | |
| 12 | * | CHIRALITA’: configurazione di uno stereocentro. Stereoisomeria dei composti polifunzionali: la gliceraldeide | Testo 1: cap. 30 Testo 2: cap. 15 Testo 3: cap. 15 |
| 13 | * | Alcoli, Fenoli, Eteri, Tioli (cenni): strutture, nomi e proprietà. | Testo 1: cap. 29 Testo 2: cap. 17 Testo 3: cap. 11 Testo 4: cap. 10, 12 (12.2.1, -.2) |
| 14 | * | Ammine. Proprietà fisiche. Cenni sulle reazioni caratteristiche delle ammine. | Testo 1: cap.29 Testo 2: cap. 18 Testo 3: cap. 14 Testo 4: cap. 11 (11.6) |
| 15 | * | Aldeidi e Chetoni. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Cenni sulle reazioni caratteristiche di aldeidi e chetoni. | Testo 1: cap. 29 Testo 2: cap. 19 Testo 3: cap. 12 Testo 4: cap. 11 (11.1-11.2) |
| 16 | Acidi carbossilici. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Cenni sulle reazioni caratteristiche degli acidi carbossilici. Acidi grassi e saponi | Testo 1: cap. 29 Testo 2: cap: 20 Testo 3: cap. 13 Testo 4: cap. 11 (11.4) | |
| 17 | Alogenuri acilici, anidridi degli acidi carbossilici, esteri e amine, ammidi: cenni. | Testo 2: cap. 21 Testo 3: cap. 9 (9.5), cap. 13 (13.3.2-13.2), cap. 14 Testo 4: cap. 11 | |
| 18 | * | Carboidrati: monosaccaridi e strutture cicliche, di-, oligo- e polisaccaridi. Amido, cellulosa, glicogeno. | Testo 1: cap. 38, 39 Testo 2: cap. 22 Testo 3: cap. 15 Testo 4: cap. 13 |
| 19 | * | Lipidi. Nomenclarura. Trigliceridi, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, glicolipidi, steroidi. Prostaglandine, trombossani, leucotrieni e loro implicazioni nell’infiammazione. | Testo 1: cap. 36,37 Testo 2: cap. 23 Testo 3: cap. 16 Testo 4: cap. 14 |
| 20 | * | LE PROTEINE. La struttura degli aminoacidi. Il legame peptidico. Organizzazione strutturale delle proteine. collagene, elastina, cheratina. Le immunoglobuline e le lipoproteine plasmatiche. | Testo 5: cap. 4 Testo 6: cap. 3, 4 |
| 21 | * | CROMOPROTEINE TRASPORTATRICI DI OSSIGENO La struttura dell’Eme. Inserimento dell’ossigeno. La Mioglobina: struttura e funzione. L’Emoglobina: struttura e funzione. Effetto Bohr. Emoglobine patologiche. | Testo 5: cap. 5 Testo 6: cap. 5 |
| 22 | * | LE PROTEINE PLASMATICHE L’elettroferogramma e densitometria delle bande elettroforetiche. L’albumina e le sue funzioni principali. Le principali proteine plasmatiche: gamma-globuline; le lipoproteine plasmatiche. Cenni sulla cascata di coagulazione | Testo 6: cap. 25 |
| 23 | * | 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. Eq.ne di Michaelis-Menten, Km. Isoenzimi. Enzini nella diagnostica. Regolazione enzimatica. | Testo 5: cap. 6 Testo 6: cap. 7 |
| 24 | * | IL 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 5: cap. 7, 12, 14 , 15, 16, 19 (parti curate a lezione) Testo 6: cap. 7, 19 (I) |
| 25 | * | IL METABOLISMO LIPIDICO. Ossidazione e Sintesi degli acidi grassi e regolazioni reciproche. I corpi chetonici e la loro utilizzazione energetica. | Testo 5: cap. 10, 17 e 21 (solo 21.1) Testo 6: cap. 2 e 12 |
| 26 | * | IL 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 5: cap. 18 Testo 6: cap. 13 (parti curate a lezione) |
| 27 | * | LE VITAMINE e le loro implicazioni metaboliche e nella patologia. | Testo 6: cap. 8 |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- BIOLOGIA E GENETICA
Esame orale: tre domande, incluso un esercizio di genetica mendeliana
- CHIMICA E BIOCHIMICA
Orale, contestualmente alla prova di Biologia e Genetica.
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 Gli enzimi della citolisi nella diagnosi dell’infarto
2 Regolazioni reciproche di glicogenolisi e glicogenolisi
3 Significato clinico-diagnostico delle Transaminasi