CHIMICA E BIOCHIMICA BIOLOGIA E GENETICA 1Modulo CHIMICA E BIOCHIMICA
Anno accademico 2025/2026 - Docente: GABRIELLA LUPORisultati di apprendimento attesi
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
- descrivere le basi molecolari dei sistemi biologici attraverso lo studio delle principali classi di biomolecole (proteine, lipidi, carboidrati e acidi nucleici);
- comprendere la relazione tra struttura chimica e funzione biologica delle biomolecole nei sistemi viventi;
- conoscere i principi fondamentali della catalisi enzimatica, della cinetica enzimatica e della regolazione delle principali vie metaboliche;
- comprendere l’organizzazione e l’integrazione dei principali processi metabolici cellulari e il loro ruolo nel mantenimento dell’omeostasi;
- acquisire familiarità con il linguaggio scientifico della biochimica utile alla comprensione dei processi fisiologici e patologici di interesse sanitario.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di:
- applicare i principi di biochimica per interpretare i principali processi fisiologici dell’organismo umano;
- comprendere le basi biochimiche di condizioni fisiologiche e di alcune alterazioni metaboliche di rilevanza clinica;
- correlare conoscenze biochimiche di base con dati derivanti da comuni esami di laboratorio;
- utilizzare le conoscenze biochimiche per una migliore comprensione dei meccanismi d’azione di alcuni farmaci e degli interventi assistenziali.
3. Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di:
- interpretare in modo critico informazioni biochimiche di base relative ai processi fisiologici e patologici;
- valutare il significato biologico di semplici dati di laboratorio in relazione allo stato di salute del paziente;
- riconoscere i limiti interpretativi delle informazioni biochimiche nel contesto clinico;
- sviluppare un primo approccio al ragionamento scientifico applicato alle scienze biomediche.
4. Abilità comunicative
Lo studente sarà in grado di:
- esprimere in modo chiaro e corretto i principali concetti di biochimica generale;
- utilizzare un linguaggio scientifico appropriato nella descrizione dei processi biologici e metabolici;
- comunicare in modo essenziale informazioni biochimiche rilevanti nel contesto della formazione sanitaria;
- partecipare attivamente a momenti di confronto e discussione con docenti e colleghi.
5. Capacità di apprendimento
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito:
- la capacità di approfondire autonomamente i contenuti di biochimica utili alla comprensione dei processi fisiopatologici;
- un metodo di studio adeguato per l’integrazione delle conoscenze biochimiche con le altre discipline biomediche;
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- le basi necessarie per affrontare insegnamenti successivi dell’area biologica, fisiologica e clinico-assistenziale.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali con test di apprendimento a fine lezione. Esercitazioni teorico-pratiche e/o pratiche di tecniche di laboratorio.
Prerequisiti richiesti
Al fine di poter comprendere e frequentare proficuamente il corso è utile che lo studente possegga una buona conoscenza di elementi di base di chimica generale ed inorganica, di chimica organica e di biologia cellulare, nonché i fondamenti di base della fisica generale.
Frequenza lezioni
Secondo il regolamento del corso di laurea.
Contenuti del corso
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. Ciclo di Krebs e Fosforilazione ossidativa. Le vitamine e le loro implicazioni metaboliche e nelle patologie.
Testi di riferimento
1. Chimica e biochimica. Per le lauree triennali dell'area biomedica Michele Samaja, Rita Paroni
2. Appunti di biochimica. Per le lauree triennali - PICCIN
3. Introduzione alla Biochimica di Lehninger – D.L. Nelson, M.M. Cox – ZANICHELLI
4. Biochimica medica – Siliprandi, Tettamanti – PICCIN
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Struttura della materia e Sistemi di misura | Testo 1: cap. 1 |
| 2 | Atomo e sue proprietà periodiche: configurazione elettronica | Testo 1: cap. 2-3 |
| 3 | Il legame chimico | Testo 1: cap. 4 |
| 4 | Reazioni chimiche e reazioni di ossidoriduzione | Testo 1: cap. 4-5 |
| 5 | Le soluzioni; calcolo della concentrazione delle soluzioni. | Testo 1: cap. 6 |
| 6 | Acidi e basi; il pH. Soluzioni tampone | Testo 1: cap. 7 |
| 7 | Gruppi funzionali | Testo 1: cap. 8-11 |
| 8 | ELEMENTI DI CHIMICA ORGANICA IDROCARBURI | |
| 9 | Alcani, 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: cenni | Testo 1: cap. 9,12 (12.1, .2, .3) |
| 10 | Carboidrati e lipidi | Testo 1: cap.13-14 |
| 11 | La 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 blotting | Testo 2: cap. 3-4 |
| 12 | La 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 emoglobinopatie | Testo 2: cap. 5 |
| 13 | GLI 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 enzimatica | Testo 2: cap. 6 |
| 14 | 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 2: cap. 7, 12, 14 , 15, 16, 19 (parti curate a lezione) |
| 15 | IL METABOLISMO LIPIDICO. Ossidazione degli acidi grassi e regolazione. I corpi chetonici e la loro utilizzazione energetica. | Testo 2: cap. 10, 17 |
| 16 | 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 2: cap. 18 Testo 3: cap. 13 (parti curate a lezione) |
| 17 | LE VITAMINE e le loro implicazioni metaboliche e nella patologia. | Testo 2: cap. 8 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto.
Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri:
Voto 29-30 e lode: lo studente ha una conoscenza APPROFONDITA della materia ha ottime capacità comunicative e padroneggia il linguaggio tecnico-scientifico.
Voto 26-28: lo studente ha una BUONA conoscenza della materia ed espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato;
Voto 22-25: lo studente ha una DISCRETA conoscenza della materia, anche se limitata agli argomenti principali ed espone gli argomenti in modo abbastanza chiaro con una discreta proprietà di linguaggio;
Voto 18-21: lo studente ha la MINIMA conoscenza della materia ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro sebbene la proprietà di linguaggio sia poco sviluppata;
Esame non superato: lo studente NON POSSIEDE LA CONOSCENZA MINIMA richiesta dei contenuti principali dell’insegnamento. La capacità di utilizzare il linguaggio specifico è scarsissima o nulla e non è in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
1. Descrivere la struttura e le funzioni dei carboidrati. Quali sono i principali tipi di carboidrati e come vengono classificati?
2. Spiegare la struttura e le funzioni dei lipidi. Quali sono i principali tipi di lipidi e come vengono classificati?
3. Descrivere la struttura e le funzioni delle proteine. Quali sono i diversi livelli di struttura proteica e come influenzano la loro funzione?
4. Cosa sono gli enzimi e come catalizzano le reazioni chimiche? Spiegare il meccanismo d'azione degli enzimi .
5. Spiegare il ruolo del fegato nel metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine.