Programma

Termodinamica e cinetica delle reazioni catalizzate.
Le proteine enzimatiche come catalizzatori. Calcolo dell'attività enzimatica (UI, Katal, AS), con esercizi numerici.
Reazioni enzimatiche ad un substrato:
L'equazione di Michaelis-Menten: ipotesi dell'equilibrio, ipotesi dell'equilibrio irreversibile, ipotesi dello stato stazionario. Il significato dei parametri dell'equazione di Michaelis-Menten. Linearizzazioni dell'equazione di MM: plot di Linewear-Burk, EadieHofstee, Hanes, plot lineare diretto. Regressione non lineare. Elaborazione statistica dei dati sperimentali di una cinetica enzimatica. Deviazioni dalla Michaelis-Menten. Determinazione di Keq e del numero dei ligandi, grafico di Scatchard.

Inibizione reversibile ed irreversibile dell'attività enzimatica:
Inibizione competitiva, non competitiva, mista, acompetitiva. Due substrati in competizione. Inibizione da prodotto. Inibizione irreversibile: marcatori di affinità e inibitori suicidi. Individuazione di inibitori in soluzioni enzimatiche o in substrati commerciali. Inibizione da eccesso di substrato. Utilizzo degli inibitori enzimatici in medicina e in laboratorio.

Reazioni enzimatiche a due substrati:
Meccanismo a ping-pong. Sequenziale, random. Metodi per lo studio del meccanismo di reazione: scambio isotopico all'equilibrio.

Meccanismi di regolazione a lungo e breve termine:
Regolazione covalente irreversibile e reversibile. Regolazione non covalente. Allosteria ed enzimi allosterici. L'equazione di Hill e il significato del numero di Hill. L'equazione di Adair. Il modello di Monod-Wyman-Changeaux. Il modello di Kosland-Nementy-Filmer. Comparazione tra i modelli. Esempi di meccanismi di catalisi. Nuove frontiere della biocatalisi.

Il corso prevede esercitazioni di laboratorio a frequenza obbligatoria.

Risultati di apprendimento
Scopo del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze basilari dell'enzimologia, sia teorica che pratica. Queste conoscenze sono la base per poi comprendere le potenzialità di questa interessante e attualissima materia, dall'utilizzo degli enzimi in forma libera od immobilizzati in vari campi della scienza,alla progettazione o alla selezione di "nuovi" enzimi per applicazioni di varia natura.

Lo studente sarà, alla fine del corso, in grado di gestire e utilizzare tutte le principali equazioni di cinetica enzimatica. Inoltre, sarà a conoscenza degli sviluppi più attuali della materia e delle sue prospettive.

Testi consigliati

Testi
- Fundamental of Enzyme Kinetics. Athel Cornish-Bowden (Portland Press Ed.)
- Biocatalysis: from discovery to application. W.-D. Fessner (Springer Ed.)
- Articoli vari forniti a lezione
- Tutto il materiale in formato pdf delle diapo del corso su moodle

Propedeuticità

nessuna propedeuticità prevista

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 40

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Luogo lezioni

LARGO DELL'UNIVERSITA' - BLOCCO B

Orario lezioni

L'orario è pubblicato sul sito del corso di studio alla voce "Orario delle lezioni"

Comunicazioni