Scheda Insegnamento: CHIMICA BIOLOGICA A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: SCIENZE BIOLOGICHE (L-13)
  • Codice: 15288
  • Crediti: 9
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 2
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: CARLA CARUSO

Programma

a) OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire un quadro generale di riferimento per la comprensione delle basi biochimiche del funzionamento delle cellule e degli organi e fornire le basi per ulteriori studi nell’ambito delle Metodologie biochimiche e della Scienza dell’alimentazione.
ll corso introdurrà gli studenti alle conoscenze riguardanti la struttura e la funzione delle principali molecole biologiche: proteine, acidi nucleici, carboidrati e lipidi. Inoltre saranno forniti i concetti generali di energetica: le funzioni di stato (entalpia, entropia ed energia libera), lo stato standard - i composti ad alto contenuto energetico, nonché conoscenze sul metabolismo cellulare e sulla sua regolazione in relazione alle necessità fisiologiche nell’uomo. Sono previste esercitazioni pratiche in laboratorio che metteranno gli studenti in grado di preparare soluzioni, diluizioni e tamponi.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and ?understanding):
Conoscenze delle caratteristiche strutturali e funzionali delle biomolecole, delle proprietà degli enzimi, dell'organizzazione del materiale genetico e dei principali processi metabolici di carboidrati, lipidi e proteine.?

Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge ?and understanding):
In aggiunta alle conoscenze acquisite attraverso lo studio della Chimica Biologica, gli studenti saranno stimolati ad approfondire le potenzialità applicative della materia nel settore delle analisi biologiche, biochimiche e biomediche.

Autonomia di giudizio (making judgements):
Il corso offre collegamenti con altre discipline affini in modo tale da fornire una visione ampia ma approfondita delle basi molecolari del funzionamento della cellula che consentiranno agli studenti di affrontare criticamente una vasta gamma di tematiche biologiche con autonomia di giudizio sviluppando considerazioni logiche e deduttive indispensabili per lavorare autonomamente e per l'inserimento nel mondo del lavoro.

Abilità comunicative (communication skills):
Durante le lezioni gli studenti saranno stimolati alla discussione e al confronto delle opinioni per sviluppare anche le loro abilità comunicative che saranno verificate in occasione delle prove di verifica in itinere e degli esami al termine delle attività formative.

Capacità di apprendere (learning skills):
Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la Chimica Biologica nella forma scritta e orale. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze pratiche durante le ore dedicate al laboratorio didattico.

c) PROGRAMMA

I parte
Aspetti generali della Biochimica
Interazioni deboli nei sistemi acquosi. Proprietà chimico-fisiche dell'acqua. Ionizzazione dell'acqua, degli acidi deboli e delle basi deboli. I tamponi.

Composizione e struttura delle proteine
Gli amminoacidi e le loro proprietà generali. Il legame peptidico. I livelli di organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria terziaria e quaternaria. Aspetti funzionali delle macromolecole proteiche. Mioglobina ed Emoglobina.

Gli enzimi
Concetti fondamentali dell'attività enzimatica. Nomenclatura degli enzimi, specificità, coenzimi e cofattori. L'energia di attivazione e ruolo degli enzimi. Cenni di cinetica enzimatica.

Lipidi, membrane biologiche e proteine di membrana
Gli acidi grassi. I triacilgliceroli. I glicerofosfolipidi. Costituenti lipidici e proteici delle membrane biologiche. Composizione e architettura delle membrane biologiche. Dinamica delle membrane biologiche. Proteine di membrana. Trasporto attraverso le membrane biologiche.

Glucidi
Struttura e funzione dei glucidi. Monosaccaridi. Oligosaccaridi. Polisaccaridi.

II parte
Introduzione al metabolismo
Catabolismo ed anabolismo. Approcci sperimentali allo studio del metabolismo. Termodinamica dei composti contenenti fosfato: ATP e composti cosiddetti "ad alta energia". Trasportatori di elettroni. Reazioni di ossidoriduzione.

Il metabolismo dei glucidi
Glicolisi. Fermentazione lattica. Fermentazione alcolica. Trasporto di equivalenti di riduzione dal citoplasma al mitocondrio. Ciclo di Krebs. Via dei pentoso fosfati. Metabolismo del glicogeno. Regolazione del metabolismo glucidico.

La bioenergetica
Composti ad alto tenore energetico. Il trasporto degli elettroni. Fosforilazione ossidativa. Il controllo del metabolismo ossidativo.

Il metabolismo dei lipidi
Digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi. L'ossidazione degli acidi grassi. I corpi chetonici. Biosintesi degli acidi grassi. Regolazione del metabolismo degli acidi grassi.

Il metabolismo delle proteine
Generalità sul destino dello scheletro carbonioso degli amminoacidi. La deamminazione degli amminoacidi: transamminazione e deamminazione ossidativa nei processi catabolici. Amminazione riduttiva e transaminazione nei processi anabolici. Azione della glutammina sintetasi e della glutaminasi. Ciclo dell'urea. Interconversioni fra il ciclo dell’urea, il ciclo di Krebs e la gluconeogenesi. Ammino acidi gluconeogenici e chetogenici.

Acidi nucleici
Le unità monomeriche: basi, nucleosidi, nucleotidi. Nucleotidi purinici e pirimidinici. Il legame fosfodiestereo. La duplicazione del DNA: reazione della DNA polimerasi. La trascrizione dell'RNA: reazione della RNA polimerasi.

La sintesi proteica
Il codice genetico. La reazione di attivazione degli amminoacidi. Le fasi della sintesi proteica nei procarioti: inizio, allungamento, terminazione, con particolare riferimento al processo nei procarioti.

Testi consigliati

Libri di testo consigliati

Nelson DL, Cox MM. Introduzione alla Biochimica di Lenhninger. 5a Edizione (2015) Zanichelli, Bologna.
Voet D, Voet JG, Pratt CW. Fondamenti di Biochimica 3a Edizione (2013) Zanichelli, Bologna.
Nelson DL, Cox MM. I principi di Biochimica di Lenhninger. 6a Edizione (2014) Zanichelli, Bologna.
Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochimica 7a Edizione (2012) Zanichelli, Bologna.


Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.

Propedeuticità

Sono fortemente consigliate conoscenze in Chimica generale ed Inorganica, Chimica organica. FREQUENZA Non obbligatoria, ma fortemente consigliata

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 64

Valutazione del profitto

Prova in itinere, prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

L'esame si svolge nelle forme stabilite dal 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).
In particolare, sia la prova scritta in itinere che l’esame orale dovranno accertare che gli studenti abbiano acquisito conoscenze e competenze in Chimica Biologica, coerentemente con il programma di insegnamento.
La prova scritta in itinere sarà valutata assegnando un punteggio a ciascuna domanda e la somma dei punteggi ottenuti costituirà la votazione della prova in itinere che sarà mediata con la votazione ottenuta durante l’esame finale.
Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene fatta tramite il portale di Ateneo.

Luogo lezioni

Largo dell'Università snc - Blocco B

Orario lezioni

L'oarrio verrà pubblicato sul sito del corso di studi

Comunicazioni

La Prof.ssa Carla Caruso riceve su appuntamento (caruso@unitus.it) presso il suo studio situato al Blocco E del Campus Riello.