Bachelor's degree in Biomedical Laboratory Techniques (to qualify as a biomedical laboratory worker) (Verona)

Structure and Function of Biomolecules (2018/2019)

Course code
4S000330
Credits
6
Coordinator
Giovanni Gotte

Teaching is organised as follows:
Unit Credits Academic sector Period Academic staff
CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA 3 BIO/10-BIOCHEMISTRY Lezioni 1 Semestre TLB Giovanni Gotte
BIOCHIMICA 3 BIO/10-BIOCHEMISTRY Lezioni 1 Semestre TLB Sofia Giovanna Mariotto

Learning outcomes

Il Corso integrato di Scienze Strutturali e Funzionali delle Biomolecole intende fornire le conoscenze di base della Chimica e della Biochimica. In particolare: - Conoscenza del metodo scientifico e possibili ricadute pratiche nei laboratori. - Conoscenza delle principali nozioni di Chimica Generale e Organica. - Ulteriore e particolare attenzione alle nozioni di Chimica Organica propedeutiche alla Biochimica. - Conoscenze sulle relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche e sulla regolazione metabolica a livello molecolare. - Conoscenze sulle interconnessioni esistenti tra i diversi processi biochimici e le trasformazioni energetiche ad essi connesse. Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovranno dimostrare di aver acquisito terminologie e nozioni utili per un’analisi critica dei processi chimici e dei fenomeni biochimici vitali in modo da conseguire autonomia di valutazione critica dei processi stessi, e apprezzarne l'applicabilità nella pratica di laboratorio.

MODULO BIOCHIMICA Obiettivi formativi: Il Corso si propone di fornire: -Conoscenze sulle relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche e sulla regolazione metabolica a livello molecolare. -Conoscenze sulle interconnessioni esistenti tra i diversi processi biochimici e le trasformazioni energetiche ad essi connesse. Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovranno dimostrare di aver acquisito terminologie e nozioni utili per un’analisi critica dei processi biochimici vitali in modo da conseguire autonomia di valutazione critica e globale dei processi stessi.

MODULO CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA Obiettivi formativi: Il Corso di Chimica si propone di fornire: - Conoscenza del metodo scientifico e possibili ricadute pratiche nei laboratori. - Conoscenza delle principali nozioni di Chimica Generale e Organica. - Ulteriore e particolare attenzione alle nozioni di Chimica, soprattutto di Chimica Organica, propedeutiche alla Biochimica. Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovranno dimostrare di aver acquisito terminologie e nozioni utili per un’analisi critica dei processi chimici vitali in modo da conseguire autonomia di valutazione critica dei processi stessi, e apprezzarne l'applicabilità nella pratica di laboratorio. Il Corso di Chimica offre la conoscenza delle principali nozioni di Chimica Generale e Organica. Apprendimento del metodo scientifico e possibili ricadute pratiche nei laboratori. Ulteriore attenzione viene rivolta alle nozioni di Chimica propedeutiche alla Biochimica.

Syllabus

CHEMISTRY
-Matter: aggregation states, energy, intensive and extensive properties.
-Atom: atomic theory, atomic weight. Inside the atom: protons, neutrons, electrons. Orbital wave function. Quantum numbers and periodic properties. Connection between micro- and macroscopic levels: the mole.
-Chemical bond: ionic, covalent, weak bonds: hydrogen bond and hints of hydrophobic interactions. The ‘noble gas’ or octet rule.
-States of the matter: The law of ideal gases; real gases; vapour pressure; liquids and solutions; hints of solids.
-Chemical reactions: syntheses, swapping; acid-base and pH, redox reactions; examples of biochemistry redox reactions.
-Chemical equilibrium: in aqueous solution or not; the amphoteric nature of water. Connection between Keq and deltaG.
-Thermodynamics and kinetics: principles of thermodynamics and spontaneous, or not, reactions. Kinetic theory of collisions, activation energy and catalysis.
-Organic chemistry: the chemistry of carbon; hybridation of the carbon orbitals; stereochemistry; structure, nomenclature, functional groups of the oxygenated organic compounds, and reactivity of them. Aromatic compounds: structure and reactions. Nitrogen compounds and and most important reactions.

BIOCHEMISTRY
- Structure and function of proteins: amino acids; peptide bond; structural levels of proteins; fibrous proteins and globular proteins; hemoglobin and myoglobin; hemoglobin variants; classification, function and regulation of enzymes. Chromatography.
- Bioenergetics: metabolism, chemical transformations in the cell; thermodynamics; ATP as energy exchanger; oxidation/reductions.
- Structure and metabolism of carbohydrates; mono- and disaccharides; polysaccharides. Glycolysis and its regulation. Alcoholic and lactic fermentation.. Gluconeogenesis. Penthose phosphate pathway. structure, function and metabolism of glycogen.
- Oxidative decarboxylation of pyruvate: synthesis of AcetylCoA. Citric acid cycle; electron transport chain and oxidative phosphorylation; ATP synthesis.
- Structure and metabolism of lipids: structural lipids and biological membranes; lipids transport; lipids digestion and fatty acids beta-oxidation; hints on fatty acids biosynthesis
- Amino acid metabolism; transamination and oxidative deamination; urea cycle; metabolism of the carbon chain.

Frontal teaching is the exclusive method adopted in this Course.

Assessment methods and criteria

The assessment of the subjects' learning in the Chemistry and Biochemistry modules is carried out through a joint oral test.
The exam is preceded by a short written test consisting of 7 multiple-choice Chemistry Questions and 7 Biochemistry Multiple Questions Questions. This test gives access to the oral exam only if the correct answers are at least five for each subject and remains valid for the entire academic year.
The final score will be expressed in thirty's (/30). The examination will be validated with a minimum score of 18/30.
6 calls are available: 2 in the Winter Session at the end of the course, 2 in the Summer Session and 2 in the Autumn session.

Reference books
Author Title Publisher Year ISBN Note
Catani et all Appunti di biochimica (Edizione 2) piccin 2017 978-88-299-2843-9
Stefani M, Taddei N Chimica Biochimica e Biologia Applicata. Zanichelli ed., Bologna  
Bertoldi, Colombo, Magni, Marin, Palestini Chimica e Biochimica EdiSES 2015 978-88-7959-878-1
M. Samaja, R. Paroni Chimica e Biochimica Piccin 2016
A. Fiecchi, M. Galli Kienle, A. Scala Chimica e propedeutica biochimica Edi-Ermes  
Luciano BINAGLIA, Bruno GIARDINA CHIMICA e PROPEDEUTICA BIOCHIMICA (con CD-ROM) Ediz. Mc Graw-Hill  
ALLINGER ed altri CHIMICA ORGANICA Zanichelli, Bologna  
D. Voet, J. G. Voet, C.W. Pratt Fondamenti di Biochimica (Edizione 4) Zanichelli 2017 9788808420961
David L Nelson, Michael M Cox I principi di biochimica di Lehninger (Edizione 7) Zanichelli 2018 9788808920690
MORRISON – BOYD CHIMICA ORGANICA Milano, Casa Editrice Ambrosiana  
David L Nelson, Michael M Cox Introduzione alla Biochimica del Lehninger Zanichelli 2018
P.C. CHAMPE, R.A. HAEVEY, D.R. FERRIER Le basi della biochimica Zanichelli 2015




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