Laurea in Tecniche di laboratorio biomedico (Verona)
(abilitante alla professione sanitaria di tecnico di laboratorio biomedico) d.m. 270/04

Scienze strutturali e funzionali delle biomolecole (2019/2020)

Codice insegnamento
4S000330
Crediti
6
Coordinatore
Giovanni Gotte

L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA 3 BIO/10-BIOCHIMICA Lezioni TLB 1 SEMESTRE Giovanni Gotte
BIOCHIMICA 3 BIO/10-BIOCHIMICA Lezioni TLB 1 SEMESTRE Sofia Giovanna Mariotto

Obiettivi formativi

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 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.

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.

Programma

CHIMICA
-La Materia: stati di aggregazione, energia, grandezze e proprietà intensive ed estensive.
-L’atomo: teoria atomica, peso atomico. Dentro l’atomo: protoni, neutroni, elettroni. Funzione d’onda Orbitale: numeri quantici e proprietà periodiche. Legame livello micro-macroscopico: la mole.
-Il legame chimico: ionico, covalente, legami deboli: legame a idrogeno e cenni su interazioni idrofobiche. Regola dell’ottetto e suo superamento: cenni.
-Gli stati della materia: leggi dei gas ideali e reali, tensione di vapore, liquidi e soluzioni, solidi.
-Le reazioni chimiche: combinazione e sintesi, scambio, acido-base, il pH, reazioni ossido-riduttive (redox): esempi in biochimica.
-L’equilibrio chimico: l’acqua, equilibri in soluzione e non; relazione Keq - deltaG.
-Termodinamica e cinetica: principi della termodinamica e spontaneità delle reazioni. Cinetica, teoria degli urti, energia di attivazione e catalisi.
Chimica Organica: la chimica del Carbonio, ibridazione degli orbitali del carbonio, stereochimica; struttura, nomenclatura e principali gruppi funzionali dei composti ossigenati; stati di ossidazione e principali reazioni dei composti ossigenati. Composti aromatici: struttura e reazioni. Composti azotati e loro principali reazioni.

BIOCHIMICA
-Struttura e funzione delle proteine: struttura e caratteristiche chimico fisiche degli amminoacidi. Il legame peptidico. I livelli di organizzazione delle proteine: struttura primaria ,secondaria, terziaria e quaternaria. Proteine fibrose:collagene cheratina.Proteine globulari. Emoglobina e mioglobina: struttura, funzione, fattori che influenzano il legame dell’ossigeno, varianti dell’emoglobina. Enzimi: velocità di reazione, catalisi enzimatica; coenzimi e cofattori; vitamine idrosolubili; regolazione dell’attività enzimatica. Tecniche di purificazione delle proteine: cromatografia
-Introduzione al metabolismo: il metabolismo; vie metaboliche, anabolismo e catabolismo. Concetti di bioenergetica: trasformazioni chimiche nella cellula, spontaneità delle reazioni metaboliche, ATP, reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico.
-Struttura e metabolismo dei carboidrati: chimica dei monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. Digestione. Glicolisi e sua regolazione. Fermentazione alcolica e lattica. Sintesi di acetil-coenzima A. Gluconeogenesi. Glicogenosintesi e glicogenolisi. Via del pentoso monofosfato.
-Ciclo dell’acido citrico e fosforilazione ossidativa: il ciclo dell’acido citrico e la sua regolazione; catena di trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa.
-Struttura e metabolismo dei lipidi: aspetti generali e classificazione. Trigliceridi. Chimica degli acidi grassi. Digestione dei lipidi, β-ossidazione degli acidi grassi; corpi chetonici; cenni di biosintesi degli acidi grassi.
-Metabolismo degli aminoacidi: destino metabolico dei gruppi amminici: transaminazione e -ossidazione; ciclo dell’urea; metabolismo dello scheletro carbonioso

La modalità didattica utilizzata in questo insegnamento è esclusivamente di tipo frontale.

Modalità d'esame

La valutazione dell’apprendimento degli argomenti svolti nei moduli di Chimica e Biochimica viene eseguita mediante una prova orale congiunta.
L’esame è preceduto da un breve test scritto composto da 7 domande a risposta multipla di Chimica e 7 domande a risposta multipla di Biochimica. Tale test dà accesso alla prova orale solo se le risposte corrette sono almeno cinque per ogni materia e rimane valido per l’intero Anno Accademico.
Il voto finale sarà espresso in trentesimi. L'esame dell’intero insegnamento si ritiene superato se la valutazione è maggiore o uguale a 18/30.
Sono previsti 6 appelli: 2 nella Sessione Invernale alla fine del corso, 2 nella Sessione Estiva e 2 nella sessione Autunnale.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Stefani M, Taddei N Chimica Biochimica e Biologia Applicata. Zanichelli ed., Bologna 2010
M. Samaja, R. Paroni Chimica e Biochimica Piccin 2016
Bertoldi, Colombo, Magni, Marin, Palestini Chimica e Biochimica EdiSES 2015 978-88-7959-878-1
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  
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
Peter Atkins Che cos'è la chimica? Zanichelli 2015
Post Baracchi A., Tagliabue A. Chimica Lattes Ed., Torino 2003
ALLINGER ed altri CHIMICA ORGANICA Zanichelli, Bologna  
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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