BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA ALLE BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE 1

Modulo BIOCHIMICA GENERALE

Lezioni frontali con test di apprendimento a fine lezione

Carboidrati – Richiami su struttura e funzione, monosaccaridi, disaccaridi. Omopolisaccaridi ed eteropolisaccaridi. Glicoconiugati (proteoglicani, glicoproteine, glicolipidi). Lipidi - Richiami su struttura e funzione. Lipidi di riserva. Lipidi strutturali.Steroli. Lipoproteine. Composti azotati: basi puriniche e pirimidiniche e composti derivati. Amminoacidi – Richiami su struttura e funzione, titolazione. Legame peptidico e sue caratteristiche. Proteine - Struttura e funzione delle proteine. Struttura primaria. Strutture secondarie: alfa-elica, foglietto-beta. Il grafico di Ramachandran. Struttura terziaria. Struttura quaternaria. Proteine fibrose. Proteine globulari –Le emoproteine coinvolte nel trasporto dei gas (O2, CO2): mioglobina ed emoglobina: strutture, funzione e regolazione, degradazione e smaltimento dell’eme. Le emoproteine coinvolte nelle reazioni redox. Citocromi. -La catalisi biochimica. – Catalizzatori chimici e catalizzatori biologici. Enzimi: classificazione. Coenzimi e vitamine. Equazione di Michaelis-Menten. Km, Vmax, numero di turnover, Kcat/Km. Il grafico dei doppi reciproci. Effetto del pH e della temperatura sull’attività enzimatica. Inibizione irreversibile. Inibizione reversibile: competitiva, non-competitiva, incompetitiva e mista. Effetto dei diversi tipi di inibitori sul grafico dei doppi reciproci. Complessi multienzimatici. Regolazione allosterica dell’attività enzimatica. Introduzione al metabolismo: organizzazione generale – Concetto di vie e di mappe metaboliche. Vie degradative (catabolismo) e vie biosintetiche (anabolismo). I sistemi navetta: funzionamenti e ruoli metabolici. Bioenergetica. Molecole di rilievo energetico, produzione e utilizzo dell’energia biochimica nella cellula. Ruoli biochimici del NADH e del NADPH. Meccanismi generali di regolazione del metabolismo - controllo ormonale, regolazione a feedback, enzimi allosterici, zimogeni, isoenzimi, amplificazione a cascata, compartimentazione, regolazione genica. Le reazioni biochimiche della glicolisi – Regolazione della glicolisi e tappe di regolazione. Ossidazione dell’acido piruvico: il complesso multienzimatico della piruvico deidrogenasi e il suo meccanismo di reazione. Glicolisi aerobica e anaerobica. Reazioni del ciclo dell’acido citrico e regolazione del ciclo. Degradazione del glicogeno. Reazioni della via dei pentosio fosfati – Significato biochimico e relazione con il GSH. La fosforilazione ossidativa - Il mitocondrio come centrale energetica della cellula. Le scale di potenziali redox di molecole di importanza biologica. Macchinario per il trasporto degli elettroni: struttura e funzioni dei complessi mitocondriali. I potenziali elettrochimici nel trasporto degli elettroni e ruolo dell’ossigeno. Reazioni della beta-ossidazione degli acidi grassi. Attivazione e trasporto nel mitocondrio: l’acil-CoA sintetasi, la carnitina e il trasportatore acilcarnitina-carnitina. Controllo e resa energetica. Metabolismo del colesterolo. Chetogenesi. Metabolismo degli amminoacidi e destino dei composti azotati: attivazione dell’ammoniaca, transamminazione, deamminazione ossidativa, ciclo dell’urea. Degradazione e recupero dei nucleotidi. Vie biosintetiche: la biosintesi del glucosio e del glicogeno.  Cenni su separazioni cromatografiche e spettrofotometria

Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile

Goal N. 3: Salute e benessere
- Target 3.9
- Target 3.a
- Target 3.b
- Target 3.d

1) D. Voet, J.G. Voet, Fondamenti di Biochimica, Ed. Zanichelli
2) Matthews, Van Holde et al., Biochimica, Ed. Piccin
3) Nelson, M.M.Cox, Principi di Biochimica di Lehninger, Ed. Zanichelli

4) Campbell & Farrell, Biochimica, EdiSES
5) Garrett e Grisham, Principi di Biochimica, Ed. Piccin

6) Tinti B., Chimica organica – Biochimica – Biotecnologie- 2020, ed. Piccin

7) David Sadava David M. Hillis H. Craig Heller May R. Berenbaum , From Biochemistry to Biotechnology- 2014 Zanichelli

Durante il corso saranno proposti dei test di verifica per la valutazione dei progressi

Alla fine del corso l'esame si svolgerà con un esame orale. 

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.

L'esame orale verte su tutte le parti del programma al fine di verificare la completa preparazione dello studente e la maturità nel gestire le connessioni su diversi aspetti biochimici
Esempi di domande possono essere:
- Parla dei carboidrati
- Differenza tra epimeri ed enantiomeri
- Che tipo di legame è il legame peptidico