Descrizione
Le lezioni hanno l’obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze introduttive della biochimica, costruendo una base concettuale indispensabile per comprendere i fenomeni biologici a livello molecolare e cellulare.
Il programma affronta in particolare la chimica delle proteine, l’enzimologia e il metabolismo. Questi argomenti verranno trattati nei loro aspetti fondamentali, privilegiando la comprensione della logica che regola i processi biochimici rispetto a una trattazione puramente sistematica.
L’insegnamento intende quindi offrire agli studenti una chiave interpretativa utile per comprendere in modo unitario i principali meccanismi molecolari e metabolici che sostengono il funzionamento dei sistemi viventi.
Una parte rilevante del percorso sarà dedicata a esercitazioni teoriche, attraverso le quali gli studenti verranno guidati nell’applicazione di semplici principi chimico-fisici utili per interpretare i fenomeni biologici.
- Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito le conoscenze di base necessarie per comprendere i fenomeni biologici nella loro dimensione molecolare e cellulare. - Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Le conoscenze apprese costituiranno una prima base operativa per affrontare problemi sperimentali in ambito biologico, collegando i concetti biochimici ai processi osservabili nei sistemi viventi. - Autonomia di giudizio
Il corso offrirà gli strumenti iniziali per avvicinarsi alla letteratura scientifica e per sviluppare una valutazione critica delle problematiche connesse alla sperimentazione biologica. - Abilità comunicative
Lo studente acquisirà alcuni elementi fondamentali del linguaggio scientifico utilizzato nella ricerca biologica, imparando a descrivere concetti e processi biochimici con maggiore precisione e proprietà terminologica. - Capacità di apprendimento
Le conoscenze fornite dal corso rappresenteranno un presupposto essenziale per affrontare con maggiore efficacia gli insegnamenti successivi del percorso formativo, in diversi ambiti delle scienze biologiche.
Cosa imparerai
Programma di Chimica Biologica
1 – GENERALITA’
Struttura e proprietà generali dell’acqua. Interazioni non covalenti intra- e intermolecolari: implicazioni nelle proprietà delle molecole biologiche. Dissociazione acido-base in soluzione acquosa. Soluzioni tampone.
2 – LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE STRUTTURALE E PROPRIETÀ DELLE PROTEINE
Struttura degli aminoacidi presenti nelle proteine. Proprietà fisiche degli amminoacidi. Proprietà acido-base degli amminoacidi. Natura del legame peptidico. Proteine: definizione dei diversi livelli organizzativi. Proteine dotate di sola struttura secondaria. Proprietà fisiche delle proteine. Criteri di classificazione delle proteine. Cenni sui meccanismi di ripiegamento delle proteine. Cenni sui metodi di previsione della struttura tridimensionale delle proteine sulla base della struttura primaria
3 – GLI ENZIMI
Fattori coinvolti nei meccanismi di catalisi enzimatica. Esempi di meccanismi di reazioni catalizzate da enzimi. Cinetica enzimatica allo stato stazionario. Fattori fisici che influenzano l’attività enzimatica. Regolazione dell’attività enzimatica: ruolo di inibitori e attivatori.
4 – PROTEINE ALLOSTERICHE
Definizione e ruolo adattativo delle proteine allosteriche. Fondamenti molecolari dell’allostericità. Modelli interpretativi dei meccanismi molecolari del comportamento allosterico. Alcuni esempi di proteine allosteriche. Le globine.
5 – IL METABOLISMO
a) Il piano generale del metabolismo. Il metabolismo energetico; il ruolo dell’ATP nel metabolismo energetico e nel trasferimento di energia chimica.
b) La glicolisi aerobica e anaerobica.
c) Principi generali dell’ossidoriduzione. Il metabolismo ossidativo: ciclo del citrato e fosforilazione ossidativa; l’accoppiamento chemioosmotico.
d) Gluconeogenesi e glicogeno.
e) Principi generali del controllo ormonale del metabolismo: il caso di adrenalina, glucagone e insulina.
f) La via dei pentoso-fosfati: ruoli metabolici della glucosio 6-fosfato deidrogenasi. I coenzimi NAD e NADP e differenziazione dei loro ruoli metabolici.
g) Il metabolismo dei lipidi: assimilazione, degradazione, immagazzinamento, biosintesi e meccanismi regolativi. I corpi chetonici.
h) Difetti metabolici e diabete.
i) cenni sul metabolismo del colesterolo e degli ormoni steroidei
j) Il metabolismo dell’azoto: il ricambio di amminoacidi e proteine; l’autofagia; il catabolismo e la biosintesi degli amminoacidi; il catabolismo e la biosintesi dell’azoto proteico; il ruolo delle amminotransferasi.
k) Il ciclo dell’azoto.
l) L’integrazione del metabolismo.
Insegnante
Luca Caristina
Laurea in Scienze Biologiche – Indirizzo Biomolecolare
Abilitazione all’esercizio della Professione di Biologo
Aiuto studenti giovani e adulti a comprendere e utilizzare ciò che studiano, sviluppando un metodo efficace di apprendimento, approfondimento, autonomia e capacità di ragionamento.
Il mio approccio non si limita alla spiegazione dei contenuti: lavoro per aiutare lo studente a capire come imparare e perchè imparare, migliorando concentrazione e organizzazione mentale.
Grazie alla mia esperienza nella ricerca, nella scrittura e nella progettazione di sistemi complessi, sono in grado di semplificare anche i concetti più difficili, rendendoli chiari, accessibili e applicabili.
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