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60/57/8 - BIOCHIMICA

Anno Accademico ​2016/2017

Docente
ENRICO ​SANJUST (Tit.)
Periodo
Primo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento




Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/57] ​ ​BIOLOGIA [57/00 - Ord. 2012] ​ ​PERCORSO COMUNE864
Obiettivi

Conoscenze: al termine del corso lo Studente conoscerà strutture e proprietà delle principali classi di composti biologici quali glucidi, protidi, lipidi, e le principali vie metaboliche animali, vegetali e microbiche. Conoscerà inoltre alcune metodiche biochimiche analitiche di base.
Capacità: al termine del corso lo Studente saprà rapportare il chimismo biologico a quello che gli è già noto in ambito abiotico grazie ai corsi propedeutici. Sarà anche in grado di condurre in autonomia analisi biochimiche di base.
Comportamenti: lo Studente dovrà essere in grado di integrare le nozioni acquisite in un quadro d’insieme coerente. Il corso stimolerà sia il lavoro individuale sia quello di gruppo.

Prerequisiti

Conoscenze richieste: Lo Studente deve possedere essenzialmente solide basi di Chimica Generale e di Chimica Organica

Contenuti

I costituenti chimici degli organismi viventi. La chimica e la biochimica prebiotiche.
Metabolismo, anabolismo, catabolismo. Produzione, conservazione e utilizzazione dell’energia metabolica. Biochimica aerobia e anaerobia. Antiossidanti.
Glucidi: Classificazione, nomenclatura, proprietà. Oligosaccaridi, omo- ed etero-polisaccaridi. Glicosidi. Derivati degli zuccheri. Edulcoranti.
Lipidi: Classificazione, proprietà generali. Gli acidi grassi. Lipidi semplici, lipidi complessi. Isoprenoidi. Steroidi.
Membrane cellulari: Componenti, struttura, fenomeni di trasporto.
Proteine: Gli aminoacidi: classificazione, struttura, proprietà chimiche e chimico-fisiche. Gli aminoacidi come elettroliti. Gli aminoacidi essenziali. Peptidi. Classificazione delle proteine e loro livelli strutturali.
Proteine respiratorie: Emoproteine, porfirine e metalloporfirine, eme, globine. Emoglobina e Mioglobina. Cenni su altre proteine respiratorie. Equazione di Hill. Forme T e R. Modulazione e cooperatività. Effetti Bohr e Root.
Gli enzimi: Definizione, classificazione, struttura generale, catalisi e suoi meccanismi. Coenzimi, cofattori. Specificità degli enzimi. Modulazione e allosteria. Gli enzimi in biotecnologia.
Le vitamine: Definizione, classificazione, proprietà, strutture. Vitamine idrosolubili e liposolubili. Relazioni tra vitamine e coenzimi. Struttura dei coenzimi noti.
Metabolismo dei glucidi: Glicolisi, fermentazione alcolica, fosforilazione a livello del substrato. Ciclo dell’acido citrico. Ciclo dell’acido gliossilico. Cenni sulla ossidazione diretta del glucosio (ciclo dei pentosi). Biotecnologia delle fermentazioni.
Metabolismo dei lipidi: Beta-ossidazione. Destino del propionil-CoA. Chetogenesi. Biotecnologia dei lipidi: biocarburanti.
Metabolismo delle proteine: Metabolismo generale degli aminoacidi: deaminazione, transaminazione e transdeaminazione. Proteolisi enzimatica industriale. Decarbossilazione. Cenni sul catabolismo finale dell’azoto. La via del cinnamato e i fenilpropanoidi.
Biochimica del mitocondrio: La catena respiratoria e i suoi componenti. Transidrogenasi e transelettronasi. Fosforilazione ossidativa. Gli agenti disaccoppianti.
Modulo Laboratorio:
Titolazione degli aminoacidi.
Purificazione di proteine. Lisi cellulare. Precipitazione frazionata, centrifugazione, dialisi, filtrazione.
Principali tecniche cromatografiche. Strato sottile, scambio ionico, esclusione molecolare, affinità, fase inversa/interazione idrofobica, HPLC.
Spettrofotometria UV-vis e sue applicazioni in biochimica. Proteine totali ed attività enzimatica.
Principali tecniche elettroforetiche. Native PAGE, SDS-PAGE, colorazioni, IEF, blotting.
Cenni alla biochimica ed enzimologia della biodegradazione delle lignine. Le laccasi fungine.
Preparazione e sterilizzazione di tamponi, soluzioni e terreni di coltura per il fungo Pleurotus sajor-caju. Inoculo del fungo e allestimento delle colture liquide. Preparazione di soluzioni di induttori putativi della laccasi nelle colture fungine. Saggio fotometrico dell’attività laccasica. Purificazione parziale della laccasi prodotta: preparazione e uso del gel di fosfato di calcio. Cromatografia a scambio ionico della laccasi chiarificata. Grafici dell’attività laccasica in funzione di ciascun particolare induttore e del tempo di coltivazione. Elettroforesi nativa con saggio dell’attività enzimatica sull’elettroferogramma, ed elettroforesi denaturante. Determinazione delle proteine totali col metodo di Bradford. Cromatografia su strato sottile di aminoacidi. Cromatografia per esclusione molecolare di emoglobina. Immobilizzazione dell’enzima lattasi e produzione del latte ad alta digeribilità. Valutazione del potere antiossidante di prodotti vegetali.

Metodi Didattici

Il corso è costituito da 8 CFU di lezioni frontali

Verifica dell'apprendimento

Descrizione:
L’esame consiste in un colloquio.
1.1. Obiettivi
L’esame è valutazione corretta e oggettiva del grado di preparazione raggiunto:
a) acquisizione di nozioni correlate, generali e basilari, e dettagliate e specifiche;
b) integrazione logica delle nozioni acquisite, loro comprensione e interpretazione;
c) capacità di sviluppare le conoscenze acquisite per il prosieguo degli studi o per il lavoro e la professione.
1.2. Modalità
L’esame è individuale. Dal generale al particolare, si spazia tra i concetti basilari verso aspetti piú specifici e particolari dell’argomento.
2.3. Giudizio finale
Il voto finale tiene conto di vari fattori:
Qualità delle conoscenze, abilità, competenze possedute e/o manifestate:
a) appropriatezza, correttezza e congruenza delle conoscenze
b) appropriatezza, correttezza e congruenza delle abilità
c) appropriatezza, correttezza e congruenza delle competenze
Modalità espositiva:
a) Capacità espressiva;
b) Utilizzo appropriato del linguaggio specifico della disciplina;
c) Capacità logiche e consequenzialità nel raccordo dei contenuti;
e) Capacità di collegare differenti argomenti trovando i punti comuni e istituire un disegno generale coerente, ossia curando struttura, organizzazione e connessioni logiche del discorso espositivo;
f) Capacità di sintesi anche mediante l’uso del simbolismo proprio della materia e l’espressione grafica di nozioni e concetti, sotto forma per esempio di formule, schemi, equazioni.
Qualità relazionali:
Disponibilità allo scambio e all’interazione con il docente durante il colloquio.
Qualità personali:
a) spirito critico;
b) capacità di autovalutazione.
Di conseguenza, il giudizio può essere:
a) Sufficiente (da 18 a 20/30)
Il candidato dimostra poche nozioni acquisite, livello superficiale, molte lacune. capacità espressive modeste, ma comunque sufficienti a sostenere un dialogo coerente; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di livello elementare; scarsa capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piuttosto stentata; scarsa interazione con il docente durate il colloquio.
b) Discreto (da 21 a 23)
Il candidato dimostra discreta acquisizione di nozioni, ma scarso approfondimento, poche lacune; capacità espressive piú che sufficienti a sostenere un dialogo coerente; accettabile padronanza del linguaggio scientifico; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di moderata complessità; più che sufficiente capacità di sintesi e capacità di espressione grafica accettabile.
c) Buono (da 24 a 26)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni piuttosto ampio, moderato approfondimento, con piccole lacune; soddisfacenti capacità espressive e significativa padronanza del linguaggio scientifico; capacità dialogica e spirito critico ben rilevabili; buona capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piú che accettabile.
d) Ottimo (da 27 a 29)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso, ben approfondito, con lacune marginali; notevoli capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; notevole capacità dialogica, buona competenza e rilevante attitudine alla sintesi logica; elevate capacità di sintesi e di espressione grafica.
e) Eccellente (30)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso e approfondito, eventuali lacune irrilevanti; elevate capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; ottima capacità dialogica, spiccata attitudine a effettuare collegamenti tra argomenti diversi; ottima capacità di sintesi e grande dimestichezza con l’espressione grafica.
La lode si attribuisce a candidati nettamente sopra la media, e i cui eventuali limiti nozionistici, espressivi, concettuali, logici risultino nel complesso del tutto irrilevanti.

Testi

Abeles, Frey, Jencks; Biochimica; Piccin
Baynes, Dominiczac; Biochimica per le discipline biomediche; Ambrosiana
Campbell, Farrell; Biochimica; EdiSES
Garrett, Grisham, Principi di Biochimica; Piccin
Nelson, Cox; I principi di Biochimica di Lehninger; Zanichelli
Nelson, Cox; Introduzione alla biochimica di Lehninger; Zanichelli
Stryer; Biochimica; Zanichelli
Voet, Voet, Pratt; Fondamenti di Biochimica; Zanichelli;
Voet, Voet, Pratt; Biochemistry, Wiley and sons.

Altre Informazioni

Raccolte di materiale didattico sono liberamente disponibili online, preparate dal docente del corso.