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FA/0108 - BIOCHIMICA APPLICATA

Anno Accademico ​2019/2020

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




Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/71] ​ ​BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE [60/71-00 - Ord. 2015] ​ ​PERCORSO COMUNE656
Obiettivi

Conoscere le tecniche di base per l'estrazione, la purificazione e la caratterizzazione delle proteine.

Descrittori Europei

Conoscenza e capacità di comprensione:
Comprendere le principali tecniche di purificazione delle proteine e la loro applicazione in un protocollo di purificazione.

Capacità applicative:
Lo studio delle specificità biochimiche di organi e stessuti e delle interrelazioni metaboliche fornisce competenze teoriche fondamentali per acquisire capacità applicative nelle metodologie biochimiche. Esercizi guidati, individuali e di gruppo, tesi a verificare la comprensione dei protocolli più adatti alla purificazione delle proteine.

Autonomia di giudizio:
Il corso si propone di stimolare la valutazione obiettiva della didattica proponendo costantemente agli studenti un raffronto tra i contenuti teorici proposti duranti le lezioni frontali e lacquisizione degli stessi attraverso lo studio autonomo utilizzando i testi consigliati e il materiale didattico fornito. Somministrazione di verifiche formative in itinere (costituite da diverse tipologie di quesiti: a risposta aperta, a risposta multipla, vero/falso, accoppiamento di termini a definizioni) finalizzate alla autovalutazione della comprensione e dellapprendimento di unità didattiche già completate; valutazione consapevole della didattica.

Abilità nella comunicazione:
Uso del linguaggio specifico (nomenclatura e terminologia) della biochimica e dellenzimologia in modo appropriato, autonomo e significativo. Capacità di esprimere con lappropriata terminologia biochimica gli eventi metabolici specifici propri di organi e tessuti, la loro interrelazione e regolazione. Abilità nel descrivere le differenti tecniche di purificazione usando la corretta terminologia e abilità nellanalizzare in modo critico un protocollo di purificazione. Dimostrazione della loro comprensione mediante comunicazione orale e rappresentazioni grafiche.

Capacità di apprendere:
Conoscenze teoriche dellorganizzazione strutturale e molecolare delle proteine e quindi sul funzionamento degli organismi, acquisite da testi avanzati di biochimica analitica, biochimica metabolica e di enzimologia, nonché da articoli scientifici pubblicati su riviste specializzate, utili per lo sviluppo, lapprofondimento e laggiornamento continuo delle conoscenze.


Prerequisiti

Elementi fondamentali di chimica organica e di chimica generale, solide conoscenze di biochimica generale (struttura, proprietà, e funzione delle biomolecole e meccanismi biochimici di produzione e conservazione dell’energia metabolica).

Contenuti

Campioni biologici: omogenizzazione, scelta delle metodiche e dei media; soluzioni-tampone e pH;
Precipitazione frazionata di proteine: precipitazione frazionata con solfato d'ammonio e isoelettrica; precipitazione con solventi e polimeri organici; precipitazione al calore. Dialisi ed ultrafiltrazione: principi ed applicazioni.
Tecniche cromatografiche: principii generali, risoluzione e piatti teorici. Cromatografia su colonna. Cromatografia di adsorbimento e ripartizione. Cromatografia a scambio ionico di proteine. Cromatografia ad esclusione (gel filtrazione).HPLC.
Tecniche elettroforetiche: principii generali, fattori che influenzano la mobilità elettroforetica. Elettroforesi in fase libera. Elettroforesi zonale su acetato di cellulosa. Elettroforesi su gel: PAGE, PAGE-SDS, Metodi di rivelazione e valutazioni quantitative. Focalizzazione isoelettrica (IEF). Elettroforesi bidimensionale.
Spettroscopia di assorbimento atomico e molecolare. Spettrofotometria di assorbimento UV e visibile. Principi generali della spettroscopia. Cromofori. Applicazioni della spettroscopia UV-Vis: analisi qualitativa e quantitativa. Legge di Lambert-Beer. Spettrofotometri.
Spettrometria di Massa. Sorgente ESI e MAlDI, determinazione della sequenza proteica: spettrometria di Tandem Massa, peptide mapping.

Lezioni di laboratorio
Purificazione e caratterizzazione di proteine respiratorie
- estrazione della mioglobina ed emoglobina da cuore di maiale
- cromatografia a scambio ionico dellomogenato totale, raccolta delle frazioni, lettura delle frazioni allo spettrofotometro, costruzione di un grafico di eluizione. Analisi elettroforetica mediante SDS-PAGE delle frazioni purificate, determinazione della concentrazione proteica mediante il saggio di Bradford. Analisi delle frazioni purificate mediante spettrometria di massa.

Metodi Didattici

32 ORE DI LEZIONI FRONTALI + 24 ORE DI LABORATORIO DIDATTICO

Verifica dell'apprendimento

L'esame orale si supera dimostrando di aver raggiunto gli obiettivi del corso. L'esame prevede la discussione di metodiche di purificazione e caratterizzazione applicate durante le esercitazioni di laboratorio.

Obiettivi da verificare:
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.
Modalità
Lesame è individuale. Dal generale al particolare, dai concetti basilari agli aspetti piú specifici e particolari dellargomento.
Giudizio finale
Il voto finale tiene conto di vari fattori:
a) Appropriatezza, correttezza e congruenza delle conoscenze, delle abilità, delle competenze;
b) Capacità espressiva con utilizzo appropriato del linguaggio specifico della biochimica;
c) Capacità logiche e consequenzialità nel raccordo dei contenuti;
e) Capacità di istituire un disegno generale coerente, curando struttura, organizzazione e connessioni logiche del discorso espositivo;
f) Capacità di sintesi anche mediante luso del simbolismo proprio della materia e lespressione grafica di nozioni e concetti, sotto forma per esempio di formule, schemi, equazioni.
Qualità relazionali:
Disponibilità allo scambio e allinterazione con il docente durante il colloquio.
Qualità personali:
a) spirito critico e capacità di autovalutazione.
Il giudizio può quindi essere:
a) Sufficiente (da 18 a 20/30)
Il candidato conosce poche nozioni a livello superficiale, e mostra molte lacune. Capacità espressive modeste, ma sufficienti a sostenere un dialogo coerente; capacità logiche e di raccordo concettuale elementari; scarsa capacità di sintesi e stentata capacità di espressione grafica; 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; 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 lespressione grafica.
La lode si attribuisce a candidati nettamente sopra la media, che mostrano eccezionale padronanza della materia e brillanti capacità espositive e interattive.
Il colloquio può essere sostituito o integrato da una prova scritta, contenente domande a risposta multipla e a risposta aperta, anche con strutture, equazioni, grafici. Il docente si riserva si riserva di convalidare eventuali prove scritte con un supplemento orale.

Testi

Metodologie Biochimiche. Bonaccorsi di Patti, Contestabile, Di Salvo. Casa Editrice Ambrosiana
Biochimica Applicata Stoppini Bellotti, , EDISES

Altre Informazioni

Purificazione virtuale di una proteina a partire da una miscela proteica complessa mediante il software “Protein purification” liberamente disponibile al sito web: http://www.agbooth.com/pp_ajax/

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