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Oggetto:
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Biochimica (Nuovo Ordinamento D.M. 270)

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Anno accademico 2012/2013

Codice attività didattica
MFN0471
Docenti
Prof. Gianfranco Gilardi (Titolare del corso)
Dott. Francesca Valetti (Titolare del corso)
Corso di studio
Chimica
Chimica
Anno
3° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/10 - biochimica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
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Sommario del corso

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Risultati dell'apprendimento attesi

Il corso ha lo scopo fornire allo studente della Laurea triennale in Chimica la conoscenze basilari  sulla struttura e funzione delle macromolecole biologiche e sulle principali vie metaboliche. L’attenzione verrà focalizzata sulle proprieta’ delle bio-molecole e delle reazioni catalizzate. Si fara’ richiamo alle specifiche conoscenze degli studenti di chimica, in modo da valorizzare gli strumenti di approccio che già possiedono, evitando di trattare la materia come “unicum” nel curriculum formativo. Attraverso la trattazione delle vie metaboliche verranno fornite informazioni sulle principali applicazioni industriali delle reazioni implicate nei campi della biocatalisi, della chimica delle fermentazioni e della biodegradazione,  fornendo gli elementi  basilari  per orientarsi professionalmente.

Oggetto:

Programma


Gli aminoacidi
Struttura e proprietà generali
I legami peptidici
Classificazione e caratteristiche
Le proprietà acido-base
I derivati degli aminoacidi

Le proteine: struttura primaria
Purificazione ed analisi dela proteine
Il sequenziamento delle proteine
L’evoluzione delle sequenze proteiche

Le proteine: struttura tridimansionale
La struttura secondaria: -elica e foglietto
le proteine fibrose
La struttura terziaria
Struttura quaternaria e simmetria
Stabilità delle proteine
Folding
La bioinformatica strutturale

La funzione delle proteine: la mioglobina e l’emoglobina
La cooperatività

Carboidrati:
Monosaccaridi cenni
Polisaccaridi cenni
Le  glicoproteine:  proteoglicani, pareti cellulari dei batteri
le proteine glicosilate, le funzioni degli oligosaccaridi

I lipidi e le membrane biologiche
Classificazione di lipidi
I bilayers lipidici
Proteine di membrana
Strutture e assemblaggio delle membrane

La catalisi enzimatica
Proprietà generali degli enzimi
L’energia di attivazione e la coordinata di reazione
Meccanismi di catalisi
Esempi (proteasi)

Cinetica enzimatica, inibizione e regolazione
Analisi dei dati cinetici
Inibizione enzimatica
Regolazione allosterica

Introduzione al metabolismo
Le via metaboliche
Il flusso metabolico
I composti ad alta energia
Le reazioni redox: NAD e FAD, l’eq. di Nernst
Metodi di studio del metabolismo

Il catabolismo del glucosio:
La glicolisi
La fermentazione
Il controllo della glicolisi
Il ciclo dei pentosi

 Il metabolismo del glicogeno e la gluconeogenesi
Demolizione e sintesi del glicogeno
la gluconeogenesi

Il ciclo dell’acido citrico
Il trasporto di elettroni e la fosforilazione ossidativa:
La catena respiratoria
La fosforilazione ossidativa
Il controllo del metabolismo ossidativo

La fotosintesi
La reazioni della fase luminosa
Le reazioni della fase oscura:
Il ciclo di Calvin
La fotorespirazione
Cenni al metabolismo degli aminoacidi:
La funzione del PALP nel catabolismo degli aminoacidi
Il metabolismo energetico dei mammiferi: integrazione e regolazione
Gli organi
Il controllo ormonale  del metabolismo energetico
La trasduzione del segnale
I distrubi del metabolismo energetico
Il metabolismo dei lipidi
Ossidazione degli acidi grassi: la -ossidazione, le ossidazioni  e ,
La liponeogenesi
Il metabolismo del colesterolo

Nuclotidi, acidi nucleici e informazioni genetiche:
I nucleotidi,
Struttura degli acidi nucleici,
La composizione in basi del DNA, la doppia elica
Cenni ai metodi di sequenziamento
La manipolazione del DNA
La trascrizione  e la maturazione dell’RNA e la traduzione

Aminoacids: structure and general properties, peptide bond, aminoacid clòassificatin and characteristics. Acid-base properties, aminoacid derivatives
Proteins: primary structure. Purification and analysis of proteins. Protein sequencing. Evolution of protein structure. 3D structure: the secondary structure: -helix,strand. Fibrous proteins. The tertiary structure. Quaternary structure and symmetry. Protein stability. Folfing. Bioinformatics for protein structure. Protein function: myoglobin and hemoglobin. Cooperativity.
Carbohydrates: Monosaccharides and polisaccharides. Glycoproteins: proteoglycans, bacterial cell wall, glycosylated proteins. Functions of oligosaccharides.
Lipids and biological membranes: lipid clsssification. Bilayers. Membrane proteins. Membrane structure and assembly.
Enzyme catalysis: general properties of enzymes. The activation energy and reaction coordinate. Enzyme catalysis: mechanism examples (proteases) Enzyme kinetics, inhibition. Kinetic data analysis. Allosteric effects.
Introduction to metabolism: the metabolic pathways and flux. High energy compounds. Redox reaction: NAD and FAD. The Nernst equation in biochemistry.How to study metabolism.
Glucose catabolism: Glycolysis  and fermentation. Glycolysis control. Pentose cycle.
Glycogen metabolism and gluconeogenesis. Glycogen breakdown and synthesis. Gluconeogenesis.
The citric acid cycle
Electron transport and oxidative phosphorilation: the respiratory chain and oxidative phosphorilation. Control of oxidative metabolism.
Photosysnthesis: Light reactions, Dark reactions, the Calvin cycle. Photorespiration  
Introduction to aminoacid metabolism: PALP in the catabolism of aminoacids
Energy metabolism in mammalians: regulation and integration. Organs. The h of energy metabolism. Signal transduction. Energy metabolism deseases.
Lipid metabolism: Fatty acids oxidation: oxidation and oxidation. Liponeogenesis. Cholesterol metabolism.
Nucleotides, nucleic acids and genetic information:  Nucleotides, nucleic acid structure/function, Bases composition of DNA. The double helix. Sequencing methods. DNA manipulation. Transcription and RNA maturation. Translation.  

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Testi consigliati e bibliografia

I testi base consigliati per il corso sono:
PRATT, VOET VOET: Fondamenti di Biochimica, Zanichelli

E’ fortemente consigliato l’utilizzo del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni: appunti delle lezioni disponibili sul sito
 http://chimica.campusnet.unito.it/cgi-bin/home.pl

Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse:
 www.expasy.ch
 www.rcsb.org/pdb

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Ultimo aggiornamento: 01/10/2012 08:03
Location: https://chimica.campusnet.unito.it/robots.html
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