Docenti
Dott. Daniele Zuccaccia daniele.zuccaccia@uniud.it
Dott. Angela Risso angela.risso@uniud.it
Crediti
12 CFU
I modulo: Chimica
(CFU 6)
Dott. Daniele Zuccaccia
Attività formativa prevista
Lezione (h): 45
Esercitazioni (h): 15
Seminari (h):
Totale ore: 60
Ore di studio individuale previste: 180
Finalità
Il corso ha carattere fondamentale e fornisce nozioni di chimica generale ed inorganica con cenni di chimica organica che sono indispensabili alla migliore comprensione dei fenomeni biologici su scala molecolare. Il corso ha l’obiettivo di fornire le basi e la metodologia scientifica per affrontare i corsi di biochimica, microbiologia e di materie applicative professionalizzanti degli anni successivi.
Objectives
The course provides fundamental notions of general and inorganic chemistry with hints of organic chemistry that are essential to better understand biological phenomena at the molecular scale. The course aims to provide the basis and scientific methodology for the courses in biochemistry, microbiology and materials application professionalizing the following years.
Programma
1) Chimica generale ed inorganica: Fondamenti della teoria atomica e stechiometria. Struttura dell’atomo. Legame chimico. Stato gassoso. Stato liquido e soluzioni. Cinetica chimica. Equilibrio chimico. Equilibri in soluzione acquosa. Acidi e basi. Esercitazioni di stechiometria.
2 Chimica organica: Nomenclatura. Isomeria in chimica organica. Carbocationi, carbanioni e radicali. Idrocarburi. Composti con un gruppo funzionale contenente l’ossigeno. Composti con un gruppo funzionale contenente l’azoto. Acidi grassi, lipidi, saponi. Aminoacidi e proteine. Carboidrati.
Contents
1 General and Inorganic Chemistry:
Fundamentals of atomic theory and stoichiometry. Structure of the atom. Chemical bond. Gaseous state. Liquid and solutions. Chemical kinetics. Chemical equilibrium. Equilibria in aqueous solution. Acids and bases. Stoichiometry.
2 Organic Chemistry: Nomenclature. Isomerism in organic chemistry. Carbocations, carbanions and radicals. Hydrocarbons. Compounds with a functional group containing oxygen. Compounds with a functional group containing nitrogen. Fatty acids, lipids, soaps. Amino acids and proteins. Carbohydrates.
Modalità di esame
Test scritto e successivo esame orale. Ammissione all'orale con punteggio dello scritto ≥18/30.
Bibliografia
A. Del Zotto: Problemi di Chimica (Forum editrice universitaria, Udine).
F. A. Bettelheim, W. H Brown, M. K. Campbell, S. O. Farrell: Chimica e propedeutica biochimica (Edises ed., Napoli)
N. J. Tro: Chimica un approccio molecolare (Edises editrice, Napoli)
Modalità di esame
Test scritto e successivo esame orale. Ammissione all'orale con punteggio dello scritto ≥18/30.
Orario di ricevimento
Orario libero, ricevimento previo accordo (diretto, via e-mail o telefonico) docente-studente.
II modulo: Biochimica
(CFU 6)
Dott. Angela Risso
Finalità
Fornire allo studente gli strumenti che lo rendano capace di comprendere (1) la relazione tra struttura e funzione delle macromolecole biologiche; (2) comprendere i principali processi biochimici a livello molecolare e la loro integrazione nella cellula e nell’organismo; (3) la logica molecolare delle reazioni metaboliche che sostengono la vita; (4) l’integrazione tra processi catabolici e anabolici in un organismo animale.
Programma
Proteine: conformazione, funzione e analisi: aminoacidi; legame peptidico; struttura primaria, secondaria (alfa-elica, beta foglietto), terziaria e quaternaria delle proteine. Punto isoelettrico di una proteina.
Le proteine del tessuto connettivo: struttura e funzione di collageno; elastina e proteoglicani.
Le proteine della difesa immunitaria: gli anticorpi, classi di immunoglobuline, struttura e funzioni dei vari tipi di immunoglobuline.
Le proteine adibite al trasporto dell’ossigeno: struttura della mioglobina ed emoglobina; struttura e funzione dell’eme; curve di associazione con l’O2; forme tesa e rilassata di Hb; effetto Bohr e funzione del 2,3 DPG; allosterismo; trasporto isoidrico di CO2 e O2, tampone bicarbonato.
Struttura e funzione delle membrane biologiche: fosfolipidi, glicolipidi e colesterolo; il modello a mosaico fluido, i “raft”; proteine di membrana; tipi di trasporto di membrana.
Vitamine idrosolubili e liposolubili: natura, struttura e funzione.
Enzimi: concetto di catalisi; equazione di Michaelis-Menten; significato fisiologico di Km e Vmax; numero di turnover, inibizione enzimatica, enzimi allosterici.
Introduzione al metabolismo: principio di conservazione dell’energia, estrazione dell’energia dalle sostanze nutrienti, analisi degli stati di ossidazione del carbonio e delle modalità con le quali avvengono le ossidoriduzioni biologiche. L’ATP come trasportatore universale di energia libera nei sistemi biologici, il coenzima A come trasportatore di acili attivati, i coenzimi NAD e FAD come trasportatori di elettroni. Concetto di via metabolica, catabolismo e anabolismo.
Metabolismo anaerobico ed aerobico del glucosio. Glicolisi: tappe, significato, bilancio energetico e regolazione, importanza della fosfofruttochinasi. I destini del piruvato, fermentazione lattica, decarbossilazione ossidativa del piruvato ad opera dell’enzima mitocondriale piruvato deidrogenasi; ciclo di Krebs; fosforilazione ossidativa: la catena respiratoria e la forza protonmotrice da essa generata, sintesi dell’ATP e suo accoppiamento con la catena respiratoria, controllo respiratorio, disaccoppianti ed inibitori. Derivati tossici dell’ossigeno
Altre vie metaboliche dei carboidrati: via dei pentoso fosfati; glicogenosintesi, glicogenolisi, gluconeogenesi. Ruolo del fegato nell’omeostasi glicemica, regolazione ormonale della glicemia: insulina e glucagone.
Metabolismo dei lipidi: digestione ed assorbimento dei lipidi; colesterolo e sali biliari; trasporto dei lipidi nel sangue: caratteristiche principali delle lipoproteine plasmatiche; i trigliceridi come fonte di acidi grassi ossidabili; ossidazione degli acidi grassi: tappe enzimatiche, bilancio e resa energetica; formazione dei corpi chetonici e loro significato metabolico.
Biosintesi degli acidi grassi. Cenni sulla biosintesi del colesterolo e dei suoi derivati: sali biliari e ormoni steroidei.
Metabolismo degli amminoacidi: i composti azotati e bilancio dell’azoto, digestione delle proteine e catabolismo degli amminoacidi; transaminazioni, deaminazione semplice e ossidativa; ciclo dell’urea: funzioni e significato; animali ammoniotelici, ureotelici e uricotelici. Destino degli atomi di carbonio degli amminoacidi: amminoacidi glucogenici e chetogenici. Distinzione tra amminoacidi essenziali e non essenziali. Metabolismo del tetraidrofolato.
Integrazione del metabolismo: combustibili metabolici, regolazione delle vie metaboliche principali.
Modalità di esame
Esame scritto con domande a risposta aperta.
Bibliografia
BERG, TYMOCZKO, STRYER, Biochimica, Zanichelli, 2003.
NELSON, COX, Introduzione alla Biochimica di Lehninger, Zanichelli, 2003.
SILIPRANDI, TETTAMANTI, Biochimica medica, Piccin, 2005.
