CORSO INTEGRATO DI BIOLOGIA E BIOCHIMICA.
Materie:Biochimica (modulo cimica e prop. Biochimica)
Biochimica
Biologia generale
Biologia applicata
crediti
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OBIETTIVI:
Il corso si prefigge lo scopo di fornire agli studenti le conoscenze chimiche e biologiche di base
indispensabili per un laboratorista, le conoscenze di base sulla struttura, sulla composizione chimica
e biochimica e sul metabolismo delle cellule, dei vari componenti sub-cellulari e degli organismi, al
fine di raggiungere le seguenti competenze culturali e professionali specifiche:
• Valutare l’attendibilita’ del processo pre analitico e analitico e di quello produttivo applicando
le conoscenze dei fenomeni biologici.
• Applicare le conoscenze del progresso scientifico al fine di migliorare l’efficienza e l’efficacia
dei processi di analisi e di produzione.
• Pianificare, realizzare e valutare le attivita’ tecnico-diagnostiche relative ad indagini chimiche,
biochimiche, di biologia molecolare.
Gli argomenti verranno trattati partendo dalle tecniche e dalle metodiche di studio e di analisi più
comunemente usate in laboratorio per preparati biologici. (tecniche di microscopia ottica ed
elettronica, tecniche di base preparative ed analitiche del laboratorio chimico, metodologie
biochimiche, etc.)
Programma
Si richiede che al termine del corso lo studente:
• abbia preso coscienza della diversità della materia, distinguendo elementi e composti,
conoscendo la struttura dell'atomo, le modalità in cui gli atomi si legano per dare origine alle le
molecole. Abbia preso dimestichezza con le misure di peso e di volume sia in teoria che in
pratica.
• abbia raggiunto la conoscenza dei composti inorganici, della loro nomenclatura e delle reazioni
chimiche. Sappia riconoscere e bilanciare una reazione di ossidoriduzione.
• dimostri di aver appreso le modalità di aggregazione della materia, di conoscere le leggi dei gas,
di equilibrio fra la fase liquida e fase gassosa, di aver acquisito i concetti di soluzione, di
tensione superficiale, di dissociazione elettrolitica, di solubilità. Conosce le proprietà colligative
delle soluzioni. Conosce e calcola le concentrazioni delle soluzioni (molarità, normalità,
percentuale), le sa preparare e sa effettuare diluizioni.
• dimostri di aver appreso le modalità in cui avvengono le reazioni chimiche, di conoscere il
concetto di velocità di reazione e gli effetti, su di essa, di vari fattori. Conosce l'ordine di una
reazione, e il meccanismo della catalisi.
• conosca, sappia calcolare e misurare il pH delle soluzioni, conosca e sappia usare gli indicatori,
il pHmetro, conosca e sappia preparare le soluzioni tampone.
• dimostri di aver appreso i concetti di base di elettrochimica, con le reazioni di ossidoriduzione, e
la comprensione del funzionamento delle pile.
• conosca la struttura dell'atomo di carbonio e dell'ibridizzazione degli orbitali.
• abbia preso dimestichezza con le formule e la nomenclatura dei composti organici, a partire
dallo studio degli idrocarburi.
• dimostri di conoscere le principali classi di composti organici e la loro reattività.
• conosca i principali esempi di isomeria aldo/cheto, strutture a 3-4-5-6 atomi di carbonio, lineari
e cicliche, monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi (amido, glicogeno).
• conosca la struttura dei principali lipidi, la classificazione in lipidi semplici e complessi, i
trigliceridi, fosfolipidi, il colesterolo, acidi grassi saturi, insaturi, essenziali, non essenziali.
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conosca la struttura di un aminoacido generico, il significato delle catene laterali; il legame
peptidico, i quattro livelli della struttura proteica (primaria, secondaria, terziaria, quaternaria), le
principali funzioni delle proteine, la struttura e funzione dell'emoglobina e della mioglobina.
sia capace di definire i termini metabolismo, catabolismo e anabolismo, conosca i concetti di
velocità di reazione, energia di attivazione, catalisi, Km, isoenzimi, la classificazione degli
enzimi, sia in gardi di spiegare il ruolo centrale dell'ATP e i suoi meccanismi di formazione
(fosforilazione ossidativa e fosforilazione a livello del substrato), di descrivere la regolazione
ormonale del metabolismo, con struttura dei recettori per ormoni proteici, ruolo delle proteine
G, dell’AMPciclico, meccanismo a cascata, struttura dei recettori per ormoni steroidi, esempi
del meccanismo d’azione di alcuni omoni (adrenalina, glucagone, cortisone).
sia in grado di descrivere la glicogenolisi e la glicogenosintesi, la glicolisi, lo shunt dei pentosi,
il destino dell’acido piruvico, il ciclo di Krebs, la catena respiratoria e la fosforilazione
ossidativa, la produzione di ATP dalla demolizione di glucoso, la glucogenesi e la
gluconeogenesi.
sia in grado di descrivere l'attivazione ed il trasporto degli acidi grassi nel mitocondrio, le
reazioni della â-ossidazione e la produzione di ATP dalla demolizione dell’acido palmitico, la
formazione dei corpi chetonici, la biosintesi degli acidi grassi e del colesterolo.
sia in grado di descrivere la transaminazione, la deaminazione ossidativa, la transdeaminazione,
il destino dell’ammoniaca, il ciclo dell'urea.
• A partire dal metodo sperimentale, deve dimostrare di conoscere ed aver assimilato:
- il concetto di cellula come unità fondamentale di costituzione degli organismi viventi ed al
contempo di conoscere i meccanismi ed i sistemi di controllo della sua replicazione
- la struttura, i livelli di organizzazione e la funzionalità della membrana plasmatica.
- la struttura e l’organizzazione biologica e spaziale del citoplasma, del citoscheletro
(microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi) ed i meccanismi molecolari e biologici della
contrazione muscolare e del movimento di ciglia e flagelli.
- la struttura e la funzione del reticolo endoplasmatico rugoso e liscio, dell’apparato di Golgi, dei
lisosomi ed i meccanismi legati ai processi di esocitosi e di endocitosi.
- la composizione, la struttura e la funzionalità del nucleo ed i suoi rapporti spaziali, temporali e
di controllo con le altre strutture cellulari.
- la sequenza delle fasi del ciclo cellulare; le strutture interessate ed i processi che si svolgono in
ciascuna di esse.
- il significato biologico-evolutivo della riproduzione sessuale, a partire dagli eventi meiotici e
formazione dei gameti in funzione dei meccanismi di fecondazione.
• Deve dimostrare di aver appreso quale metodologia sperimentale sia la più adatta allo studio
delle strutture e processi biologici, con particolare riguardo alle tecniche di microscopia ottica
ed elettronica TEM e SEM
• Deve dimostrare di comprendere la struttura e funzionalità cellulare alla luce dei concetti
espressi dalla teoria dell’evoluzione.
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