Istituto Tecnico Industriale Statale - Gastaldi-Abba

I.I.S. “A.Gastaldi – G.C.Abba”
Programma di CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA
Indirizzo: Chimica, materiali e biotecnologie
Articolazione: Chimica e materiali
Anno scolastico 2015/2016
Classe: V AC
Insegnanti: prof. Pietro Carbone, prof. Stefano Candio
PROGRAMMA SVOLTO
Enzimi : costituzione (oloenzima, apoenzima, cofattori), riconoscimento substrato sito attivo, numero di turn
over, classificazione, specificità (di substrato, di reazione, di posizione di reazione, stereospecificità, di legame), fattori
che influenzano la velocità di reazione enzimatica (concentrazione del substrato, concentrazione enzima, pH,
temperatura), equazione di Michaelis-Menten, equazione di Lineweaver-Burk, inibizione irreversibile, reversibile
competitiva e reversibile non competitiva.
Processi metabolici: organismi autotrofi ed eterotrofi, metabolismo, catabolismo, anabolismo, cellula procariota
ed eucariota, concetto d energia libera, reazioni accoppiate, ATP, FAD, NAD, flusso di energia nella cellula, catena
respiratoria (ubichinone, citocromi), glicolisi (solo reazione di bilancio complessivo), ciclo di Krebs (CoenzimaA,
bilancio complessivo), catabolismo lipidico.
Acidi nucleici: adenina, guanina, citosina, timina e uracile, nucleoside, nucleotide, struttura del DNA e
abbinamento fra le basi, replicazione del DNA (semiconservativa, orientata, bi direzionale), RNA e loro ruolo nella
sintesi delle proteine, trascrizione e traduzione, mRNA, tRNA, rRNA, codon e codice genetico.
Microrganismi: classificazione, virus e ciclo litico, nutrizione e riproduzione dei microrganismi, terreno di
coltura e principali elementi contenuti e come valutarne la necessità, fattori di crescita, fattori che influenzano lo
sviluppo microbico: temperatura (classificazione, sterilizzazione e velocità di morte, 1° equazione di Bigelow, tempo di
riduzione decimale, 2° equazione di Bigelow, z), pH, pressione osmotica, aerazione, antimicrobici (ossidanti,
denaturanti, solventi e alchilanti), processi di coltivazione (modello di crescita non limitata e tempo di raddoppio),
crescita in discontinuo e coltura in batch (curva di sviluppo cellulare con diversi prodotti e con diversi nutriliti), crescita
in continuo, vantaggi e svantaggi.
Tecniche di miglioramento genetico:biosintesi mutazionale e ingegneria genetica, mutazioni, genotipo e
fenotipo, macrolesioni e microlesioni, delezioni, inserzioni, traslocazioni, duplicazioni, sostituzioni per trascrizione o
transversione, mutazione neutra, dissenso e non-senso, mutageni(agenti fisici, agenti chimici, selezione dei mutanti
(selezione, metodo della replica delle piastre), trasferimenti genici e ricombinazione genetica (trasformazione,
coniugazione e trasduzione), tecnica del DNA ricombinante (isolamento di un gene con elettroforesi su gel di agarosio e
purificazione, trasferimento, introduzione in cellula ospite, clonazione del DNA ricombinante).
Amplificazione del DNA mediante PCR, OGM e terapia genica (tecnica di editing genomico CRISPR).
Membrana cellulare, modello a mosaico e a zattere lipidiche. Proteine integrali o periferiche. Trasporto di
membrana passivo: diffusione semplice e diffusione facilitata (proteine carrier o proteine canale). Modalità di
passaggio: uniporto, simporto e antiporto. Trasporto attivo.
Enzimi immobilizzati: definizione, vantaggi e svantaggi rispetto a quelli in soluzione, diversi legami fra enzima
e supporto (legame ionico, legame covalente, per reticolazione, per intrappolamento in reticolo).
Microrganismi e produzione industriale. Produzione industriale di lievito ad uso alimentare, fermentazione
alcolica, produzione di vino e di birra.
Produzione di antibiotici, penicillina.







LABORATORIO
Analisi con polarimetro: qualitativa e quantitativa.
Effetto della temperatura, pH, concentrazione substrato, concentrazione enzima sulla attività enzimatica della
catecolasi.
Attività enzimatica della bromelina presente nell’ananas e sua inattivazione.
Elettroforesi applicata ai coloranti dei pennarelli e agli amminoacidi.
Utilizzo del microscopio per visione vetrini pronti.
Preparazione di vetrini con tessuti vegetali, osservazione di lieviti e muffe, colorazioni di Gram.
Preparazione di piastre Petri con terreni coltura diversi, semina, isolamento di colture batteriche.
Genova, 15.5.2016
Insegnanti
Studenti
Programma finale di CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA Indirizzo: Chimica, materiali e biotecnologie
Articolazione: Chimica e materiali
A.S.2015/2016
Classe 5AC
1/1