1-Biochimica
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BIOCHIMICA “La chimica della materia vivente” Biochimica 2010/11 • D.Voet, J.G.Voet & C.W.Pratt “FONDAMENTI DI BIOCHIMICA” (2006) Zanichelli • Garrett & Grisham “BIOCHIMICA” (2004) PICCIN • Tymoczko, Berg & Stryer Principi di Biochimica (2010) Zanichelli • Basi di Chimica (Gen.Inorg. & Organica) • Riassunto in Inglese • http://users.unimi.it/biolstru/teaching/ChimBiol.html Obiettivi del Corso di Biochimica • Conoscere la funzione e la struttura delle molecole biologiche • Come le molecole biologiche reagiscono tra loro • Come la cellula sintetizza e degrada le molecole biologiche • Come l’energia viene conservata e usata dalla cellula • Come sono organizzate e coordinate ai fini della vita le attività delle molecole biologiche • In quale modo l’informazione genetica è immagazzinata, trasmessa ed espressa Composizione in elementi del corpo umano (D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fundamentals of Biochemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2005) IL COMPLESSO DELLA PIRUVATO DEIDROGENASI: 4.6 MDa, 300 Å 7 Decarbossilazione ossidativa del piruvato: 5 reazioni distinte, 3 enzimi distinti, 5 coenzimi richiesti 8 Gli obiettivi della biochimica • Conoscere la funzione e la struttura tridimensionale delle molecole biologiche • Come le molecole biologiche reagiscono tra loro • Come la cellula sintetizza e degrada le molecole biologiche • Come l’energia viene conservata e usata dalla cellula • Come sono organizzate e coordinate ai fini della vita le attività delle molecole biologiche • In quale modo l’informazione genetica è immagazzinata, trasmessa ed espressa 11 Gli obiettivi della biochimica • Conoscere la funzione e la struttura tridimensionale delle molecole biologiche • Come le molecole biologiche reagiscono tra loro • Come la cellula sintetizza e degrada le molecole biologiche • Come l’energia viene conservata e usata dalla cellula • Come sono organizzate e coordinate ai fini della vita le attività delle molecole biologiche • In quale modo l’informazione genetica è immagazzinata, trasmessa ed espressa 13 14 Gli obiettivi della biochimica • Conoscere la funzione e la struttura tridimensionale delle molecole biologiche • Come le molecole biologiche reagiscono tra loro • Come la cellula sintetizza e degrada le molecole biologiche • Come l’energia viene conservata e usata dalla cellula • Come sono organizzate e coordinate ai fini della vita le attività delle molecole biologiche • In quale modo l’informazione genetica è immagazzinata, trasmessa ed espressa Sito attivo di E3 diidro-lipoil deidrogenasi 17 Proprieta’ • L’osservanza delle leggi della chimica e della fisica • La presenza di macromolecole • Il particolare uso di alcuni elementi • L’uso di speciali biocatalizzatori (enzimi) • L’osservanza delle leggi della termodinamica • Particolari meccanismi di conservazione/trasduzione dell’energia (D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fundamentals of Biochemistry, 2° ed., J. Wiley & Sons, 2005) Page 30 I tre stadi dell’evoluzione della vita Page 32 Esperimenti di Miller per la simulazione delle reazioni “pre-biotiche” Page 32 Prodotti formati nel reattore di Miller in presenza di CH4, NH3, H20, and H2. Page 13 EVOLUZIONE DELLA VITA SULLA TERRA La cellula e la sua architettura • La cellula procariotica • La cellula eucariotica • Compartimentalizzazione delle specie (bio)chimiche (D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fundamentals of Biochemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2005) Page 5 Immagine di microscopia elettronica di una cellula di E. coli (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3rd ed., John Wiley & Sons, 2004) Page 5 Componenti molecolari principali in E. coli (D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fundamentals of Biochemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2005) Organizzazione della cellula eucariotica (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3° ed., John Wiley & Sons, 2004) Page 11 Organizzazione della cellula vegetale Page 7 Albero filogenetico Evoluzione per selezione naturale • L’evoluzione non e’ diretta verso un particolare fine • Variabilita’ tra gli individui • Il passato determina il futuro • L’evoluzione e’ sempre in corso Learning targets • Combinazione di piccole molecole (inorg./abiotiche) Æ evoluzione chimica Æ molecole complesse • Gruppi chimici funzionali • Compartimentalizzazione / Catalisi • Cellule procariotiche / eucariotiche • Evoluzione per selezione naturale
