1-Biochimica

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
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Decarbossilazione ossidativa del piruvato: 5 reazioni distinte,
3 enzimi distinti, 5 coenzimi richiesti
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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
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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
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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
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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
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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