ID:
45442
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
96
CFU:
12
Url:
BIOTECNOLOGIE MEDICHE/Percorso Comune Anno: 1
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (01/03/2025 - 31/05/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’obiettivo principale dell’insegnamento Integrato di Biochimica e Biologia Molecolare consiste nel fornire agli studenti le conoscenze di base applicate alla struttura e funzione delle macromolecole biologiche (proteine, lipidi, carboidrati e acidi nucleici), allo studio dei meccanismi di catalisi enzimatica delle principali vie metaboliche, e ai meccanismi molecolari che sottendono il flusso dell’informazione genica e la sua regolazione. Lo studente è guidato, inoltre, nella comprensione di come le conoscenze di base possano essere utilizzate con finalità applicative in ambito biomedicale, ponendo particolare attenzione ad approcci innovativi nello studio di proteine ed acidi nucleici.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente:
- Conosce e sa utilizzare correttamente la terminologia relativa alle discipline di Biochimica e Biologia Molecolare;
- Conosce le basi biochimiche e molecolari dei sistemi e dei processi biologici;
- Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo integrato delle principali vie metaboliche e dell’espressione genica;
- Conosce le tecniche di base per lo studio di acidi nucleici e proteine.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia della biochimica e della biologia molecolare;
- sa valutare il possibile impatto dei meccanismi di modulazione dei processi biochimici e metabolici, così come di mutazioni geniche sui processi che regolano l’espressione genica;
- ha le basi per applicare le conoscenze acquisite allo studio di acidi nucleici e proteine a livello sperimentale;
- sa orientarsi nella comprensione di approcci di base delle due discipline per lo studio dei processi biochimici e molecolari, anche in ottica di approcci terapeutici o biotecnologici.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente:
- Conosce e sa utilizzare correttamente la terminologia relativa alle discipline di Biochimica e Biologia Molecolare;
- Conosce le basi biochimiche e molecolari dei sistemi e dei processi biologici;
- Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo integrato delle principali vie metaboliche e dell’espressione genica;
- Conosce le tecniche di base per lo studio di acidi nucleici e proteine.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia della biochimica e della biologia molecolare;
- sa valutare il possibile impatto dei meccanismi di modulazione dei processi biochimici e metabolici, così come di mutazioni geniche sui processi che regolano l’espressione genica;
- ha le basi per applicare le conoscenze acquisite allo studio di acidi nucleici e proteine a livello sperimentale;
- sa orientarsi nella comprensione di approcci di base delle due discipline per lo studio dei processi biochimici e molecolari, anche in ottica di approcci terapeutici o biotecnologici.
Prerequisiti
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Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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Sono prerequisiti richiesti: la conoscenza dei legami chimici, e dei gruppi funzionali nelle molecole inorganiche e organiche, così come la conoscenza delle nozioni di base di biologia cellulare, con particolare attenzione a quella animale, come la struttura della cellula, dei compartimenti cellulari, nonché la funzione dei principali organi e tessuti, con proprietà di linguaggio e padronanza scientifica.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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Sono prerequisiti richiesti: la conoscenza dei legami chimici, e dei gruppi funzionali nelle molecole inorganiche e organiche, così come la conoscenza delle nozioni di base di biologia cellulare, con particolare attenzione a quella animale, come la struttura della cellula, dei compartimenti cellulari, nonché la funzione dei principali organi e tessuti, con proprietà di linguaggio e padronanza scientifica.
Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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Sono prerequisiti richiesti: la conoscenza dei legami chimici, e dei gruppi funzionali nelle molecole inorganiche e organiche, così come la conoscenza delle nozioni di base di biologia cellulare, con particolare attenzione a quella animale, come la struttura della cellula, dei compartimenti cellulari, nonché la funzione dei principali organi e tessuti, con proprietà di linguaggio e padronanza scientifica.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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Sono prerequisiti richiesti: la conoscenza dei legami chimici, e dei gruppi funzionali nelle molecole inorganiche e organiche, così come la conoscenza delle nozioni di base di biologia cellulare, con particolare attenzione a quella animale, come la struttura della cellula, dei compartimenti cellulari, nonché la funzione dei principali organi e tessuti, con proprietà di linguaggio e padronanza scientifica.
Metodi didattici
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Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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L’insegnamento è organizzato con lezioni in aula su tutti gli argomenti dell’insegnamento. Lo studente è guidato nel percorso anche con modalità di “active learning” consentendo un’adeguata comprensione critica della relazione tra struttura e funzione delle macromolecole, e delle diverse strategie di regolazione nelle reazioni metaboliche e del flusso dell’informazione genica ai diversi livelli. Gli studenti saranno coinvolti attivamente nella discussione delle tematiche proprie dell’insegnamento.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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L’insegnamento è organizzato con lezioni in aula su tutti gli argomenti dell’insegnamento. Lo studente è guidato nel percorso anche con modalità di “active learning” consentendo un’adeguata comprensione critica della relazione tra struttura e funzione delle macromolecole, e delle diverse strategie di regolazione nelle reazioni metaboliche e del flusso dell’informazione genica ai diversi livelli. Gli studenti saranno coinvolti attivamente nella discussione delle tematiche proprie dell’insegnamento.
Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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L’insegnamento è organizzato con lezioni in aula su tutti gli argomenti dell’insegnamento. Lo studente è guidato nel percorso anche con modalità di “active learning” consentendo un’adeguata comprensione critica della relazione tra struttura e funzione delle macromolecole, e delle diverse strategie di regolazione nelle reazioni metaboliche e del flusso dell’informazione genica ai diversi livelli. Gli studenti saranno coinvolti attivamente nella discussione delle tematiche proprie dell’insegnamento.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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L’insegnamento è organizzato con lezioni in aula su tutti gli argomenti dell’insegnamento. Lo studente è guidato nel percorso anche con modalità di “active learning” consentendo un’adeguata comprensione critica della relazione tra struttura e funzione delle macromolecole, e delle diverse strategie di regolazione nelle reazioni metaboliche e del flusso dell’informazione genica ai diversi livelli. Gli studenti saranno coinvolti attivamente nella discussione delle tematiche proprie dell’insegnamento.
Verifica Apprendimento
La verifica dell'apprendimento sarà effettuata mediante 2 prove parziali, ciascuna rappresentata da esame scritto della durata di 35 minuti senza l'utilizzo di appunti o libri o supporti multimediali propri, in presenza di docenti.
Per singola prova parziale verranno formulati 32 quesiti a risposta multipla, rispettivamente su argomenti di Biochimica e Biologia Molecolare.
Ogni risposta corretta verrà valutata 1 punto; non sarà prevista alcuna penalizzazione per risposte non corrette o non date.
Il punteggio finale sarà attribuito in trentesimi: il punteggio minimo per il superamento dell'esame, pari a 18/30, è conseguito da chi risponderà esattamente a 18 domande e il voto massimo di 30 e lode verrà attribuito a chi risponderà esattamente a più di 30 domande.
Entrambe le prove dovranno essere superate con voto uguale o superiore a 18/30. La valutazione dell’insegnamento integrato sarà data dalla media dei voti ottenuti nelle 2 prove parziali.
Per singola prova parziale verranno formulati 32 quesiti a risposta multipla, rispettivamente su argomenti di Biochimica e Biologia Molecolare.
Ogni risposta corretta verrà valutata 1 punto; non sarà prevista alcuna penalizzazione per risposte non corrette o non date.
Il punteggio finale sarà attribuito in trentesimi: il punteggio minimo per il superamento dell'esame, pari a 18/30, è conseguito da chi risponderà esattamente a 18 domande e il voto massimo di 30 e lode verrà attribuito a chi risponderà esattamente a più di 30 domande.
Entrambe le prove dovranno essere superate con voto uguale o superiore a 18/30. La valutazione dell’insegnamento integrato sarà data dalla media dei voti ottenuti nelle 2 prove parziali.
Testi
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Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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"Biologia molecolare del gene" di Watson et al, Ottava Edizione, Zanichelli.
"Biologia molecolare" di Amaldi-Benedettii-Pesole-Plevani, Casa Editrice Ambrosiana.
“Molecular Biology of the Cell” by Bruce Alberts et al.7a edizione.
Materiale didattico, schemi e figure sono forniti dal docente.
Avvertenza: NON esistono dispense, videolezioni e/o note dell’insegnamento che siano state autorizzate dal docente.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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"Fondamenti di Biochimica" di Voet-Voet-Pratt, Zanichelli.
"Introduzione alla Biochimica di Lehninger" di Nelson-Cox, Zanichelli.
Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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"Biologia molecolare del gene" di Watson et al, Ottava Edizione, Zanichelli.
"Biologia molecolare" di Amaldi-Benedettii-Pesole-Plevani, Casa Editrice Ambrosiana.
“Molecular Biology of the Cell” by Bruce Alberts et al.7a edizione.
Materiale didattico, schemi e figure sono forniti dal docente.
Avvertenza: NON esistono dispense, videolezioni e/o note dell’insegnamento che siano state autorizzate dal docente.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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"Fondamenti di Biochimica" di Voet-Voet-Pratt, Zanichelli.
"Introduzione alla Biochimica di Lehninger" di Nelson-Cox, Zanichelli.
Contenuti
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Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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-STRUTTURA DEGLI ACIDI NUCLEICI: caratteristiche chimico-fisiche di DNA e RNA, forme B, A e Z, topoisomeri e topoisomerasi; struttura del genoma, nucleosomi e cromatina; rimodellamento della cromatina, modifiche delle code istoniche e significato funzionale.
-REPLICAZIONE DEL DNA: la DNA polimerasi (procariotica ed eucariotica); replisoma e componenti della forca replicativa; la replicazione nei procarioti e negli eucarioti.
Cenni di tecnologie ricombinanti: enzimi di restrizione, caratteristiche e generazione di vettori plasmidici, clonaggio; la reazione di PCR; principi di elettroforesi; il sequenziamento del DNA.
-RIPARAZIONE DEL DNA e RICOMBINAZIONE: riparazione dei mismatch; principali cause di danno al DNA; riparazione diretta, escissione di basi, glicosilasi; double strand break e non-homologus end joining (NHEJ); sintesi translesione; ricombinazione omologa, descrizione degli apparati proteici procariotici ed eucariotici.
-TRASCRIZIONE: descrizione delle diverse fasi in procarioti ed eucarioti; analisi del promotore; editing dell’RNA; meccanismo di splicing; splicing alternativo e trans-splicing; ruolo di ESE, ESS, ISS, ISE; regolazione trascrizionale nei procarioti: attivatori, repressori e operoni (esempi); regolazione trascrizionale negli eucarioti: descrizione dei principali domini di legame al DNA (fattori di trascrizione), controllo combinatorio, metilazione del DNA; RNA regolatori.
-TRADUZIONE: codoni di inizio nei procarioti/eucarioti e loro riconoscimento; struttura dei tRNA; le amminoacil-tRNA sintetasi; i ribosomi; descrizione delle diverse fasi della traduzione in procarioti ed eucarioti; codice genetico; esempi di regolazione della traduzione in procarioti ed eucarioti; nonsense mediated mRNA decay; cenni su trafficking proteico e modificazioni post-traduzionali.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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LE PROTEINE: l’acqua; tamponi biologici. Struttura e funzione delle proteine: mioglobina ed emoglobina, actina e miosina, le immunoglobuline. Chaperon molecolari, modificazioni post-traduzionali. Matrice extracellulare. Coagulazione. Diagnostica enzimatica. Tecniche d’analisi delle proteine.
ENZIMOLOGIA: classificazione, catalisi e cinetica degli enzimi; meccanismi di regolazione e inibitori.
BIOENERGETICA: reazioni biologiche e aspetti generali del catabolismo e anabolismo. Composti ad alta energia e produzione dell’ATP. Sistemi redox. Gradienti, trasporto transmembrana, biosegnalazione.
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI: metabolismo del glucosio e altri zuccheri; trasportatori e controllo della glicemia, glicolisi, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno, via del pentoso fosfato; destino del piruvato; ciclo di Cori; l’Acetil-CoA: Piruvato deidrogenasi. Ciclo di Krebs. Gli ormoni nel metabolismo dei carboidrati. Oncometaboliti. Tecniche d’analisi dei carboidrati.
TRASPORTO DEGLI ELETTRONI, FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA: struttura e funzione della catena respiratoria; mitocondri, patologie mitocondriali; ATPsintasi, trasporto di ATP e ADP. Sistemi navetta. La termogenina, disaccoppianti.
METABOLISMO DEI LIPIDI: digestione, assorbimento dei lipidi. Lipoproteine. Ossidazione degli acidi grassi. Corpi chetonici. Biosintesi dei lipidi e colesterolo; LDL. Gli ormoni e metabolismo lipidico. Tecniche d’analisi dei lipidi.
METABOLISMO DEGLI AMMINOACIDI: metabolismo dell’azoto; ciclo dell’urea e regolazione; transaminazione, degradazione, biosintesi e caratteristiche funzionali degli amminoacidi. Derivati amminoacidici; biosintesi e degradazione dell’eme.
METABOLISMO DEI NUCLEOTIDI: nucleotidi purinici e pirimidinici: biosintesi, degradazione, regolazione. Rilevanza medica. Sintesi dei desossiribonucleotidi.
INTEGRAZIONE METABOLICA A LIVELLO CELLULARE E TISSUTALE: metabolismi tessuto-specifici, interrelazioni metaboliche. Regolazione ormonale. Meccanismo d’azione degli ormoni proteici e steroidei. Secondi messaggeri. Digiuno-alimentazione. Gli argomenti saranno trattati con particolare attenzione alle differenze di sesso e genere.
Modulo: 002617 - BIOLOGIA MOLECOLARE
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-STRUTTURA DEGLI ACIDI NUCLEICI: caratteristiche chimico-fisiche di DNA e RNA, forme B, A e Z, topoisomeri e topoisomerasi; struttura del genoma, nucleosomi e cromatina; rimodellamento della cromatina, modifiche delle code istoniche e significato funzionale.
-REPLICAZIONE DEL DNA: la DNA polimerasi (procariotica ed eucariotica); replisoma e componenti della forca replicativa; la replicazione nei procarioti e negli eucarioti.
Cenni di tecnologie ricombinanti: enzimi di restrizione, caratteristiche e generazione di vettori plasmidici, clonaggio; la reazione di PCR; principi di elettroforesi; il sequenziamento del DNA.
-RIPARAZIONE DEL DNA e RICOMBINAZIONE: riparazione dei mismatch; principali cause di danno al DNA; riparazione diretta, escissione di basi, glicosilasi; double strand break e non-homologus end joining (NHEJ); sintesi translesione; ricombinazione omologa, descrizione degli apparati proteici procariotici ed eucariotici.
-TRASCRIZIONE: descrizione delle diverse fasi in procarioti ed eucarioti; analisi del promotore; editing dell’RNA; meccanismo di splicing; splicing alternativo e trans-splicing; ruolo di ESE, ESS, ISS, ISE; regolazione trascrizionale nei procarioti: attivatori, repressori e operoni (esempi); regolazione trascrizionale negli eucarioti: descrizione dei principali domini di legame al DNA (fattori di trascrizione), controllo combinatorio, metilazione del DNA; RNA regolatori.
-TRADUZIONE: codoni di inizio nei procarioti/eucarioti e loro riconoscimento; struttura dei tRNA; le amminoacil-tRNA sintetasi; i ribosomi; descrizione delle diverse fasi della traduzione in procarioti ed eucarioti; codice genetico; esempi di regolazione della traduzione in procarioti ed eucarioti; nonsense mediated mRNA decay; cenni su trafficking proteico e modificazioni post-traduzionali.
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Modulo: 28121 - BIOCHIMICA
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LE PROTEINE: l’acqua; tamponi biologici. Struttura e funzione delle proteine: mioglobina ed emoglobina, actina e miosina, le immunoglobuline. Chaperon molecolari, modificazioni post-traduzionali. Matrice extracellulare. Coagulazione. Diagnostica enzimatica. Tecniche d’analisi delle proteine.
ENZIMOLOGIA: classificazione, catalisi e cinetica degli enzimi; meccanismi di regolazione e inibitori.
BIOENERGETICA: reazioni biologiche e aspetti generali del catabolismo e anabolismo. Composti ad alta energia e produzione dell’ATP. Sistemi redox. Gradienti, trasporto transmembrana, biosegnalazione.
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI: metabolismo del glucosio e altri zuccheri; trasportatori e controllo della glicemia, glicolisi, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno, via del pentoso fosfato; destino del piruvato; ciclo di Cori; l’Acetil-CoA: Piruvato deidrogenasi. Ciclo di Krebs. Gli ormoni nel metabolismo dei carboidrati. Oncometaboliti. Tecniche d’analisi dei carboidrati.
TRASPORTO DEGLI ELETTRONI, FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA: struttura e funzione della catena respiratoria; mitocondri, patologie mitocondriali; ATPsintasi, trasporto di ATP e ADP. Sistemi navetta. La termogenina, disaccoppianti.
METABOLISMO DEI LIPIDI: digestione, assorbimento dei lipidi. Lipoproteine. Ossidazione degli acidi grassi. Corpi chetonici. Biosintesi dei lipidi e colesterolo; LDL. Gli ormoni e metabolismo lipidico. Tecniche d’analisi dei lipidi.
METABOLISMO DEGLI AMMINOACIDI: metabolismo dell’azoto; ciclo dell’urea e regolazione; transaminazione, degradazione, biosintesi e caratteristiche funzionali degli amminoacidi. Derivati amminoacidici; biosintesi e degradazione dell’eme.
METABOLISMO DEI NUCLEOTIDI: nucleotidi purinici e pirimidinici: biosintesi, degradazione, regolazione. Rilevanza medica. Sintesi dei desossiribonucleotidi.
INTEGRAZIONE METABOLICA A LIVELLO CELLULARE E TISSUTALE: metabolismi tessuto-specifici, interrelazioni metaboliche. Regolazione ormonale. Meccanismo d’azione degli ormoni proteici e steroidei. Secondi messaggeri. Digiuno-alimentazione. Gli argomenti saranno trattati con particolare attenzione alle differenze di sesso e genere.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
BIOTECNOLOGIE MEDICHE
Laurea
3 anni
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Persone
Persone (6)
Docenti di ruolo di IIa fascia
Docenti di ruolo di IIa fascia
Docenti di ruolo di IIa fascia
Docenti di ruolo di Ia fascia
Docenti di ruolo di IIa fascia
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