L’obiettivo principale di questo insegnamento integrato consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione della natura chimica e della struttura dei costituenti della materia vivente, delle trasformazioni delle biomolecole, dei cambi di energia ad esse associate e del metabolismo degli acidi nucleici, e di applicare queste conoscenze per la valutazione dell'impatto di variazioni strutturali delle biomolecole sulla loro funzione, dell'effetto di modulatori delle biomolecole in campo farmaceutico/terapeutico e di comprendere come le variazioni fisiologiche impattano sul metabolismo e sulla vita delle cellule.
Prerequisiti
Concetti generali di biologia cellulare e di chimica.
Metodi didattici
Lezioni teoriche. Lo studente è guidato lungo il percorso, perché arrivi alla comprensione della relazione tra la struttura e la funzione delle macromolecole, e delle strategie di regolazione delle loro funzioni nell’ambito delle reazioni metaboliche. Gli studenti saranno coinvolti attivamente nella discussione delle tematiche proprie del corso.
Verifica Apprendimento
Esame orale. L’obiettivo della prova d’esame orale consiste nel verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma del corso e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente nell’affrontare tematiche relative alla biochimica e la Biologia Molecolare. Gli studenti hanno la possibilità di sostenere l'esame attraverso due prove parziali.
Testi
Schemi e figure fornite dal docente.
Watson JD et al, Biologia molecolare del gene, Zanichelli
I Principi di Biochimica di Lehninger di DL. Nelson e MM. Cox Zanichelli Editore
Contenuti
Biologia Molecolare:
STRUTTURA DEGLI ACIDI NUCLEICI (10 ore) Struttura chimica degli acidi nucleici Struttura fisica del DNA Topologia del DNA e DNA topoisomerasi Struttura dell’RNA La struttura del genoma, la cromatina e il nucleosoma
L’ESPRESSIONE DEL GENOMA E LA SUA REGOLAZIONE (14 ore) La trascrizione dell’RNA Il processamento dell’RNA La regolazione della trascrizione nei procarioti La regolazione della trascrizione negli eucarioti
LA TRADUZIONE E LA SUA REGOLAZIONE (10 ore) La traduzione La regolazione della traduzione
LA REPLICAZIONE E IL MANTENIMENTO DEL GENOMA (14 ore) La replicazione del DNA Mutazione e riparazione del DNA La ricombinazione omologa La ricombinazione sito-specifica e trasposizione
Biochimica:
STRUTTURA E CATALISI (18 ore) Aminoacidi, peptidi e proteine. Struttura tridimensionale delle proteine. Funzione delle proteine. Mioglobina ed Emoglobina. Gli enzimi. I lipidi. Membrane biologiche e trasporto. Biosegnalazione. Insulina, glucagone ed adrenalina.
BIOENERGETICA E METABOLISMO (30 ore) Principi di bioenergetica. Glicolisi e catabolismo degli esosi. Sintesi e degradazione del glicogeno. La via del pentosio fosfato. Il ciclo dell'acido citrico. Ossidazione degli acidi grassi. Ossidazione degli aminoacidi. Fosforilazione ossidativa. Biosintesi dei carboidrati. Biosintesi dei lipidi. Integrazione e regolazione ormonale del metabolismo.
