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    Gabriella MISSO

    Insegnamento di BIOCHIMICA

    Corso di laurea in INFERMIERISTICA (ABILITANTE ALLA PROFESSIONE SANITARIA DI INFERMIERE) A.O. UNIVERSITARIA S.U.N.

    SSD: BIO/10

    CFU: 2,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 30,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    Italiano

    Contenuti

    Comprensione della struttura e delle leggi fondamentali della materia a livello atomico e molecolare, nonché delle sue trasformazioni; conoscenza della nomenclatura ufficiale dei composti chimici organici e inorganici; conoscenza, interpretazione e applicazione delle leggi che governano l'equilibrio chimico, con particolari approfondimenti sulle reazioni acido-base; studio della struttura e delle proprietà delle macromolecole biologiche con particolare riferimento a carboidrati, proteine e lipidi, fornendo una chiave di lettura molecolare di strutture e fenomeni biologici.

    Testi di riferimento

    “Chimica medica e propedeutica biochimica”. T. Bellini (Zanichelli)
    “Chimica e Biochimica”. M. Bertoldi, D. Colombo, F. Magni, O. Marin, P. Palestini (EdiSES)
    “Chimica e Biochimica”. M. Stefani, N. Taddei (Zanichelli)

    Obiettivi formativi

    -Conoscere le basi della chimica generale e organica propedeutiche alla biochimica.
    -Conoscere le relazioni struttura-funzione delle principali classi di macromolecole biologiche e la regolazione metabolica a livello molecolare.
    -Conoscere le interconnessioni esistenti tra i diversi processi biochimici e le trasformazioni energetiche ad essi connesse.

    Prerequisiti

    I prerequisiti consistono nelle conoscenze di Chimica e Biochimica necessarie per superare la prova di ingresso

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali ed esercitazioni con proiezione di file Power Point

    Metodi di valutazione

    Esame scritto ed eventuale colloquio orale

    Programma del corso

    ELEMENTI DI CHIMICA
    1. La struttura dell’atomo e le proprietà periodiche degli elementi: composizione della materia; atomo e particelle subatomiche; teoria atomica; numeri quantici e orbitali; configurazione elettronica; tavola periodica e reattività chimica degli elementi; affinità elettronica, elettronegatività.
    2. Il legame chimico: molecole e ioni; legame ionico; legame covalente; forze intermolecolari; legame a idrogeno.
    3. Soluzioni e reazioni acido-base: concentrazione delle soluzioni, teoria acido-base secondo Arrhenius e Brőnsted-Lowry; idracidi, idrossidi, ossiacidi; reazioni acido-base; il pH e le soluzioni tampone.
    4. Elementi di chimica organica e propedeutica biochimica: proprietà dell’atomo di carbonio, orbitali ibridi, classificazione dei composti organici: i gruppi funzionali; idrocarburi; alcoli; eteri; tioli; ammine; aldeidi e chetoni; acidi carbossilici; esteri e anidridi.
    BIOCHIMICA
    1. Elementi costitutivi della materia vivente: la struttura polimerica delle macromolecole biologiche.
    2. Struttura e funzione delle proteine: classificazione degli aminoacidi; potere tamponante; legame peptidico; i livelli strutturali delle proteine; proteine fibrose; proteine globulari; emoglobina e mioglobina: struttura, funzione, fattori che influenzano il legame dell’ossigeno, varianti dell’emoglobina; enzimi: classificazione, ruolo nelle reazioni chimiche, regolazione dell’attività enzimatica.
    3. Vitamine idrosolubili, e liposolubili, co-enzimi.
    4. Concetti di bioenergetica: il metabolismo; trasformazioni chimiche nella cellula; spontaneità delle reazioni metaboliche; l’ATP come “moneta di scambio energetico”; ossido-riduzioni di interesse biologico.
    5. Struttura e metabolismo dei carboidrati: monosaccaridi e disaccaridi, polisaccaridi, glicoconiugati; glicolisi e sua regolazione; gluconeogenesi; cenni sulla via del pentoso fosfato; e glicogeno-sintesi.
    6. Il ciclo dell’acido citrico e la fosforilazione ossidativa nei mitocondri; sintesi dell’acetil-CoA; ciclo dell’acido citrico e sua regolazione; catena respiratoria e trasporto degli elettroni; sintesi di ATP.
    7. Struttura e metabolismo dei lipidi: lipidi strutturali e membrane biologiche; il colesterolo; i lipidi di riserva; digestione dei lipidi e β-ossidazione degli acidi grassi; chetogenesi; cenni sulla biosintesi degli acidi grassi.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Understanding the structure and fundamental laws of matter at the atomic and molecular level, as well as its transformations; knowledge of the official nomenclature of organic and inorganic chemical compounds; knowledge, interpretation and application of the laws that govern chemical equilibrium, with particular insights on acid-base reactions; study of the structure and properties of biological macromolecules with particular reference to carbohydrates, proteins and lipids, providing a molecular interpretation of biological structures and phenomena.

    Textbook and course materials

    “Chimica medica e propedeutica biochimica”. T. Bellini (Zanichelli)
    “Chimica e Biochimica”. M. Bertoldi, D. Colombo, F. Magni, O. Marin, P. Palestini (EdiSES)
    “Chimica e Biochimica”. M. Stefani, N. Taddei (Zanichelli)

    Course objectives

    -Knowledge of the bases of general and organic chemistry preparatory to biochemistry.
    -Knowledge of the structure-function relationships of the main classes of biological macromolecules and the metabolic regulation at the molecular level.
    -Knowledge of the interconnections between the different biochemical processes and the energy transformations connected to them.

    Prerequisites

    The prerequisites consist of the knowledge of Chemistry and Biochemistry necessary to pass the entrance test

    Teaching methods

    Frontal lessons and exercises with projection of Power Point files

    Evaluation methods

    Written exam and possible oral interview

    Course Syllabus

    ELEMENTS OF CHEMISTRY
    1. The atomic structure and the periodic properties of the elements: composition of the matter; atom and subatomic particles; atomic theory; quantum numbers and orbitals; electronic configuration; periodic table and chemical reactivity of the elements; electron affinity, electronegativity.
    2. The chemical bond: molecules and ions; ionic bond; covalent bond; intermolecular forces; hydrogen bond.
    3. Acid-base solutions and reactions: concentration of the solutions, acid-base theory according to Arrhenius and Brőnsted-Lowry; hydracids, hydroxides, oxyacids; acid-base reactions; pH and buffer solutions.
    4. Elements of organic chemistry and biochemical propaedeutics: properties of the carbon atom, hybrid orbitals, classification of organic compounds: functional groups; hydrocarbons; alcohols; ethers; thiols; amines; aldehydes and ketones; carboxylic acids; esters and anhydrides.
    BIOCHEMISTRY
    1. Constitutive elements of living matter: the polymeric structure of biological macromolecules.
    2. Structure and function of proteins: classification of amino acids; buffering power; peptide bond; the structural levels of proteins; fibrous proteins; globular proteins; hemoglobin and myoglobin: structure, function, factors affecting oxygen binding, hemoglobin variants; enzymes: classification, role in chemical reactions, regulation of enzymatic activity.
    3. Water-soluble and fat-soluble vitamins, co-enzymes.
    4. Bioenergetics concepts: metabolism; chemical transformations in the cell; spontaneity of metabolic reactions; the ATP as "energy exchange currency"; oxide-reductions of biological interest.
    5. Structure and metabolism of carbohydrates: monosaccharides and disaccharides, polysaccharides, glycoconjugates; glycolysis and its regulation; gluconeogenesis; outline of the pentose phosphate route; and glycogen synthesis.
    6. The citric acid cycle and oxidative phosphorylation in mitochondria; synthesis of acetyl-CoA; citric acid cycle and its regulation; respiratory chain and electron transport; synthesis of ATP.
    7. Structure and metabolism of lipids: structural lipids and biological membranes; cholesterol; reserve lipids; lipid digestion and β-oxidation of fatty acids; ketogenesis; notes on the biosynthesis of fatty acids.

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