Biochimica e Biologia Molecolare (2014-15)

Anno accademico 2014/2015

Obiettivi formativi del corso

Lo studente dovrà comprendere ed imparare i contenuti del corso. La frequenza al corso, che è obbligatoria, consentirà allo studente di orientarsi nella vasta disciplina e l’acquisizione di competenze adeguate a saper descrivere, comunicare in modo efficace, e commentare con autonomia di giudizio:

- le caratteristiche, le funzioni, la struttura e il ruolo metabolico delle principali biomolecole (proteine, acidi nucleici, enzimi e coenzimi, vitamine idrosolubili e liposolubili);

- i meccanismi di produzione dell'energia metabolica e l’omeostasi energetica e strutturale del vivente;

- la struttura e le funzioni del gene eucariote;

- i meccanismi di trasmissione e di espressione dell'informazione genetica;

- i meccanismi di riparazione del DNA ed il loro ruolo nel processo di trasformazione neoplastica;

- i meccanismi molecolari di controllo del ciclo proliferativo, dell’apoptosi, del differenziamento cellulare;

- le più importanti applicazioni biotecnologiche, con particolare riferimento al settore bio-medico, e le loro prospettive di ricerca.

Risultati dell'apprendimento

MODALITA’ DI VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO

L’esame di Biochimica e Biologia Molecolare alla fine del I anno di corso è PROPEDEUTICO all’esame di Biochimica Dinamica e Sistematica Umana del II anno. Prevede un esame scritto a domande aperte su argomenti di largo respiro che spazieranno nel’ambito dell’intero programma. L’esame risulterà superato quanto lo studente raggiungerà la sufficienza in tutti i quesiti proposti. La commissione, tenuto conto di tutti gli elementi di valutazione acquisiti, ed in particolare dei voti parziali acquisiti nei vari argomenti, formulerà poi il voto finale che verrà trascritto sul libretto dello studente e regolarmente verbalizzato con l’acquisizione di 9 CFU.

Attività di supporto

Il materiale didattico e' stato spostato sul sito del'E-Learning di Ateneo-->lea.unipr.it cui si accede cliccando sull'icona Vai su Moodle in fondo. Gli aggiornamenti e la disponibilità del materiale didattico sono soggetti ad approvazione degli organi competenti di Ateneo.

Si accede alla sezione riservata allo studente del corso con username e password della posta elettronica. Il login individuale sarà necessario anche per l’iscrizione (o la cancellazione) dagli appelli d’esame, che sono accessibili e programmati annualmente. L’iscrizione via web alla lista d’appello nei tempi e nei modi indicati è condizione essenziale ed obbligatoria per poter sostenere l’esame.

Note

Il  corso di BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE  introduce lo studente alla struttura ed alle funzioni delle biomolecole di interesse biologico.

Proteine: dalla struttura alle funzioni. Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Emoglobine patologiche. Metabolismo del gruppo Eme e pigmenti biliari. Metabolismo del Ferro.Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Vitamine: origine, struttura, meccanismo d’azione. Metabolismo del Calcio e dell’osso. Proteine della coagulazione e meccanismi di coagulazione del sangue. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni.  Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.

Verranno poi affrontate le basi molecolari dell’informazione genetica e le sue applicazioni biotecnologiche, con particolare riferimento al settore bio-medico.

Basi molecolari dell'informazione genetica. Acidi Nucleici: dalla struttura alla funzione. Codice genetico e sue proprietà. Struttura e funzioni del gene eucariote. Replicazione del DNA. Riparazione del DNA. Regolazione dell'espressione genica. Tipi di RNA: struttura e funzioni. Meccanismi di trascrizione e sua regolazione. Sintesi proteica e sua regolazione. Modificazioni e destino post-sintetico delle proteine. Controllo della proliferazione, dell’apoptosi, del differenziamento cellulare. Meccanismi e regolazione dell’espressione genica, e sue correlazioni con patologie umane, invecchiamento cellulare e cancro. Tecniche di biologia molecolare, tecniche di clonazione, sequenziamento del DNA, enzimi e mappe di restrizione, progetto genoma umano, transgeni ed organismi transgenici. Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante in medicina forense.

PREREQUISITI

Per essere ammessi a sostenere l'esame di Biochimica e Biologia Molecolare gli studenti devono aver sostenuto con esito positivo gli esami di:

1) Chimica e Propedeutica Biochimica

2) Istologia ed Embriologia

METODI DIDATTICI

Il corso si svolgerà con lezioni frontali orali e seminari monotematici che faranno uso di sistemi multimediali. Durante le lezioni gli studenti avranno la possibilità di discutere gli aspetti qualificanti del corso.  I Docenti saranno a disposizione durante tutta la durata del corso, previo appuntamento via e-mail, per rispondere alle domande e supportare gli studenti durante il loro percorso formativo, anche con incontri individuali.

Programma

PROGRAMMA DEL CORSO INTEGRATO DI  BIOCHIMICA e BIOLOGIA MOLECOLARE - I anno, 2° semestre, 9 CFU:

Proteine: dalla struttura alle funzioni. Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Emoglobine patologiche. Metabolismo del gruppo Eme e pigmenti biliari. Metabolismo del Ferro. Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Vitamine: origine, struttura, meccanismo d’azione. Metabolismo del Calcio e dell’osso. Proteine della coagulazione e meccanismi di coagulazione del sangue. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni. Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.

Basi molecolari dell'informazione genetica. Acidi Nucleici: dalla struttura alla funzione. Codice genetico e sue proprietà. Struttura e funzioni del gene eucariote. Replicazione del DNA. Riparazione del DNA. Regolazione dell'espressione genica. Tipi di RNA: struttura e funzioni. Meccanismi di trascrizione e sua regolazione. Sintesi proteica e sua regolazione. Modificazioni e destino post-sintetico delle proteine. Controllo della proliferazione, dell’apoptosi, del differenziamento cellulare. Meccanismi e regolazione dell’espressione genica, e sue correlazioni con patologie umane, invecchiamento cellulare e cancro. Tecniche di biologia molecolare, tecniche di clonazione, sequenziamento del DNA, enzimi e mappe di restrizione, progetto genoma umano, transgeni ed organismi transgenici. Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante in medicina forense.

Testi consigliati e bibliografia

Testi di riferimento, edizioni aggiornate di:

Nelson DL, Cox MM: I principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli, Bologna.

Lewin, Krebs, Goldstein, Kilpatrick: Il gene. Zanichelli, Bologna.

Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani: Biologia Molecolare. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Lieberman, Marks: Biochimica Medica, un approccio clinico. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Baynes JW, Dominiczak MH: Biochimica per le discipline biomediche, Elsevier Mosby, Philadelphia.

Caldarera CM: Biochimica Sistematica Umana, CLUEB, Bologna.

Devlin TM: Biochimica con aspetti clinici. Wiley-Liss, New York.

Garrett RH, Grisham CM: Biochimica. Piccin, Padova.

Mathews CK, van Holde KE, Ahern KG: Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW; Harper Biochimica, McGraw-Hill Libri Italia srl, Milano.

Siliprandi, Tettamanti: Biochimica Medica, Piccin. Padova.

Voet D, Voet JG: Biochimica John Wiley & Sons, USA.

Altre informazioni