“CORSO DI LAUREA”
BIOCHIMICA
AA. 2014/15
Docente: Prof. Ingeborg Grgurina Dipartimento Scienze Biochimiche “A. Rossi Fanelli” (Sede in
Via degli Apuli, 9, piano II;stanza 209
tel 0649917571
e-mail:
[email protected]
Studenti target: Laurea triennale in Chimica
Livello dell’Unità: di base/specialistico:di base
Pre-requisiti: buona conoscenza della Chimica organica di base
Crediti: 6
Modalità d’esame: esame orale
Obiettivi formativi
Fornire le conoscenze necessarie alla comprensione delle strutture e delle funzioni della materia vivente in termini
molecolari. Strutture e funzioni delle proteine, lipidi, fosfolipidi e polisaccaridi. Relazione tra struttura e funzione delle
proteine. Membrane biologiche e sistemi di trasporto. Le principali vie metaboliche dei carboidrati, lipidi, acidi grassi
ed amminoacidi: meccanismi delle reazioni enzimatiche, meccanismi di regolazione, produzione e conservazione
dell’energia.
Programma
Architettura delle cellule procariote ed eucariote. Macromolecole biologiche: proteine, acidi nucleici, polisaccaridi,
lipidi.
Proteine. Struttura, stereochimica e proprietà acido-base degli amminoacidi. Legame peptidico. Struttura primaria,
secondaria (α-elica, foglietti β, ripiegamento β), terziaria e quaternaria delle proteine. Grafico di Ramachandran.
Indice idropatico. Ripiegamento delle proteine. Denaturazione e rinaturazione delle proteine (esperimento di
Anfinsen). Struttura del collageno.
Mioglobina ed emoglobina. Struttura e funzione. Struttura e ruolo del gruppo prostetico. Cooperatività del legame
dell’ossigeno all’emoglobina. Effetto Bohr. Effettori allosterici dell’emoglobina. Alcune patologie molecolari
dell’emoglobina. Proteine allosteriche. Modello simmetrico, modello sequenziale dell’allosteria.
Anticorpi. Funzioni del sistema immunitario. Struttura degli anticorpi e loro ruolo nella difesa immunitaria. Legame
antigene-anticorpo. Produzione degli anticorpi e loro impiego nella ricerca biochimica e nel settore analitico.
Lipidi e membrane. Classificazione dei lipidi. Struttura e organizzazione delle membrane biologiche. Proteine di
membrana. Ionofori. Proteine trasportatrici. Sistemi di traslocazione: uniporto, simporto, antiporto. Trasporto del
glucosio. Trasporto attivo guidato da ATP: sodio-potassio ATPasi.
Enzimi. Nomenclatura e classificazione degli enzimi. Specificità di substrato, regiospecificità, stereospecificità,
specificità prochirale. Cinetica enzimatica. Equazione di Michaelis-Menten. Inibizione enzimatica reversibile e
irreversibile. Esempi di meccanismi catalitici (proteasi a serina, anidrasi carbonica). Regolazione dell’attività
enzimatica nelle vie metaboliche: controllo della biosintesi dell’enzima, controllo dell’attività enzimatica, effettori
allosterici, inibizione retroattiva, regolazione ormonale.
Metabolismo. Vie cataboliche ed anaboliche. Principi della termodinamica applicati al metabolismo. Le reazioni
accoppiate. ATP e trasferimento del gruppo fosforico. Approcci sperimentali allo studio del metabolismo.
Metabolismo dei carboidrati. Glicolisi: meccanismi delle reazioni e della via glicolitica. Fermentazione omolattica e
fermentazione alcoolica. Complesso multienzimatico piruvato deidrogenasi. Via del pentosio fosfato.
Gluconeogenesi. Degradazione e biosintesi del glicogeno. Controllo allosterico e ormonale del metabolismo del
glicogeno. Metabolismo dei lipidi. Degradazione dei triacilgliceroli e degli acidi grassi. Meccanismo d’azione delle
lipasi. Biosintesi degli acidi grassi e dei lipidi. Steroidi: biosintesi e funzioni nell’organismo (cenni). Ciclo
dell’acido citrico. Trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa. Sistemi-navetta di trasporto mitocondriali.
Sintesi dell’ATP. Meccanismi di regolazione delle vie metaboliche. Fissazione dell’azoto. Metabolismo degli
amminoacidi. Enzimi piridossale-5’-fosfato (PLP)-dipendenti: meccanismo d’azione delle transaminasi. Serinaidrossimetiltransferasi. Deamminazione ossidativa degli amminoacidi. Ciclo dell’urea.
Libri di testo consigliati
D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt: “Fondamenti di Biochimica” Zanichelli, Ed.
C.K. Matthews, K.E. van Holde: “Biochimica” Casa Editrice Ambrosiana;
J. Berg, J.L. Tymozsko, L. Stryer: “Biochimica” Zanichelli, Ed.
D.L. Nelson, M.M: Cox: “Introduzione alla Biochimica di Lehninger” Zanichelli, Ed.
Garrett & Grisham “Principi di Biochimica”- Piccin Nuova Libraria