Scuola di Medicina e Chirurgia

Università Magna Graecia di Catanzaro

Biochimica e Biologia

Ingegneria Informatica e Biomedica

Il Corso ha come obiettivo quello di fornire la preparazione teorica e le basi delle conoscenze scientifiche riguardanti la struttura delle principali macromolecole e del loro ruolo funzionale nel metabolismo cellulare; conoscere le reazioni che coinvolgono le biomolecole e le diverse vie metaboliche fondamentali per la produzione e/o il rilascio e l’utilizzo dell’energia nei diversi sistemi cellulari; studiare la regolazione enzimatica ed i meccanismi che permettono l’integrazione tra le vie metaboliche; conoscere i meccanismi di replicazione e di riparazione del DNA, i diversi livelli di controllo dell’espressione genica e le tecniche di base per lo studio delle biomolecole.

Docenti Modulo di Biologia

Prof. Giovanni Cuda email cuda@unicz.it

Prof.ssa Elvira Immacolata Parrota email parrotta@unicz.it

Ricevimento martedì e giovedì 15:00-16:00 previo appuntamento via email

Modulo Docente CFU
Biochimica Eleonora Vecchio 4
Biologia Elvira Immacolata Parrotta 4
Biologia Giovanni Cuda 1
Biochimica Emanuela Chiarella 2
Biologia Maria Teresa De Angelis 1
Collegamenti Veloci:
Docente:
Non presente

SSD:
BIO/10 - BIO/11 - BIO/11 - BIO/10 - BIO/11

CFU:
12
Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

 

  1. Conoscenza e capacità di comprensione

Conoscere le basi scientifiche dei fenomeni biologici e biochimici, ed i principi e le tecniche di analisi molecolare; conoscere i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dell’espressione genica.

  1. Capacità di applicare conoscenza a comprensione

Saper utilizzare ed applicare le informazioni biologiche nelle problematiche biomediche.

  1. Autonomia di giudizio

Saper analizzare ed integrare, anche attraverso programmi di bioinformatica, le informazioni biologiche ed il possibile impatto di mutazioni e/o modificazioni geniche sui diversi processi che regolano l’espressione genica; saper valutare il conseguente impatto delle modificazioni molecolari sul metabolismo energetico e la corretta funzionalità cellulare.

  1. Capacità di apprendimento

Sviluppo delle capacità di apprendimento in relazione alla necessità dell’aggiornamento scientifico del settore, attraverso la consultazione delle pubblicazioni scientifiche del settore, e delle risorse telematiche a loro disposizione.

Programma

Programma di BIOCHIMICA

 

Introduzione al metabolismo

 

Biomolecole

- Proteine: amminoacidi, legame peptidico.

- Strutture e domini proteici; esempi di proteine di interesse biologico

- Proteine di trasporto: emoglobina, mioglobina.

- Carboidrati: mono-, di- e polisaccaridi di interesse biologico

- Acidi grassi saturi ed insaturi. Triacilgliceroli, fosfogliceridi e colesterolo

 

Enzimi

- Natura, nomenclatura e classificazione degli enzimi.

- Meccanismo d’azione degli enzimi. Meccanismi di regolazione dell’attività enzimatica.

- Cinetica enzimatica.

 

Metabolismo

- Concetti generali: metabolismo, catabolismo ed anabolismo.

- Compartimenti cellulari e regolazione delle principali vie metaboliche.

- Regolazione ormonale del metabolismo.

 

Metabolismo dei Carboidrati

- Glicolisi, Gluconeogenesi e loro regolazione.

- Glicogenolisi, glicogenosintesi e loro regolazione.

- Ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa.

- Ciclo dei pentosi.

 

Metabolismo dei Lipidi

- Assorbimento e metabolismo degli acidi grassi: la beta-ossidazione. Corpi chetonici.

- Biosintesi degli acidi grassi, dei triacilgliceroli e del colesterolo.

- Lipoproteine plasmatiche - Vitamine liposolubili

 

Metabolismo delle Proteine

- Cenni sul metabolismo degli amminoacidi

- Ciclo dell’Urea.

 

 

Programma di Biologia

 

  1. Gli esordi della Biologia Molecolare
    • Prospettiva storica
    • La comprensione della natura del materiale ereditario: il principio trasformante è il DNA
    • Esperimento di Hershey-Chase
    • Un modello per la struttura del DNA: la doppia elica

 

  1. La struttura del DNA
    • Struttura primaria: i componenti degli acidi nucleici
    • Il significato di 5’ e 3’
    • Nomenclatura degli acidi nucleici
    • Struttura secondaria del DNA
    • Strutture secondarie insolite
    • Struttura terziaria del DNA

 

  1. Organizzazione del genoma: dai nucleotidi alla cromatina
    • Il genoma eucariotico
    • Impacchettamento del DNA genomico: cromosomi e cromatina
    • Il genoma batterico
    • I plasmidi
    • I batteriofagi e i virus a DNA
    • Genomi a RNA

 

  1. Struttura dell’RNA
    • Struttura secondaria dell’RNA
    • Struttura terziaria dell’RNA
    • La cinetica del ripiegamento dell’RNA
    • RNA catalitici
    • I ribozimi

 

  1. Dai geni alle proteine

5.1 Il dogma centrale

5.2 Il codice genetico

 

  1. La replicazione del DNA

7.1 Le DNA Polimerasi

7.2 Replicazione nelle cellule procariotiche

7.3 Replicazione negli eucarioti

 

  1. La riparazione e Ricombinazione del DNA

7.1 I tipi di mutazioni e le loro conseguenze

7.2 le classi generali del danno al DNA

7.3 Aggiramento della lesione

7.4 Inversione diretta del danno

7.5 riparazione per escissione di basi e riparazione per escissione di nucleotidi

7.6 Riparazione delle rotture a doppio filamento del DNA

7.7 Ricombinazione omologa o generalizzata

7.7 Ricombinazione sito-specifica

7.8 Trasposizione

 

  1. Polimorfismi del DNA

 

  1. Trascrizione

9.1 Trascrizione nei procarioti (RNA polimerasi, fasi della trascrizione)

9.2 Regolazione della trascrizione nei procarioti

9.2.1 Elementi di controllo della trascrizione: attivatori prescrizionali, repressori e operatori

9.2.2 Operone Lac

9.3 Trascrizione negli eucarioti

9.3.1 RNA Polimerasi eucariotiche

9.3.2 Struttura dei promotori eucariotici

9.3.3 Domini di legame al DNA

 

  1. Processamento dell’RNA

10.1 Maturazione

10.2 Modificazioni chimiche dell’RNA

10.3 Splicing

10.4 Editing

 

  1. Traduzione

11.1 Ribosoma

11.2 rRNA, tRNA e mRNA

11.3 Fasi della sintesi proteica

 

 

  1. Regolazione epigenetiche: metilazione e rimodellamento della cromatina

 

  1. Modificazioni e regolazioni post-traduzionali delle proteine

 

  1. Approcci, tecniche e modelli in biologia molecolare

14.1 Denaturazione (Tm) e rinaturazione del DNA

14.2 Uso di sonde di DNA per l’identificazione a analisi di sequenze nucleotidiche

14.3 Tecnologie di basi per la manipolazione dei geni: clonaggio molecolare e vettori di espressione

4.4 PCR

4.4 QPCR

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

Modulo di Biochimica

Didattica Frontale Ore 48 - Impegno richiesto allo studente per lo studio individuale Ore 102

Modulo di Biologia

Didattica Frontale Ore 48 - Impegno richiesto allo studente per lo studio individuale Ore 102

Risorse per l'apprendimento

Fondamenti di Biologia Molecolare, Lizabeth A. Allison, Zanichelli

Introduzione alla Biochimica di Lehninger - Nelson D, Cox M - Zanichelli

Possono essere consultati altri testi conformi ai programmi e di recenti edizioni.

Attività di supporto

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo.

Modalità di accertamento

Le modalità generali sono indicate nel regolamento didattico di Ateneo all’art.22 consultabile al link http://www.unicz.it/pdf/regolamento_didattico_ateneo_dr681.pdf

 

Opzionale (Durante il corso sarà svolto un esame in itinere in forma scritta che prevede n.ro 16 quiz. Il risultato dell’esame sarà considerato per il voto finale)

 

L’esame finale sarà svolto in forma scritta.

I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono:

Se in forma scritta indicare quante domande con quante risposte corrette si supera l’esame ecc. Se in forma orale indicare i criteri o possibilmente una griglia come ad es.

 

 

Conoscenza e comprensione argomento

Capacità di analisi e sintesi

Utilizzo di referenze

Non idoneo

Importanti carenze.

Significative inaccuratezze

Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi

Completamente inappropriato

18-20

A livello soglia. Imperfezioni evidenti

Capacità appena sufficienti

Appena appropriato

21-23

Conoscenza routinaria

È in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente

Utilizza le referenze standard

24-26

Conoscenza buona

Ha capacità di a. e s. buone gli argomenti sono espressi coerentemente

Utilizza le referenze standard

27-29

Conoscenza più che buona

Ha notevoli capacità di a. e s.

Ha approfondito gli argomenti

30-30L

Conoscenza ottima

Ha notevoli capacità di a. e s.

Importanti approfondimenti