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Francesca MACCARI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze della Vita sede ex-Biologia
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Insegnamento: Biochimica e laboratorio
Biotecnologie (Offerta formativa 2020)
Obiettivi formativi
Obiettivo del Corso è fornire agli studenti i contenuti di base della biochimica, con particolare riferimento alla struttura, proprietà e funzioni delle biomolecole, gli strumenti metodologici di base per affrontare la chimica di sistemi biologici, le principali trasformazioni delle biomolecole negli organismi.Il laboratorio di Biochimica si propone di insegnare ad utilizzare la strumentazione di base di un laboratorio biologico quali pipette automatiche oltre che strumentazione di analisi come lo spettrofotometro. Inoltre verrà illustrata l’elettroforesi mediante SDS-PAGE. Attraverso queste due tecniche, lo studente apprenderà il significato di curva di taratura.
Prerequisiti
Il corso richiede conoscenze di base di Chimica (generale, inorganica e organica)
Programma del corso
Introduzione all’organizzazione dei sistemi biologici: le cellule e la loro organizzazione. Trasformazione e conservazione dell’energia negli organismi viventi. Gruppi Funzionali e legami chimici di interesse biochimico. Le biomolecole: carboidrati, lipidi, aminoacidi e proteine, nucleotidi e acidi nucleici. Proteine globularie fibrose. Glicoproteine e lipoproteine. I catalizzatori biologici: gli enzimi e il loro funzionamento. Vitamine. Il metabolismo intermedio e le modalità generali della sua regolazione. Principi di termodinamica e bioenergetica. Il metabolismo dei carboidrati: glicolisi, gluconeogenesi, ciclo dell’acido citrico, catena di trasporto degli elettroni, via dei pentosi fosfato. Metabolismo del glicogeno. Il metabolismo dei lipidi: ossidazione degli acidi grassi, biosintesi dei lipidi, biosintesi del colesterolo e corpi chetonici. Il metabolismo dei composti azotati: degradazione delle proteine, biosintesi degli amminoacidi. Amine biogene. Metabolismo delle basi azotate. Spettrofotometria ( legge di Lambert-Beer) ed elettroforesi ( SDS-PAGE).
Metodi didattici
Le lezioni teoriche verranno svolte a
distanza in modo asincrono (registrate) a causa della situazione sanitaria COVID19.
Le lezioni frontali saranno la modalità principale per lo svolgimento dell’attività didattica del corso. La didattica frontale sarà affiancata dall’indicazione critica di manuali di studio, sia per la parte generale che per quella speciale (metodologie biochimiche). L’obiettivo di presentazione delle parti di base della biochimica in questo corso rende i manuali elementi essenziali del processo formativo individuale di acquisizione ed elaborazione strutturata della materia, anche in riferimento alla disponibilità di informazioni che vanno oltre il corso, sia come indicazioni specifiche per l’approfondimento di parti avanzate della biochimica, sia per la conoscenza di metodologie biochimiche di uso settoriale. Inoltre, presentazioni di materiali didattici strutturati in file pdf verranno rese disponibili agli studenti sul sito del corso, quando parti trattate a lezione non saranno facilmente reperibili nei manuali o in rete. Il tutoraggio e l’assistenza agli studenti sarà resa disponibile quando richiesta dagli stessi. L’uso del linguaggio tecnico e la sua distinzione da quello gergale sarà parte della presentazione della materia.Le esercitazioni di laboratorio verranno svolte a
distanza in modo asincrono (registrate) a causa della situazione sanitaria COVID19.
Testi di riferimento
Volpi-Maccari. Biochimica strutturale, funzionale e metabolica. Idelson-Gnocchi
Nelson & Cox. I principi di Biochimica di Lehninger. Zanichelli.
Stryer. Biochimica. Zanichelli.
Devlin. Biochimica. Edises.
Verifica dell'apprendimento
L' esame potrebbe essere svolto in presenza
o a distanza a seconda dell'evoluzione della situazione COVID19. L’apprendimento verrà verificato oralmente al termine del corso, mediante un colloquio, le cui modalità saranno descritte nella prima lezione del corso. In particolare, verrà segnalato che il colloquio viene aperto da una domanda su argomento di biochimica ampio, lasciando al/la candidato/a la più libera scelta nella trattazione dello stesso, come modalità per la valutazione della qualità dell’apprendimento del/la candidato/a in riferimento alla conoscenza e comprensione dell’organizzazione e funzionamento dei sistemi viventi a livello molecolare.
Risultati attesi
L’apprendimento della materia comprenderà la comprensione e conoscenza dell’organizzazione molecolare dei sistemi viventi in riferimento alle caratteristiche dei loro costituenti molecolari e le proprietà funzionali che ne derivano, gli strumenti metodologici di base per affrontare lo studio della chimica di sistemi biologici, nonché le principali trasformazioni delle biomolecole negli organismi.
L’acquisizione delle conoscenze di base della biochimca e delle metodologie biochimiche, consentirà agli studenti di applicarle alla interpretazione molecolare di semplici processi biologici. Questo risultato è da riferirsi anche alle metodologie finalizzate allo studio di sistemi biologici a livello molecolare.
L’autonomia di valutazione del/la candidato/a sarà sostenuta dall’acquisizione delle conoscenze di biochimica di base, e si rifletterà nella loro capacità di interpretare le modifiche di processi biologici in termini molecolari. La conoscenza delle metodologie biochimiche consentirà agli studenti di individuare e valutare autonomamente opzioni operative per lo studio di biomolecole e loro trasformazioni, sia in contesti preparativi che analitici.
Le abilità comunicative degli studenti saranno potenziate dal possedere sensibilità della differenza fra linguaggio tecnico e gergale in biochimica.
La presentazione delle parti di base della materia, unitamente alla scelta operativa di verifica dell’apprendimento con un colloquio che si dipana a partire da un argomento di biochimica ampio, rappresentano elementi strumentali per il processo di apprendimento degli studenti. In particolare, ci si attende che questo impianto della didattica sostenga gli studenti nell’uso della materia appresa per sue ulteriori elaborazioni in contesti formativi avanzati, professionali, e di aggiornamento, nonché per il raccordo della biochimica con altre materie, linguaggi, tematiche.