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    Maria Luisa BALESTRIERI

    Insegnamento di BIOCHIMICA

    Corso di laurea in TECNICHE DI RADIOLOGIA MEDICA, PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA (ABILITANTE ALLA PROFESSIONE SANITARIA DI TECNICO DI RADIOLOGIA MEDICA)

    SSD: BIO/10

    CFU: 2,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 24,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze teoriche e pratiche essenziali in biochimica e gli strumenti necessari per gli studi successivi del corso di laurea.

    Testi di riferimento

    -Chimica e Biochimica. Bertoldi M., Colombo D, Magni F., Marin O., Palestini P. Ed. Edises
    -Le Basi della Biochimica. Denise R. Ferrier. Ed. Zanichelli
    -Introduzione alla Biochimica di Leningher. DL Nelson, MM Cox. Ed. Edises

    Obiettivi formativi

    Il corso di Biochimica si propone di fornire le basi chimiche e biologiche necessarie alla comprensione della relazione tra struttura e funzione delle principali classi di biomolecole; delle principali vie metaboliche; delle relazioni metaboliche tra i vari tessuti e organi; dei meccanismi di produzione dell'energia metabolica; della coordinazione metabolica in condizioni normali e patologiche.

    Prerequisiti

    Lo studente che accede al corso di BIOCHIMICA deve aver seguito i Corsi del primo anno e aver acquisito le nozioni propedeutiche di Biologia e Biologia Molecolare, Fisica, Chimica e Propedeutica Biochimica.

    Metodologie didattiche

    Il Corso sarà svolto con lezioni frontali mediante presentazione di diapositive in Power point. I docenti saranno a disposizione durante tutta la durata del corso per fornire spiegazioni sugli argomenti trattati durante le lezioni e supportare gli studenti durante il loro percorso formativo.

    Metodi di valutazione

    La verifica dell’apprendimento, mediante colloquio orale volto ad accertare le conoscenze degli argomenti affrontati durante il corso di Biochimica, sarà preceduta da prove scritte intercorso, basate su esercizi. La prova intercorso costituisce solo una verifica dell'apprendimento in aula. Durante il colloquio orale, lo studente deve dimostrare un’adeguata conoscenza della struttura delle principali classi di biomolecole; delle principali vie metaboliche e della loro regolazione, con particolare attenzione ai meccanismi delle più comuni patologie e di essere in grado di analizzare e collegare i differenti argomenti. Il voto finale sarà valutato in trentesimi, dove 18 rappresenta il minimo e 30 il massimo.

    Altre informazioni

    Sarà condiviso in forma elettronica il materiale utilizzato per le lezioni frontali e le esercitazioni.

    Programma del corso

    Interazioni deboli nei sistemi acquosi. Il legame idrogeno e le proprietà dell’acqua. Interazioni dell’acqua con soluti polari e soluti carichi. Solubilità ed entropia. Composti non polari e variazioni energetiche nella struttura dell’acqua. Interazioni di van der Waals. Soluzioni acquose. Unità di misura della concentrazione. Proprietà colligative delle soluzioni. L’autoionizzazione dell’acqua. Ionizzazione dell’acqua e costante di equilibrio. Definizione di acidi e basi. Forza degli acidi e delle basi. Soluzioni neutre, acide e basiche. Acidi e basi poliprotici. Costante di ionizzazione acida e basica. Acidi forti e deboli. Basi forti e deboli. Il pH. Proprietà acido-base di ioni e sali. Acidi poliprotici. Acidi binari e ossiacidi. I tamponi: calcolo del pH di una soluzione tampone. L’equazione di Handerson-Hasselbalch. Intervallo d’azione e potere di un tampone. Curve di titolazione e pH. Indicatori di pH. Le macromolecole quali principali costituenti cellulari. Interazioni tra biomolecole. Legami del carbonio. Catene carboniose. Isomeria. Tipi di formule in chimica organica. Nomenclatura degli idrocarburi. Alcani. Proprietà degli alcani. Alcheni. Isomeria geometrica (cis-trans). Proprietà degli alcheni. Alchini. Proprietà degli alchini. Idrocarburi aliciclici. Struttura del benzene. Stabilità dei sistemi aromatici. Biomolecole quali composti del carbonio con vari gruppi funzionali. Proprietà generali di alcoli, aldeidi, chetoni, ammine, eteri, acidi carbossilici e derivati degli acidi carbossilici (esteri e ammidi).
    Amminoacidi. Proprietà acido-base degli amminoacidi. Peptidi. Legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Funzioni delle proteine. Gli enzimi: classificazione e meccanismo di azione. Regolazione degli enzimi.
    -Classificazione dei lipidi. Struttura dei lipidi. I lipidi di riserva. I lipidi strutturali delle membrane. I lipidi come segnali, cofattori e pigmenti. Catabolismo dei lipidi.
    -Monosaccaridi: aldosi e chetosi. Centri di asimmetria. Strutture cicliche dei monosaccaridi. Monosaccardi quali agenti riducenti. Disaccaridi: legame glicosidico. Polisaccaridi; omopolisaccaridi quale riserva di combustibile. Ruolo strutturale di alcuni polisaccaridi. Fattori sterici e legame idrogeno che influenzano il ripiegamento dei polisaccaridi. Eteropolisaccaridi delle pareti cellulari dei batteri e delle alghe. Glicosamminoglicani della matrice extracellulare. Glicolisi: fase preparatoria e fase di recupero. Vie di alimentazione della glicolisi: i polisaccaridi e i disaccaridi della dieta che vengono idrolizzati a monosaccaridi. Glicogeno e amido endogeni. Bilancio energetico complessivo della glicolisi. Ciclo dell’acido citrico. La catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa. La sintesi dell’ATP.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The course aims to provide the student with the essential theoretical and practical knowledge in biochemistry and the tools necessary for the subsequent studies of the degree course.

    Textbook and course materials

    -Chimica e Biochimica. Bertoldi M., Colombo D, Magni F., Marin O., Palestini P. Ed. Edises
    -Le Basi della Biochimica. Denise R. Ferrier. Ed. Zanichelli
    -Introduzione alla Biochimica di Leningher. DL Nelson, MM Cox. Ed. Edises

    Course objectives

    The Biochemistry course aims to provide the chemical and biological bases necessary for understanding the relationship between structure and function of the main classes of biomolecules; the main metabolic pathways; metabolic relationships between the various tissues and organs; mechanisms of metabolic energy production; metabolic coordination in normal and pathological conditions.

    Prerequisites

    The student who accesses the Biochemistry course should have followed the course of the first year and acknowledged the preparatory notions of Biology and Molecular Biology, Physics, Chemistry and Biochemistry Propaedeutics.

    Teaching methods

    The course will be held with lectures by presenting Power point slides. The teachers will be available throughout the duration of the course to provide explanations on the topics covered during the lessons and to support students during their training course.

    Evaluation methods

    Verification of learning, through an oral interview aimed at ascertaining the knowledge of the topics covered during the Biochemistry course, will be preceded by inter-course written tests based on exercises. The inter-course written tests is only a verification of classroom learning. During the oral exam, the student must demonstrate adequate knowledge of the structure of the main classes of biomolecules; of the main metabolic pathways and their regulation, with particular attention to the mechanisms of the most common pathologies and to be able to analyse and connect the different topics. The final mark will be evaluated in thirtieths, where 18 represents the minimum and 30 the maximum.

    Other information

    The material used for the lectures and exercises will be shared electronically.

    Course Syllabus

    Weak interactions in aqueous systems. The hydrogen bond and the properties of the water. Water interactions with polar solutes and charged solutes. Solubility and entropy. Non-polar compounds and energy variations in the structure of the water. Van der Waals interactions. Aqueous solutions. Unit of measurement of concentration. Colligative properties of solutions. The self-ionization of water. Ionization of water and constant of equilibrium. Definition of acids and bases. Strength of acids and bases. Neutral, acid and basic solutions. Polyprotic acids and bases. Acid and basic ionization constant. Strong and weak acids. Strong and weak bases. The pH. Acid-base properties of ions and salts. Polyprotic acids. Binary and oxyacids. The buffers: calculation of the pH of a buffer solution. The Handerson-Hasselbalch equation. Range of action and power of a tampon. Titration and pH curves. PH indicators. Macromolecules as the main cellular constituents. Interactions between biomolecules. Carbon bonds. Carbon chains. Isomers. Types of formulas in organic chemistry. Nomenclature of hydrocarbons. Alkane. Properties of alkanes. Alkenes. Geometric isomerism (cis-trans). Properties of alkenes. Alkynes. Alkyn properties. Alicyclic hydrocarbons. Benzene structure. Stability of aromatic systems. Biomolecules such as carbon compounds with various functional groups. General properties of alcohols, aldehydes, ketones, amines, ethers, carboxylic acids and derivatives of carboxylic acids (esters and amides).
    Amino acids. Acid-base properties of amino acids. Peptides. Peptide bond. Primary, secondary, tertiary and quaternary structure. Protein functions. Enzymes: classification and mechanism of action. Regulation of enzymes.
    -Lipid classification. Lipid structure. The reserve lipids. Structural lipids of membranes. Lipids as signals, cofactors and pigments. Lipid catabolism.
    - Monosaccharides: aldoses and ketoses. Asymmetry centers. Cyclic structures of monosaccharides. Monosaccards as reducing agents. Disaccharides: glycosidic bond. Polysaccharides; homopolysaccharides as a fuel reserve. Structural role of some polysaccharides. Steric factors and hydrogen bonding which influence the folding of the polysaccharides. Cell wall heteropolysaccharides of bacteria and algae. Glycosaminoglycans of the extracellular matrix. Glycolysis: preparatory phase and recovery phase. Feeding pathways of glycolysis: the polysaccharides and disaccharides of the diet which are hydrolyzed to monosaccharides. Endogenous glycogen and starch. Overall energy balance of glycolysis. Citric acid cycle. The respiratory chain and oxidative phosphorylation. The ATP synthesis.

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