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Oggetto:
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BIOCHIMICA - Corso B (cognomi L-Z)

Oggetto:

BIOCHEMISTRY

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MFN1171
Docente
Prof. Oleksii Skorokhod (Titolare del corso)
Corso di studio
Chimica e Tecnologie Chimiche
Anno
2° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/10 - biochimica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Propedeutico a
Biochimica II (III anno), discipline biologiche previste nelle LM in chimica

Biohcemistry II courses (III year) and biological disciplined in LM in chemistry
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

In accordo con gli obiettivi formativi del Corso di Laurea questo insegnamento ha lo scopo fornire allo studente della Laurea triennale in Chimica e Tecnologie Chimiche la conoscenze basilari della biochimica descrittiva e dei principali processi enzimatici di funzionamento degli organismi complessi, con focus sul metabolismo  dei carboidrati. L'attenzione verrà focalizzata sulle proprietà delle bio-molecole e delle reazioni catalizzate. Si farà richiamo alle specifiche conoscenze degli studenti di chimica, in modo da valorizzare gli strumenti di approccio che già possiedono, evitando di trattare la materia come "unicum" nel curriculum formativo. Attraverso la trattazione delle vie metaboliche verranno fornite informazioni sulle principali applicazioni industriali delle reazioni implicate nei campi della biocatalisi, della chimica delle fermentazioni e della biodegradazione, fornendo gli elementi basilari per orientarsi professionalmente. Lo studente dovrà essere in grado di orientarsi sui principali argomenti della biochimica dimostrando di conoscere i composti di interesse biologico in termini di struttura e di funzione, con particolare attenzione alla potenzialità che alcune macromolecole dimostrano per le moderne tecnologie in campi professionalmente rilevanti per il laureato in chimica triennale (fermentazioni, green chemistry, gestione degli scarti industriali, nuovi materiali). Lo studente dovrà dimostrare di possedere gli strumenti necessari a interagire con competenza con colleghi che abbiano una formazione in campo biologico (biochimico, microbiologico, biologico molecolare e cellulare), valorizzando le proprie competenze chimiche sulle molecole dei viventi. Il corso ha anche lo scopo di dare le basi indispensabili per affrontare le lauree specialistiche biennali nelle quali compaiano discipline biologiche.

DIDATTICA ALTERNATIVA: Obiettivi formativi invariati.

. In line with the general scope, the aim of the course is to give the basics of biochemistry and enzyme catalysis in organisms, as well as introduction to the main metabolic pathways for sugar metabolism and energetic pathways. The attention is focused on biomolecules properties and reactivity, recalling basic chemistry concepts already familiar to chemistry students. Examples of applicative outcomes in chemistry industry and processes will be given, focussing on biocatalysis, biodegradation and fermentation processes. The student should be able to recognise the main biological molecules, their structure and function, with a link to their importance in green chemistry, industrial processes and waste treatment. Basic knowledge in biochemistry is necessary for LM courses in chemistry involving biological disciplines.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente dovrà essere in grado di orientarsi sui principali argomenti della biochimica dimostrando di conoscere i composti di interesse biologico in termini di struttura e di funzione, con particolare attenzione alla potenzialità che alcune macromolecole dimostrano per le moderne tecnologie in campi professionalmente rilevanti per il laureato in chimica triennale (fermentazioni, green chemistry, gestione degli scarti industriali, nuovi materiali).

DIDATTICA ALTERNATIVA: Risultati dell'apprendimento attesi invariati.

The student should be able to recognise the main biological molecules, their structure and function, with a link to their importance in green chemistry, industrial processes and waste treatment. Basic knowledge in biochemistry is necessary for LM courses in chemistry involving biological disciplines.

Oggetto:

Programma

1) Gli aminoacidi: Struttura e proprietà generali, I legami peptidici, Classificazione e caratteristiche, le proprietà acido-base, I derivati degli aminoacidi

2) Le proteine: struttura primaria, Purificazione ed analisi dela proteine, Il sequenziamento delle proteine, L'evoluzione delle sequenze proteiche

3) Le proteine: struttura tridimensionale, La struttura secondaria: -elica e foglietto, le proteine fibrose, La struttura terziaria Struttura quaternaria e simmetria, Stabilità delle proteine, Folding, La bioinformatica strutturale

4) La funzione delle proteine: la mioglobina e l'emoglobina, La cooperatività

5) Carboidrati: Monosaccaridi cenni, Polisaccaridi cenni, Le glicoproteine: proteoglicani, pareti cellulari dei batteri le proteine glicosilate, le funzioni degli oligosaccaridi

6) I lipidi e le membrane biologiche, Classificazione di lipidi, I bilayers lipidici, Proteine di membrana, Strutture e assemblaggio delle membrane.

7) Nucleotidi, struttura e funzione degli acidi nucleici.

8) Le vitamine come cofattori della catalisi enzimatica: NAD, FAD, vit C, CoQ, vit E e K, TPP, PLP, vit H, CoA

9) La catalisi enzimatica: Proprietà generali degli enzimi, L'energia di attivazione e la coordinata di reazione, Meccanismi di catalisi, Esempi (proteasi) Cinetica enzimatica, inibizione e regolazione: Analisi dei dati cinetici, Inibizione enzimatica, Regolazione allosterica Introduzione al metabolismo: Le via metaboliche, Il flusso metabolico,

10) I composti ad alta energia, Le reazioni redox: NAD e FAD, l'eq. di Nernst,

11) Metodi di studio del metabolismo Il catabolismo del glucosio: La glicolisi, La fermentazione, Il controllo della glicolisi, Il ciclo dei pentosi Il metabolismo del glicogeno e la gluconeogenesi: Demolizione e sintesi del glicogeno, la gluconeogenesi

12)  Il ciclo dell'acido citrico

13)  Il trasporto di elettroni e la fosforilazione ossidativa:
La catena respiratoria
La fosforilazione ossidativa
Il controllo del metabolismo ossidativo

DIDATTICA ALTERNATIVA: Programma invariato.

1) Aminoacids: structure and general properties, peptide bond, aminoacid clòassificatin and characteristics. Acid-base properties, aminoacid derivatives
2) Proteins: primary structure. Purification and analysis of proteins. Protein sequencing. Evolution of protein structure.

3) 3D structure: the secondary structure: -helix, -strand. Fibrous proteins. The tertiary structure. Quaternary structure and symmetry. Protein stability. Folfing. Bioinformatics for protein structure.

4) Protein function: myoglobin and hemoglobin. Cooperativity.

5) Carbohydrates: Monosaccharides and polisaccharides. Glycoproteins: proteoglycans, bacterial cell wall, glycosylated proteins. Functions of oligosaccharides.
6) Lipids and biological membranes: lipid clsssification. Bilayers. Membrane proteins. Membrane structure and assembly.

7) Nucleotides, nucleic acid structure/function, Bases composition of DNA. The double helix.

8) Vitamins as cofactors for enzyme-based catalysis: NAD, FAD, vit C, CoQ, vit E e K, TPP, PLP, vit H, CoA

9) Enzyme catalysis: general properties of enzymes. The activation energy and reaction coordinate. Enzyme catalysis: mechanism examples (proteases) Enzyme kinetics, inhibition. Kinetic data analysis. Allosteric effects.
10) Introduction to metabolism: the metabolic pathways and flux. High energy compounds. Redox reaction: NAD and FAD. The Nernst equation in biochemistry.How to study metabolism.

11) Glucose catabolism: Glycolysis and fermentation. Glycolysis control. Pentose cycle.
Glycogen metabolism and gluconeogenesis. Glycogen breakdown and synthesis. Gluconeogenesis.

12) The citric acid cycle

13) Electron transport and oxidative phosphorilation: the respiratory chain and oxidative phosphorilation. Control of oxidative metabolism.

 

Oggetto:

Modalità di insegnamento

In presenza,

salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo reperibili sul portale di Ateneo alla voce "Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo" https://www.unito.it/ateneo/gli-speciali/coronavirus-aggiornamenti-la-comunita-universitaria/disposizioni-chi-studia-e"

FRONTAL LECTURES

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

In presenza,

salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo reperibili sul portale di Ateneo alla voce "Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo" https://www.unito.it/ateneo/gli-speciali/coronavirus-aggiornamenti-la-comunita-universitaria/disposizioni-chi-studia-e"

L'esame finale è cosi articolato:  

 

Esame su piattaforma moodle in più parti:

PARTE I  (Biomolecolei) : 14 domande miste a scelta multipla, dettagliate e con formule (35 min)                    

PARTE II (Vitamine)     : 3 domande miste a scelta multipla, dettagliate e con formule (10 min)

PARTE III (Enzimi)        : 10 domande a scelta multipla, con grafici e formule (8 min)

PARTE V (Metabolismo): 10 domande miste a scelta multipla, dettagliate, con vie metaboliche e con formule (25 min)                    

 

Il voto finale è calcolato agglomerando le parti come indicato qui di seguito:

PARTE I  (Biomolecole) : peso sul voto finale 50%

PARTE II (Vitamine)      : peso sul voto finale 10%

PARTE III (EnzimI)        : peso sul voto finale 10%

PARTE IV (Metabolismo): peso sul voto finale 30%

IN CLASSROOM with computers

The structure of the final exam is as follows:  

Exam on Moodle platform divided in the following sections:

SECTION I  (Biomolecoles) : 14 questions, mixed as multiple choice, detailed and with formulae (35 min)                    

SECTION II (Vitamine)     : 3 questions, mixed as multiple choice, detailed and with formulae (10 min)

SECTION IV (Enzimi)        : 10 questions, mixed as multiple choice, detailed with formulae, plots and graphs (8 min)

SECTION V (Metabolismo): 10 questions, mixed as multiple choice, detailed and with metabolic pathways and formulae (25 min)        

 

The final mark is calculated with the following weights:

PARTE I  (Biomolecoles) : 50% of weight on final mark

PARTE II (Vitamins)       : 10% of weight on final mark

PARTE III (Enzymes)      : 10% of weight on final mark

PARTE IV (Metabolism)   : 30% of weight on final mark

Oggetto:

Attività di supporto

Il docente e' disponibile su appuntamento telematico a discutere, ripetere e chiarire i concetti spiegati nelle lezioni.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile presso "Materiale Didattico":

https://chimicaetecnologie.campusnet.unito.it/do/corsi.pl/Show?_id=0a22

https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=456

Testi consigliati: 

Dean R. Appling - Spencer J. Anthony-Cahill - Christopher K. Mathews. Biochimica. Molecole e metabolismo. Edizione qualsiasi. Casa Editrice Pearson. Anno 2017 (qualsiasi). ISBN 9788891912022

Lehninger - Nelson – Cox. I principi di biochimica di Lehninger  Edizione qualsiasi. Casa Editrice Zanichelli, anno 2018 (qualsiasi). ISBN 9788808920690

Campbell - Farrell-McDougal.Biochimica. Edizione qualsiasi. Casa Editrice EdiSES. Anno 2019 (qualsiasi). ISBN 9788833190505

Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse: - www.expasy.ch - www.rcsb.org/pdb

Slides are available at:

https://chimicaetecnologie.campusnet.unito.it/do/corsi.pl/Edit?_id=0a22

Textbooks: 

a) Lehninger Principles of Biochemistry, by David L. Nelson; Michael M. Cox. Any edition.

b) Biochimica Molecole e metabolismo, by Appling, Cahill, Mathews. Pearson Ed.

Web sites of interest - www.expasy.ch - www.rcsb.org/pdb



Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 29/06/2022 17:04
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