Biologia e Biochimica Generale e Umana

Obiettivi formativi

Conoscere i concetti biologici di organizzazione, semplicità/complessità, omeostasi. Comprendere le origini della  diversità dei viventi, dell'evoluzione, delle strutture e funzioni cellulari Conoscere il significato dell'informazione genetica e la sua espressione nel metabolismo, nello sviluppo, nella riproduzione Definire i diversi livelli di struttura delle macromolecole e ne conosce gli elementi essenziali Descrivere gli elementi di base della catalisi enzimatica ed i diversi tipi di inibizione enzimatica Conosce le vie metaboliche principali e le  loro integrazioni

Prerequisiti 

Buona conoscenza della lingua italiana parlata e scritta. Conoscenze di matematica, chimica, fisica e biologia adeguate a un livello di studi medio superiore.

Contenuti del Corso

• Propedeutica biologica: Composizione della cellula e richiami di chimica: atomo e legami, molecole organiche, gruppi funzionali; interazioni deboli: il legame a idrogeno; acqua e soluzioni: acidi, basi e sali; il pH. Le grandi molecole biologiche: glucidi, lipidi, protidi, acidi nucleici.
• Biologia generale e umana: Levoluzione e lambiente. Origine della vita ed evoluzione dei viventi; procarioti ed eucarioti: i cinque regni; virus e prioni. Evoluzione dell'uomo e sua variabilità biogeografica: adattamenti allambiente, polimorfismi genetici, popolazioni.
• Biologia cellulare riproduzione e genetica: Cellula tipo e sua variabilità. Citoplasma e organuli; citoscheletro e strutture del movimento. Membrana cellulare e passaggio delle sostanze. Energetica cellulare. Riproduzione cellulare: ciclo cellulare, mitosi e meiosi. Leggi di Mendel e principi di genetica classica; geni e cromosomi, determinazione del sesso, caratteri legati al sesso; mutazioni. DNA, codice genetico e sintesi delle proteine. Nozioni di  genetica umana.
• Proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Esempi di rapporti struttura-funzione: Emoproteine per trasporto e riserva di ossigeno;collageno; proteine contrattili; proteine recettore
• Enzimi e catalisi enzimatica: gruppi prostetici, cofattori, coenzimi; concetto di sito attivo e di specificità; complesso enzima-substrato, regolazione e  inibizione enzimatica.
• Bioenergetica e fosforilazione ossidativa: variazione di energia libera e reazioni accoppiate; la catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa; la teoria chemio-osmotica.
• Biomolecole coinvolte nei processi di controllo e regolazione metabolica: vitamine; ormoni
• Metabolismo di glucidi, lipidi,e proteine: glicolisi e fermentazione; ciclo dellacido citrico; via del pentoso fosfato; gluconeogenesi; metabolismo degli acidi grassi;chetogenesi; il ciclo dell'azoto; metabolismo di aminoacidi: deaminazione, transaminazione; ciclo dell'urea.

Testi di riferimento

A scelta: Biologia Solomon E.P., Berg L., Martin D., Elementi di Biologia, EdiSES 2005  IV edizione; Campbell N.A., Principi di Biologia, Zanichelli 1998.

Biochimica Nelson and Cox, Introduzione alla Biochimica di Lehninger, Zanichelli,  ultima edizione Arienti, Un compendio di Biochimica, Piccin, Padova Voet e Voet, Fondamenti di Biochimica, Zanichelli, ultima edizione