B016750 - DISCIPLINE BIOLOGICHE APPLICATE

Italiano

E. Giachetti, F. Ranaldi e P. Vanni Chimica Medica casa editrice: L.U.M.
Solomon,
” Elementi di Biologia” EdiSES ed
De Leo, Giannelli , Fasano Biologia e genetica EdiSES ed
A. Di Giulio, A. Fiorini, C. Stefanelli - Biochimica per le scienze motorie; Casa Editrice Ambrosiana (CEA).

Fornire conoscenze di base relativamente alle principali macromolecole biologiche, alla struttura della cellula e delle principali vie metaboliche. Definire i principi della informazione genetica, dei meccanismi di divisione cellulare e della omeostasi cellulare. Fornire inoltre i meccanismi alla base delle attività metaboliche cellulari soprattutto in riferimento al meccanismo energetico.

nessuno

lezione frontale

la valutazione terrà conto delle idoneità conseguite dallo studente nelle 3 verifiche effettuate durante il corso. Ogni verifica in itinere dovrà essere tenuta esclusivamente dagli studenti del primo anno di corso, durante l'orario delle lezioni ed avrà la durata di 20 minuti.
Esame finale di profitto sarà scritto od orale.

Struttura dell’atomo, Sistema periodico degli elementi, Legame chimico. Le soluzioni. Definizione di soluzione, solvente e soluto. Solubilità. Concentrazioni delle soluzioni. Molarità. Pressione osmotica di una soluzione. Equilibrio chimico Idrolisi dell’acqua Ph e teoria acido-base . Acidi e basi deboli e forti. Soluzioni tampone: composizione e utilità. Bilanciamento di reazioni di ossido-riduzione. Definizione di numero d’ossidazione. Reazioni di ossido-riduzione (redox). Definizione della materia vivente. Organizzazione in cellule, dimensioni nel mondo vivente. I carboidrati:. Struttura generica e gruppi funzionali. Monosaccaridi, classificazione in aldosi e chetosi. Ciclizzazione dei monosaccaridi. Il legame O-glicosidico. Polisaccaridi. Amido, cellulosa e glicogeno. Oligosaccaridi: destrine. Disaccaridi: maltosio, lattosio e saccarosio. I lipidi. Glicerolo e acidi grassi. Acidi grassi saturi e insaturi. Acidi grassi essenziali. Legame estere tra glicerolo e acido grasso nei lipidi. Triacilgliceroli o trigliceridi. Fosfolipidi o fosfogliceridi. Sfingolipidi. Colesterolo. Funzione delle varie classi dei lipidi. Amminoacidi e proteine. Struttura. Gruppo amminico e carbossilico, gruppo R. Carbonio alfa . Classificazione in base alla polarità: aminoacidi idrofobici (alifatici e aromatici) e polari (neutri e carichi). Particolarità della glicina e prolina. Classificazione in base al carattere essenziale nella nutrizione. Il legame peptidico. Le proteine. Struttura primaria. Estremità N- e C- terminali. Scheletro covalente. Gruppi R. Importanza della sequenza aminoacidica per una proteina. Struttura secondaria. Struttura ad alfa-elica. Struttura a foglietto parallelo e antiparallelo. Ripiegamento delle proteine e proteine miste. Struttura terziaria. Interazioni responsabili della struttura terziaria. Struttura quaternaria. Classificazione funzionale delle proteine. Ormoni: classificazione Acidi nucleici: struttura e funzione. Organismi autotrofi ed eterotrofi. Procarioti. Cellula batterica: struttura. Eucarioti: cellula animale e vegetale: organuli cellulari ( R.E., nucleo, apparato del Golgi, lisosomi, centrioli e citoscheletro). Funzioni. Origine della vita sulla terra, esperimento di Miller. Orologio biologico. Membrana cellulare, struttura e funzione. Trasporto attraverso la membrana: passivo, diffusione, attivo. Mitocondri e cloroplasti: struttura e funzione. Respirazione e fotosintesi. La fermentazione lattica, perché? Metabolismo aerobio ed anaerobio. Dogma centrale della biologia. Il DNA come sede dell’informazione genetica. La cromatina, gli istoni. Organizzazione del DNA negli eucarioti. Replicazione del DNA. I virus: batterici ed animali ciclo virale litico e lisogeno. Ad RNA e a DNA. Divisione cellulare: mitosi e ciclo cellulare. Meiosi, possibili errori nel corso della meiosi: anaploidia, poliploidia. Riproduzione cellulare asessuata, batteri. Riproduzione cellulare sessuata: oogenesi, spermatogenesi. Trascrizione. Maturazione del messaggero negli eucarioti. Traduzione, ribosomi procariotici ed eucariotici. Codice genetico. Biosintesi delle proteine. Mutazioni puntiformi. Genotipo e fenotipo. Alleli: generati per mutazioni, alleli multipli: gruppi sanguigni. Enzimi. Funzione e caratteristiche generali. Sito attivo e specificità del legame enzima-substrato. Classificazione funzionale degli enzimi. Attività enzimatica. Fattori che influenzano l’attività enzimatica (pH, temperatura e concentrazione di substrato). Inibitori enzimatici. Inibitori reversibili e irreversibili. Inibitori competitivi, non competitivi. Il metabolismo, concetti generali. Catabolismo e anabolismo. Produzione e utilizzo d’energia da parte delle cellule. ATP e creatinafosfato. Coenzimi coinvolti nelle reazioni d’ossido-riduzione. NAD+ ,NADP+e FAD. Digestione d’amido, glicogeno. Struttura e catabolismo del glicogeno (glicogenolisi). Glicolisi. Reazioni della glicolisi. Resa energetica della glicolisi. Produzione di ATP e NADH durante la glicolisi. Entrata nella glicolisi di fruttosio e galattosio. Glicolisi aerobia e glicolisi anaerobia e loro importanza nell'attività fisica intensa e di breve durata e nell'attività fisica costante e di lunga durata. Regolazione di glicolisi e glicogenolisi nel muscolo e nel fegato in momenti diversi di attività fisica (a riposo dopo un pasto, a riposo lontano dai pasti, in situazioni di pericolo o di tensione, in momenti di attività intensa e di breve durata). Ciclo degli acidi tricarbossilici e catena respiratoria. Conversione dell’acido piruvico in acetil-CoA. Piruvato deidrogenasi. Reazioni del ciclo degli acidi tricarbossilici (o ciclo di Krebs o ciclo dell'acido citrico). Produzione di CO2, NADH e FADH2 nel ciclo di Krebs. Ruolo del ciclo di Krebs nella fornitura di composti per altre reazioni metaboliche. Catena respiratoria. Ossidazione del NADH e FADH2 e riduzione dell'O2. ATP sintasi. Resa energetica complessiva del catabolismo dei carboidrati Digestione dei trigliceridi e trasporto al tessuto adiposo. Degradazione del glicerolo. Trasporto degli acidi grassi nei mitocondri e Beta-ossidazione, regolazione e resa energetica del catabolismo di acidi grassi. Sintesi e utilizzazione dei corpi chetonici. Cenni sulla biosintesi del colesterolo. Digestione e catabolismo delle proteine della dieta. Proteasi. Aminoacidi essenziali e non essenziali. Deaminazione ossidativa, non ossidativa e transaminazione. Il ruolo centrale della glutammato deidrogenasi. Formazione del carbamil-fosfato e ciclo dell'urea ed enzimi coinvolti. Destino degli scheletri carboniosi degli amino acidi. Significato e controindicazioni del catabolismo degli aminoacidi. Gluoconeogenesi e glicogenosintesi. Substrati della gluoconeogenesi. Ciclo di Cori. Reazioni della gluoconeogenesi. Glicogenosintesi. Reazioni e regolazione.