ECTS - University of Pisa
L’obiettivo di questo corso è quello di fornire allo studente le conoscenze per interpretare in chiave biochimica i processi biologici, nello specifico al fine di:
comprendere l’importanza di processi biochimici applicati allo specifico ambito delle Scienze Motorie: ovvero la biochimica della contrazione muscolare, la regolazione dei meccanismi energetici del muscolo, il controllo ormonale delle vie metaboliche muscolari ed il cross-talk biochimico tra muscolo, fegato e gli altri organi.
The aim of the course is to provide the student with the knowledge to interpret biological processes in a biochemical key, specifically in order to:
understand the importance of biochemical processes applied to the specific area of Excercise Sciences: namely the biochemistry of muscle contraction, the regulation of the energy mechanisms of the muscle, the hormonal control of the muscular metabolic pathways and the biochemical cross-talk between muscle, liver and other organs.
La verifica delle conoscenze avverrà nella forma dell’esame scritto, che sarà contestuale per tutti i moduli che compongono il corso, oltre che attraverso gli incontri docente-studenti, il ricevimento e alla verifica con piccoli test informali durante le ore di lezione.
The verification of knowledge will take place in the form of the written exam, which will be contextual for all the modules that make up the course, as well as through teacher-student meetings, reception and verification with small informal tests during class hours.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze per applicare i principi di chimica e biochimica alle tematiche proprie del corso di studi in scienze motorie.
At the end of the course the student will have acquired the knowledge to apply the principles of chemistry and biochemistry to the topics of the study course in excercise sciences.
N.A.
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N.A.
N.A.
N.A.
Non è richiesto nessun specifico prerequisito. L'assolvimento dell'obbligo formativo aggiuntivo (OFA) è richiesto per lo svolgimento dell'esame.
No specific prerequisites are required. The fulfillment of the additional learning obligation (OFA) is required to take the exam.
Le lezioni saranno svolte in modalità frontale con l'ausilio di slides e filmati.
Il materiale didattico (slides, eventuali articoli) sarà reso disponibile sul sito di elearning e su eventuali altri siti web.
I docenti sono disponibili per il ricevimento secondo le modalità riportate sul sito unimap relativo a ciascun docente
Non sono previste prove in itinere
The lessons will be carried out in frontal mode with the help of slides and movies.
The teaching material (slides, any articles) will be made available on the elearning site and on any other websites.
Teachers are available for reception according to the procedures indicated on the unimap website for each teacher
There will be no ongoing tests
Il corso fornisce nozioni di Introduzione alla Chimica e alla Biochimica. La prima parte del corso sviluppa le conoscenze generali della Chimica di base per facilitare la comprensione dei fenomeni vitali che avvengono negli organismi viventi. In questa forma verranno forniti i concetti base della Chimica Generale, quali Teoria atomica elementare, Tavola periodica, Legame chimico, Stechiometria, Legge dei gas, Solubilità, Chimica acido-base; seguiti da concetti base di Chimica Organica, come Atomo di carbonio e ibridazione, Gruppi funzionali e loro reattività. La seconda parte del corso è incentrata sulla Biochimica Generale. In questa forma verranno fornite le nozioni di base sulla struttura e funzione di proteine, lipidi e carboidrati e lo studente apprenderà le principali vie metaboliche cellulari necessarie per le funzioni vitali e per il mantenimento della salute.
PROGRAMMA DI CHIMICA
PROGRAMMA DI BIOCHIMICA
The course provides notions on Introductory Chemistry and Biochemistry. The first part of the course develops general knowledge of basic Chemistry to facilitate the understanding of the vital phenomena that occur in living organisms. In this form will be provided the basic concepts of General Chemistry, such as Elementary atomic theory, Periodic Table, Chemical bonding, Stoichiometry, Gas low, Solubility, Acid-base chemistry; followed by basic concepts of Organic Chemistry, such as Carbon atom and hybridization, Functional groups and their reactivity. The second part of the course focuses on General Biochemistry. In this form will be provided the basic concepts about the structure and function of proteins, lipids and carbohydrates and the student will learn the major cellular metabolic pathways necessary for vital functions and for the maintenance of health.
CHEMISTRY PROGRAM
Atoms and molecules. Atomic structure: atomic number, atomic mass, isotopes, quantum numbers. Periodic table of the elements. The concept of mole. Chemical bond: ionic bond, covalent, dative, metallic and intermolecular bonds. Valence and oxidation number. Nomenclature of inorganic compounds. The states are aggregation of matter. Solutions and colligative properties. Expression of the concentration of solutions. Osmotic pressure. Isotonic and isosmotic solutions.
Chemical reactions: the concept of reaction, reaction rate, chemical equilibrium and factors influencing it. Types of reactions: oxidation reduction and non-oxidation reduction. Acids and bases: the pH. Buffer solutions.
Elements of organic chemistry: carbon in organic compounds, aliphatic and aromatic hydrocarbons, alcohols, ethers, phenols, carbonyl compounds, carboxylic acids, esters, amines, amides, amino acids
BIOCHEMISTRY PROGRAM
Introduction to the concept and general organization of metabolism: homeostasis, anabolism and catabolism.
Energy aspects: the concept of coupled reaction and the ATP molecule. Role of acetyl-CoA. The biochemical concept of breathing.
Proteins: primary, secondary, tertiary and quaternary structure. General properties and functions. The structure of the heme. Structure and function of myoglobin and hemoglobin. The binding of oxygen to myoglobin and hemoglobin and binding cooperativity. The Bohr effect. Fetal hemoglobin. Enzymes: Notes on the kinetics of enzymatic catalysis. The factors influencing the reaction rate. Coenzymes. Isozymes. Inhibition of enzymatic activity: competitive and non-competitive inhibitors. The regulation of enzymatic activity. Allosteric enzymes. Regulation of enzymes by covalent modification.
Carbohydrates: monosaccharides, disaccharides, polysaccharides. Structure of starch, glycogen and cellulose. Carbohydrate metabolism: glycolysis, metabolic fate of pyruvate in the presence and absence of oxygen, gluconeogenesis, glycogen metabolism.
Lipids: definition and classification. Triglycerides and membrane lipids. Cholesterol and derivatives. Lipid metabolism: lipolysis, beta-oxidation of fatty acids, ketogenesis, synthesis of fatty acids and triglycerides. Notes on the metabolism and transport of cholesterol.
The common final pathway of metabolism: Krebs cycle. Respiratory chain and oxidative phosphorylation. Thermogenesis.
Amino acid metabolism: metabolic fate of the amino group and the carbonaceous skeleton of amino acids. Glucogenic and ketogenic amino acids. Essential and non-essential amino acids. Synthesis of urea.
Tissue-specific metabolisms: -Skeletal muscle: contraction and its biochemical and hormonal regulation. Liver, fatty tissue, heart muscle and skeletal muscle, brain and blood.
Testi consigliati per chimica:
1) Massimo Stefani e Niccolò Taddei Chimica, Biochimica e Biologia Applicata Ed Freeman
2) Raggi Antonio Chimica e Propedeutica Biochimica, ETS
Testi consigliati per biochimica:
1) Tymoczko JL; Berg JM; Stryer L. Principi di biochimica, Zanichelli
2) Nelson DL; Cox MM. Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli
3) Di Giulio A.; Fiorilli A.; Stefanelli C. Biochimica per le scienze motorie, CEA
Recommended reading for Chemistry:
1) Massimo Stefani and Niccolò Taddei Chemistry, Biochemistry and Applied Biology Ed Freeman
2) Raggi Antonio Chimica e Propedeutica Biochimica, ETS
Recommended reading for Biochemistry:
1)Tymoczko JL; Berg JM; Stryer L. Principi di Biochimica, Zanichelli
2) Nelson DL; Cox MM. Introduzione alla Biochimica di Lehninger, Zanichelli
3) Di Giulio A.; Fiorilli A.; Stefanelli C. Biochimica per le Scienze Motorie, CEA
Non ci sono indicazioni specifiche per gli student non frequentanti in quanto la frequenza ai corsi è obbligatoria.
There are no specific indications for non-attending students, as attendance to the courses is mandatory.
L'esame prevede una prova scritta contestuale per chimica e biochimica. E' pertanto necessario il superamento contestuale delle due parti, che costituiscono un solo esame. 14/30 rappresenta il voto minimo su ciascuna sezione per essere ammessi alla valutazione. Compiti passati sono disponibili previa richiesta al docente.
The exam includes a contextual written test for chemistry and biochemistry. It is therefore necessary to pass simultaneously the two parts, which constitute a single examination.
