Programmi del C. I. di Biochimica e Biologia:

1) Modulo di Biologia Applicata

Lo studio della biologia in chiave evoluzionistica. Le caratteristiche degli organismi viventi; Evoluzione chimica e origine della vita sulla Terra. Evoluzione cellulare, procarioti ed eucarioti; I virus, il ciclo litico e lisogeno di un batteriofago; Le membrane cellulari, i lipidi di membrana, proprietà dei doppi strati lipidici, le proteine di membrana: distribuzione e motilità, i carboidrati della membrana plasmatica; Il passaggio di sostanze attraverso le membrana: diffusione semplice, diffusione attraverso le proteine di membrana: i canali ionici, la diffusione attraverso proteine di trasporto (carrier); il trasporto attivo primario e secondario. Il sistema delle endomembrane: l’involucro nucleare e gli scambi tra nucleo e citoplasma; il reticolo endoplasmatico ruvido, importazione co-traduzionale di proteine nel lume del reticolo (RER), l’inserimento di proteine nella membrana del RER. L’apparato di Golgi e l’origine di vescicole indirizzate verso l’esterno della cellula (secrezione) o verso gli endosomi; i lisosomi. I processi di endocitosi, fagocitosi, endocitosi mediata da recettori, I mitocondri, struttura, caratteristiche peculiari dei mitocondri in relazione all’origine evolutiva di questi organuli (endosimbiosi). Il reticolo liscio, funzioni del reticolo liscio; I perossisomi. Il citoscheletro, microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi. Proteine motrici associate ai microtubuli, la struttura dell’assonema di ciglia e flagelli ed il movimento ciliare. Movimenti basati sull’attività di microfilamenti, il movimento strisciante mediante lamellipodi. Gli eventi del ciclo cellulare, I meccanismi di controllo del ciclo cellulare, ruolo delle cicline e CdK; La struttura della cromatina e dei cromosomi; influenza dello stato di condensazione della cromatina sull’espressione genica, le modificazioni chimiche degli istoni. I cromosomi eucariotici e il cariotipo umano normale. La mitosi; gli eventi caratteristici delle varie fasi della mitosi, organizzazione del fuso mitotico, la migrazione dei cromosomi all’anafase, la separazione delle cellule figlie (citodieresi). La riproduzione asessuata e sessuata, la divisione meiotica, gli eventi della meiosi; i meccanismi che generano variabilità durante la meiosi: il crossing over, la segregazione casuale dei cromosomi, le differenza tra la meiosi nella linea germinale maschile e femminile; gli errori che possono verificarsi durante la meiosi: non disgiunzione dei cromosomi come causa di anomalie cromosomiche (aneuploidie). La morte cellulare: necrosi ed apoptosi.

Il DNA e il suo ruolo nell’ereditarietà; gli esperimenti che dimostrarono che il DNA è il materiale genetico nei batteri e nei virus (esperimenti di Griffith; Avery; Hershey-Chase); la struttura del DNA; determinazione del  meccanismo di replicazione semiconservativa del DNA (esperimenti di Meselson e Stahl); l’origine della replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti; Il meccanismo molecolare della replicazione; la replicazione continua e discontinua dei filamenti leader e in ritardo; la replicazione dei telomeri; la correzione e riparazione del DNA. Il dogma centrale della biologia: flusso dell’informazione dal DNA alle proteine; la trascrizione, sintesi degli RNA: fasi di inizio, allungamento e terminazione; sintesi e maturazione dell’rRNA; sintesi e maturazione del mRNA; struttura di un messaggero maturo eucariotico; lo splicing alternativo; il codice genetico; il tRNA: struttura ruolo come adattatore molecolare; l’attivazione dell’amminoacido; Il ribosoma composizione e struttura; la sintesi proteica: fasi di inizio allungamento e terminazione. I poliribosomi, elaborazione e degradazione delle proteine. La regolazione  dell’espressione genica nei procarioti; operone lac e triptofano. Struttura ed evoluzione del genoma

2) Modulo di Chimica e Biochimica

Chimica

1. Chimica generale

Atomi e molecole. Struttura atomica: numero atomico, massa atomica, isotopi, numeri quantici. Tavola periodica degli elementi. Il concetto di mole. Legame chimico: legame ionico, covalente, dativo, metallico e legami intermolecolari. Valenza e numero di ossidazione. Nomenclatura dei composti inorganici (ossidi, anidridi, idrossidi, acidi, sali). 

Gli stati si aggregazione della materia. Proprietà generali dei liquidi: tensione superficiale, tensione di vapore, punto di ebollizione. Soluzioni e proprietà colligative.  Modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni. La pressione osmotica. Soluzioni isotoniche ed isosmotiche. Il concetto di “soluzione fisiologica”.

Reazioni chimiche: il concetto di reazione, velocità di reazione, equilibrio chimico e fattori che lo influenzano.

Acidi e basi: il pH. Soluzioni tampone.

2. Elementi di chimica organica.

Il carbonio nei composti organici, idrocarburi alifatici ed aromatici, alcoli, eteri, fenoli, composti carbonilici, acidi carbossilici, esteri, ammine, ammidi.  Amminoacidi. Stereoisomeria ottica.

Biochimica

1. Struttura e funzione delle macromolecole

Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. Struttura dell’amido, del glicogeno e della

cellulosa.

Lipidi: definizione e classificazione. Trigliceridi e lipidi di membrana. Colesterolo e derivati.

Proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Proprietà generali e funzioni.

Enzimi: definizione e proprietà. Regolazione dell’attività enzimatica. Coenzimi e vitamine.

Mioglobina ed Emoglobina.

2. Il metabolismo

Concetto e organizzazione generale del metabolismo: anabolismo e catabolismo. Aspetti energetici: il concetto di reazione accoppiata e la molecola dell’ATP. Ruolo dell’acetil-CoA. Il concetto biochimico di respirazione. Coenzimi implicati nelle reazioni di ossidoriduzione.

La via finale comune del metabolismo: ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa.

Metabolismo glucidico: glicolisi, destino metabolico del piruvato in presenza e in assenza di ossigeno, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno. Via dei pentosi.

Metabolismo lipidico: lipolisi, beta-ossidazione degli acidi grassi, chetogenesi, sintesi degli acidi grassi e dei trigliceridi. Colesterolo: metabolismo e trasporto.

Metabolismo aminoacidico: destino metabolico del gruppo aminico e dello scheletro carbonioso degli aminoacidi. Aminoacidi glucogenici e chetogenici. Aminoacidi essenziali e non essenziali.

Ormoni.

Orario di Ricevimento del docente

Su appuntamento richiesto via e-mail all’indirizzo   antonietta.sabbatini@med.unipi.it

Testi di riferimento

1) Modulo di Biologia Applicata

1. Sadava, H.C. Heller, G.H. Orians, W.K. Purves, D.M. Hills “ELEMENTI DI BIOLOGIA E GENETICA” Zanichelli

2) Modulo di Chimica e Biochimica

1. Stefani, N. Taddei “Chimica, biochimica e biologia applicata” Zanichelli.
2. Nelson, M. Cox “Introduzione alla biochimica di Lehninger” Zanichelli.

Prova scritta

Previste prove in itinere, valide per l'attibuzione del voto finale del corso integrato

https://elearning.med.unipi.it/

a questo indirizzo sono presenti:

slides presentate a lezione

animazioni

filmati

risultati delle prove in itinere

risultati degli esami

Orario di Ricevimento dei docenti

Dott.ssa Sabbatini: 

su appuntamento, richiesto via e-mail all’indirizzo antonietta.sabbatini@med.unipi.it

prof. Nigro:

su appuntamento, richiesto via e-mail all’indirizzo marco.nigro@med.unipi.it