Insegnamenti

Seleziona l'Anno Accademico:     2016/2017 2017/2018 2018/2019 2019/2020 2020/2021 2021/2022
Docente
ROSARIA MEDDA (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[40/39]  MEDICINA E CHIRURGIA [39/00 - Ord. 2020]  PERCORSO COMUNE 11 110
[40/40]  ODONTOIATRIA E PROTESI DENTARIA [40/00 - Ord. 2018]  PERCORSO COMUNE 11 110

Obiettivi

Acquisizione dei meccanismi molecolari e biochimici che stanno alla base dei processi vitali delle cellule e delle loro attività metaboliche attraverso lo studio approfondito delle relazioni struttura-funzione delle biomolecole. Lo studente dovrà conoscere le caratteristiche delle biomolecole (glucidi, lipidi, nucleotidi, amminoacidi e proteine, vitamine) e il loro comportamento nei sistemi biologici, le loro proprietà e le loro trasformazioni. In particolare dovrà conoscere alcune proteine di interesse biomedico valutandone il ruolo funzionale. Dovrà conoscere le principali vie del metabolismo energetico, la loro integrazione e regolazione al fine di interpretare correttamente a livello molecolare i processi fisiologici e patologici, obiettivo di corsi più avanzati. Lo studente dovrà acquisire conoscenze sulla struttura e funzione dei geni e dei genomi e sui processi cellulari ad essi associati, comprendere l’importanza delle tecnologie di analisi del DNA in Medicina e acquisire la capacità di utilizzarle come strumento per la diagnosi e la cura del paziente. Lo studente dovrà descrivere in modo chiaro, esauriente e con un linguaggio scientifico adeguato le conoscenze apprese durante il corso.
Conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscere la struttura delle biomolecole, la loro reattività, e le loro funzioni ed in particolare la struttura e le proprietà fisiologiche della mioglobina e dell'emoglobina. Conoscere le funzioni generali degli enzimi, le proprietà cinetiche e i meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica. Conoscere le vie cataboliche e anaboliche implicate nel metabolismo energetico, la loro compartimentazione in organi e tessuti nell’uomo. Comprensione dei meccanismi che regolano il metabolismo e conoscenza del ruolo svolto dagli enzimi, dei meccanismi di inibizione e della modulazione della loro attività. Comprensione della regolazione metabolica a livello cellulare e dell’integrazione metabolica. Comprensione dei processi biomolecolari associati agli acidi nucleici.
Capacità applicative:
Lo studente sarà in grado di:
-applicare le basi chimiche della disciplina per analizzare i modi in cui la biochimica e la biologia molecolare può dar conto della salute e delle malattie umane e applicare le conoscenze acquisite come basi di partenza per lo studio delle discipline biologiche successive quali Fisiologia e Patologia.
-applicare le conoscenze acquisite alla comprensione della relazione struttura-funzione delle biomolecole, alla comprensione dei processi metabolici sottesi alla produzione e conservazione dell’energia chimica e alle sue trasformazioni.
Autonomia di giudizio:
Lo studente sarà in grado di discernere tra argomenti fondamentali e complementari, individuando il filo logico sotteso allo studio razionale della Biochimica e della Biologia Molecolare , evitando l’acquisizione meramente mnemonica di definizioni, schemi, equazioni, grafici e reazioni chimiche;
Abilità nella comunicazione:
Lo studente sarà in grado di argomentare i contenuti del corso utilizzando i formalismi, il linguaggio e il lessico tipici della disciplina. Interagirà col docente argomentando i punti salienti del programma di studio, col necessario dettaglio. Grazie alle lezioni interattive sarà anche in grado di interagire proficuamente con i colleghi.
Capacità di apprendere:
l’interazione col docente, i test di autovalutazione, e il materiale didattico (diapositive delle lezioni, e delle esercitazioni) forniranno allo studente gli strumenti necessari all’apprendimento proficuo, ragionato e non mnemonico delle discipline.

Prerequisiti

Conoscenze scientifiche di base di Chimica, propedeutica Biochimica, Biologia e Genetica.

Contenuti

BIOCHIMICA
Introduzione alla Biochimica (le biomolecole; l’acqua e le interazioni deboli nei sistemi acquosi).
Struttura e funzione dei glucidi (monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi; proteoglicani, glicoproteine, glicolipidi).
Struttura e funzione dei lipidi (acidi grassi, lipidi di riserva e di membrana, colesterolo; lipidi con altre attività biologiche; lipoproteine; vitamine liposolubili).
Struttura e funzione degli aminoacidi e delle proteine (aminoacidi, legame peptidico, peptidi, proteine; struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria; alfa-cheratina, collageno ed elastina; mioglobina, emoglobina e trasporto di ossigeno e anidride carbonica; immunoglobuline).
Enzimi (olo/apoenzima, coenzima e cofattori; complesso enzima-substrato e sito attivo; meccanismo d’azione; fattori che influenzano l’attività enzimatica; elementi di cinetica enzimatica; classificazione; regolazione dell’attività enzimatica).
Struttura e funzione delle vitamine idrosolubili e dei coenzimi derivati.
Il metabolismo: aspetti generali (reazioni esoergoniche ed endoergoniche; vie cataboliche e anaboliche; ATP ed altri composti ad alta energia; meccanismi di controllo delle principali vie metaboliche e loro integrazione).
Metabolismo dei glucidi (glicolisi e gluconeogenesi; fermentazione lattica, alcolica e ossidazione dell'acido piruvico ad acetil-CoA; via dei pentosi fosfati; glicogenolisi e glicogenosintesi).
Metabolismo dei lipidi (digestione, mobilizzazione e trasporto dei lipidi; attivazione e trasporto di acidi grassi nel mitocondrio; β-ossidazione di acidi grassi saturi, insaturi, a numero pari e dispari di atomi di carbonio; destino del propionil-CoA; formazione e utilizzo dei corpi chetonici; biosintesi del colesterolo e degli acidi grassi).
Metabolismo degli aminoacidi (metabolismo generale degli aminoacidi: transdeaminazione; ossidazione dello scheletro carbonioso: aminoacidi glucogenici e chetogenici; destino dei gruppi amminici; ciclo dell’urea; decarbossilazione di aminoacidi e produzione di amine biologiche).
Produzione e conservazione dell’energia metabolica (ciclo dell’acido citrico; fosforilazione ossidativa: catena respiratoria, trasporto degli elettroni e formazione del gradiente elettrochimico; ATP-sintasi e utilizzo del gradiente protonico; sistemi navetta).
BIOLOGIA MOLECOLARE
Struttura degli acidi nucleici. Ibridazione del DNA, sonde molecolari.
Enzimi di restrizione, Southern Blotting, Clonaggio genico
Amplificazione enzimatica del DNA (PCR). Sequenziamento del DNA col metodo di Sanger e NGS. Metodologie di ricerca di mutazioni puntiformi.
Trascrizione e regolazione trascrizionale dell’espressione genica in eucarioti
Maturazione mRNA e regolazione dell’espressione genica
Un gene molte proteine: splicing alternativo, scelta del promotore, scelta inizio traduzione.
Modifiche epigenetiche, rimodellamento cromatinico, metilazione del DNA
Meccanismi di espressione monoallelica
-Imprinting genomico, malattie correlate, diagnosi molecolare
-Inattivazione del cromosoma X
Esclusione allelica e sistema immunitario: differenziazione somatica ed espressione genica
Regolazione post-trascrizionale dell’espressione genica: editing mRNA.
Regolazione citoplasmatica della degradazione dell’mRNA. Interferenza dell’RNA.
Il sequenziamento del genoma umano: strategia e ricadute. Polimorfismi del DNA: utilizzo di minisatelliti e microsatelliti come marcatori polimorfici del DNA, analisi di linkage, GWAS, DNA databases, indagini di identificazione personale e di paternità. Genomica, proteomica, farmacogenomica.

Metodi Didattici

La didattica verrà erogata prevalentemente in presenza, integrata e “ampliata” con strategie online, allo scopo di garantirne la fruizione in modo innovativo e inclusivo.
BIOCHIMICA
Lezioni frontali: Il corso di Biochimica è articolato in due fasi: la prima parte prevede la trattazione dei concetti fondamentali della Biochimica strutturale con la descrizione delle classi di biomolecole, della loro struttura e funzione. La seconda parte prevede la descrizione delle principali vie metaboliche riguardante il metabolismo energetico, le vie cataboliche e anaboliche, i meccanismi di controllo e la loro integrazione.
Esercitazioni: le esercitazioni riguardano la risoluzione di test a quiz con domande a risposta multipla, interpretazione di grafici, riconoscimento di strutture di biomolecole e loro funzione.
Tutoraggio: supporto nello studio, nello svolgimento di esercizi e test.
BIOLOGIA MOLECOLARE
Il corso di Biologia Molecolare è articolato in due fasi: 26 ore di lezioni frontali e 4 ore di didattica interattiva focalizzata sulle applicazioni delle tecnologie molecolari nell'ambito delle scienze mediche.

Verifica dell'apprendimento

BIOCHIMICA
La verifica dell’acquisizione degli obiettivi viene fatta mediante una prova scritta o orale (verifica in itinere) e un colloquio finale. La verifica in itinere si svolge durante il corso e comprende domande a risposta multipla, identificazione delle strutture delle biomolecole, interpretazione di grafici ed esercizi relativi ai contenuti del corso della stessa tipologia di quelli presentati alle esercitazioni.
La verifica verrà valutata con un voto, e se sufficiente, sarà considerata per la valutazione finale dell’esame. La verifica il cui voto è insufficiente o non soddisfacente per lo studente può essere ripetuta mediante esame orale alla fine del corso.
BIOLOGIA MOLECOLARE
La verifica dell’acquisizione degli obiettivi viene fatta mediante una prova finale (orale o scritta).

La valutazione finale, espressa il trentesimi, si ottiene dalla media dei voti riportati nelle due prove di Biochimica (verifica scritta e esame orale o entrambe le prove orali) e nella prova di Biologia Molecolare (esame finale scritto o orale) .
Verranno valutate:
 qualità delle conoscenze, delle abilità e delle competenze possedute (appropriatezza, correttezza e congruenza)
 utilizzo appropriato del formalismo e del linguaggio specifico della disciplina
 capacità logiche e consequenzialità dei contenuti, capacità di collegare differenti argomenti trovando i punti comuni e istituire un disegno generale coerente, ossia curando struttura, organizzazione e connessioni logiche
 capacità di sintesi (anche mediante l’uso del simbolismo proprio della materia e l’espressione grafica di nozioni e concetti, sotto forma di formule, grafici, schemi, equazioni chimiche)
 capacità di autovalutazione, di interazione con il docente durante le lezioni interattive e il colloquio, spirito critico.
Il giudizio può essere:
Sufficiente (da 18 a 20/30)
Il candidato dimostra poche nozioni acquisite, livello superficiale, molte lacune. capacità espressive modeste, ma comunque sufficienti; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di livello elementare.
Discreto (da 21 a 23)
Il candidato dimostra discreta acquisizione di nozioni, ma scarso approfondimento, poche lacune; capacità argomentative più che sufficienti; accettabile padronanza del linguaggio scientifico; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di moderata complessità.
Buono (da 24 a 26)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni piuttosto ampio, moderato approfondimento, con qualche lacuna; soddisfacenti capacità espressive; capacità dialogica e spirito critico ben rilevabili; buona capacità di sintesi e capacità di espressione grafica più che accettabile.
Ottimo (da 27 a 29)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso, ben approfondito, con lacune marginali; notevoli capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; notevole capacità dialogica, buona competenza e rilevante attitudine alla sintesi logica.
Eccellente (30)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso e approfondito; elevate capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; ottima capacità dialogica, spiccata attitudine a effettuare collegamenti tra argomenti diversi; ottima capacità di sintesi e grande dimestichezza con l’espressione grafica.
La lode si attribuisce a candidati nettamente sopra la media, in assenza di limiti nozionistici, espressivi, concettuali, logici.

Testi

BIOCHIMICA
Nelson-Cox; I Principi di Biochimica di Lehninger; Zanichelli
Voet-Voet-Pratt; Fondamenti di Biochimica; Zanichelli
Berg-Tymozcko-Gatto-Stryer; Biochimica; Zanichelli
Garrett-Grisham; Principi di Biochimica; Piccin
Mathews-Van Holden-Appling- AnthonyCahill; Biochimica; Piccin
Devlin; Biochimica con aspetti clinici; Piccin
Siliprandi & Tettamanti; Biochimica medica; Piccin
BIOLOGIA MOLECOLARE
-Fondamenti di biologia molecolare, Allison LA, Zanichelli
-Genetica medica e umana, Neri G, Edra
-Biologia Molecolare, Amaldi F, Casa Editrice Ambrosiana
-Genomi 4, Brown A, EdiSES
-Biologia molecolare del gene, Watson JD, Zanichelli

Altre Informazioni

Sono disponibili le slides delle presentazioni PowerPoint delle lezioni frontali e delle esercitazioni.
Si ricevono gli studenti per appuntamento.

Questionario e social

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