Chimica e Propedeutica alla Biochimica - Prof. Roberto Giacominelli Stuffler - a.a. 2022/2023
Medicina veterinaria - 1° anno
ATTENZIONE: i contenuti di questo corso sono relativi all'anno accademico 2022/2023
Indice degli argomenti
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Ha gli insegnamenti ufficiali di "Chimica e Propedeutica Biochimica" e "Basi di Diagnostica di Laboratorio" nel CDLM in Medicina Veterinaria e di "Biochimica" nel CDL in Biotecnologie presso l'Università degli Studi di Teramo. È coordinatore del primo anno nel CDLM in Medicina Veterinaria (A.A. 2010/2011 – oggi) ed è componente della Commissione AQ (Assicurazione di Qualità) nel CDLM in Medicina Veterinaria (2013 - oggi). Per il curriculum, i campi d’interesse e la produzione scientifica si rimanda al sito docente dell’Università di Teramo.
OBIETTIVI DEI MODULI, PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'
- Obiettivi formativi generali:
Questi moduli forniscono allo studente i concetti fondamentali della chimica a partire dalle caratteristiche degli elementi e dalle loro proprietà per la formazione dei legami costituenti le molecole organiche complesse. Inoltre, si studiano le basi per la comprensione delle principali proprietà dei composti organici di interesse biochimico, focalizzando l’attenzione sui rapporti struttura-funzione nelle diverse classi di macromolecole biologiche. Infine, si acquisisce una solida conoscenza del DNA e del flusso dell’informazione genetica nei procarioti e negli eucarioti. Sono anche forniti i concetti di base relativi all’ingegneria genetica, con l’apprendimento delle tecniche più aggiornate di clonaggio genico.
- Prerequisiti: Nessuno
- Propedeuticità: Nessuna.
INDICATORI DI DUBLINO PER MODULO
MODULO: ELEMENTI DI CHIMICA E MOLECOLE BIOLOGICHE
Conoscenza e capacità di comprensione: In questo modulo, lo studente acquisisce un’adeguata conoscenza e comprensione dei concetti di base della chimica, enfatizzando quei principi che sono maggiormente rilevanti per il lavoro dell’esperto del “mondo animale”. Inoltre, esso porta l’allievo a conoscere i sistemi biologici dal punto di vista biochimico; gli fornisce le basi per la comprensione delle principali proprietà dei composti organici di interesse biochimico, focalizzando l’attenzione sui rapporti struttura-funzione nelle diverse classi di macromolecole biologiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Questo modulo permetterà agli studenti di avere una approfondita conoscenza dei concetti fondamentali della chimica, di argomenti come lipidi, carboidrati, proteine, con particolare attenzione a emoglobina e mioglobina, tutti argomenti propedeutici al successivo insegnamento di “Biochimica”. È continuamente ricercato il dialogo con gli altri insegnamenti, che permetterà agli allievi di apprendere i vari argomenti sotto differenti ottiche di studio.
Autonomia di giudizio: La formazione di una salda cultura scientifica, di cui lo studio della chimica e delle molecole biologiche rappresenta un’importante componente, è indispensabile per il formarsi, nello studente, di una solida autonomia di giudizio, sia nella vita in generale, sia nella futura attività lavorativa. A tal fine, gli allievi vengono esortati continuamente a elaborare le conoscenze ricevute e a incrementarle. All’inizio di questo modulo e per tutta la sua durata, essi sono stimolati a fare riferimento, nella loro preparazione, a testi universitari aggiornati e preferibilmente in inglese, ad integrazione delle lezioni e dei relativi PowerPoint, messi a loro disposizione. Viene insegnato loro a incrementare le nozioni apprese anche attraverso la capacità di riflettere sui temi etici e sociali connessi. L’obiettivo principale è quello di prepararli al meglio al futuro campo lavorativo; si privilegia, di ogni argomento, la ricaduta pratica.
Abilità comunicative: Gli studenti sono incoraggiati ad affinare la loro capacità di comunicare quanto hanno appreso; essi devono infatti essere in grado di illustrare, in maniera semplice e corretta, anche a persone non competenti in materia, i processi molecolari studiati. È infatti opportuno che si abituino a un contesto di collaborazione sia con colleghi, sia con interlocutori che non appartengono al loro settore di competenza.
Capacità di apprendimento: Lo studente dovrà integrare le conoscenze apprese con quelle studiate negli insegnamenti precedenti e successivi. Inoltre, dovrà essere in grado di aggiornare le proprie conoscenze, tramite la consultazione di riviste scientifiche anche in lingua inglese e di motori di ricerca.
MODULO: BIOLOGIA MOLECOLARE
Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente dovrà aver acquisito un’appropriata conoscenza e comprensione dei concetti di base della biologia molecolare, in particolare dovrà possedere grande confidenza riguardo il flusso dell’informazione genetica e i concetti fondamentali della biologia molecolare e dovrà essere in grado di descrivere l’organizzazione delle cellule procariotiche ed eucariotiche e le principali nozioni riguardanti la tecnologia del DNA ricombinante.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Questo modulo permetterà agli studenti di avere una solida conoscenza sul DNA, sul flusso dell’informazione genetica e sull’ingegneria genetica, con l’apprendimento delle tecniche più aggiornate. È continuamente ricercato il dialogo con gli altri insegnamenti, che permetterà agli allievi di apprendere i vari argomenti sotto differenti ottiche di studio.
Autonomia di giudizio: La formazione di una salda cultura scientifica, di cui lo studio della biologia molecolare rappresenta un’importante componente, è indispensabile per il formarsi, nello studente, di una solida autonomia di giudizio, sia nella vita in generale, sia nella futura attività lavorativa. A tal fine, gli allievi vengono esortati continuamente a elaborare le conoscenze ricevute e a incrementarle. All’inizio di questo modulo e per tutta la sua durata, essi sono stimolati a fare riferimento, nella loro preparazione, a testi universitari aggiornati e preferibilmente in inglese, ad integrazione delle lezioni e del relativo PowerPoint, messo a loro disposizione. Viene insegnato loro a incrementare le nozioni apprese anche attraverso la capacità di riflettere sui temi etici e sociali connessi. L’obiettivo principale è quello di prepararli al meglio al futuro campo lavorativo; infatti, si privilegia, di ogni argomento, la ricaduta pratica.
Abilità comunicative: Gli studenti sono incoraggiati ad affinare la loro capacità di comunicare quanto hanno appreso; essi devono infatti essere in grado di illustrare, in maniera semplice e corretta, anche a persone non competenti in materia, i processi molecolari alla base della biologia molecolare. È infatti opportuno che si abituino ad un contesto di collaborazione sia con colleghi, sia con interlocutori che non appartengono al loro settore di competenza.
Capacità di apprendimento: Lo studente dovrà integrare le conoscenze apprese con quelle studiate negli insegnamenti precedenti e successivi. Inoltre, dovrà essere in grado di aggiornare le proprie conoscenze riguardanti la biologia molecolare, tramite la consultazione di riviste scientifiche anche in lingua inglese e di motori di ricerca.
Libri di testo
-J.E. Brady, J.R. Holum, Chimica, Ed. Zanichelli, Bologna;
-H. Hart, Chimica organica, Zanichelli, Bologna;
-A.L. Lehninger, Principi di biochimica, Zanichelli, Bologna;
-L. Strayer, Biochimica, Zanichelli, Bologna;
-D. Voet, J.G. Voet, W. Pratt, Fondamenti di Biochimica, Zanichelli, Bologna;
-Harper’s, Biochimica illustrata, EMSI, Roma.
L'ESAME VERTE SU DUE PROVE IN ITINERE, UNA PER MODULO E SU UNA PROVA ORALE. NELL’ANNO ACCADEMICO 2022/2023 SI EFFETTUERÀ ESCLUSIVAMENTE LA PROVA ORALE. IL VOTO FINALE DEL CORSO INTEGRATO DERIVA DALLA MEDIA PONDERATA TRA IL VOTO DEI MODULI “ELEMENTI DI CHIMICA E MOLECOLE BIOLOGICHE” E “ BIOLOGIA MOLECOLARE ” E QUELLO DI “FISICA”.
- Obiettivi formativi generali:
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Argomenti: le caratteristiche degli elementi, il legame chimico, la ionizzazione dell'acqua, gli acidi e le basi, gli idrocarburi e i gruppi funzionali, i lipidi, i carboidrati, gli amminoacidi e le proteine, le proteine del connettivo, la mioglobina e l’emoglobina. In particolare, verranno trattati i concetti fondamentali della chimica, a seguire i lipidi, la cui parola deriva dal greco “lipos” (grasso), essi sono costituenti delle piante e degli animali. Si studieranno, poi, i glucidi, che sono componenti del patrimonio genetico (DNA e RNA), hanno ruolo di riserva energetica e funzione strutturale nelle piante e negli animali. A seguire, verranno analizzate le proteine, che sono le molecole più abbondanti nelle cellule, con molteplici funzioni biologiche e sarà focalizzata l’attenzione sui loro rapporti struttura-funzione. Verranno poi studiate sia la mioglobina che l’emoglobina, appartenenti alla famiglia delle “globine”; la mioglobina è la proteina di immagazzinamento dell’O2 in tutte le specie animali, l’emoglobina trasporta l’O2 in tutti i vertebrati ed in alcuni invertebrati. In fine verranno trattate le proteine del connettivo: il collageno e l’elastina. Tutti questi argomenti sono propedeutici al metabolismo ed alla fisiologia animale, che verranno studiati in insegnamenti successivi.
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Argomenti: le membrane biologiche, la biologia molecolare dei procarioti, la biologia molecolare degli eucarioti, la tecnologia del DNA ricombinante. In particolare, verranno trattate le membrane biologiche che sono strutture che delimitano sia le cellule, sia i loro componenti interni. A seguire, sarà analizzato il flusso dell'informazione genetica, avendo cura di evidenziare le principali differenze presenti in questi due tipi cellulari nella struttura del DNA, nella duplicazione, nella trascrizione e nella sintesi proteica. Infine, si studierà la tecnologia del DNA ricombinante, che fornisce mezzi molto potenti per analizzare ed alterare i geni e le proteine.
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