Propedeutica biochimica ed elementi di biologia molecolare - Prof. Roberto Giacominelli Stuffler - a.a. 2023/2024
Medicina veterinaria - 1° anno
Indice degli argomenti
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Ha gli insegnamenti ufficiali di "Propedeutica Biochimica ed Elementi di Biologia Molecolare" 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 stato coordinatore del primo anno nel CDLM in Medicina Veterinaria (A.A. 2010/2011 – A.A. 2022/2023) e componente della Commissione AQ (Assicurazione di Qualità) nel CDLM in Medicina Veterinaria (2013 - 2023); è componente della Commissione del primo anno nel CDLM in Medicina Veterinaria (A.A. 2022/2023 - oggi) . Per il curriculum, i campi d’interesse e la produzione scientifica si rimanda al sito docente dell’Università di Teramo.
MODULO: PROPEDEUTICA BIOCHIMICA ED ELEMENTI DI BIOLOGIA MOLECOLARE
OBIETTIVI DEL MODULO, PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'
Obiettivi formativi generali. Il modulo fornisce le nozioni fondamentali della chimica organica con lo studio e l’analisi delle proprietà principali dei composti organici di interesse biologico; sono esaminate dal punto di vista strutturale e funzionale le più importanti classi di molecole biologiche come i lipidi, i carboidrati e le proteine con lo studio della mioglobina, dell’emoglobina e delle proteine del connettivo. Inoltre, l’allievo studia l’organizzazione delle cellule procariotiche, eucariotiche e apprende il flusso dell’informazione genetica; nello specifico, egli dovrà possedere solide conoscenze sul DNA, sulla duplicazione, trascrizione e sintesi proteica. Inoltre, il modulo ha lo scopo di far conoscere i concetti base relativi all’ingegneria genetica, con l’apprendimento delle più importanti tecniche di clonaggio genico.
Prerequisiti: Nessuno.
Propedeuticità: Nessuna.
INDICATORI DI DUBLINO
Conoscenza e capacità di comprensione. In questo modulo, lo studente acquisisce un’adeguata conoscenza e comprensione dei concetti di base della chimica organica, enfatizzando quei principi che sono maggiormente rilevanti per il lavoro dell’esperto del “mondo animale”. Inoltre, essa 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. Inoltre, 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 ed 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 approfondita conoscenza dei concetti fondamentali della chimica organica, di argomenti come lipidi, carboidrati, proteine, con particolare attenzione a emoglobina e mioglobina, tutti argomenti propedeutici al successivo insegnamento di “Biochimica”. Inoltre, 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 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 ad elaborare le conoscenze ricevute ed 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; 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 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, tramite la consultazione di riviste scientifiche anche in lingua inglese e di motori di ricerca.
Libri di testo
-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.
Modalità di accertamento della preparazione
L'esame del modulo verte su una prova orale; lo studente può scegliere se sostenere contemporaneamente entrambe le unità didattiche o in appelli diversi.
Il voto finale del corso integrato "Fisica, Chimica e Propedeutica Biochimica" deriva dalla media ponderata tra i tre moduli.
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Argomenti: i lipidi, i carboidrati, gli amminoacidi e le proteine, le proteine del connettivo, la mioglobina e l’emoglobina. In particolare, verranno trattati 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. Infine 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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