Lo scopo del corso è fornire le necessarie conoscenze di principi della biochimica e della genetica che sono alla base dei sistemi biologici con particolare riferimento al disegno molecolare della vita, la traduzione e conservazione dell¿energia, la sintesi delle molecole della vita e alle recenti applicazioni in analisi clinica e diagnostica. Il corso fornisce anche utili fondamenti per meglio comprendere l¿utilizzo di biomolecole nel campo dei Biomateriali e delle Bionanotecnologie.

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito le basi conoscitive relative ai principali fenomeni che sono alla base del ¿funzionamento¿ dei sistemi viventi, padroneggiare le basi molecolari che ad essi sottintendono, raggiungere solide basi biochimiche necessarie per la comprensione della scienza e tecnologia dei biomateriali, le bio-nanoscienze e le bio-nanotecnologie.

Conoscenze di base di chimica generale, inorganica.

- Introduzione la biochimica e la rivoluzione della genetica, l¿evoluzione biochimica.
- I composti organici e i loro gruppi funzionali: Alcani, alcheni, alchini. Alcoli, Alogenuri alchilici, eteri ed epossidi. Composti Aromatici. Aldeidi e Chetoni. Acidi carbossilici e loro derivati funzionali. Enolati ed enammine.
- Reazioni in chimica organica Reazioni di sostituzione, di addizione, di eliminazione.
- Struttura e funzione delle proteine: Ruolo funzionale nell¿uomo. Composizione, proprietà chimiche e cariche elettriche. Struttura primaria, Livelli di organizzazione superiore. Il folding e la stabilità di proteine. L¿esplorazione delle proteine. Proteine strutturali e fibrose. Relazione struttura /funzione. Enzimi. (Le strategie catalitiche e di regolazione).
- Struttura e funzione delle altre biomolecole Carboidrati, Lipidi
- Canali e pompe di membrana
- La sintesi delle molecole della vita: DNA: componenti strutturali degli acidi nucleici. Struttura del DNA. Sequenza del DNA. RNA: composizione e struttura DNA: replicazione, ricombinazione, riparazione. RNA: meccanismo di trascrizione. La sintesi proteica.
- Sistemi che producono e/o utilizzano energia: Metabolismo: concetti, scopi, vie di traduzione del segnale. Glicolisi e Gluconeogenesi. Il Glicogeno. Il ciclo dell¿acido citrico, Fosforilazione ossidativa.
- La risposta ai cambiamenti ambientali Sistemi sensoriali Il sistema immunitario (anticorpi, antigeni, risposta immunitaria) Basi chimiche dei motori molecolari.
- Analisi di letteratura specializzata ed approfondimenti

Le esercitazioni saranno svolte in aula, in parte risolvendo esercizi numerici relativi ai temi trattati, in parte approfondendo alcuni argomenti con la presentazione di casi di studio con riferimento a casi clinici di interesse. Non sono previste esercitazioni in laboratorio.

Materiale di Riferimento:
Lucidi delle lezioni e dispense fornite dal docente e disponibili sul portale
J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L Stryer Biochimica V ed. Zanichelli;
D.L. Nelson, M.M. Cox, Introduzione alla Biochimica di Lehninger III ed. Zanichelli;
D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fondamenti di Biochimica, Zanichelli

Testi di approfondimento
¿DNA Technology and Biotechnology¿ CD Neo/Sci.
Articoli Scientifici indicati dal docente

L¿esame viene svolto con domande (in parte generali, in parte con risposte a scelta multipla, in parte con esercizi) alle quali lo studente risponde per iscritto. Segue una discussione dell¿elaborato al termine della quale viene espressa la valutazione finale.