ITALIANO

Struttura e funzione di carboidrati, lipidi, proteine ed acidi nucleici
Funzione degli enzimi come biocatalizzatori
Aspetti generali del metabolismo e Principali vie metaboliche nella cellula.
I contenuti includono focus applicativi riferiti ai meccanismi molecolari alla base della risposta biologica a fattori di rischio chimici e fisici di interesse ambientale e occupazionale, al fine di favorire la correlazione tra conoscenze biochimiche e attività di prevenzione e tutela della salute nei contesti di vita e di lavoro. Particolare attenzione sarà dedicata all’analisi delle alterazioni della sequenza primaria delle proteine derivanti dall’azione di tali fattori e alle conseguenti modificazioni del folding, della stabilità conformazionale e dell’attività funzionale di proteine ed enzimi.

Le basi della biochimica Ferrier- Zanichelli Chimica & Biochimica Stefani Taddei- Zanichelli
Chimica e biochimica. Per le lauree triennali dell'area biomedica
di Michele Samaja, Rita Paroni. Piccin

L’insegnamento ha lo scopo di fornire le basi teoriche necessarie per comprendere i processi biochimici alla base dei meccanismi di risposta biologica a fattori di rischio ambientali e occupazionali, in coerenza con il profilo professionale del Tecnico della Prevenzione nell’Ambiente e nei Luoghi di Lavoro. Al termine delle attività formative, lo studente dovrà:
• conoscere e comprendere la struttura e le funzioni delle principali macromolecole biologiche (carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici), il ruolo degli enzimi come biocatalizzatori e i principi fondamentali della regolazione enzimatica, nonché gli aspetti generali del metabolismo cellulare e delle principali vie metaboliche;
• essere in grado di applicare le conoscenze biochimiche acquisite per interpretare processi biologici rilevanti ai fini della tutela della salute, con particolare riferimento ai fattori di rischio in ambito ambientale e occupazionale;
• saper collegare i concetti biochimici ai processi di esposizione e potenziale danno biologico, in coerenza con il profilo professionale del Tecnico della Prevenzione nell’Ambiente e nei Luoghi di Lavoro;
• sviluppare capacità di formulare giudizi basati su evidenze scientifiche in relazione ai determinanti biochimici della salute e del rischio, anche ai fini della prevenzione e della valutazione del rischio nei contesti di vita e di lavoro;
• essere in grado di comunicare in modo chiaro e appropriato concetti biochimici utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico adeguato;
• acquisire strumenti metodologici e capacità di apprendimento autonomo utili all’aggiornamento continuo e all’approfondimento delle tematiche biomediche rilevanti per l’attività professionale.

Conoscenze di base di Chimica generale e Chimica organica.

Lezioni frontali con proiezioni diapositive. Discussione interattiva sugli argomenti trattati. Il carico di lavoro complessivo dello studente è coerente con quanto previsto per 3 CFU.
La frequenza è obbligatoria. È richiesta una frequenza minima pari al 75% delle ore previste, con rilevazione delle presenze secondo le modalità stabilite dal Corso di Studi.

La verifica dell’apprendimento avviene mediante prova orale (durata 20–25 minuti), articolata in 3–4 quesiti sui principali argomenti del corso, finalizzata ad accertare il conseguimento degli obiettivi formativi in coerenza con i risultati di apprendimento attesi e con i Descrittori di Dublino.
La prova valuta:
• la conoscenza e comprensione dei concetti fondamentali di biochimica;
• la capacità di applicare tali conoscenze all’interpretazione dei meccanismi molecolari alla base della risposta biologica a fattori di rischio ambientali e occupazionali;
• la capacità di collegare alterazioni della sequenza primaria delle proteine alle conseguenze strutturali e funzionali su proteine ed enzimi;
• la capacità di formulare giudizi fondati su basi scientifiche in relazione ai determinanti biochimici della salute e del rischio;
• la chiarezza espositiva e l’uso appropriato del linguaggio tecnico-scientifico.
Nell’ambito del Corso Integrato, la prova è articolata in momenti valutativi riferiti ai diversi ambiti disciplinari, svolti nell’ambito del medesimo appello.
Ai fini del superamento del Corso Integrato è richiesto il possesso di competenze minime in ciascun ambito disciplinare. Per il modulo di Biochimica, tali competenze minime consistono nella conoscenza e comprensione dei concetti fondamentali della disciplina e nella capacità di applicarli a semplici contesti di prevenzione e tutela della salute.
La valutazione finale è espressa collegialmente dalla Commissione d’esame ed è formulata in un voto unico in trentesimi, riferito all’intero Corso Integrato. Il voto finale riflette il livello complessivo di padronanza dei contenuti nei diversi ambiti disciplinari, da eccellente (30 e lode) a sufficiente (18/30), purché siano soddisfatti i livelli minimi di competenza richiesti in ciascun modulo.

Saranno condivisi con gli studenti file pdf delle diapositive delle lezioni.
Queste sono da considerarsi un supporto allo studio sui libri di testo.
Sono previste, durante e dopo l'erogazione dell'insegnamento, attività di tutorato che lo studente potrà concordare con il docente.

Struttura e funzione delle macromolecole biologiche -
I Carboidrati e il loro ruolo energetico. Monosaccaridi: gruppi funzionali; centri di chiralità, stereoisomeria, ciclizzazione e principali reazioni, legame glicosidico; Disaccaridi, polisaccaridi. Amido, cellulosa, glicogeno. Eteropolisaccaridi. Acido Ialuronico, Condroitin Solfato, eparina, altri GAG.
LIPIDI. Classificazione dei lipidi. Chimica degli acidi grassi saturi ed insaturi di interesse biochimico. Lipidi semplici: trigliceridi e ruoli. Lipidi complessi. Membrane cellulari. Trasporto di membrana.
PROTEINE. Proteine. aminoacidi: caratteristiche strutturali e classificazione; legame peptidico (risonanza, rigidità, geometria); livelli di organizzazione strutturale; proteine globulari e proteine fibrose; principali funzioni; relazione attività-struttura; folding; struttura nativa; denaturazione; struttura e funzione di cheratine, collageni, emoglobina e mioglobina. Enzimi e cinetica enzimatica. Modello cinetico di Michaelis-Menten. Regolazione dell’attività enzimatica.

ACIDI NUCLEICI. Nucleotidi e nucleosidi. Legame fosfodiestereo e polinucleotidi. Struttura primaria e livelli di organizzazione strutturale superiori. Il dogma centrale della biologia. La replicazione del DNA. Stabilità dell’informazione genetica e agenti mutageni. Tipi di RNA. Trascrizione. Traduzione
Metabolismo.
Aspetti generali con focus sui processi redox alla base dei processi metabolici e aspetti termodinamici e cinetici. Catabolismo e anabolismo. ATP: struttura, funzioni; principali meccanismi di produzione. Reazioni chimiche accoppiate. Struttura e ruolo dei coenzimi. Glicolisi. Struttura degli intermedi della via glicolitica, meccanismi di reazione degli enzimi coinvolti. I destini metabolici del piruvato. Metabolismo di monosaccaridi diversi dal glucosio. Via del pentosio fosfato. Ciclo dell’acido citrico. Produzione di acetil-CoA, reazioni e regolazione del ciclo. Catabolismo degli acidi grassi. Digestione, mobilitazione e trasporto degli acidi grassi; ossidazione degli acidi grassi; i corpi chetonici. Catabolismo delle proteine. Destino metabolico dei gruppi amminici; Ciclo dell'urea e regolazione; destino metabolico dello scheletro carbonioso degli amminoacidi. Fosforilazione Ossidativa. La catena respiratoria mitocondriale e la sintesi di ATP.

Italian

Structure and function of carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids.
Function of enzymes as biocatalysts.
General aspects of metabolism and the main metabolic pathways within the cell.

The contents include applied focuses on the molecular mechanisms underlying the biological response to chemical and physical risk factors of environmental and occupational relevance, in order to promote the integration of biochemical knowledge with prevention activities and health protection in living and working environments. Particular attention will be devoted to the analysis of alterations in the primary sequence of proteins resulting from the action of such factors, and to the consequent modifications in protein folding, conformational stability, and the functional activity of proteins and enzymes.

Le basi della biochimica Ferrier- Zanichelli Chimica & Biochimica Stefani Taddei- Zanichelli
Chimica e biochimica. Per le lauree triennali dell'area biomedica
di Michele Samaja, Rita Paroni. Piccin

The course aims to provide the theoretical foundations necessary to understand the biochemical processes underlying the biological response mechanisms to environmental and occupational risk factors, in accordance with the professional profile of the Prevention Technician in Environmental and Workplace Settings.

At the end of the course, the student will be expected to:

know and understand the structure and functions of the main biological macromolecules (carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids), the role of enzymes as biocatalysts, the fundamental principles of enzymatic regulation, as well as the general aspects of cellular metabolism and the main metabolic pathways;

be able to apply the acquired biochemical knowledge to interpret biological processes relevant to health protection, with particular reference to environmental and occupational risk factors;

be able to relate biochemical concepts to processes of exposure and potential biological damage, in line with the professional profile of the Prevention Technician in Environmental and Workplace Settings;

develop the ability to formulate judgments based on scientific evidence regarding the biochemical determinants of health and risk, also with reference to prevention and risk assessment in living and working environments;

be able to communicate biochemical concepts clearly and appropriately using adequate technical and scientific terminology;

acquire methodological tools and autonomous learning skills useful for continuous professional development and for further study of biomedical topics relevant to professional practice.

Knowledge of General and organic Chemistry

Frontal lessons with slide projections. Interactive discussion on the topic presented. The student’s overall workload is consistent with the requirements for 3 ECTS credits.
Attendance is mandatory. A minimum attendance rate of 75% of the scheduled hours is required, with attendance recorded according to the procedures established by the Degree Programme.

Learning assessment is carried out through an oral examination (lasting 20–25 minutes), consisting of 3–4 questions covering the main topics of the course, aimed at verifying the achievement of the learning objectives in accordance with the intended learning outcomes and the Dublin Descriptors.

The examination assesses:

knowledge and understanding of the fundamental concepts of biochemistry;

the ability to apply such knowledge to the interpretation of the molecular mechanisms underlying the biological response to environmental and occupational risk factors;

the ability to relate alterations in the primary sequence of proteins to structural and functional consequences for proteins and enzymes;

the ability to formulate judgments based on scientific evidence concerning the biochemical determinants of health and risk;

clarity of presentation and the appropriate use of technical and scientific terminology.

Within the Integrated Course, the examination is structured into assessment components referring to the different disciplinary areas, conducted within the same examination session.

In order to pass the Integrated Course, students are required to demonstrate minimum competencies in each disciplinary area. For the Biochemistry module, these minimum competencies consist of knowledge and understanding of the fundamental concepts of the discipline and the ability to apply them to simple contexts of prevention and health protection.

The final assessment is expressed collegially by the Examination Board and is awarded as a single mark out of thirty, referring to the entire Integrated Course. The final mark reflects the overall level of mastery of the contents across the different disciplinary areas, ranging from excellent (30 with honours) to satisfactory (18/30), provided that the minimum competency levels required in each module have been achieved.

pdf files of lectures will be shared.
These will be a support during the student preparation to the exam beside the main textbooks suggested.
The students can ask for tutoring activities to be arranged with the professor.

Structure and function of biological macromolecules.-
Carbohydrates and their energetic role. Monosaccharides, disaccharides, polysaccharides. Starch, cellulose, glycogen. Heteropolysaccharide. Hyaluronic acid, chondroitin sulfate, heparin, other GAGs.
LIPIDs. Classifications. Chemistry of saturated and unsaturated fatty acids of biochemical interest. Simple lipids: triglycerides and roles. Complex lipids. Cell membranes. Membrane transport.
PROTEIN. amino acids: structural characteristics and classification; peptide bond (resonance, rigidity, geometry); levels of structural organization; globular proteins and fibrous proteins; main functions; activity-structure relationship; folding; native structure; denaturation; structure and function of keratins, collagens, hemoglobin and myoglobin. Enzymes and enzyme kinetics. Michaelis-Menten kinetic model. Regulation of enzymatic activity.
NUCLEIC ACIDS. Nucleotides and nucleosides. Phosphodiester bond and polynucleotides. Primary structure and higher levels of structural organization. The central dogma of biology. DNA replication. Stability of genetic information and mutagenic agents. Types of RNA. Transcription. Translation



Metabolic biochemistry - General aspects with focus on the redox processes underlying metabolic processes and thermodynamic and kinetic aspects. Catabolism and anabolism. ATP: structure, functions; main mechanisms of production. Glycolysis. Structure of the intermediates of the glycolytic pathway, reaction mechanisms of the enzymes involved. The metabolic fates of pyruvate. Metabolism of monosaccharides other than glucose Pentose phosphate pathway. Citric acid cycle. Production of acetyl-CoA, reactions and regulation of the cycle. Fatty acid catabolism. Digestion, mobilization and transport of fatty acids; oxidation of fatty acids; ketone bodies. Protein catabolism. Metabolic fate of amino groups; urea cycle and regulation; metabolic fate of the carbon skeleton of amino acids. Oxidative Phosphorylation. The mitochondrial respiratory chain and ATP synthesis.