BIOCHEMISTRY

Obiettivi formativi

Comprendere le basi molecolari delle funzioni biologiche e la rete delle loro interazioni sia logiche che fisiche nel metabolismo cellulare.Understanding the molecular basis of biological functions and the network of their interactions, both logical and physical, in the cell metabolism

Canale 1
ALBERTO BOFFI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Ecco la traduzione in italiano del tuo **syllabus del corso di Biochimica (BSc in Fisica)**, mantenendo un tono accademico e coerente con un piano didattico universitario: --- ## **PROGRAMMA DEL CORSO DI BIOCHIMICA – Laurea Triennale in FISICA** Il corso (6 CFU) è organizzato in **33 lezioni** distribuite su **12 settimane** (per un totale di **60 ore**) e comprende inoltre **un progetto svolto in gruppo** dagli studenti. --- ### **1. COMPOSIZIONE DELLA MATERIA VIVENTE (Settimane 1–4)** * Richiami di chimica organica, le molecole della vita nell’era pre-biotica (L1). * Richiami sui legami molecolari (L2). * Termodinamica chimica di base e cinetica chimica (L3, L4). * Principali reazioni biochimiche di interesse biologico: sostituzione nucleofila bimolecolare, reazioni di ossido-riduzione (L5). * Panoramica su nucleotidi, amminoacidi, proteine, carboidrati e lipidi (L6). * Struttura degli acidi nucleici (L7). * Struttura delle proteine dal *Protein Data Bank* (L8). * **Introduzione al progetto.** * Membrane biologiche (L9). --- ### **2. PROTEINE ED ENZIMI: SISTEMATICA E FUNZIONE (Settimane 5–6)** * Classificazione degli enzimi e principi di cinetica enzimatica (L10). * Emoglobina, mioglobina e modelli generali di legame con il ligando (L11). * Il modello di Michaelis-Menten (L12). * Cofattori enzimatici: NAD, FAD e gruppo eme (L13). * Proteine di membrana, canali ionici e pompe ioniche: i canali del potassio (L14). * Interazioni proteina-proteina (L15). * Interazioni proteina–acidi nucleici (L16). --- ### **3. PROCESSI METABOLICI (Settimane 7–8)** * Anabolismo e catabolismo: conversione di energia e materia nella biosfera (L17). * Glicolisi anaerobica e ciclo di Krebs (L18). * Respirazione cellulare e funzionamento della catena respiratoria mitocondriale (L19). * Fotosintesi, reazioni foto-dipendenti e ciclo di Calvin (L20, L21). * Fissazione dell’azoto nella biosfera e ruolo delle nitrogenasi (L22). --- ### **4. BIOCHIMICA QUANTISTICA (Settimane 9–10)** * Interpretazione qualitativa e quantitativa dell’interazione tra radiazione luminosa e materia biologica (L23). * Orbitali di frontiera e modello elettronico monodimensionale ottico: applicazioni alle spettroscopie (L24). * Assorbimento ed emissione nelle molecole coniugate (L25). * Biochimica quantistica, modelli di eccitone, aggregati di tipo J e H, esempi dai centri fotosintetici (L26, L27). --- ### **5. PROCESSI CELLULARI INTEGRATI (Settimane 11–12)** * Trascrizione e traduzione: il meccanismo della sintesi proteica (L28). * Accoppiamento eccitazione–contrazione, ciclo del calcio e contrazione muscolare (L29). * Il sistema di degradazione controllata delle proteine: proteasoma e ligasi dell’ubiquitina (L30). * Trasduzione del segnale (L31). * Mutazioni ed evoluzione (L32, L33). --- ## **PROGETTO 2025/2026** Il progetto dell’anno sarà incentrato sull’**ingegnerizzazione di una proteina del capside virale** al fine di costruire un **nanovettore capace di riconoscere recettori cellulari specifici** e introdurre **materiale genetico (mRNA o ssDNA)** all’interno della cellula bersaglio. Il capside scelto è quello di un **nanovirus vegetale a genoma segmentato** (vedi figura). Il virus ingegnerizzato sarà una **macchina non auto-replicante**, e verranno introdotti **metodi innovativi** rispetto alle attuali tecniche di ingegneria virale. L’obiettivo del progetto è consentire agli studenti di **acquisire esperienza pratica di ingegneria proteica**, comprendendo: * l’utilizzo di programmi di **allineamento di sequenze** (*BLAST P*), * la **modellazione di strutture 3D** (a partire da *EXPASY Model Builder* e *AlphaFold 2*), * e infine la **stesura di un articolo scientifico** sull’argomento. --- Vuoi che te la prepari anche in formato **Word (Times New Roman 11, con titoli in grassetto e struttura tabellare per sezioni e lezioni)** pronta per distribuzione agli studenti o per il sito del corso?
Prerequisiti
Comprensione della chimica generale ed organica
Testi di riferimento
Molecole Energia e Vita Marco Ierani e Alberto Boffi
Frequenza
libera
Modalità di esame
verrà valutato un progetto di gruppo su un argomento scelto all'inizio dell'anno. I risultati del progetto verranno redatti come un lavoro scientifico per la pubblicazione. All'orale verranno valutate le conoscenze sugli argomenti trattati all'interno del programma.
Modalità di erogazione
Lezioni frontali e lavoro di gruppo
  • Codice insegnamento10620482
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoPhysics - Fisica
  • CurriculumPhysics of Biological Systems
  • Anno1º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDBIO/10
  • CFU6