Corso di Biochimica Generale

Lezione 1 • Struttura Atomica e Legame Chimico

Tratta i legami covalenti, ionici e a idrogeno come si presentano nelle biomolecole. Fornisce il vocabolario strutturale necessario per interpretare le interazioni molecolari in tutto il corso.

Lezione 2 • Principi Termodinamici in Biologia

Presenta energia libera, entalpia ed entropia come predittori della spontaneità di reazione. Stabilisce il quadro termodinamico utilizzato nel metabolismo e nell'assemblaggio molecolare.

Lezione 3 • L'Acqua e i Suoi Ruoli Biologici

Esamina le proprietà fisico-chimiche uniche dell'acqua e le loro conseguenze per la vita. Collega il comportamento come solvente al ripiegamento delle proteine, alla formazione delle membrane e alla solubilità dei metaboliti.

Lezione 1 • Formazione del Legame Peptidico e Chimica dei Peptidi

Descrive il carattere di risonanza del legame peptidico e le sue implicazioni per la rigidità dello scheletro. Introduce la nomenclatura peptidica e la reattività chimica utilizzata nel sequenziamento.

Lezione 2 • Struttura e Proprietà degli Amminoacidi

Classifica i 20 amminoacidi standard in base alla chimica e alla carica della catena laterale. Collega le proprietà dei residui alla solubilità, alla reattività e al comportamento di ripiegamento delle proteine.

Lezione 3 • Struttura Secondaria e Terziaria delle Proteine

Spiega alfa-eliche, foglietti beta e anse come prodotti del legame idrogeno dello scheletro. Collega le forze di ripiegamento terziario all'architettura tridimensionale funzionale.

Lezione 4 • Struttura Quaternaria e Ripiegamento delle Proteine

Esamina gli assemblaggi multi-subunità e il ruolo degli chaperoni nel ripiegamento. Introduce le malattie da misfolding come conseguenze di vie di ripiegamento alterate.

Lezione 1 • Regolazione Allosterica e Cooperatività

Presenta gli enzimi allosterici come cinetiche sigmoidali che deviano dal comportamento di Michaelis-Menten. Collega i modelli di cooperatività al controllo del flusso metabolico.

Lezione 2 • Cinetica di Michaelis-Menten

Deriva l'equazione di Michaelis-Menten e definisce Km, Vmax e kcat. Gli studenti applicano questi parametri per confrontare l'efficienza enzimatica in diverse condizioni.

Lezione 3 • Principi di Catalisi Enzimatica

Spiega come gli enzimi abbassino l'energia di attivazione attraverso la stabilizzazione dello stato di transizione. Stabilisce la geometria e la specificità del sito attivo come base del potere catalitico.

Lezione 4 • Meccanismi Catalitici di Classi Enzimatiche Chiave

Analizza serin proteasi, chinasi e altri archetipi meccanicistici a livello chimico. Rafforza come i residui del sito attivo eseguano le fasi di formazione e rottura del legame.

Lezione 1 • Polisaccaridi e Glicoconiugati

Esamina amido, glicogeno, cellulosa e glicoproteine come polimeri strutturali e di riserva. Collega il tipo di legame alle proprietà fisiche e ai ruoli biologici.

Lezione 2 • Destino del Piruvato e Ciclo dell'Acido Citrico

Tratta la piruvato deidrogenasi, l'ingresso dell'acetil-CoA e le otto reazioni del ciclo dell'acido citrico. Quantifica la produzione di trasportatori di elettroni che alimenta la fosforilazione ossidativa.

Lezione 3 • Chimica dei Monosaccaridi e Disaccaridi

Descrive stereochimica, forme cicliche e formazione del legame glicosidico negli zuccheri semplici. Stabilisce il vocabolario strutturale per comprendere la funzione dei carboidrati complessi.

Lezione 4 • Glicolisi e Fosforilazione a Livello del Substrato

Traccia la conversione in dieci tappe del glucosio a piruvato con resa di ATP e NADH. Identifica le tappe regolate e i loro controlli allosterici.

Lezione 1 • Struttura e Dinamica delle Membrane

Presenta il modello a mosaico fluido e le proprietà del doppio strato lipidico che governano la funzione di membrana. Collega la composizione lipidica alla fluidità di membrana e alla formazione di domini.

Lezione 2 • Ossidazione degli Acidi Grassi

Descrive in dettaglio la beta-ossidazione degli acidi grassi saturi e insaturi con bilancio dell'ATP. Introduce la formazione di corpi chetonici durante il digiuno come estensione della beta-ossidazione.

Lezione 3 • Meccanismi di Trasporto di Membrana

Distingue diffusione passiva, trasporto facilitato ed energetica del trasporto attivo. Collega le proteine trasportatrici e canale all'omeostasi cellulare.

Lezione 4 • Sintesi degli Acidi Grassi e dei Lipidi

Contrappone l'acido grasso sintasi alla beta-ossidazione per localizzazione, cofattori e direzione. Estende all'assemblaggio di triacilgliceroli e fosfolipidi e alla loro regolazione.

Lezione 1 • Complessi della Catena di Trasporto degli Elettroni

Descrive i quattro complessi respiratori e le loro stechiometrie di pompaggio protonico. Collega il flusso di elettroni al gradiente protonico che guida la sintesi dell'ATP.

Lezione 2 • Integrazione delle Vie Cataboliche

Integra glicolisi, ciclo dell'acido citrico e fosforilazione ossidativa in un bilancio unificato dell'ATP. Confronta le rese energetiche aerobiche e anaerobiche tra diversi substrati.

Lezione 3 • ATP Sintasi e Teoria Chemiosmotica

Presenta l'ipotesi chemiosmotica di Mitchell e il meccanismo rotatorio dell'ATP sintasi. Quantifica le componenti della forza motrice protonica che guidano la fosforilazione.

Lezione 4 • Trasportatori di Elettroni e Chimica Redox

Introduce i potenziali standard di riduzione e il flusso di elettroni dal NADH all'ossigeno. Stabilisce la base termodinamica per il rilascio di energia libera nella catena di trasporto degli elettroni.

Lezione 1 • Doppia Elica del DNA e Struttura di Ordine Superiore

Presenta la geometria del DNA in forma B, il superavvolgimento e l'organizzazione della cromatina. Collega l'attività della topoisomerasi all'accesso per la replicazione e la trascrizione.

Lezione 2 • Maturazione e Processamento dell'RNA

Tratta l'aggiunta del cappuccio in 5', la poliadenilazione in 3' e lo splicing del pre-mRNA negli eucarioti. Collega le fasi di processamento alla stabilità dell'mRNA, all'esportazione e all'efficienza traduzionale.

Lezione 3 • Macchinario della Replicazione del DNA

Descrive in dettaglio i componenti del replisoma e i loro ruoli coordinati nella replicazione semiconservativa. Sottolinea il proofreading e la riparazione dei mismatch come meccanismi di fedeltà.

Lezione 4 • Trascrizione: dall'Inizio alla Terminazione

Spiega i meccanismi dell'RNA polimerasi procariotica ed eucariotica dal riconoscimento del promotore alla terminazione. Evidenzia i fattori sigma e i fattori generali di trascrizione come elementi regolatori.

Lezione 1 • Regolazione Trascrizionale Eucariotica

Tratta enhancer, silencer, domini dei fattori di trascrizione e rimodellamento della cromatina. Spiega come il controllo combinatorio generi pattern di espressione genica specifici del tipo cellulare.

Lezione 2 • Vie di Trasduzione del Segnale

Traccia l'attivazione del recettore attraverso i secondi messaggeri fino alle risposte trascrizionali. Integra le cascate chinasiche e la regolazione delle fosfatasi come interruttori di segnalazione reversibili.

Lezione 3 • Modificazione Post-Traduzionale e Degradazione Proteica

Esamina fosforilazione, ubiquitinazione, glicosilazione e processamento proteolitico come regolatori dell'attività proteica. Collega il sistema ubiquitina-proteasoma al controllo di qualità delle proteine.

Lezione 4 • Il Codice Genetico e la Biologia dei tRNA

Decodifica le relazioni codone-anticodone e spiega la fedeltà dell'aminoacil-tRNA sintetasi. Stabilisce il legame molecolare tra la sequenza nucleotidica e la sequenza amminoacidica.

Lezione 5 • Regolazione Genica Procariotica

Analizza i modelli operonici come paradigmi per il controllo trascrizionale da parte di repressori e attivatori. Collega i segnali ambientali a cambiamenti rapidi e reversibili dell'espressione genica.