ENZIMOLOGIA

A.A. di erogazione 2020/2021
Insegnamento obbligatorio

 (A.A. 2020/2021)

Docenti

Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
BIOCHIMICA (BIO/10)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
54
Dettaglio ore: 
Lezione (36 ore), Laboratorio (18 ore)

Obiettivi Formativi
L’obiettivo principale dell’Insegnamento è quello di fornire le conoscenze di base sulle proteine classificate come enzimi: la loro struttura e principi di azione come catalizzatori biologici. Saranno analizzate le basi teoriche del loro funzionamento, i fattori che ne influenzano l’attività, in particolare in riferimento alle loro potenziali applicazione in campo biotecnologico (biocatalisi, biosensori, biofarmaci).
Risultati di Apprendimento Attesi
Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di:
1. Spiegare i principi chimico/fisici alla base della catalisi.
2. Descrivere i diversi meccanismi molecolari di catalisi operanti negli enzimi.
3. Tradurre i modelli matematici per la modellazione del funzionamento degli enzimi (leggi e modelli cinetici).
4. Correlare i principali fattori chimico/fisici (temperatura/pH/Inibitori) che influenzano l’attività enzimatica.
5. Predire qualitativamente e quantitativamente l’effetto dei fattori al punto 4 sull’attività/stabilità degli enzimi.
6. Discutere criticamente il meccanismo di azione degli enzimi in riferimento a potenziali applicazioni biotecnologiche.
7. Rappresentare correttamente reazioni enzimatiche, strutture chimiche, grafici e utilizzare le corrette unità di misura.
8. progettare, realizzare esperimenti e analizzarne i risultati per verificare le nozioni teoriche acquisite nei punti precedenti.

Sono richieste conoscenze di Biochimica (struttura delle proteine) e di Chimica organica (reazioni di base)

L’insegnamento è articolato in:
36 ore (4.5 cfu) di lezioni frontali che trattano i seguenti argomenti:
- principi di cinetica chimica
- teoria della catalisi (teoria dello stato di transizione)
- catalisi e cinetica enzimatica
- inibizione reversibile e irreversibile
- reazioni a più substrati
- cinetica rapida
- enzimi allosterici
- effetto della temperatura e del pH sull’attività/stabilità degli enzimi
- legame di piccole molecole a enzimi e proteine
- folding, aspetti termodinamici e cinetici e folding in vivo
- Esempi di applicazioni industriali degli enzimi

24 ore (1.5 cfu) di attività di laboratorio:
- 6 Esercitazioni pratiche che consentiranno di verificare alcuni dei principali concetti trattati durante le lezioni frontali. (ad es. inibizione, legame di piccole molecole, biocatalisi)

Il corso consiste di 36 ore di lezioni frontali (18 lezioni).
Durante ogni lezione viene trattato un argomento partendo dalla trattazione dei principi teorici, illustrando alcuni esempi (anche tratti da letteratura recente) e discutendo le potenziali implicazioni dal punto di vista applicativo. Le lezioni sono supportate dalla proiezione di diapositive PowerPoint (disponibili anche sulla piattaforma e-learning).

Per le attività pratiche (6 esercitazioni indipendenti da 4 ore ciascuna), gli studenti saranno divisi in piccoli gruppi. Dopo un’introduzione generale per illustrare gli obiettivi e le modalità di esecuzione dell’attività, gli studenti saranno stimolati a progettare i dettagli dell’attività sperimentale autonomamente.
La frequenza alle attività pratiche è obbligatoria (almeno 75% delle attività programmate).

L’obiettivo della prova d’esame è verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi indicati.
L'esame è svolto in forma scritta e consiste in 4 domande principali (eventualmente suddivise in sotto-domande) e 2 definizioni che vertono sul programma di teoria e 1 domanda sull'attività sperimentale.
Per ogni domanda viene valutato il grado di comprensione e la capacità di spiegare il principio di base e la capacità dello studente di illustrare la teoria attraverso esempi (viene considerata la capacità di rappresentare in maniera corretta reazioni, strutture chimiche e grafici).
L’attività di laboratorio viene valutata attraverso l’apposita domanda nel testo dell’esame scritto. Per la domanda sull’attività sperimentale viene anche valutata la capacità di collegare l’attività descritta ai principi teorici trattati.
Inoltre, è richiesta la produzione di una relazione di gruppo riguardante l’attività di laboratorio (tale relazione non concorre alla formazione del voto finale, ma la sua preparazione è necessaria per la partecipazione alla prova scritta).
Il voto finale è espresso in trentesimi. Per ogni domanda è indicato il punteggio che viene conseguito in caso di risposta positiva. La somma dei punteggi di tutte le domande è pari a 33 (corrispondente ad una valutazione di 30L).

Il libro di testo è il seguente: Umberto Mura, "ENZIMI IN AZIONE" (EdiSES)

Inoltre, viene reso disponibile il seguente materiale didattico disponibili sul sito E-learning:
Slide realizzate dal docente.
Domande di autovalutazione simili a quelle formulate nella prova scritta
Articoli scientifici di esempio.
Dispense e protocolli per la parte di laboratorio.

Il docente è disponibile a fornire informazioni sull’organizzazione del corso e sulle tematiche trattate di persona (su appuntamento mediante richieste via e-mail scrivendo a gianluca.molla@uninsubria.it).
Mediante e-mail (firmate e provenienti dal dominio @studenti.uninsubria.it).
Il docente è disponibile ad eventuali incontri di approfondimento o di chiarimento sugli argomenti trattati e sull’attività sperimentale per gruppi di studenti.

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

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Anno di corso: 1
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Anno di corso: 1
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A.A. 2014/2015

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE