Struttura di molecole organiche di interesse biologico. Cinetica enzimatica, respirazione (glicolisi ciclo krebs, fosforilazione ossidativa). Via dello shunt, Fotosintesi C3 e C4. fotorespirazione, metabolismo lipidi.
Gorzynski Smith Fondamenti di Chimica Organica Ed. Mc Graw Hill
G.W. Solomons "Fondamenti di Chimica Organica" Ed. Zanichelli
J. McMurry "Chimica Organica" Ed. Zanichelli
W.H. Brown "Introduzione alla Chimica Organica" EdiSES
M.Bosetto I.Lozzi. Elementi di Biochimica agraria. Aracne. Roma ISBN 88-548-0724-9
A.Lehninger, D. Nelson M. Cox: Principi di Biochimica. Zanichelli Bologna
M. Maffei. Biochimica Vegetale. Piccin, Padova
Obiettivi Formativi
Conoscenze: Struttura chimica dei composti del carbonio delle biomolecole, reattività dei composti organici e principali processi biochimici che regolano il metabolismo primario delle cellule vegetali.
Competenze acquisite. Capacità di orientarsi nella struttura dei composti del carbonio, delle biomolecole, di conoscerne e riconoscerne la formula e di trarre da essa informazioni sulle loro funzioni e reattività. Capire le analogie e le differenze tra le vie cataboliche e quelle anaboliche.
Capacità acquisite al termine del corso:
Applicare le conoscenze a livello molecolare sulle molecole organiche e dei percorsi biochimici delle piante alle discipline che seguiranno nel corso di studi.
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: non obbligatoria ma fortemente consigliata
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, laboratori
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale
Programma del corso
Concetti generali sulla chimica del Carbonio, ibridazione e gruppi funzionali in Chimica Organica. Acidità e basicità in soluzioni non acquose. Effetto mesomero ed effetto induttivo: loro influenza sulla reattività delle molecole organiche. Alcani. Nomenclatura IUPAC. Cicloalcani: stabilità relativa e analisi conformazionale. Stereochimica. Carbonio asimmetrico. Enantiomeri e diastereomeri. Chiralità Convenzione R/S. Potere rotatorio specifico. Molecole con più centri chirali. Forme meso. Risoluzioni di miscele racemiche. Composti chirali senza carboni asimmetrici. Sostituzioni nucleofile alifatiche. Intermedi e stati di transizione. Cinetica e termodinamica delle reazioni. Reazioni SN2 e SN1. Eliminazioni E1 ed E2. Reazioni radicaliche degli alcani. Alcheni. Sintesi. Reazioni di addizione elettrofila al doppio legame. Regola di Markovnikoff. Convenzione E/Z. Alchini. Composti coniugati. Sistemi allilici. Dieni. Alcoli ed eteri. L'aromaticità e i composti aromatici.. Teoria dell'orientamento. I fenoli. Aldeidi e chetoni. Il gruppo carbonilico. Addizioni nucleofile al C=O. Acetali ed emiacetali. Immine. Tautomeria cheto-enolica. Condensazione aldolica. Acidi carbossilici e derivati. Cloruri, esteri anidridi ed ammidi. Reazioni di sostituzione nucleofila al carbonio acilico. Ammine. Basicità. Sintesi e reattività. Reazioni con HNO2. Grassi ed oli. Classificazione e generalità. Carboidrati: classificazione. Nomenclatura. Chiralità. Anomeria. Mutarotazione. Reattività. Glicosidi. Disaccaridi e polisaccaridi. Amido, glicogeno e cellulosa. Amminoacidi : amminoacidi naturali. Proprietà acido-base. Analisi degli amminoacidi. Sintesi peptidica. Struttura delle proteine. Struttura delle membrane biologiche e di alcune biomolecole. Gli enzimi e la catalisi enzimatica. Respirazione: glicolisi, ciclo di Krebs: catena respiratoria, fosforilazione ossidativa via ossidativa dei pentosi fosfati. Fotosintesi: fase luminosa prodizione di potere riducente e foto fosforilazione. Biochimismo del ciclo di Calvin (fotosintesi C3), della fotosintesi C4 e del metabolismo CAM, Biosintesi di mono-, di-, tri- e polisaccaridi. Fotorespirazione. Biochimismo lipidi: biosintesi glicerolo, biosintesi acidi grassi, biosintesi acidi grassi insaturi, biosintesi fosfolipidi.Catabolismo dei lipidi: beta ossidazione e alfa ossidazione. Gluconeogenesi. Ciclo dell’azoto nella pianta: Nitrato riduttasi, nitrito reduttasi, il ciclo glutammina –glutammato, Biosintesi dei principali amminoacidi. Fotorespirazione. Catabolismo dei lipidi: α e β ossidazione. Biosintesi dei lipidi.
Laboratorio:
Esercitazioni: sintesi degli esteri determinazione dei parametrici cinetici delle attività enzimatiche determinazione del contenuto di proteine; dosaggi enzimatici di metaboliti nei vegetali