Struttura chimica e reattività delle principali classi di molecole organiche. Molecole organiche di interesse biologico e loro conformazione. Enzimi e Cinetica enzimatica, Respirazione cellulare (glicolisi, ciclo krebs, fosforilazione ossidativa). Via dello shunt, Fotosintesi C3, C4 e CAM. Biosintesi di di, tri e polisaccaridi. Fotorespirazione, Biosintersi e catabolismo di lipidi e fosfolipidi, metabolismo dell’azoto nella pianta
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 nelle 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 esse 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.
Prerequisiti
conoscenza della chimica organica e matematica
Metodi Didattici
lezioni fronali ed eserciazioni in aula
Modalità di verifica apprendimento
esame finale scrito ed orale
Programma del corso
Contenuti del corso (programma dettagliato):
Concetti generali sulla chimica del Carbonio, ibridazione e gruppi funzionali in Chimica Organica. Acidità e basicità in soluzioni acquose e 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. 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. 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'orientamentonella sostituzione elettrofila aromatica. 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. Grassi ed oli. Classificazione e generalità. Carboidrati: classificazione. Nomenclatura. Chiralità. Anomeria. Mutarotazione. Reattività. Glicosidi. Disaccaridi e polisaccaridi. Amido e cellulosa. Amminoacidi: caratteristiche e Proprietà acido-base. 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. Ciclo dell’azoto nella pianta: Nitrato riduttasi, nitrito reduttasi, Organicazione. Biosintesi dei principali amminoacidi.