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La biochimica nello studio delle cellule. Scopi della biochimica. La logica molecolare della vita. Gerarchia molecolare della materia vivente. Elementi, composti, atomi e molecole.
L’acqua: proprietà strutturali dell’acqua, proprietà chimico-fisiche, proprietà dell’acqua come solvente verso biomolecole polari, apolari e anfipatitiche. Ruolo fondamentale dei legami chimici deboli nella chimica della vita: legami idrogeno, ionici, interazioni van der Waals.
I composti organici e le biomolecole. Unicità delle proprietà del carbonio e proprietà generali dei composti del carbonio. Amminoacidi e proteine: struttura, funzione, importanza del ripiegamento. Folding e Denaturazione. Esempi di correlazione tra struttura e funzione delle proteine: alfa cheratina, collagene, emoglobina e mioglobina, actina e miosina e il meccanismo della contrazione muscolare. Enzimi: classificazione generale, specificità, saturabilità, inibibilità, cenni su meccanismo di azione: modello chiave-serratura.
Comunicazione cellulare endocrina, paracrina, contatto dipendente e neuronica. Concetti principali su meccanismi di trasduzione del segnale. Recettori di membrana, recettori intracellulari. Amplificazione del segnale.
Struttura e funzione delle macromolecole: lipidi, carboidrati. Digestione, assorbimento. Introduzione allo studio del metabolismo. Combustibili metabolici del muscolo scheletrico.
Processi spontanei e non, energia libera, ATP.
Proprietà ossido-riduttive di composti organici e biomolecole; concetti generali alla base della produzione di energia nei circuiti biologici. Fosforilazione ossidativa.