Vai al contenuto principale
Coronavirus: aggiornamenti per la comunità universitaria / Coronavirus: updates for UniTo Community
Oggetto:
Oggetto:

Biochimica degli adattamenti

Oggetto:

Adaptation biochemistry

Oggetto:

Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
SVB0170
Docente
Gianluca Catucci (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Magistrale in Scienze dei Sistemi Naturali (SSN) D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/10 - biochimica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica inorganica e organica, legami chimici, stechiometria delle reazioni, citologia, trascrizione del DNA e traduzione.

Basic knowledge of inorganic and organic chemistry, chemical bonds, stoichiometry of reactions, cytology, DNA transcription and translation.
Propedeutico a

Applicazioni biotecnologiche dei microrganismi

Biotechnological applications of microorganisms
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze delle basi biochimiche dell'adattamento, da un punto di vista sia strutturale che funzionale. In particolare, verranno studiati i meccanismi di adattamento agli stress ambientali sia nei microrganismi, sia negli organismi superiori. Verrà studiato il metabolismo aerobio e anaerobio nei microrganismi e la loro conseguente importanza nella biosfera, come ad esempio nei cicli dello zolfo e dell'azoto. In particolare, verranno descritte le strategie
metaboliche di adattamento degli organismi a condizioni estreme con particolare riferimento ai cambiamenti nella struttura e nella funzione delle macromolecole biologiche (complessi enzimatici, variazione nelle membrane) che ne permettono la sopravvivenza.

The course aims to provide the knowledge of the biochemical basis of adaptation, from both structural and functional point of views. In particular, we will study the mechanisms of adaptation to environmental stresses in both microorganisms, and in higher organisms. The anaerobic and aerobic metabolism in microorganisms will be studied as well as their consequent importance in the biosphere, such as sulfur and nitrogen cycles. In particular, we will describe the metabolic strategies of
adaptation of organisms to extreme conditions, with particular reference to changes in the structure and function of biological macromolecules (enzyme complexes, changes in the membranes) that allow survival.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento lo studente/la studentessa occorrerà dimostrare di essere in grado di conoscere la struttura e la funzione delle macromolecole biologiche e come la loro composizione/struttura cambia a seguito di stress ambientali. Inoltre, sarà necessario conoscere i principali cicli metabolici e come questi si adattano ai diversi ambienti estremi. Nella parte di laboratorio, si apprenderà come utilizzare database di strutture proteiche, analizzarle attraverso il software YASARA e compararle con riferimento a proteine non adattate. Inoltre, si leggerà uno o più articoli scientifici, che servirà per la preparazione del seminario.

At the end of the course, it will be required to know the structure and function of biological macromolecules and how their composition / structure changes as a consequence of environmental stresses. Moreover, it will also be required to know the main metabolic pathways and how these adapt to different extreme environments. In the practicals, he/she will learn how to use protein structure database, to analyze protein structures through the software YASARA and compare them with non- adapted proteins. Furthermore, he/she will read one or more scientific articles, which will serve for the preparation of the seminar.

Oggetto:

Programma

Lo stress ambientale
Meccanismi di regolazione metabolica
Adattamento delle proteine strutturali, degli enzimi e delle membrane biologiche
Protezione da parte di metaboliti e molecole non proteiche
Le proteine da shock
Il metabolismo anaerobio: batteri che utilizzano nitrati, solfati, anidride carbonica e idrogeno.
La tolleranza all'anossia negli organismi eucarioti
La tolleranza alla temperatura
La tolleranza all'ibernazione e all'estivazione
I batteri estremo fili: acidofili, alcalofili, alofili.
Visualizzazione e analisi di sequenze e strutture di proteine di
adattamento.

Environmental stressors induce changes in the structure-function of biological macromolecules (proteins, membrane lipids) allowing the survival of different organisms in extreme environments. In particular, different fine mechanisms of metabolic regulation have been described
for the adaptation of both bacteria and eukaryotes and will be described in detail. The biochemical mechanisms allowing tolerance to anoxia, hybernation, estivation will be discussed.
Specific proteins (heat shock proteins) have been evolved and their structural and functional features will be described at molecular level, visualized and analysed during the practicals by using proteomics tools and software.
Microrganisms living in estreme environments will be studied and their importance in the biosphere cycle highlighted.

Oggetto:

Modalità di insegnamento

A causa dell'emergenza sanitaria dovuta a COVID 19 le modalità di insegnamento dell'intero Corso di Laurea sono state riorganizzate per l'anno accademico 2021-22. Tutta l'attività didattica sarà garantita in modalità telematica, comprese le attività pratiche di esercitazioni in laboratorio. 

Compatibilmente con l’evoluzione dell’emergenza sanitaria e con le disposizioni in materia di sicurezza, il Corso di Laurea prevede di erogare almeno una parte delle attività didattiche anche in presenza. 

Si prevede di erogare lezioni frontali in presenza che verranno diffuse in sincrono attraverso la piattaforma Webex, ma anche registrate e depositate sulla pagina Moodle dell'insegnamento.

Due to the COVID 19 pandemic, teaching in the academic year 2021-22 has been reorganized throughout the Degree Course. All lessons will be recorded and available online, including practical and laboratory activities. 
A number of traditional classes (i.e. in person) will also be provided, within the regulations imposed for public safety by the government due to the health emergency caused by COVID 19. This course will thus include as many hours of traditional lessons as is possible for each student. Detailed information will be provided by the teacher based on the type of activity, the number of students and public health recommendations.
 
It is planned to provide face-to-face lectures that will be synchronously distributed through the Webex platform, but also recorded and deposited on the Moodle page of the course.
 
 
Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

Occorrerà dimostrare di conoscere e di poter comparare sia la struttura-funzione delle macromolecole biologiche in sistemi adattati e non, sia gli adattamenti metabolici principali. Inoltre, sarà richiesta la preparazione di un seminario di presentazione focalizzato su un particolare adattamento, che viene valutato e pesa per il 10% sul voto finale. 

L'esame si svolge sulla piattaforma moodle (Elearning) di UniTo, che durante l’emergenza covid avverrà in remoto con connessione Webex.

L'esame è scritto e consiste in due parti:

-parte 1 sulla biochimica descrittiva 

-parte 2 sulla biochimica degli adattamenti 

Di seguito i pesi delle diverse parti che concorrono al voto finale:

Parte 1 (15% del voto finale)

Parte 2 (60% del voto finale)

Seminario (10%)

Relazione di laboratorio (15%)

It will be required to  to know and to be be able to compare both the structure and function of biological macromolecules in adapted and non-adapted systems, and the main metabolic adaptations. In addition, students who attend the practicals will be asked to prepare a  seminar focused on a particular adaptation, which is evaluated and accounts for 10 % of the final mark.

The exam will take place on UniTo's moodle (Elearning) platform. During the covid emergency the exam will take place remotely throughout a Webex connection.

The exam consists of two parts:

- part 1 about basic biochemistry

- part 2 biochemistry of adaptations

The final grade is obtained as follows:

Part 1 (15%)

Part 2 (60%)

Seminar (10%)

Lab report (15%)

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile sul sito internet
http://naturali.campusnet.unito.it/do/home.pl
I testi base consigliati per l'insegnamento sono:
Functional Metabolism: Regulation and Adaptation. Kenneth B. Storey
(Editor)
E' fortemente consigliato l'utilizzo del seguente materiale per
approfondimenti e integrazioni:
- presentazioni powerpoint e appunti delle lezioni;
- articoli e reviews prese dalla letteratura come indicato durante le
lezioni.

The course material presented in class is available on the website http:
//naturali.campusnet.unito.it/do/home.pl
The recommended basic texts for the course are:
Functional Metabolism: Regulation and Adaptation. Kenneth B. Storey
(Editor)
It 'strongly advised to use the following material for insights and
additions:
- Powerpoint presentations and lecture notes;
- Articles and reviews taken from the literature as shown in class.



Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 29/07/2021 10:51
    Location: https://naturali.campusnet.unito.it/robots.html
    Non cliccare qui!