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Fondamenti di biochimica applicata al calcio
INFORMAZIONI GENERALI
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Obiettivi Formativi
Il corso prevede la comprensione da parte dello studente di concetti riguardanti le biomolecole sia in termini di struttura, funzione e le trasformazioni chimica che sono alla base del funzionamento della cellula e del nostro organismo. In seguito alla comprensione dei meccanismi generali della biochimica si tratteranno le vie metaboliche coinvolte nella trasduzione energetica nel muscolo ponendo l’attenzione agli adattamenti metabolici che si instaurano durante un esercizio muscolare e durante l’allenamento nello sport calcio.
La trattazione dei temi specifici della materia si avvantaggia della conoscenza di concetti di Chimica e Biologia. Il corso fornisce le basi di conoscenze fondamentali per lo studio successivo di discipline di carattere funzionale applicate all’esercizio fisico.
Gli obiettivi specifici sono:
- Acquisire le nozioni riguardanti le interazioni tra atomi e molecole
- Comprendere le caratteristiche delle biomolecole
- Comprendere i principi delle reazioni biochimiche
- Comprendere le varie vie metaboliche coinvolte nella produzione di energia e la loro regolazione, in particolare quelle riguardanti la cellula muscolare
- Comprendere e descrivere i processi di adattamento metabolico e le vie di segnalazione che stanno alla base del movimento e dell’attività muscolare
Risultati di apprendimento attesi
-aver acquisito la capacità di interpretazione delle caratteristiche funzionali delle biomolecole in base alla loro struttura chimica e tridimensionale
-aver acquisito la capacità di sintesi e correlazione tra le varie vie metaboliche
-aver approfondito la conoscenza dei processi metabolici del muscolo
PROGRAMMA
Biochimica propedeutica
Cenno di chimica inorganica e organica
L’atomo e i legami covalenti
Il carbonio, gli idrocarburi e i gruppi funzionali in biochimica
La stereoisomeria delle molecole
Le interazioni non covalenti
L’acqua e le sue caratteristiche
Idrofilicità e idrofobicità delle molecole
L’equilibrio ionico e il pH
Biochimica strutturale
I carboidrati
Struttura e stereoisomeria dei monosaccaridi
Il legame glicosidico
I disaccaridi
Gli omopolisaccaridi del glucosio
Gli amminozuccheri
Gli eteropolisaccaridi della matrice extracellulare
Le glicoproteine
I lipidi
Gli acidi grassi, saturazione insaturazione e stereoisomeria
Struttura e funzione dei trigliceridi
Struttura e funzione dei lipidi di membrana
Il colesterolo e i sui derivati
Gli eicosanoidi
Le membrane biologiche (composizione lipidica e proteica)
I nucleotidi
Struttura dei nucleotidi del DNA e dell’RNA
I nucleotidi come trasportatori di energia, cofattori e secondi messaggeri
Le proteine
Struttura degli amminoacidi e il legame peptidico
Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine
Le proteine fibrose (α-cheratina, miosina, collageno, elastina)
Le proteine globulari (emoglobina e mioglobina)
Il gruppo eme dell’emoglobina, il legame con l’ossigeno e i fattori che lo influenzano
Bioenergetica e introduzione al metabolismo
Principi di bioenergetica
La termodinamica, l’energia libera di Gibbs e la spontaneità delle reazioni
Le reazioni di accoppiamento e i composto fosfato ad alta energia
Le reazioni di ossidoriduzoione
Gli enzimi
Le reazioni enzimatiche e il legame enzima-substrato
Cofattori e coenzimi
Lo stato di transizione l’energia di attivazione
La cinetica enzimatica e l’importanza di Km e Kcat
Gli inibitori enzimatici
I diversi tipi di regolazione enzimatica
Il metabolismo e la sua regolazione
Anabolismo e catabolismo
Le vie metaboliche e la loro regolazione
Funzioni metaboliche dei diversi tessuti
Biochimica metabolica
Metabolismo glucidico
Il glucosio, la glicolisi e la sua regolazione
La fermentazione lattica
L’ossidazione del piruvato
Altri monosaccaridi e glicolisi
La glicogenolisi e sua regolazione
La via del pentoso fosfato
La glicogenosintesi e sua regolazione
La gluconeogenesi
Mitocondri, ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa
Il ciclo di Krebs
La catena di trasporto degli elettroni
La fosforilazione ossidativa
Le specie reattive dell’ossigeno (ROS)
Metabolismo lipidico
La lipolisi
La β-ossidazione
I corpi chetonici
La lipogenesi
La colesterologenesi
Metabolismo amminoacidico
La degradazione delle proteine
La transaminazione e la deaminazione ossidativa
Ciclo dell’urea
Catabolismo degli amminoacidi ramificati
Biochimica dell’esercizio fisico
La cellula muscolare
Struttura e tipologia della cellula muscolare
Le proteine dell’apparato contrattile
La contrazione muscolare e la richiesta energetica
Metabolismo muscolare nell’esercizio
Meccanismi energetici nell’esercizio
La fosfocreatina
La miochinasi
Caratteristiche metaboliche delle fibre muscolari
Richiesta energetica nei vari tipi di esercizio
Il metabolismo del lattato
Biochimica dell’allenamento
La segnalazione che porta all’adattamento
Allenamento aerobico/anaerobico ed effetti metabolici
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Testi consigliati
Biochimica delle Scienze Motorie (Casa Editrice Ambrosiana)
Introduzione alla biochimica di Lehninger (Zanichelli)
MODALITà di esame, prerequisiti, esami propedeutici
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Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente
L'acquisizione dei risultati di apprendimento previsti viene accertata attraverso la verifica del completamento delle attività di autovalutazione presenti alla fine di ogni sezione dell'insegnamento e attraverso la prova di esame.
I test di autovalutazione permettono allo studente di monitorare la propria comprensione degli argomenti somministrati e, nel caso ci siano delle difficoltà, di attivarsi per colmare le lacune o chiedere ulteriori spiegazioni al docente.
Tutti i contenuti trattati nell’ambito dell’insegnamento costituiscono oggetto di valutazione.
La valutazione delle competenze acquisite dallo studente avverrà attraverso un colloquio orale o in forma scritta nelle date d’appello previste dall’Ateneo e pubblicate in piattaforma.
La valutazione prevede l’identificazione del raggiungimento degli obiettivi previsti ed in particolare per ogni argomento saranno valutati:
- il grado di acquisizione della conoscenza degli argomenti trattati
- la capacità di sintesi e correlazione tra i vari argomenti
- la comprensione e la capacità di interpretazione dei meccanismi e fenomeni fisiologici
Modalità di esame
La valutazione finale avverrà nelle date d’appello previste dall’Ateneo e pubblicate in piattaforma, in modalità scritta.
Prova scritta strutturata in:
- 3 domande aperte (ad ogni domanda viene assegnato un punteggio massimo di 4)
- 9 domande a scelta multipla (ad ogni risposta esatta viene assegnato un punteggio di 2)
E' data facoltà agli studenti di preparare un elaborato di approfondimento, che varrà valutato dal docente con un punteggio massimo di 2 e verrà sommato al risultato ottenuto nella prova d’esame.
NB. Tutti gli argomenti del programma dell’insegnamento sono da considerarsi possibile argomento d’esame.
Il voto sarà comunicato al singolo studente dal sistema informatico. La registrazione della prova d'esame superata avverrà attraverso il sistema informatizzato del libretto elettronico da parte degli uffici amministrativi di segreteria
Propedeuticità
Nessuna
Prerequisiti
Nessuno
ORGANIZZAZIONE DIDATTICA
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Attività didattiche previste
Attività didattica erogativa
- Videolezioni della durata media di 30 minuti, sempre disponibili in piattaforma
Attività didattica interattiva:
- Elaborato di approfondimento
Ricevimento studenti
mail: fabio.ciccarone@uniroma5.it; presso la sede di ROMA dell’Università Telematica San Raffaele, Via di Val Cannuta, 247, 00166, Roma, previo appuntamento.
