La biochimica unisce lo studio della chimica a quello della biologia per studiare i percorsi metabolici degli organismi a livello cellulare.[1] Oltre allo studio di questi fenomeni che si sviluppano nelle piante e nei microrganismi, la biochimica è anche una scienza sperimentale che sfrutta abbondantemente la disponibilità della strumentazione specifica proprio per questa disciplina. Si tratta di una materia molto ampia, ma all'inizio di qualsiasi corso vengono spiegati dei concetti di base.

Parte 1 di 3:
Individuare i Concetti Elementari

  1. 1
    Memorizza la struttura degli amminoacidi. Queste molecole sono i "mattoni" che compongono tutte le proteine. Nello studio della biochimica è indispensabile imparare a memoria la struttura e le proprietà di tutti e 20 gli amminoacidi essenziali. Impara le abbreviazioni composte da una e tre lettere per riconoscerli rapidamente mentre li studi.[2]
    • Studiali in cinque gruppi di quattro molecole.
    • Memorizzane le proprietà essenziali, come l'acidità (carica negativa) rispetto alla basicità (carica positiva) e la polarità rispetto all'idrofobicità.
    • Disegna la loro struttura più e più volte finché non l'hai interiorizzata. Fortunatamente, gli aminoacidi hanno strutture simili. Ognuno di essi contiene un gruppo amminico basico (-NH2), un gruppo carbossilico acido (-COOH) e un gruppo idrogeno (-H). Si differenziano in base al gruppo R organico (o catena laterale), che determina la loro funzione ed è unico per ogni amminoacido.
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    Riconosci le strutture proteiche. Queste sostanze sono composte da catene di amminoacidi. Riconoscere i vari livelli delle strutture ed essere in grado di disegnare quelle più importanti (come l'alfa elica e il foglietto beta) sono abilità fondamentali per ogni studente di biochimica. Ci sono quattro livelli:[3]
    • Struttura primaria: si tratta di una disposizione lineare degli amminoacidi; sono tenuti insieme da legami peptidici in una catena polipeptidica.
    • Struttura secondaria: fa riferimento alle sezioni delle proteine in cui la catena di amminoacidi si piega in alfa eliche o in foglietti beta, a seguito del legame idrogeno.
    • Struttura terziaria: è una composizione tridimensionale che risulta dall'interazione fra gli amminoacidi, di solito causata da ponti disolfuro, legami idrogeno e interazioni idrofobiche. È la forma fisiologica che assume la proteina e che è ancora sconosciuta per molte proteine.
    • Struttura quaternaria: è il risultato dell'interazione di diverse proteine separate che formano un'unica proteina più grande. Spesso contengono sottounità e sono globulari.
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    Comprendi la scala del pH. Il pH di una soluzione misura il livello di acidità ed è correlato alla quantità di idrogeno e ioni idrossidi presenti nella soluzione stessa. Quando contiene più ioni di idrogeno e meno idrossidi viene definita acida; viceversa, viene considerata basica.[4]
    • Gli acidi cedono gli ioni idrogeno (H+) e hanno un pH < 7;
    • Le basi ricevono gli ioni idrogeno (H+) e hanno un pH > 7.
  4. 4
    Definisci il pKa di una soluzione. Il Ka è la costante di dissociazione di una soluzione ed esprime la facilità con cui un acido cede gli ioni idrogeno. Viene definito dall'equazione: Ka = [H+][A-]/[HA]. Il Ka della maggioranza delle soluzioni viene riportato nelle tavole dei libri di testo oppure è disponibile online. Il pKa è definito come il logaritmo negativo di Ka.[5]
    • Gli acidi forti si dissociano completamente e hanno un pKa molto basso, quelli deboli si dissociano in modo incompleto e hanno un pKa più alto.
  5. 5
    Collega il pH e il pKa utilizzando l'equazione di Henderson-Hasselbalch. Viene utilizzata per preparare i tamponi per le soluzioni durante le esperienze di laboratorio.[6] L'equazione afferma che: pH = pKa + log [base]/[acido]. Il pKa di una soluzione è pari al pH della stessa quando la concentrazione dell'acido è uguale a quella della base.[7]
    • Un tampone è una soluzione che resiste alle variazioni di pH innescate da piccole aggiunte di acidi o basi ed è molto importante per mantenere stabile il pH delle soluzioni utilizzate. È importante anche nei sistemi biologici, come il mantenimento di un pH di 7,4 nel corpo umano.[8]
  6. 6
    Riconosci il legame covalente e quello ionico. Il legame ionico si forma quando uno o più elettroni vengono ceduti da un atomo e accettati da un altro; gli ioni positivi e negativi risultanti da questo passaggio di elettroni si attraggono reciprocamente. Il legame covalente si forma quando due atomi condividono coppie di elettroni.[9]
    • Le altre forze, come il legame idrogeno (le forze di attrazione che si sviluppano fra gli atomi di idrogeno e le molecole molto elettronegative), sono parimenti importanti.[10]
    • Il tipo di legame formato fra gli atomi determina alcune proprietà delle molecole.
  7. 7
    Studia gli enzimi. Si tratta di una classe importante di proteine che l'organismo usa per catalizzare (accelerare) le reazioni biochimiche. Quasi tutte le reazioni biochimiche del corpo sono catalizzate da un enzima specifico; di conseguenza, lo studio di queste proteine e dei loro meccanismi di azione è l'argomento principale di tale materia. Generalmente, l'analisi procede sotto il punto di vista cinetico.[11]
    • L'inibizione degli enzimi viene sfruttata per trattare molte malattie attraverso i farmaci.
    • Gli enzimi non si modificano né si esauriscono nelle reazioni, quindi è possibile effettuare diversi cicli di catalisi.
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Parte 2 di 3:
Imparare i Percorsi Metabolici a Memoria

  1. 1
    Leggi e studia gli schemi grafici dei percorsi. Esistono numerosi processi essenziali che devi conoscere a memoria quando studi la biochimica: glicolisi, fosforilazione ossidativa, ciclo di Krebs (o ciclo dell'acido citrico), catena di trasporto degli elettroni e fotosintesi, solo per citarne alcuni.[12]
    • Leggi i capitoli del libro di testo che sono associati a questi schemi grafici e impara i dettagli dei percorsi.
    • È molto probabile che tu debba dimostrare di essere in grado di creare una rappresentazione grafica di un processo di questo tipo durante un esame.
  2. 2
    Studia i percorsi singolarmente. Se cerchi di impararli tutti insieme, li confondi e non potrai interiorizzarne i concetti; concentrati per memorizzarne uno alla volta e ripassalo per diversi giorni prima di passare al successivo.
    • Quando padroneggi tutti i meccanismi di un processo, non "perderlo"; ripassalo e disegnalo spesso per ricordarlo.
    • Fai dei quiz online o chiedi a un amico di interrogarti per mantenere fresca la memoria.
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    Disegna la base del percorso. Quando inizi a studiarlo, devi prima impararne la struttura; alcuni sono dei cicli continui (come quello dell'acido citrico), altri invece sono lineari (glicolisi).[13] Comincia a studiare memorizzando la forma di un percorso, il suo principio, cosa scompone e sintetizza.
    • Per ogni ciclo hai delle molecole, come NADH, ADP e glucosio, e dei prodotti finali, come l'ATP e il glicogeno. Inizia da tali elementi fondamentali.
  4. 4
    Aggiungi i cofattori e i metaboliti. Ora puoi entrare nello specifico; i metaboliti sono molecole intermedie che si formano durante il processo, ma che vengono usati man mano che la reazione continua; ci sono inoltre i cofattori che servono per innescare o accelerare la reazione.[14]
    • Evita di memorizzare i processi "a pappagallo". Interiorizza come ciascun prodotto intermedio si trasforma nel successivo per riuscire a comprendere il processo invece di fare affidamento alla pura memoria.[15]
  5. 5
    Inserisci gli enzimi necessari. Il passaggio finale per memorizzare i percorsi biochimici è lo studio degli enzimi, che sono indispensabili per far continuare la reazione. Studiare questi processi in blocchi facilita il compito, che diventa anche meno soverchiante; una volta appresi tutti i nomi degli enzimi, hai terminato l'intero percorso.[16]
    • A questo punto, dovresti essere in grado di scrivere rapidamente ciascuna proteina, metabolita e molecola che è coinvolta nel percorso.
    • Assicurati di sapere quali passaggi del processo sono irreversibili e perché (se applicabile).
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    Ripassa spesso. Questo tipo di concetto deve essere "rinfrescato" e disegnato molte volte, con frequenza settimanale, altrimenti rischi di scordarlo. Ritagliati del tempo ogni giorno per ripassare un percorso differente; alla fine della settimana li hai studiati tutti e puoi ricominciare durante quella successiva.
    • Quando si avvicina la data di un compito in classe, non devi preoccuparti di studiare tutti i percorsi in una sola notte perché li hai già memorizzati.
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Parte 3 di 3:
Studiare le Basi

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    Leggi il libro di testo. Leggere i capitoli relativi a ogni lezione è fondamentale per studiare la materia; prima di andare in classe, leggi e ripassa il materiale della giornata.[17] Prendi appunti mentre studi per prepararti alla spiegazione del docente.
    • Verifica di aver compreso il testo; alla fine di ogni sezione fai un riassunto degli argomenti.
    • Cerca di rispondere ad alcune domande che trovi alla fine del capitolo per accertarti di aver inteso i concetti.
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    Studia le immagini. Quelle riportate nel libro di testo sono molto dettagliate e ti aiutano a visualizzare gli elementi descritti; spesso è molto più semplice capire il materiale osservando una figura rispetto a leggere le parole.
    • Ridisegna quelle importanti fra i tuoi appunti e studiale in seguito.
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    Usa un codice di colori quando prendi appunti. In biochimica ci sono molti processi complicati. Sviluppa e usa un sistema di codifica per scrivere le note; ad esempio, puoi definire il livello di difficoltà con i colori usando una tonalità per i concetti molto difficili e un'altra per quelli semplici da capire e ricordare.
    • Opta per un metodo efficace per te; non limitarti a copiare gli appunti dei tuoi compagni sperando che questo ti aiuti a essere uno studente migliore.
    • Non esagerare. Se scrivi con troppi colori diversi, il tuo quaderno sembrerà un arcobaleno e non è affatto utile.[18]
  4. 4
    Poniti delle domande. Mentre leggi il libro di testo, annota qualche quesito sulle affermazioni o i concetti che ti sembrano confusi. Riproponi queste domande durante le lezioni e non temere di alzare la mano; se hai un dubbio, è molto probabile che i tuoi compagni siano nella medesima situazione.
    • Parla con il docente per discutere delle domande che non sono state risolte in classe.
  5. 5
    Realizza delle flashcard.[19] In biochimica ci sono molti termini specifici che forse non hai mai sentito prima. Imparandone il significato all'inizio del corso puoi comprendere meglio le informazioni che ruotano attorno a tali parole.
    • Scrivi delle flashcard di carta oppure digitali che puoi usare in uno smartphone.
    • Ogni volta che hai un po' di tempo libero, prendile e ripassale.
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Consigli

  • La biochimica è incentrata su un numero finito di reazioni che vengono utilizzate più e più volte.
  • L'obiettivo è quello di comprendere i concetti piuttosto che di memorizzare informazioni.
  • Cerca sempre di mettere in relazione le caratteristiche specifiche con il quadro generale e di collegare gli argomenti tra loro.

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Categorie: Scienze | Chimica
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