ITALIANO

Il corso di Biochimica è strutturato in due semestri. Sono riportati in sintesi, i contenuti.
Gli argomenti del primo semestre sono: struttura delle principali classi di molecole in biochimica: amminoacidi e proteine; mono, oligosaccaridi e polisaccaridi; acidi grassi e trigliceridi, colesterolo e lipidi di membrana; enzimi e regolazione enzimatica; le vitamine idrosolubili e i coenzimi; le vitamine liposolubili; ormoni lipo e idrosolubili; i recettori nucleari e di membrana; la trasduzione del segnale.
La seconda parte sarà soprattutto rivolta al metabolismo energetico, con una introduzione sui principi della termodinamica, il mitocondrio e i sistemi navetta per l’ingresso o l’uscita di metaboliti; digestione e assorbimento dei principali nutrienti; le principali vie di degradazione e di sintesi del metabolismo dei carboidrati, dei lipidi e degli amminoacidi. Le reazioni di trasformazione delle ammine biogene, degli ormoni e dei neurotrasmettitori derivati da amminoacidi (ad es. adrenalina, DOPA e ormoni tiroidei); la sintesi e il catabolismo delle basi puriniche e pirimidiniche e dell'EME e i difetti congeniti del metabolismo con le relative patologie. La via di transulfurazione e il metabolismo delle unità carboniose con il ruolo dei Folati, della vit B6 e della vit.B12. Cause dell’iperomocisteinemia e patologie correlate.
Al termine del corso, gli studenti dovranno aver appreso la struttura e la funzione delle biomolecole più importanti, in particolare, delle proteine (es. enzimi, collageno, emoglobina), dei carboidrati (es. glucosio, glicogeno), dei lipidi (di membrana e di deposito). Inoltre dovranno conoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione.

. M. Devlin BIOCHIMICA con aspetti clinici Casa Editrice EdiSES

D.L. Nelson, M.M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER Casa editrice Zanichelli

Voet D., Voet J.G, Pratt. C.W. FONDAMENTI DI BIOCHIMICA Casa editrice Zanichelli

Campbell / Farrell BIOCHIMICA Casa editrice EdiSES

J.M.Berg, J.L.Tymoczko, L.Stayer BIOCHIMICA Casa editrice Zanichelli

L.A.Moran, K.G.Scrimgeour, H.R.Horton,R.S.Hochs, J.D.Rawn BIOCHIMICA Casa editrice McGroww-Hill
Garrett e Grisham- Principi di Biochimica – Ed. Piccin

Il corso di Biochimica mira a fornire agli studenti di medicina le basi chimiche e biologiche per comprendere la relazione tra struttura e funzione delle principali classi di biomolecole e la regolazione, a livello molecolare e cellulare, delle principali vie metaboliche. Queste conoscenze serviranno al futuro medico per la comprensione delle basi molecolari delle patologie nell'uomo.

Aver superato l'esame di Chimica e dimostrare una buona conoscenza dei gruppi funzionali caratterizzanti i precursori delle biomolecole.
L'accesso all'esame è regolato dal superamento degli esami propedeutici, secondo quanto stabilito dal Consiglio di Corso di Laurea.

Lezioni frontali: il materiale didattico verrà distribuito alla fine delle lezioni. Durante la lezione sarà stimolata la discussione sia per fornire ulteriori informazioni sia per ulteriori approfondimenti sull’argomento trattato. Saranno inoltre disponibili incontri programmati in piccoli gruppi per fornire spiegazioni sugli argomenti trattati durante le lezioni.

La prova orale, della durata di circa 30 min intende accertare l’apprendimento delle conoscenze sulla struttura delle molecole più importanti in Biochimica come i carboidrati, gli amminoacidi e le proteine sia nel loro ruolo strutturale che metabolico; lo studente deve dimostrare di avere un’adeguata conoscenza sui pathway biochimici e di essere in grado di collegare il metabolismo cellulare con le regolazioni ormonali seguendo lo schema dinamico digiuno/buona alimentazione. Qualche cenno sarà richiesto sulle basi molecolari di patologie, come ad es. quelle generate da alterazioni genetiche. Il voto finale sarà valutato in (trentesimi), dove 18 rappresenta il minimo e 30 il massimo e verrà attribuito sulla base della prova orale.

Le proprietà che caratterizzano i sistemi viventi. Le biomolecole. Le macromolecole e le loro subunità monomeriche. L'idoneità biologica dell'acqua.
Gli amminoacidi: le unità costitutive delle proteine. Proprietà acido-base degli amminoacidi. Attività ottica e stereochimica degli amminoacidi. Introduzione alla struttura delle proteine.
Le molteplici funzioni biologiche delle proteine. Cenni sui peptidi con attività biologica Livelli di organizzazione strutturale delle proteine. Proteine fibrose e proteine globulari. Struttura primaria. Struttura secondaria. Struttura terziaria. Struttura quaternaria.

Il collageno: composizione amminoacidica e struttura a tripla elica del tropocollageno. Tappe di sintesi e maturazione del collageno. Le principali collagenopatie.

Proteine che trasportano l'ossigeno; mioglobina ed emoglobina. Struttura tridimensionale delle due molecole. Curva di saturazione della mioglobina e dell'emoglobina. Fattori che influenzano l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno. L'effetto Bohr. IL trasporto ematico della CO2. Il difosfoglicerato. Emoglobinopatie.

Gli enzimi. Energia di attivazione e azione dei catalizzatori. Potere catalitico, specificità e regolazione degli enzimi. Il grafico di Michaelis- Menten. Parametri della cinetica enzimatica: Vmax e Km. Il grafico di Lineweaver-Burk. Inibizione enzimatica competitiva e non competitiva. Regolazione enzimatica: allosterismo e modificazione covalente. Attivazione di zimogeni. Isoenzimi. Le vitamine idrosolubili e il loro ruolo come coenzimi.
I carboidrati: classificazione e struttura chimica. Disaccaridi riducenti e non riducenti. Oligosaccaridi: glicoproteine e glicolipidi. Omopolisaccaridi vegetali: amido e cellulosa. Il glicogeno: presenza e ruolo fisiologico nei vari tessuti. I glicosamminoglicani e i proteoglicani.

I lipidi: classificazione e struttura chimica. Acidi grassi saturi e insaturi. Acidi grassi essenziali. Lipidi di riserva e lipidi di membrana. Triacilgliceroli, glicerofosfolipidi e sfingolipidi. Steroli: il colesterolo e i suoi derivati. Eicosanoidi. Vitamine liposolubili A, D, E e K.

Ormoni: struttura, classificazione e cenni sulla biosintesi. Aspetti biochimici dei meccanismi molecolari dell'azione degli ormoni.
Introduzione al metabolismo. Le vie metaboliche. Principi di bioenergetica. Le leggi della termodinamica. La variazione di energia libera. Il trasferimento dei gruppi fosforici e l'ATP. L'energia libera di idrolisi dell'ATP.

Digestione ed assorbimento dei glucidi. Intolleranza al lattosio. Glicolisi: le tappe, la regolazione, il bilancio energetico. Glicolisi aerobia ed anaerobia. Gli isoenzimi della lattico deidrogenasi. Il metabolismo del fruttosio e del galattosio.

Decarbossilazione ossidativa del piruvato e sua conversione in acetil-CoA. Il complesso della piruvato deidrogenasi: sua azione e regolazione.

Il ciclo dell'acido citrico: le reazioni, la regolazione, il bilancio energetico. Funzioni del ciclo di Krebs e sua interrelazione con altre vie metaboliche. Le reazioni anaplerotiche.

La catena respiratoria. Il trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa. La teoria chemioosmotica. Inibizione e disaccoppiamento della fosforilazione ossidativa. I sistemi navetta per il trasporto nel mitocondrio degli equivalenti riducenti dal NADH citosolico.

Metabolismo del glicogeno: reazioni e bilancio energetico della glicogenosintesi e della glicogenolisi. Regolazione del metabolismo del glicogeno nel muscolo e nel fegato. Regolazione ormonale della glicemia: insulina, glucagone, adrenalina. Le malattie da accumulo di glicogeno.
La gluconeogenesi: le reazioni, la regolazione, il bilancio energetico. Regolazione reciproca della glicolisi e della gluconeogenesi. Il ciclo di Cori. Il ciclo glucosio-alanina.

Il ciclo dei pentosi fosfati: le reazioni, il bilancio energetico. Deficienza eritrocitaria dell’enzima glucosio-6-fosfato deidrogenasi. Ruolo del glutatione.
Digestione ed assorbimento dei lipidi. Le lipoproteine plasmatiche. Catabolismo dei triacilgliceroli e dei fosfolipidi. Biosintesi del colesterolo: reazioni e regolazione. I sali biliari. Beta ossidazione degli acidi grassi saturi e insaturi. Formazione e utilizzazione dei corpi chetonici. Biosintesi degli acidi grassi: le reazioni, la regolazione, il bilancio energetico. Le reazioni di allungamento e di desaturazione degli acidi grassi. Biosintesi dei triacilgliceroli e dei fosfolipidi.
Digestione delle proteine. Proteine ad alto e a basso valore biologico: gli amminoacidi essenziali e non essenziali. Attivazione degli zimogeni gastrici e pancreatici e azione degli enzimi attivi. Assorbimento degli amminoacidi: il pool amminoacidico. Destino metabolico del gruppo amminico: la glutammina sintetasi, le transaminasi e la glutammico deidrogenasi. Forme di escrezione dell'azoto proteico. Ciclo dell'urea: le reazioni, la regolazione, il bilancio energetico. I difetti genetici del ciclo dell'urea. Destino dello scheletro carbonioso: amminoacidi glucogenici e amminoacidi chetogenici. S-Adenosilmetionina, la via di transulfurazione, ruolo del tetraidrofolato (THF) e delle vitamine B6 and B12. Sintesi di Glicina/cisteina. Deficit di Acido Folico, o della B12 come fattore di rischio nelle malattie dell’uomo.
Biosintesi e catabolismo dell'eme: le reazioni, la regolazione, il bilancio energetico. I pigmenti biliari.
Biosintesi e catabolismo dei nucleotidi purinici e pirimidinici; le reazioni, la regolazione, il bilancio energetico.

Italian