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.

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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 lezione. 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 pentoso fosfati: le reazioni, il bilancio energetico. Deficienza eritrocitaria della 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-Adenosilmethinine, la via di transulfurazione, ruolo del Tetraidrofolato (THF) e delle vitamine B6 and B12. Sintesi di Glicina/cisteina. Deficit di Acido Folico, o B9, o 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

The Biochemistry course is structured in two semesters. The contents are summarized.
The topics of the first semester are: structure of the main classes of molecules in biochemistry: amino acids and proteins; mono, oligosaccharides and polysaccharides; fatty acids and triglycerides, cholesterol and membrane lipids; enzymes and enzymatic regulation; water-soluble vitamins and coenzymes; fat-soluble vitamins; lipo and water-soluble hormones; nuclear and membrane receptors; Signal transduction.
The second part will mainly be devoted to energy metabolism, with an introduction on the principles of thermodynamics, mitochondria and shuttle systems for the entry or exit of metabolites; digestion and absorption of the main nutrients; the main pathways of degradation and synthesis of carbohydrate, lipid and amino acid metabolism. The transformation reactions of biogenic amines, hormones and neurotransmitters amino acid derivatives (e.g. adrenaline, DOPA and thyroid hormones); the synthesis and catabolism of purine and pyrimidine bases and EME and congenital defects of metabolism with related pathologies. The transsulfuration pathway and the metabolism of carbon units with the role of Folate, vit B6 and vit. B12. Causes of hyperhomocysteinemia and related pathologies. At the end of the course, students must have learned the structure and function of the most important biomolecules, in particular, proteins (e.g. enzymes, collagen, hemoglobin), carbohydrates (e.g. glucose, glycogen), lipids (membrane and storage). They will also need to know the main metabolic pathways and their regulation.

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Garrett e Grisham- Principi di Biochimica – Ed. Piccin

The Biochemistry course aims to provide medical students with the chemical and biological basis to understand the relationship between structure and function of the main classes of biomolecules and the regulation, at the molecular and cellular level, of the main metabolic pathways. This knowledge will be useful to the future physician for the understanding of the molecular basis of diseases in humans.

Have passed the exam of Chemistry and demonstrate a good knowledge of the functional groups characterizing the precursors of biomolecules.
Access to the exam is regulated by passing the preparatory exams, as established by the Degree Course Council.

Frontal Lectures: the teaching material will be distributed at the end of the lessons. During the lesson, discussion will be stimulated both to provide further information and for further information on the topic covered. Scheduled meetings in small groups will also be available to provide explanations on the topics covered during the lessons.

The oral exam, lasting about 30 minutes, aims to ascertain the learning of knowledge on the structure of the most important molecules in Biochemistry such as carbohydrates, amino acids and proteins both in their structural and metabolic role; The student must demonstrate to have an adequate knowledge on biochemical pathways and to be able to link cellular metabolism with hormonal regulations following the dynamic fasting/good nutrition scheme. Some mention will be required on the molecular basis of pathologies, such as those generated by genetic alterations. The final grade will be evaluated in (thirtieths), where 18 represents the minimum and 30 the maximum and will be assigned on the basis of the oral exam.

The properties that characterize living systems. Biomolecules. Macromolecules and their monomer subunits. The biological suitability of water.
Amino acids: the constituent units of proteins. Acid-base properties of amino acids. Optical and stereochemical activity of amino acids. Introduction to the structure of proteins.
The multiple biological functions of proteins. Notes on peptides with biological activity Levels of structural organization of proteins. Fibrous proteins and globular proteins. Primary structure. Secondary structure. Tertiary structure. Quaternary structure.

Collagen: amino acid composition and triple helix structure of tropocollagen. Stages of synthesis and maturation of collagen. The main collagenopathies.

Oxygen-carrying proteins; myoglobin and hemoglobin. Three-dimensional structure of the two molecules. Myoglobin and hemoglobin saturation curve. Factors affecting hemoglobin affinity for oxygen. The Bohr effect. Blood transport of CO2. Diphosphoglycerate. Hemoglobinopathies.

Enzymes. Activation energy and action of catalysts. Catalytic power, specificity and regulation of enzymes. The graph of Michaelis- Menten. Parameters of enzyme kinetics: Vmax and Km. The Lineweaver-Burk chart. Competitive and non-competitive enzyme inhibition. Enzymatic regulation: allosterism and covalent modification. Activation of zymogens. Isoenzymes. Water-soluble vitamins and their role as coenzymes.
Carbohydrates: classification and chemical structure. Reducing and non-reducing disaccharides. Oligosaccharides: glycoproteins and glycolipids. Vegetable homopolysaccharides: Starch and cellulose. Glycogen: presence and physiological role in various tissues. Glycosaminoglycans and proteoglycans.

Lipids: classification and chemical structure. Saturated and unsaturated fatty acids. Essential fatty acids. Reserve lipids and membrane lipids. Triacylglycerols, glycerophospholipids and sphingolipids. Sterols: cholesterol and its derivatives. Eicosanoids. Fat-soluble vitamins A, D, E and K.

Hormones: structure, classification and outline of biosynthesis. Biochemical aspects of the molecular mechanisms of hormone action.
Introduction to metabolism. Metabolic pathways. Principles of bioenergetics. The laws of thermodynamics. The variation of free energy. The transfer of phosphoric groups and ATP. The hydrolysis free energy of 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.

Digestion and absorption of carbohydrates. Lactose intolerance. Glycolysis: the stages, the regulation, the energy balance. Aerobic glycolysis and anaerobics. Lactic dehydrogenase isoenzymes. The metabolism of fructose and galactose.

Oxidative decarboxylation of pyruvate and its conversion to acetyl-CoA. The pyruvate dehydrogenase complex: its action and regulation.

Glycogen metabolism: reactions and energy balance of glycogen synthesis and glycogenolysis. Regulation of glycogen metabolism in muscle and liver. Hormonal regulation of blood sugar: insulin, glucagon, adrenaline. Glycogen storage diseases.
Gluconeogenesis: reactions, regulation, energy balance. Reciprocal regulation of glycolysis and gluconeogenesis. The cycle of Cori. The glucose-alanine cycle.

The pentose phosphate cycle: the reactions, the energy balance. Erythrocyte deficiency of glucose-6-phosphate dehydrogenase. Role of glutathione.

Digestion and absorption of lipids. Plasma lipoproteins. Catabolism of triacylglycerols and phospholipids. Cholesterol biosynthesis: reactions and regulation. Bile salts. Beta oxidation of saturated and unsaturated fatty acids. Formation and utilization of ketone bodies. Biosynthesis of fatty acids: reactions, regulation, energy balance. The reactions of elongation and desaturation of fatty acids. Biosynthesis of triacylglycerols and phospholipids.

Digestion of proteins. Proteins of high and low biological value: essential and non-essential amino acids. Activation of gastric and pancreatic zymogens and action of active enzymes. Amino acid absorption: the amino acid pool. Metabolic fate of the amino group: glutamine synthetase, transaminases and glutamic dehydrogenase.

Fate of the carbon skeleton: glucogenic amino acids and ketogenic amino acids. S-Adenosylmethinine, the transsulfuration pathway, role of Tetrahydrofolate (THF) and vitamins B6 and B12. Synthesis of Glycine/Cysteine. Folic acid deficiency, or B9, or B12 as a risk factor in human diseases.
Biosynthesis and catabolism of heme: reactions, regulation, energy balance.
Bile pigments.

Biosynthesis and catabolism of purine and pyrimidine nucleotides; reactions, regulation, energy balance.