Obiettivi formativi
Il corso ha l’obiettivo di consentire allo studente di conoscere e comprendere le macromolecole di interesse biologico. Lo studente dovrà comprendere e saper descrivere :
1) la struttura delle molecole,
2) come interagiscono e reagiscono le molecole biologiche,
3) le funzioni svolte dalle molecole che compongono la cellula, vista come unità elementare della materia vivente,
3) aspetti fondamentali del metabolismo cellulare localizzando le sedi delle reazioni nell’ambito della cellula.
Lo studente al termine del corso dovrà dimostrare di avere acquisito le conoscenze che gli consentano di comprendere le strategie e le finalità biologiche della interdipendenza tra le varie fasi del metabolismo (anabolismo, metabolismo intermedio e catabolismo. Dovrà acquisire una visione di insieme dei processi metabolici cellulari e del loro collegamento con il consumo e la produzione di energia.
Prerequisiti
Conoscenza di base di Biologia, Chimica Generale e Chimica Organica
Contenuti dell'insegnamento
Biochimica generale: Le proprietà chimiche e strutturali delle principali macromolecole presenti in una cellula.Metabolismo: principali processi metabolici responsabili della produzione della energia necessaria a mantenere in vita la cellula. Integrazione metabolica.
Programma esteso
Organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria; strutture secondarie: alpha-elica, foglietto-beta; struttura terziaria: forze che stabilizzano la conformazione terziaria di una proteina; struttura quaternaria.
Mioglobina ed emoglobina: curve di saturazione, cooperatività e allosteria, influenza del pH e della CO2 (effetto Bohr), ruolo del 2,3-bisfosfoglicerato (BPG). L'emoglobina fetale. L'emoglobina S. Proteine fibrose: cheratine, collageno ed elastina.
Enzimi – Struttura e classificazione degli enzimi. Coenzimi. Interazioni enzima-substrato. Cinetica enzimatica. Meccanismi di regolazione enzimatica.
Introduzione al metabolismo - Anabolismo e catabolismo.
Metabolismo dei carboidrati - Glicolisi e regolazione. Fermentazione lattica e alcolica. Gluconeogenesi e regolazione. Ciclo di Cori e ciclo glucosio-alanina. Ciclo dei pentosi fosfato. Glicogenosintesi e glicogenolisi. Regolazione ormonale del metabolismo glucidico. Metabolismo dell’etanolo.
Metabolismo lipidico degli acidi grassi - Digestione, assorbimento e trasporto di trigliceridi. Struttura e sintesi delle lipoproteine plasmatiche. Lipolisi e sua regolazione ormonale. Beta-ossidazione degli acidi grassi saturi e insaturi e sua regolazione. Bilancio energetico dell'ossidazione completa di un acido grasso. Chetogenesi e utilizzo dei corpi chetonici (chetolisi), significato fisiopatologico.
Metabolismo aminoacidico e proteico - Degradazione intracellulare delle proteine. Catabolismo di aminoacidi. Transaminazione e desaminazione. Trasporto dell'ammoniaca al fegato. Ciclo dell'urea. Catabolismo della parte carboniosa degli aminoacidi. Aminoacidi glucogenici e chetogenici.
Sintesi e degradazione dell’eme. Ittero.
Metabolismo mitocondriale - Ciclo dell'acido citrico, bilancio energetico e la regolazione. Reazioni anaplerotiche. Trasporto di elettroni e fosforilazione ossidativa. Complessi della catena respiratoria mitocondriale. Teoria chemio-osmotica di Mitchell. Trasporto di equivalenti riducenti nei mitocondri. Inibitori, disaccoppianti, la termogenina. Il controllo respiratorio.
Integrazione metabolica: Principali siti e meccanismi di controllo e di regolazione.
Ormoni - Meccanismo generale d'azione cellulare degli ormoni in base alla loro struttura. Struttura, recettori e meccanismo d'azione dell'insulina.
Vitamine - Vitamine idrosolubili e liposolubili: struttura, funzioni, meccanismo d'azione e principali manifestazioni carenziali.
Bibliografia
Introduzione alla Biochimica di Lehninger
David L. Nelson, Michael M. Cox
Zanichelli Editore
Biochimica Medica, strutturale, metabolica e funzionale Siliprandi e Tettamanti
Piccin Editore
Metodi didattici
Durante le lezioni in presenza / a distanza (in modalità sincrona) verranno illustrati e discussi gli argomenti contenuti nel programma del modulo richiamando i concetti fondamentali. Ricevimento degli studenti su appuntamento (in presenza o su Teams) per chiarimenti ed esercitazioni.
Modalità verifica apprendimento
L'accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede una prova orale che verterà su tutto il programma del corso di Biochimica.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
3. Salute e Benessere
4. Istruzione di qualità
5. Uguaglianza di genere
