37201 - BIOCHIMICA METABOLICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce: gli elementi essenziali del metabolismo intermedio delle principali molecole biologiche (glucidi, lipidi e composti azotati), le modificazioni energetiche ad essi associate, le loro interrelazioni e regolazioni metaboliche ed ormonali, nonché la localizzazione e compartimentazione cellulare delle principali vie metaboliche; la specializzazione dei vari organi e tessuti umani nelle attività metaboliche come presupposto alla conoscenza delle loro specifiche funzioni; i meccanismi molecolari di regolazione dell' attività cellulare con particolare riguardo alla trasduzione intracellulare del segnale ed alla funzione di ormoni, altri messaggeri extracellulari e vitamine a livello metabolico e genico; i principi biochimici che sono alla base della nutrizione nell'uomo con particolare riguardo ai meccanismi molecolari della digestione e dell'assorbimento dei nutrienti e ai principi nutritivi essenziali con riferimenti di nutrigenomica.

Contenuti

Nell'ambito del corso integrato 21005-Biochimica, il programma del corso 37201-BIOCHIMICA METABOLICA si pone in continuità con gli argomenti di biochimica già introdotti nel corso 37200-CHIMICA E BIOCHIMICA GENERALE (moduli 1 e 2) e sarà sviluppato in maniera coordinata da due docenti, rispettivamente incaricati dei nuovi moduli di insegnamento M1 e M2.

• Lezione M1.01 Introduzione al metabolismo; Principi di bioenergetica e regolazione metabolica - parte 1.
  
• Lezione M1.02 Principi di bioenergetica e regolazione metabolica - parte 2; Permeabilità selettiva delle membrane biologiche.
  
• Lezione M1.03 Diffusione transmembrana di ioni e acqua; Potenziale transmembrana (richiami su equilibrio elettrochimico, equazione di Nernst, equazione di Goldman); Esempi di canali ionici.
• Lezione M1.04 Diffusione facilitata di soluti: uniporto e cotrasporto (esempi di permeasi).
  
• Lezione M1.05 Tasporto attivo primario e secondario (esempi).
  
• Lezione M1.06 Pompe protoniche e respirazione mitocondriale.
  
• Lezione M1.07 Fosforilazione ossidativa.
• Lezione M1.08 Biosegnalazione: Classificazione di ormoni e recettori cellulari; Principi generali della trasduzione mediata da recettori ionotropici.
  
• Lezione M1.09 Metabolismo dei carboidrati nell'uomo (panoramica generale).
• Lezione M1.10. Trasporto attivo del glucosio (SGLT); Glicogenosintesi.
  
• Lezione M1.11 Glicogenolisi.
• Lezione M1.12 Glicolisi – parte 1.
  
• Lezione M1.13 Glicolisi - parte 2; Destino metabolico del piruvato: fermentazione.
• Lezione M1.14 Destino metabolico del piruvato: decarbossilazione ossidativa; Ciclo dell'acido citrico.
  
• Lezione M1.15 Gluconeogenesi.
• Lezione M2.01 Glucidi in Nutrizione. Fibra alimentare. 
• Lezione M2.02 Catabolismo degli amminoacidi. Ciclo dell'Urea. Amminoacidi chetogenici e glucogenici. Diete chetogeniche.
• Lezione M2.03 Sintesi degli amminoacidi. Proteine in Nutrizione.
• Lezione M2.04 Biosintesi e degradazione dei nucleotidi.
• Lezione M2.05 Necessità energetiche degli organi principali. Correlazioni metaboliche tra gli organi: nello stato di buona alimentazione, nel digiuno, durante l'attività fisica, la gravidanza e l'allattamento.
• Lezione M2.06 Le lipoproteine plasmatiche. Biosintesi di triacilgliceroli e fosfolipidi.
• Lezione M1.16 Via del pentosio fosfato: fase ossidativa e significato metabolico di NADPH e GSH.
• Lezione M1.17 Via del pentosio fosfato: fase non-ossidativa; Metabolismo dei lipidi nell'uomo (richiami generali).
  
• Lezione M1.18 Ossidazione degli acidi grassi (β ossidazione).
• Lezione M1.19 Biosintesi e utilizzazione dei corpi chetonici; Insulina: biosintesi e secrezione.
  
• Lezione M1.20 Meccanismi di biosegnalazione: recettori con attività tirosina chinasica – parte 1 (insulina/EGF e cascata delle MAPK).
• Lezione M1.21 Meccanismi di biosegnalazione: recettori con attività tirosina chinasica – parte 2 (insulina e via PI3K).
• Lezione M1.22 Biosintesi degli acidi grassi e degli eicosanoidi.
• Lezione M1.23 Biosintesi del colesterolo.
• Lezione M1.24 Citocromo P-450 e biosintesi degli ormoni steroidei; Cenni sulla conversione epatica del colesterolo in acidi biliari.
• Lezione M1.25 Recettori intracellulari: biosegnalazione mediata da ormoni lipofili; Biosintesi ormoni tiroidei.
• Lezione M1.26 Meccanismi di biosegnalazione: recettori accoppiati alle proteine G - parte 1 (adenilil ciclasi, cAMP, PKA).
• Lezione M2.07 Lipidi in Nutrizione. Linee guida per la prevenzione cardiovascolare
• Lezione M1.27 Meccanismi di biosegnalazione: recettori accoppiati alle proteine G - parte 2 (fosfolipidi e calcio come secondi messaggeri); Cenni su proteine G in condizioni patologiche.
  
• Lezione M2.08 Nutrizione e Cancro
• Lezione M1.28 Meccanismi di biosegnalazione: Meccanismi di biosegnalazione: recettori di tipo JAK/STAT; recettori guanosil ciclasici (NO signaling). Esercizi riepilogativi.
• Lezione M2.09 Linee guida per una sana alimentazione ed un corretto stile di vita.
• Lezione M2.10 Restrizione Calorica, diete mima digiuno e longevità.
  
• Lezione M2.11 Disturbi del comportamento alimentare
• Lezione M2.12 Consigli sulla preparazione dell'esame. Apps e software nutrizionali e per il miglioramento dello stile di vita.

Testi/Bibliografia

I libri di testo suggeriti sono:

• Nelson D., Cox M.M.
  I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER (VIII edizione, Zanichelli) ISBN 9788808599858

• Pignatti C.
  BIOCHIMICA DELLA NUTRIZIONE (cod.1207-C33, I Edizione 2022, Esculapio) ISBN13: 9788893852852

Lettura consigliata: Maccarrone M. - FONDAMENTI DI BIOCHIMICA UMANA - Zanichelli ISBN 9788808420190

Inoltre, documenti di libera consultazione e appunti a supporto dello studio della materia saranno resi disponibili sulla piattaforma E-learning del corso (virtuale.unibo.it [https://virtuale.unibo.it]).

Metodi didattici

Lezioni frontali basate su presentazioni Power-Point e discussioni di gruppo.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d'esame della sezione 37201-BIOCHIMICA METABOLICA è costituita da un compito scritto (piattaforma EOL) con domande a risposta multipla e quesiti a risposta aperta sugli argomenti dei moduli M1 e M2.

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Si ricorda che le valutazioni parziali acquisite nelle varie sezioni d'esame corrispondenti ai diversi insegnamenti/moduli che compongono il C.I. 21005-BIOCHIMICA concorrono con un peso proporzionale ai CFU (v. schema seguente) al voto complessivo espresso in 30esimi, con possibilità di lode, che sarà registrato nella carriera dello studente. Come da regolamento, le prove di tutte le sezioni del C.I. 21005-BIOCHIMICA devono essere sostenute nella medesima sessione d'esame (v. Almaesami per maggiori informazioni).

Schema riepilogativo dei 21 CFU totali del C.I 21005-BIOCHIMICA:

4 CFU: 37200-CHIMICA E BIOCHIMICA GENERALE_modulo 1  (chimica generale e chimica organica);

13 CFU: 37200-CHIMICA E BIOCHIMICA GENERALE_modulo 2 (biochimica generale) + 37201-BIOCHIMICA METABOLICA_M1 + 14041-LABORATORIO di biochimica;

3 CFU: 37201-BIOCHIMICA METABOLICA_M2;

1 CFU: 12946-BIOLOGIA MOLECOLARE.

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Per maggiori informazioni, e per accettare/rifiutare il voto dopo l'esame, contattare: marialuisa.genova@unibo.it.

Strumenti a supporto della didattica

Nella piattaforma E-learning istituzionale del corso (virtuale.unibo.it [https://virtuale.unibo.it]) saranno resi disponibili agli studenti gli schemi (es. diapositive Power Point) riepilogativi delle varie lezioni ed eventuali altri documenti di libera consultazione. Inoltre, la piattaforma proporrà esercizi di ripasso con autovalutazione ed attività di discussione di gruppo a supporto dello studio della materia.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Luisa Genova

Consulta il sito web di Antonello Lorenzini