37201 - BIOCHIMICA METABOLICA (A)

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

Programma

Il corso è integrato e l'insegnamento è suddiviso in tematiche di cui il programma svolto dal Prof. Solaini si articola come segue:

Generalità sul metabolismo: vie metaboliche, loro regolazione e compartimentazione. Catabolismo e anabolismo; Potenziale di fosforilazione e carica energetica; principali coenzimi.

Metabolismo glucidico: I principali glucidi di deposito e strutturali. Schema generale del metabolismo glucidico e compartimentazione nell'organismo umano.  Glicemia e trasporto del glucosio nella cellula, la glicolisi: reazioni, enzimi, resa energetica e regolazione. Fosforilazione a livello del substrato. Riossidazione del NADH glicolitico: acido lattico e shuttles citosol-mitocondri. Modalità di inserimento di altri monosaccaridi nella glicolisi. Ossidazione del piruvato, piruvato deidrogenasi e sua regolazione. Il ciclo dell'acido citrico (TCA o ciclo di Krebs): reazioni, resa energetica, regolazione. Ruolo anfibolico del ciclo. Metabolismo del glicogeno: glicogenosintesi e glicogenolisi e loro regolazione. Gluconeogenesi: principali precursori glucogenici, reazioni e compartimentazione. Regolazione coordinata della sintesi e della degradazione del glicogeno. La via del pentosio fosfato: significato biologico, reazioni, principali enzimi e regolazione.

Bioenergetica:  Struttura dei mitocondri ed in particolare della loro membrana interna;  fosforilazione ossidativa. Il flusso degli elettroni attraverso la catena respiratoria; la formazione del gradiente protonico, l'ATP sintasi. Meccanismo chemiosmotico della sintesi di ATP. Il controllo respiratorio. Inibitori e disaccoppianti. Trasportatori dello ione Ca2+ e dei metaboliti attraverso la membrana interna mitocondriale. La carica energetica cellulare. La dispersione degli elettroni e le specie radicaliche dell'ossigeno.

Metabolismo lipidico:  I principali lipidi di deposito e strutturali. Compartimentazione del metabolismo lipidico nell'organismo. Ruolo delle lipoproteine del plasma. La lipolisi: lipasi ormone-dipendente e NEFA. La beta-ossidazione degli acidi grassi: reazioni, compartimentazione, resa energetica. Beta-ossidazione di acidi grassi dispari e insaturi. Sintesi e utilizzazione dei corpi chetonici. Acidosi metabolica. Rapporti tra chetogenesi e gluconeogenesi. La biosintesi degli acidi grassi. Sintesi ex novo, regolazione e compartimentazione. Allungamento e desaturazione degli acidi grassi. Biosintesi e catabolismo dei trigliceridi e dei principali lipidi complessi. Biosintesi del
colesterolo, compartimentazione e regolazione. Derivati del colesterolo: acidi biliari, ormoni steroidi (cortisolo, aldosterone, ormoni sessuali).

Integrazione metabolica a livello cellulare e tissutale:  Interrelazioni e adattamenti metabolici nei principali stati fisiologici (alimentazione, digiuno, esercizio muscolare). Cenni sul metabolismo specifico di organi e tessuti: fegato, tessuto muscolare, tessuto adiposo, tessuto nervoso, componenti cellulari e solubili del sangue, tessuto osseo e rene.

 

Testi/Bibliografia

Nelson D.L. and Cox M.M.

I Principi di Biochimica di Lehninger

Quinta Edizione – Zanichelli

 

Altri:

Mathews CK, van Holde KE, Ahern KG

Biochimica

3° Edizione - Ambrosiana

 

Baynes J.W. and Dominiczak M.H.

Biochimica per le discipline biomediche 

3° Edizione - Ambrosiana

 

Lieberman M. and Marks A.D.
Biochimica Medica: un approccio clinico
Seconda Edizione - Casa Editrice Ambrosiana

 

Voet D., Voet J.G., Pratt C.W. 

Fondamenti di Biochimica 

Zanichelli

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La preparazione dello studente verrà esaminata principalmente attraverso un colloquio al termine del Corso; la partecipazione attiva alle lezioni potrà contribuire.

Strumenti a supporto della didattica

Il programma verrà svolto attraverso lezioni frontali mediante uso di diapositive ppt e mediante scrittura su lavagna.

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giancarlo Solaini