12208 - CHIMICA E BIOCHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede una preparazione che gli permette di conoscere: a) i rapporti che intercorrono tra struttura molecolare e ruolo biologico dei principali composti presenti nel corpo umano e dei comuni fattori nutrizionali; b) i principi mediante i quali questi composti possono interagire tra loro e modificarsi per consentire alle cellule di svolgere le funzioni di base e specializzate; c) i percorsi metabolici necessari a soddisfare le esigenze energetiche delle cellule, con particolare riferimento ai tessuti del cavo orale; d) alcuni importanti processi chimici e biochimici che regolano la fisiologia e la fisiopatologia dei tessuti del cavo orale e i principi mediante i quali possono essere contrastati facendo uso corretto dell'igiene dentale. In particolare lo studente è in grado di: • conoscere le proprieta' dell'acqua, delle soluzioni, degli acidi, delle basi e dei sali, con particolare riferimento alle strutture inorganiche e cristalline presenti nei tessuti dentali; • identificare le proprieta' chimiche, le caratteristiche strutturali, l'organizzazione molecolare e l'orientamento spaziale, dei carboidrati, degli amminoacidi e delle proteine, riferendole alle principali funzioni biologiche che essi svolgono nel corpo umano e, in particolare, nel cavo orale; • conoscere i principi che regolano i meccanismi della catalisi enzimatica; • comprendere le strategie e le finalita' biologiche che rendono tra loro interdipendenti le varie fasi del metabolismo (anabolismo, metabolismo intermedio, catabolismo); • conoscere i processi di produzione e di utilizzazione dell'energia nelle cellule con particolare riferimento ai processi fermentativi; • riconoscere i meccanismi di regolazione delle principali reazioni enzimatiche in relazione al metabolismo energetico cellulare; • utilizzare le conoscenze acquisite per definire e interpretare le basi biochimiche e molecolari di alcuni importanti processi fisiologici e fisiopatologici che riguardano il cavo orale in relazione all'igiene dentale.

Contenuti

Concetti di chimica generale - Classificazione delle soluzioni chimiche. Definizione e forza di acidi e basi. Equilibri di dissociazione acido-base. Ka e Kb. Autodissociazione dell'acqua. Concetto di pH. Equazione di Henderson-Hasselbalch. Soluzioni tampone. Sali poco solubili. Prodotto ionico e di solubilità. Prodotto ionico e di solubilità dell'apatite dello smalto dentale.

Strutture cristalline del cavo orale - Cristalli ionici. Idrossiapatite e apatite biologica. Ione fluoruro, fluoridrossiapatite e fluoroapatite. Calcoli dentali. Erosione dentale.

Carboidrati - Monosaccaridi. Legame glicosidico. Disaccaridi. Glicosamminoglicani, amido, glicogeno. Dolcificanti naturali e sintetici: struttura chimica, cariogenicità, apporto calorico e indice glicemico.

Amminoacidi e proteine - Classificazione e proprietà chimiche degli amminoacidi. Legame peptidico. Livelli strutturali delle proteine. Glicoproteine e proteoglicani. Prodotti di glicazione. Proteine non enzimatiche salivari.

Lipidi – Acidi grassi saturi, insaturi ed essenziali. Trigliceridi. Fosfolipidi. Glicolipidi. Colesterolo. Prostaglandine e leucotrieni.

Biofilm dentale - Pellicola dello smalto. Parete batterica. Peptidoglicano. Acidi teicoici. Lipopolisaccaridi. Interazioni elettrostatiche tra batteri e pellicola dello smalto. Anaerobiosi degli strati profondi del biofilm.

Enzimi - Classificazione. Apoenzima, cofattori e coenzimi. Complesso enzima-substrato. Energia di attivazione. Cinetica enzimatica. Equazione di Michaelis-Menten. Regolazione dell'attività enzimatica. Allosterismo. Definizione di isoenzima. Enzimi salivari con attività antibatterica.

Metabolismo glucidico - Digestione dell'amido. Attività catalitica dell'amilasi salivare (ptialina) e pancreatica. Enzima deramificante. Glicolisi aerobica ed anaerobica. Resa energetica della glicolisi. Regolazione metabolica e ormonale degli enzimi glicolitici. Cenni sul metabolismo aerobico e mitocondriale.

Processi fermentativi – Fermentazioni batteriche di interesse odontostomatologico. Acido lattico e carie dentale. Effetto inibitore dello ione fluoruro sul metabolismo glucidico. Sistema di trasporto della fosfotransferasi.

Ormoni - Segnali autocrini, paracrini ed endocrini. Recettori ormonali di superficie e intracellulari. Classificazione degli ormoni in base alla loro struttura.

Vitamine - Ruolo delle vitamine idrosolubili e liposolubili nel metabolismo cellulare. Stati carenziali.

Principi di emostasi - Meccanismi molecolari di regolazione dell'aggregazione piastrinica e della coagulazione del sangue.

 

Testi/Bibliografia

Massimo Stefani, Niccolò Taddei - CHIMICA, BIOCHIMICA E BIOLOGIA APPLICATA, Edizioni Zanichelli.

Metodi didattici

Lezioni frontali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame di Chimica e Biochimica consiste in una prova scritta che contribuisce alla valutazione finale del C.I. Scienze Biomediche di Base espressa da un unico voto in trentesimi. La frequenza alle lezioni viene accertata per apposizione della firma dello studente sul foglio delle presenze. 

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC.  Disponibilita' delle presentazioni delle lezioni in formato elettronico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Muscari