37201 - BIOCHIMICA METABOLICA (AK-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.

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, e rene.

 

Testi/Bibliografia

vedi Biochimica Generale

Metodi didattici

lezioni frontali ed esercitazioni con richiesta di partecipazione attiva da parte degli studenti

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame di Biochimica Metabolica consiste in un colloquio tenuto dallo studente con i Docenti del corso stesso (Prof. G. Solaini, Prof.ssa A. Baracca e Prof.ssa C. Pignatti). Ogni Docente esprime la propria valutazione mediante un voto, basato sulla capacità dimostrata dallo studente di esporre tematiche specifiche in modo sintetico, compiuto e critico. I diversi voti parziali, in proporzione al numero di crediti, concorrono al voto finale in trentesimi.

I voti parziali conseguiti in Chimica e Biochimica Generale ed in Biochimica Metabolica concorrono alla definizione del voto del C.I. di Biochimica.

Strumenti a supporto della didattica

Uso di diapositive da testi e da monografie integrate con diapositive raffiguranti schemi e figure originali. Uso saltuario di filmati di cui si è valutata la validità scientifica.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giancarlo Solaini