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 (diapositive docente; dispensa “Equilibri idrossiapatite.pdf”; cap. 7, 8, 9 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) – Definizione di soluzione. Autodissociazione dell'acqua. Concetto di pH. Definizione e forza di acidi e basi. Equilibri di dissociazione acido-base. Ka e Kb. 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 (diapositive docente; dispensa “Equilibri idrossiapatite.pdf”; pagg. 44-50 e 174-184 Biologia del cavo orale) - Idrossiapatite e apatite biologica. Ione fluoruro, fluoridrossiapatite e fluoroapatite. Prodotto ionico e di solubilità di sali di calcio e fosfato. Calcoli dentali. Erosione dentale.

Carboidrati (diapositive docente; cap. 12 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) - Monosaccaridi. Legame glicosidico. Disaccaridi. Glicosamminoglicani e proteoglicani. Amido, glicogeno, cellulosa. Dolcificanti naturali e sintetici: struttura chimica, cariogenicità, apporto calorico e indice glicemico.

Amminoacidi e proteine (diapositive docente; dispensa “Proteine salivari.pdf”; cap. 14 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) - Struttura degli amminoacidi. Legame peptidico. I quattro livelli strutturali delle proteine. Glicoproteine. Prodotti di glicazione. Proteine non enzimatiche salivari: mucine, staterina, proteine ricche di prolina, istatine, lattoferrina.

Lipidi (diapositive docente; cap. 13 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) – Acidi grassi saturi, insaturi ed essenziali. Trigliceridi. Fosfolipidi. Glicolipidi. Colesterolo. Prostaglandine e leucotrieni.

Biofilm dentale (diapositive docente; cap. 8 Biologia del cavo orale) - Pellicola dello smalto. Parete batterica. Peptidoglicano. Acidi teicoici e lipopolisaccaridi. Interazioni elettrostatiche tra batteri e pellicola dello smalto. Anaerobiosi degli strati profondi del biofilm.

Enzimologia (diapositive docente; dispensa “Proteine salivari.pdf”; cap. 15 Chimica, Biochimica e Biologia applicata)– Classificazione degli enzimi. 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 (diapositive docente; cap. 24, 25, 28.4, 31.8 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) - Digestione dell'amido. Attività catalitica dell'amilasi salivare (ptialina) e pancreatica. Glicolisi aerobica ed anaerobica. Resa energetica della glicolisi. Regolazione metabolica e ormonale degli enzimi glicolitici. Cenni sul ciclo dell’acido citrico e sul metabolismo mitocondriale.

Processi fermentativi (diapositive docente; cap. 25.1, 25.2 Chimica, Biochimica e Biologia applicata; pag. 217 Biologia del cavo orale) – Fermentazioni batteriche di interesse odontostomatologico. Acido lattico e carie dentale. Effetto inibitore dello ione fluoruro sul metabolismo glucidico. Sistema di trasporto fosfotransferasico.

Ormoni (diapositive docente; cap. 29 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) - Segnali autocrini, paracrini ed endocrini. Classificazione degli ormoni in base alla loro struttura. Recettori ormonali di superficie e intracellulari.

Vitamine (diapositive docente; cap. 13.7, 15.9, 15.10, 31.5 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) - Ruolo delle vitamine idrosolubili e liposolubili nei processi metabolici. Stati carenziali.

Principi di emostasi (diapositive docente; cap. 30.4 Chimica, Biochimica e Biologia applicata) - Meccanismi molecolari di regolazione dell'aggregazione piastrinica e della coagulazione del sangue.

Testi/Bibliografia

Massimo Stefani, Niccolò Taddei – CHIMICA, BIOCHIMICA E BIOLOGIA APPLICATA – Terza edizione (2015) - Zanichelli.

David B. Ferguson – BIOLOGIA DEL CAVO ORALE – Edizione del 2002 - Casa Editrice Ambrosiana (CEA

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, quest’ultima espressa da un unico voto in trentesimi. La frequenza ad ogni lezione viene accertata per apposizione della firma dello studente sul foglio delle presenze.

 

Strumenti a supporto della didattica

PC e videoproiettore. Disponibilità del formato elettronico delle presentazioni delle lezioni e di dispense. Il materiale didattico fornito dal docente non è sufficiente per superare l'esame e deve essere integrato da testi universitari.

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Muscari