00061 - BIOCHIMICA (C)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento di Biochimica lo studente conosce: gli aspetti termodinamici dei processi biochimici ed i fondamenti della bioenergetica cellulare, le caratteristiche strutturali e funzionali delle macromolecole proteiche, il meccanismo d’azione degli enzimi, cinetica enzimatica ed i meccanismi della regolazione della velocità dei processi biochimici; la struttura degli acidi nucleici e le basi molecolari del processo di replicazione del DNA, e delle fasi di trascrizione e traduzione della sintesi proteica.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; le basi molecolari della nutrizione umana e di nutrigenomica necessarie per comprendere il ruolo dei nutrienti contenuti negli alimenti sull'omeostasi metabolica di cellule e tessuti.

Contenuti

Generalità sul metabolismo

Richiamo dei principi di bioenergetica. ATP e suo ruolo centrale nel metabolismo. Vie metaboliche, loro regolazione e compartimentazione. Modificazioni attività e contenuto enzimi. Protein chinasi e protein fosfatasi. Ossidoreduttasi. Catabolismo e anabolismo.

 

Metabolismo glucidico

Digestione e assorbimento dei glucidi; trasportatori dei monosaccaridi; schema generale del metabolismo del glucosio; metabolismo del glicogeno: glicogenosintesi, glicogenolisi e loro regolazione. La glicolisi: reazioni, resa energetica e regolazione. Riossidazione del NADH glicolitico: acido lattico e sistemi navetta. La gluconeogenesi: reazioni e compartimentazione. Principali precursori glucogenetici. La via dei pentosi: reazioni, significato biologico, regolazione. Utilizzo del NADPH. Metabolismo di fruttosio e galattosio. Destini alternativi del glucosio. Formazione dell'acido glucuronico.

 

Bioenergetica mitocondriale

Ossidazione del piruvato: il complesso della piruvato deidrogenasi. Il ciclo di Krebs: reazioni, resa energetica, regolazione. Ruolo anfibolico del ciclo. Struttura dei mitocondri ed in particolare della loro membrana interna; fosforilazione ossidativa: catena respiratoria, formazione del gradiente protonico, meccanismo chemiosmotico della sintesi di ATP. Il controllo respiratorio. Trasporto dello ione Ca2+ e di metaboliti attraverso la membrana mitocondriale interna. La carica energetica cellulare. La dispersione degli elettroni e le specie radicaliche dell'ossigeno.

 

Metabolismo lipidico

Digestione e assorbimento dei lipidi; ruolo delle lipoproteine del plasma. La lipolisi: lipasi ormone-dipendente e acidi grassi non esterificati (NEFA). La beta-ossidazione degli acidi grassi: reazioni, compartimentazione, resa energetica. Beta-ossidazione di acidi grassi dispari e insaturi. Altre vie di ossidazione degli acidi grassi. Sintesi e utilizzo dei corpi chetonici. 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.

 

Metabolismo azotato

Digestione delle proteine. Demolizione intracellulare delle proteine. Schema generale del metabolismo degli aminoacidi e altri composti azotati. Transaminazione e desaminazione ossidativa degli amminoacidi. Ciclo dell'alanina-glucosio. Destino dell'ammoniaca: ciclo dell'urea e sintesi di glutammina. Destino dello scheletro carbonioso: aminoacidi glucogenetici e chetogenetici. Sintesi degli aminoacidi non essenziali. Decarbossilazione degli aminoacidi: le amine biogene. Il metabolismo dell'unità monocarboniosa: ruolo del tetraidrofolato e della S-adenosil-metionina. Sintesi e catabolismo dell'eme. La bilirubina. Creatina e creatinina. Sintesi e catabolismo dei nucleotidi purinici e pirimidinici. Vie di recupero delle basi puriniche e pirimidiniche. Sintesi dei deossiribonucleotidi.

 

Integrazione metabolica a livello cellulare e tissutale

Interrelazioni e adattamenti metabolici nei principali stati fisiologici (alimentazione, digiuno, esercizio muscolare). Ruolo di tessuti e organi.

Testi/Bibliografia

Diapositive proiettate a lezione: verranno messe a disposizione degli studenti sulla piattaforma "Virtuale".

• D.L. Nelson, M.M. Cox "I principi di Biochimica di Lehninger". Zanichelli editore.

• M. Lieberman, A.D. Marks "Biochimica Medica: un approccio clinico". Casa Editrice Ambrosiana

• T.M. Devlin "Biochimica con aspetti clinici". EdiSES

• D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt "Fondamenti di Biochimica".  Zanichelli

Metodi didattici

Lezioni frontali

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale: l'esame di Biochimica consiste in un colloquio tenuto dallo studente con i Docenti del corso stesso (Prof. F. Flamigni, Prof.ssa S. Cetrullo, Prof. Agnetti, e Prof.ssa D'Adamo).

I voti parziali conseguiti concorrono alla definizione del voto finale di Biochimica, risultante da una valutazione complessiva che tiene conto dei cfu delle varie parti.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC con possibile connessione ad Internet, lavagna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Flavio Flamigni