00061 - BIOCHIMICA (D)

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

Biochimica degli acidi nucleici e approfondimenti con casi clinici.

Metabolismo del DNA: Caratteristiche della replicazione del DNA, meccanismo di reazione, caratteristiche funzionali degli enzimi coinvolti nella replicazione; fasi del processo replicativo. La replicazione a livello dei telomeri.

Metabolismo dell’RNA: Le fasi della trascrizione, i fattori di trascrizione coinvolti. La maturazione dell’RNA messaggero. Cenni sulla regolazione dell’espressione genica e sulle principali modifiche epigenetiche. Diverse categorie di RNA e funzioni.

Sintesi proteica: Il codice genetico. Le fasi della traduzione. Le modificazioni post-traduzionali ed il destino della proteina nella cellula. Degradazione delle proteine (Ubiquitina, proteasi e proteasoma).

DNA mitocondriale: struttura e caratteristiche generali, origine materna ed eredità uniparentale, ruolo del mtDNA nella produzione di energia e nella fosforilazione ossidativa, mutazioni e patologie associate al mtDNA.

Small non-coding RNAs. Struttura, funzioni e potenzialità terapeutiche.

Crispr/Cas9: strategia di editing genomico

Biochimica della Nutrizione

Nutrienti e loro funzioni. Nutrienti essenziali. Fabbisogni nutrizionali e di energia. Stato di nutrizione e suoi indicatori. Indice di massa corporea e sue correlazioni. Composizione corporea e sue modificazioni. Bilancio energetico e sue componenti: metabolismo basale e totale. Regolazione a breve e a lungo termine del bilancio energetico. Segnali gastrointestinali e del tessuto adiposo nel controllo del bilancio energetico. La Leptina: ruolo biologico e biochimico. Gene per la leptina e per il suo recettore e correlazioni con l'obesità ed il diabete. Ruolo dell'adiponectina. Funzione dell'AMPK.

Nutrigenomica: regolazione trascrizionale del metabolismo da parte dei nutrienti. "Sensori" dei nutrienti, fattori di trascrizione e loro funzioni. PPAR, SREBP, ChREBP, CREB. Adattamenti biochimico-molecolari dopo un pasto ed in condizioni di digiuno breve, prolungato e protratto. Ruolo biochimico delle Sirtuine.

Macronutrienti energetici. Glucidi: ruolo biochimico-nutrizionale. Caratteristiche e funzioni della fibra alimentare. Prebiotici e probiotici. Digestione ed assorbimento dei glucidi. Indice glicemico e carico glicemico degli alimenti. Regolazione trascrizionale dopo un pasto: ruolo dell'insulina e del glucosio. Basi biochimiche del diabete di tipo 1 e 2: cause, squilibri metabolici e correlazioni con l'obesita'. Lipidi: ruolo biochimico-nutrizionale. Digestione ed assorbimento dei lipidi. Composizione biochimica, funzioni e metabolismo delle diverse lipoproteine. Recettori delle LDL. Regolazione dell'omeostasi del colesterolo. Genesi della placca ateromatosica. Acidi grassi essenziali e derivati: aspetti biochimico-nutrizionali. Famiglie w-6 ed w-3. Prostaglandine e Leucotrieni. Proteine: ruolo biochimico-nutrizionale. Valore biologico e fabbisogno proteico. Amminoacidi essenziali. Complementarieta' proteica. Bilancio d'azoto e turnover proteico. Digestione ed assorbimento delle proteine. Destino di alcuni amminoacidi. Correlazioni fra proteine e le vie di TOR, dell'insulina e IGF1 (IIS). Patologie legate alle proteine. Malnutrizione proteica e proteico-calorica: basi biochimiche ed adattamenti.

Micronutrienti: aspetti biochimico-nutrizionali. Regolazione e aspetti biochimico-molecolari dell'omeostasi del Ferro e del Calcio. Vitamine idrosolubili. Caratteristiche biochimiche e fonti alimentari. Attività coenzimatica. Sindromi da carenza specifiche. Vitamine liposolubili. Caratteristiche biochimiche, ruolo biologico e meccanismo d'azione biochimico. Sindromi da carenza.

Testi/Bibliografia

Diapositive proiettate a lezione: verranno messe a disposizione degli studenti sulla piattaforma Virtuale (https://virtuale.unibo.it/).

Per gli argomenti trattati nella parte di BIOCHIMICA DEGLI ACIDI NUCLEICI, si consiglia:

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

Per tutti gli argomenti trattati nelle lezioni di BIOCHIMICA DELLA NUTRIZIONE, si consiglia:

• Pignatti C. “Biochimica della nutrizione” Ed. Esculapio, 2022.

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

Utilizzo di diapositive di testi integrate con diapositive raffiguranti schemi e figure originali.

Gli studenti con disturbi dell'apprendimento e disabilità temporanee o permanenti sono invitati a contattare l'ufficio dedicato (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it/per-studenti) il più presto possibile in modo da poter convenire sulle opportune misure compensative. La richiesta deve essere presentata in anticipo (15 giorni prima della data dell'esame) al docente, che valuterà l'adeguatezza delle misure tenendo conto degli obiettivi didattici.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefania D'Adamo