BIOCHIMICA GENERALE

Fornire agli studenti le nozioni necessarie alla comprensione del contesto fisico-chimico e biologico nel quale hanno luogo le trasformazioni chimiche e le interazioni molecolari che si verificano durante la riproduzione, la differenziazione e la vita di un organismo vivente.

Le conoscenze acquisite consentiranno la comprensione in chiave molecolare dei complessi processi alla base del metabolismo degli esseri viventi.

Didattica frontale con proiezione di diapositive e/o brevi filmati. La didattica dell’insegnamento è sviluppata in maniera da stimolare la capacità dello studente di orientarsi autonomamente nella scelta e consultazione di testi e riviste scientifiche.

Conoscenze di Biologia e di Chimica generale ed Inorganica (insegnamenti propedeutici)

Obbligatoria, come previsto dal regolamento del Corso di Studio.

Biochimica strutturale e funzionale

• Aminoacidi: struttura, funzioni, caratteristiche fisico-chimiche e loro classificazione.
• Carboidrati: Struttura, nomenclatura e funzioni dei principali glucidi di interesse biologico.
• Lipidi: Struttura, nomenclatura, funzioni e classificazione dei principali lipidi di interesse biologico.
• Peptidi: Caratteristiche del legame peptidico; esempi di peptidi di rilevante interesse biologico.
• Livelli di organizzazione strutturale e sovramolecolare delle proteine.
• Livelli di organizzazione strutturale e sovramolecolare degli acidi nucleici.
• Cromoproteine trasportatrici di ossigeno: mioglobina ed emoglobina; differenze strutturali e funzionali; fattori che influenzano il legame dell'emoglobina all'ossigeno; comportamento allosterismo dell'emoglobina; ruolo dell'emoglobina nel trasporto dell'anidride carbonica; azione tampone dell'emoglobina; forme fisiologiche e varianti patologiche dell'emoglobina.

Enzimologia

• Proprietà generali e caratteristiche degli enzimi; classificazione e nomenclatura degli enzimi, isoenzimi, complessi multi-enzimatici; cinetica enzimatica, affinità e attività: costante di Michaelis-Menten, Velocità massima e loro implicazioni; grafico dei doppi reciproci per il calcolo della KM; inibitori enzimatici (irreversibili e reversibili, competitivi, non competitivi e incompetivi; metodi per riconoscere il tipo di inibizione). Regolazione dell'attività enzimatica; Enzimi allosterici.

Conservazione e trasferimento dell’informazione

• Codice genetico e sue caratteristiche.
• Replicazione del DNA negli eucarioti e nei procarioti.
• Esempi di danni a carico del DNA e meccanismi di riparazione del DNA.
• Dai geni alle proteine: trascrizione, maturazione dell'RNA e traduzione.
• Regolazione dell’espressione genica nei procarioti: induzione, repressione ed attivazione genica; operoni e loro meccanismo di regolazione.
• Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti.

Comunicazioni inter- e intra-cellulari

• Molecole implicate nel riconoscimento cellulare: ruolo dei carboidrati di membrana.
• Meccanismi di comunicazione intercellulare: via nervosa e via ormonale;
• Caratteristiche strutturali e funzionali dei diversi tipi di recettori per gli ormoni e per i fattori di crescita (recettori a 7 eliche transmembrana, ad attività tirosin-kinasica, recettori per gli ormoni steroidei, recettori per gli ormoni tiroidei); vie di trasduzione dei segnali (proteine Gs, Gi e Gq, proteine Ras e cascata delle MAP kinasi; secondi messaggeri intracellulari (AMPc, GMPc, IP3, DAG, Ca++) e loro modalità di sintesi, di azione e di degradazione. Meccanismi intracellulari e molecole implicate nella trasmissione di alcuni segnali sensoriali (rodopsina, trasducina e segnali luminosi, proteina Golf e segnali olfattivi, gustducina e percezione dei sapori).

Biologia molecolare della cellula

• Molecole implicate nel controllo del ciclo e della proliferazione cellulare (cicline e kinasi ciclina-dipendenti).
• Meccanismi di morte cellulare: Necrosi e apoptosi; differenze morfologiche, molecolari e di modalità. Molecole impegnate nell'esecuzione del programma apoptotico.

• D. Nelson, M.C. Cox:"I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LENHINGER" ed. Zanichelli
• D. Voet, J.G. Voet e C.W. Pratt: "FONDAMENTI DI BIOCHIMICA" Ed. Zanichelli
• T.M. Devlin: "BIOCHIMICA con aspetti clinici-farmaceutici" EdiSES
• D. Voet e J.G. Voet: "BIOCHIMICA" Ed. Zanichelli
• J.L. Tymoczko, J.M. Berg, L. Stryer "PRINCIPI DI BIOCHIMICA" - Ed. Zanichelli
• C.K. Mathews, K.E. van Holde, K.G. Ahern "BIOCHIMICA" Casa Editrice Ambrosiana
• Ritter "BIOCHIMICA" - Ed. Zanichelli
• P. Champe, R. Harvey, D. R. Ferrier "LE BASI DELLA BIOCHIMICA"- Ed. Zanichelli
• Garret & Grisham: "PRINCIPI DI BIOCHIMICA" Ed. Piccin
• N. Siliprandi e G. Tettamanti "BIOCHIMICA MEDICA" Ed. Piccin
• B. Lewin, J.E. Krebs, E.S. Goldstein, S.T. Kilpatrick "Il Gene- II ediz. compatta"- Ed. Zanichelli.

Esame orale o scritto (con domande a risposta aperta).

In entrambi i casi, allo studente saranno rivolte almeno 3 domande tese a verificare e valutare:

• la conoscenza degli argomenti riportati in programma;
• il grado di capacità comunicativa (uso di un corretto linguaggio scientifico – concisione, chiarezza ed efficacia nella risposta e/o nell’argomentazione);
• la capacità di utilizzare le conoscenze biochimiche acquisite per risolvere specifici quesiti, dimostrando capacità di ragionare e di fare collegamenti tra i vari argomenti.

Il voto scaturisce dalla competenza dimostrata dallo studente nell’esposizione delle risposte fornite alle domande formulate. Alla votazione finale concorreranno la conoscenza degli argomenti oggetto delle domande poste allo studente, la capacità di applicare le conoscenze acquisite a specifiche problematiche biochimiche che saranno poste all’attenzione dello studente, la capacità espressiva complessiva dello studente.

Forme fisiologiche e patologiche di Emoglobina

Tipi di inibitori enzimatici

Livelli di organizzaione strutturale delle proteine

Potere tampone degli aminoacidi

Molecole implicate nella regolazione del ciclo cellulare

Regolazione dell'espressione genica

Biosintesi proteica

Tipi di recettori ormonali

Secondi messaggeri intracellulari

Apoptosi e necrosi

Inibizione enzimatica

Definizione di costante di Michaelis-Menten e suo significato;

Fattori che influenzano il legame dell'emoglobina con l'ossigeno;

Proteine G eterotrimeriche