BIOCHIMICA

Fornire agli studenti adeguate informazioni sulle principali vie metaboliche e sui processi biochimici che si verificano nell’organismo umano.

Conoscenze di base di Chimica generale e di Chimca organica.

Obbligatoria

Amminoacidi, peptidi e proteine: struttura e classificazione. Stereoisomeria. Legame peptidico. Peptidi di importanza biologica. Struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria delle proteine e legami stabilizzanti tali strutture. Strutture supersecondarie. Definizione di dominio proteico. Denaturazione. Idrolisi enzimatica e chimica. Classificazione delle proteine. Proteine fibrose e proteine globulari. Classificazione strutturale delle proteine. Proteine fibrose: cheratine, fibroina della seta, collageno, elastina. Il collageno: struttura primaria, struttura secondaria (tripla elica allungata); sintesi e modificazioni post-traduzionali (idrossilazione delle proline e della lisina; ruolo dell’acido ascorbico; glicosilazioni; trasformazione del pro-collageno in collageno; ossidazione delle lisine e formazione di legami crociati). Folding e denaturazione delle proteine. Misfolding proteico e patologie umane.

Porfirine e gruppo eme. Struttura della mioglobina, dell’emoglobina e delle catene globiniche. classificazione delle catene globiniche. Curva di saturazione con ossigeno dell’emoglobina e della mioglobina. L’emoglobina come proteina allosterica. Struttura dell’ossiemoglobina e della deossiemoglobina. Effetto Bohr; 2,3 BPG. Emoglobina e trasporto ematico della CO₂. Emoglobina e regolazione dell’equilibrio acido-base. Emoglobina fetale. Basi molecolari delle emoglobinopatie e talassemie.

Vitamine e coenzimi.

Enzimi: definizione, distribuzione, nomenclatura, meccanismo d’azione, specificità, affinità, isoenzimi, sistemi multi-enzimatici. Cinetica enzimatica: meccanismi catalitici, fattori che influenzano la velocità di reazione, determinazione dell’attività enzimatica e della costante di Michaelis-Menten. Diagramma di Lineweaver-Burk o diagramma dei doppi reciproci. Fattori che influenzano l'attività enzimatica. Inibizione enzimatica, regolazione degli enzimi: allosterica, multipla, modificazioni covalenti, associazione/dissociazione, induzione.

Metabolismo energetico: Catena respiratoria mitocondriale e sua regolazione, inibitori e disaccoppianti; controllo respiratorio; disaccoppianti. Termogenina e tessuto adiposo bruno.

Acidi nucleici: DNA e RNA: Strutture e funzioni; duplicazione, riparazione, trascrizione, modificazioni post-trascrizionali (maturazione RNA). Codice genetico e biosintesi proteica. Controllo dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti.

Caratteristiche generali della trasduzione dei segnali. Vie di trasduzione dei segnali. Recettori a sette tratti transmembrana, proteine G, enzimi effettori (adenilato ciclasi, fosfolipasi C), secondi messaggeri (cAMP, IP₃, DAG, Ca²⁺). Ciclo dei fosfoinositidi. PKA e PKC. GMP ciclico e NO. Recettori ad attività tirosin chinasica. Cascate chinasiche. Via delle MAP chinasi. Regolazione della trascrizione da parte di ormoni steroidei

Effetti metabolici e fisiologici, recettori, vie di trasduzione del segnale dei seguenti ormoni: insulina, glucagone, adrenalina, cortisolo.

Aspetti biochimici del ciclo cellulare e dell’apoptosi.

Metabolismo glucidico e sua regolazione: Digestione ed assorbimento dei glucidi; glicogenosintesi, glicogenolisi, glicolisi, ciclo di Krebs, via dei pentosi, gluconeogenesi. Metabolismo dell’acido glucuronico, del fruttosio e del galattosio. Formazione di altri monosaccaridi a partire dal glucosio.

Disordini del ricambio glucidico: Pancreas insulare; Insulina (regolazione della secrezione e meccanismo di azione); Diabete (insulino-dipendente e non insulino-dipendente); Alterazione dei principali processi metabolici (glucidico, lipidico e protidico) nel diabete.

Metabolismo lipidico e sua regolazione: Funzioni e classificazione dei lipidi; Trasporto dei lipidi nel sangue (lipoproteine plasmatiche); Beta-ossidazione, alfa-ossidazione e omega-ossidazione degli acidi grassi saturi. Chetogenesi ed utilizzazione dei corpi chetonici. Lipogenesi. Biosintesi del colesterolo e sua regolazione; Malattie da alterato metabolismo dei lipidi (dislipidemie e aterosclerosi).

Metabolismo protidico e sua regolazione: transaminazione, decarbossilazione, desaminazione. Destino metabolico dell’ammoniaca, ciclo dell’urea, metabolismo dei principali aminoacidi (cisteina, valina, leucina, isoleucina, lisina, poliamine, aspartato, glutammato, fenilalanina e tiroxina). Fenilchetonuria e celiachia.

Metabolismo dell’eme: biosintesi, degradazione, itteri, porfirie.

Metabolismo dei nucleotidi e sua regolazione: biosintesi ex-novo dei nucleotidi purinici e pirimidinici, vie di recupero, uricogenesi.

Processi di detossificazione. Metabolismo epatico dell’etanolo.

Radicali liberi e meccanismi di difesa: definizione e caratteristiche fisico-chimiche dei radicali, formazione endogena dei radicali e tossicità, sistemi antiossidanti enzimatici e non enzimatici, patologie ad etiologia radicalica.

1. Nelson Cox. I principi di Biochimica di Lehninger. Zanichelli.

2. Siliprandi N., Tettamanti G. Biochimica Medica. Piccin.

3. Voet D., Voet J.V. Biochimica. Zanichelli.

4. Mathews C.K., e K.E. van Holde K.E. Biochimica. Casa Editrice Ambrosiana.

5. Devlin. Biochimica con aspetti clinici. EdiSES.

Orale