Chimica biologica

Programma del corso:
Il programma svolto durante il Corso metterà òo studente in grado di:
Proteine
1. mettere in relazione proprietà strutturali e funzionali di proteine fibrose e globulari (collagene, immunoglobuline, miosina, emoglobina, mioglobina)
2. analizzare le modalità d'interazione delle proteine con altre molecole
Enzimi e catalisi biologica
1. descrivere le caratteristiche e la natura della catalisi enzimatica
2. descrivere ed applicare i fondamenti della cinetica enzimatica
3. spiegare le differenti modalità di regolazione della attività enzimatica
4. descrivere sommariamente i principi su cui si basano le tecniche di dosaggio della attività enzimatica
5. conoscere i criteri di classificazione internazionale degli enzimi
Energetica e funzioni mitocondriali
1. dimostrare come l'energia liberata nelle ossidoriduzioni biologiche può essere utilizzata per la formazione di legami ad alto contenuto energetico
2. illustrare la funzione dei mitocondri e i principali meccanismi del suo controllo
3. spiegare come l'ossidazione di zuccheri, grassi e proteine produca energia metabolica e riconoscere il ruolo conclusivo del ciclo di Krebs nell'intero processo
Metabolismo dei carboidrati
1. illustrare il metabolismo energetico del glucosio in condizioni aerobiche ed anaerobiche
2. illustrare le principali via di utilizzazione del glucosio e spiegare il significato della formazione delle riserve glucidiche e dello shunt dei pentosi
3. conoscere le vie di utilizzazione di galattosio, fruttosio, ac.glucuronico e amminozuccheri
4. conoscere i meccanismi attraverso i quali i vari processi metabolici dei glicidi sono regolati
5. mettere in relazione le proprietà strutturali di proteoglicani, glicoproteine e glicolipidi con il loro ruolo metabolico
Metabolismo dei lipidi
1. correlare le caratteristiche strutturali dei diversi lipidi alle loro funzioni
2. illustrare le principali vie di sintesi e di degradazione degli acidi grassi, dei trigliceridi e dei principali lipidi complessi
3. conoscere le modalità di accumulo e utilizzo dei trigliceridi
4. illustrare il metabolismo del colesterolo e la sua regolazione
5. spiegare i meccanismi tramite i quali i lipidi sono veicolati nei diversi distretti dell'organismo
Metabolismo degli amminoacidi
1. conoscere le diverse possibilità metaboliche degli amminoacidi
2. conoscere le modalità attraverso le quali il nostro organismo è in grado di utilizzare ed eliminare il gruppo amminico come urea
3. dimostrare come lo scheletro carbonioso degli amminoacidi possa essere usato a scopo energetico o per la sintesi di glucidi o di acidi grassi
4. illustrare il processo di incorporazione degli amminoacidi nelle proteine e la sua regolazione
5. descrivere il metabolismo e la funzione di lipidi biologicamente attivi
Metabolismo dei nucleotidi
1. conoscere sommariamente le vie di biosintesi e degradazione degli acidi desossi- e ribonucleici
2. descrivere le vie di biosintesi dei nucleotidi e di degradazione dei nucleotidici purinici e pirimidinici
3. spiegare le cause biochimiche dell'accumulo di acido urico
Membrane biologiche
1. descrivere la composizione e le proprietà delle membrane biologiche
2. spiegare il ruolo delle membrane biologiche nel definire la compartimentazione cellulare
3. conoscere le basi molecolari dei processi di trasporto attraverso le membrane
4. illustrare i principali metodi di studio delle membrane biologiche, inclusi i sistemi di membrane modello
Correlazioni metaboliche e biochimica dei tessuti
1. descrivere la struttura, la biosintesi e la secrezione degli ormoni e mediatori inter- ed intracellulari e il loro ruolo a livello cellulare e molecolare
2. conoscere l'organizzazione del metabolismo nelle fasi di alimentazione e digiuno (regolazione della glicolisi e del metabolismo del glicogeno, della gluconeogenesi e della chetogenesi)
3. spiegare su base biochimica l'omeostasi della glicemia
4. conoscere le modalità di trasporto ed eliminazione dei cataboliti terminali
5. conoscere le caratteristiche molecolari e metaboliche di diversi tessuti
a - fegato (comprensivo della metabolismo degli xenobiotici e dell'etanolo):
b - tessuto adiposo
c - sangue (comprensivo delle proteine plasmatiche, delle emoglobine patologiche, dei pigmenti biliari,della emocoagulazione,)
d - tessuto connettivo (comprensivo della metabolismo del collagene)
e - tessuto muscolare striato, liscio e cardiaco (comprensivo dei meccanismi biochimici della contrazione muscolare)
f - tessuto osseo (comprensivo dell'omeostasi del calcio e del fosforo)
g - rene (comprensivo dei meccanismi dell'equilibrio idro-elettrolitico e acido-base)
h - tessuto nervoso (comprensivo del meccanismo biochimico della neurotrasmissione e della biochimica della visione)
Biochimica della Nutrizione
1. individuare i principi nutritivi, distinguendo fra energetici, plastici, essenziali
2. conoscere i processi biochimici coinvolti nella digestione e nell'assorbimento dei diversi principi nutritivi
3. acquisire il concetto di valore calorico di un alimento
4. valutare le richieste energetiche nelle diverse situazioni fisiologiche (metabolismo basale e funzionale)
5. indicare le caratteristiche di una dieta appropriata (compresi i concetti di livelli di assunzione giornalieri) e analizzare il suo ruolo nel mantenimento dell'omeostasi
6. spiegare il ruolo biologico delle vitamine idro- e liposolubili

Programma del corso:
Proteine
1. mettere in relazione proprietà strutturali e funzionali di proteine fibrose e globulari (collagene, immunoglobuline, miosina, emoglobina, mioglobina)
2. analizzare le modalità d'interazione delle proteine con altre molecole
Enzimi e catalisi biologica
1. descrivere le caratteristiche e la natura della catalisi enzimatica
2. descrivere ed applicare i fondamenti della cinetica enzimatica
3. spiegare le differenti modalità di regolazione della attività enzimatica
4. descrivere sommariamente i principi su cui si basano le tecniche di dosaggio della attività enzimatica
5. conoscere i criteri di classificazione internazionale degli enzimi
Energetica e funzioni mitocondriali
1. dimostrare come l'energia liberata nelle ossidoriduzioni biologiche può essere utilizzata per la formazione di legami ad alto contenuto energetico
2. illustrare la funzione dei mitocondri e i principali meccanismi del suo controllo
3. spiegare come l'ossidazione di zuccheri, grassi e proteine produca energia metabolica e riconoscere il ruolo conclusivo del ciclo di Krebs nell'intero processo
Metabolismo dei carboidrati
1. illustrare il metabolismo energetico del glucosio in condizioni aerobiche ed anaerobiche
2. illustrare le principali via di utilizzazione del glucosio e spiegare il significato della formazione delle riserve glucidiche e dello shunt dei pentosi
3. conoscere le vie di utilizzazione di galattosio, fruttosio, ac.glucuronico e amminozuccheri
4. conoscere i meccanismi attraverso i quali i vari processi metabolici dei glicidi sono regolati
5. mettere in relazione le proprietà strutturali di proteoglicani, glicoproteine e glicolipidi con il loro ruolo metabolico
Metabolismo dei lipidi
1. correlare le caratteristiche strutturali dei diversi lipidi alle loro funzioni
2. illustrare le principali vie di sintesi e di degradazione degli acidi grassi, dei trigliceridi e dei principali lipidi complessi
3. conoscere le modalità di accumulo e utilizzo dei trigliceridi
4. illustrare il metabolismo del colesterolo e la sua regolazione
5. spiegare i meccanismi tramite i quali i lipidi sono veicolati nei diversi distretti dell'organismo
Metabolismo degli amminoacidi
1. conoscere le diverse possibilità metaboliche degli amminoacidi
2. conoscere le modalità attraverso le quali il nostro organismo è in grado di utilizzare ed eliminare il gruppo amminico come urea
3. dimostrare come lo scheletro carbonioso degli amminoacidi possa essere usato a scopo energetico o per la sintesi di glucidi o di acidi grassi
4. illustrare il processo di incorporazione degli amminoacidi nelle proteine e la sua regolazione
5. descrivere il metabolismo e la funzione di lipidi biologicamente attivi
Metabolismo dei nucleotidi
1. conoscere sommariamente le vie di biosintesi e degradazione degli acidi desossi- e ribonucleici
2. descrivere le vie di biosintesi dei nucleotidi e di degradazione dei nucleotidici purinici e pirimidinici
3. spiegare le cause biochimiche dell'accumulo di acido urico
Membrane biologiche
1. descrivere la composizione e le proprietà delle membrane biologiche
2. spiegare il ruolo delle membrane biologiche nel definire la compartimentazione cellulare
3. conoscere le basi molecolari dei processi di trasporto attraverso le membrane
4. illustrare i principali metodi di studio delle membrane biologiche, inclusi i sistemi di membrane modello
Correlazioni metaboliche e biochimica dei tessuti
1. descrivere la struttura, la biosintesi e la secrezione degli ormoni e mediatori inter- ed intracellulari e il loro ruolo a livello cellulare e molecolare
2. conoscere l'organizzazione del metabolismo nelle fasi di alimentazione e digiuno (regolazione della glicolisi e del metabolismo del glicogeno, della gluconeogenesi e della chetogenesi)
3. spiegare su base biochimica l'omeostasi della glicemia
4. conoscere le modalità di trasporto ed eliminazione dei cataboliti terminali
5. conoscere le caratteristiche molecolari e metaboliche di diversi tessuti
a - fegato (comprensivo della metabolismo degli xenobiotici e dell'etanolo):
b - tessuto adiposo
c - sangue (comprensivo delle proteine plasmatiche, delle emoglobine patologiche, dei pigmenti biliari,della emocoagulazione,)
d - tessuto connettivo (comprensivo della metabolismo del collagene)
e - tessuto muscolare striato, liscio e cardiaco (comprensivo dei meccanismi biochimici della contrazione muscolare)
f - tessuto osseo (comprensivo dell'omeostasi del calcio e del fosforo)
g - rene (comprensivo dei meccanismi dell'equilibrio idro-elettrolitico e acido-base)
h - tessuto nervoso (comprensivo del meccanismo biochimico della neurotrasmissione e della biochimica della visione)
Biochimica della Nutrizione
1. individuare i principi nutritivi, distinguendo fra energetici, plastici, essenziali
2. conoscere i processi biochimici coinvolti nella digestione e nell'assorbimento dei diversi principi nutritivi
3. acquisire il concetto di valore calorico di un alimento
4. valutare le richieste energetiche nelle diverse situazioni fisiologiche (metabolismo basale e funzionale)
5. indicare le caratteristiche di una dieta appropriata (compresi i concetti di livelli di assunzione giornalieri) e analizzare il suo ruolo nel mantenimento dell'omeostasi
6. spiegare il ruolo biologico delle vitamine idro- e liposolubili.