Biochimica

- Fondamenti: caratteristiche chimiche e chimico-fisiche delle molecole biologiche; interazioni tra molecole
- Proteine: caratteristiche e proprietà chimiche e chimico-fisiche degli amminoacidi; caratteristiche chimiche e geometriche del legame peptidico; struttura tridimensionale delle proteine; cenni ai metodi di studio della struttura delle proteine; funzioni principali delle proteine ed esempi (proteine che legano l'ossigeno, anticorpi, etc); cenni ai metodi per l'analisi delle proteine
- Enzimi: principi generali della catalisi; i principi della cinetica enzimatica e modelli matematici che la descrivono; livelli di regolazione dell'attività enzimatica
- Biochimica delle membrane biologiche: struttura chimica, topologia e attività dei principali componenti (proteine e lipidi); aspetti biochimici della trasduzione del segnale; struttura, funzione e modulazione dei principali recettori implicati nella regolazione delle vie metaboliche
- Bioenergetica e termodinamica: i concetti basi del metabolismo, le leggi della termodinamica applicate ai sistemi biologici; meccanismi generali delle principali reazioni biochimiche; concetti generali sul ruolo dei più comuni cosubstrati nelle reazioni biochimiche (composti contenenti legami fosforici altoenergetici e accettori/donatori di elettroni)
- Principi generali della regolazione del metabolismo; principali protein chinasi e protein fosfatasi implicate nella regolazione del metabolismo
- Metabolismo dei carboidrati: richiami alla struttura chimica e stereochimica di monosaccaridi, disaccaridi e polimeri del glucosio; glicolisi (concetti generali, meccanismi e considerazioni termodinamiche delle singole reazioni); gluconeogenesi (meccanismi delle reazioni limitanti, substrati gluconeogenici, correlazioni con ciclo di Cori e ciclo dell'alanina); via dei pentoso fosfati (meccanismi delle reazioni limitanti); metabolismo del glicogeno (struttura della particella del glicogeno, enzimi e reazioni della via di sintesi e degradazione); regolazione coordinata di glicolisi e gluconeogenesi; regolazione coordinata di sintesi e degradazione del glicogeno
- Ciclo dell'acido citrico: struttura del complesso della piruvato deidrogenasi e meccanismo della reazione; struttura dei complessi enzimatici, meccanismi e considerazioni termodinamiche delle singole reazioni del ciclo; meccanismi e punti di regolazione dell'intero ciclo
- Catabolismo degli acidi grassi: fonti e caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei principali lipidi alimentari; sistemi di trasporto in circolo dei lipidi; lipolisi dei triacilgliceroli a livello sistemico e intracellulare; vie di ossidazione degli acidi grassi: struttura dei complessi enzimatici e meccanismi delle reazioni; sintesi e destino dei corpi chetonici
- Catabolismo degli amminoacidi: fonti esogene ed endogene di amminoacidi; reazioni di transamminazione (meccanismo); deamminazione ossidativa del glutammato; ciclo dell'urea (meccanismi delle reazioni e regolazione); destino dello scheletro carbonioso (ciclo degli acidi tricarbossilici, gluconeogenesi e ciclo dell'alanina); bilancio dell'azoto
- Fosforilazione ossidativa: concetti generali della respirazione cellulare, caratteristiche chimiche e strutturali degli accettori universali di elettroni delle reazioni biochimiche; struttura e funzione dei complessi della catena di trasporto degli elettroni (subunità proteiche, cofattori e gruppi prostetici); aspetti molecolari del flusso degli elettroni; reazioni di produzione delle specie reattive dell'ossigeno a livello mitocondriale; il modello chemiosmotico; metodi per la misurazione della respirazione cellulare; struttura, funzione e aspetti termodinamici dell'ATP sintasi; trasporto di elettroni attraverso la membrana mitocondriale (shuttle del malato-aspartato, shuttle del glicerolo 3-fosfato)
- Sintesi dei lipidi: struttura dei complessi enzimatici e meccanismi delle reazioni della biosintesi degli acidi grassi; siti e meccanismi di regolazione; reazioni di allungamento e desaturazione di acidi grassi esogeni ed endogeni; cenni sul metabolismo dell'acido arachidonico; cenni sulle vie di biosintesi dei fosfolipidi; via di biosintesi del colesterolo; omeostasi del colesterolo
- Interrelazioni metaboliche e biochimica di organi e tessuti: fegato, con particolare riferimento al metabolismo glucidico e lipidico; muscolo scheletrico, in relazione alla contrazione muscolare e all'acidosi sistemica; tessuti adiposi, con particolare riferimento ai cicli di lipolisi/lipogenesi e alla termogenesi; caratteristiche metaboliche delle principali cellule cerebrali (neuroni e astrociti)