Biochimica e fondamenti di biochimica umana

A.A. 2018/2019
Insegnamento per
11
Crediti massimi
88
Ore totali
SSD
BIO/10
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso si prefigge di fornire le conoscenze necessarie per la comprensione dei processi biochimici alla base delle funzioni cellulari e dell'organismo
Adeguate conoscenze e comprensione di struttura e funzione delle macromolecole di interesse biologico, con particolare attenzione alle proteine, e di composizione, organizzazione e dinamica delle membrane biologiche con particolare riferimento ai meccanismi di trasporto e di trasduzione del segnale.
Adeguate conoscenze delle vie metaboliche e delle loro integrazioni e regolazioni.
Adeguate conoscenze dei meccanismi di controllo omeostatico
Alla fine del corso, lo studente possiederà le adeguate basi culturali per comprendere le specificità d'organo e tessuto e per affrontare lo studio delle materie successive, soprattutto della patologia generale e della farmacologia. Avrà inoltre acquisito la capacità critica necessaria a riconoscere e prevedere i diversi adattamenti metabolici conseguenti ai mutamenti alimentari o ambientali. Tali conoscenze e abilità verranno certificate dal superamento dell'esame.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 11
Lezioni: 88 ore
Programma
STRUTTURA COMPOSIZIONE ORGANIZZAZIONE
La logica biochimica della materia vivente
Basi cellulari, chimiche, fisiche, genetiche ed evolutive.
Acqua e interazioni deboli nei sistemi acquosi
Le proteine. Struttura e funzione.
Elementi strutturali e organizzazione tridimensionale delle proteine.
Proteine fibrose: proteine strutturali. Collagene, cheratina.
Proteine globulari.
Cinetica e termodinamica del ripiegamento delle proteine, ripiegamento assistito: disolfuro isomerasi, chaperonine.
Le proteine che legano l'ossigeno: mioglobina ed emoglobina.
Trasporto dell'ossigeno nel sangue
Immunoglobuline: Interazione antigene-anticorpo.
Gli enzimi:come lavorano gli enzimi; coenzimi e vitamine idrosolubili; fattori che influenzano l'attività enzimatica; cinetica enzimatica; regolazione dell'attività enzimatica.
Compartimentazione e comunicazione nei processi biochimici
Membrane biologiche, composizione, organizzazione e dinamica delle membrane.
Sistemi di trasporto di molecole e ioni attraverso la membrana.
Biosegnalazione: meccanismi di traduzione del segnale.
Recettori di membrana accoppiati a proteine G e secondi messaggeri; recettori con attività enzimatica, domini proteici e complessi multiproteici nella traduzione del segnale
BIOENERGETICA E METABOLISMO
Introduzione al metabolismo.
Organizzazione del metabolismo: catabolismo e anabolismo.
Principi di bioenergetica.
Composti ad alto contenuto energetico; trasferimento di gruppi fosforici e ATP.
Ossidoriduzioni biologiche.
Fosforilazione ossidativa
trasporto degli elettroni nei mitocondri; sintesi di ATP; ATP-ADP traslocasi.
Regolazione della fosforilazione ossidativa.
Carboidrati
Mono- e disaccaridi; polisaccaridi.
Digestione e assorbimento dei carboidrati.
Glicolisi: destino del piruvato in anaerobiosi e aerobiosi.
Regolazione della glicolisi.
Acetil-CoA intermedio comune dei processi ossidativi.
Ciclo degli acidi tricarbossilici e sua regolazione.
Sintesi e degradazione del glicogeno.
Regolazione di glicogenolisi e glicogenosintesi.
Shunt dell'esoso monofosfato, interconversione dei saccaridi e loro regolazione.
Glicoconiugati.
Proteoglicani, glicoproteine glicolipidi.
Le catene oligosaccaridiche nei meccanismi di informazione cellulare.
Lipidi
Lipidi semplici e lipidi complessi.
Lipidi essenziali.
Digestione e assorbimento dei lipidi
Trasporto dei lipidi: le lipoproteine.
Lipolisi, ossidazione degli acidi grassi e loro regolazione.
Formazione dei corpi chetonici.
Biosintesi degli acidi grassi e dei trigliceridi e loro regolazione.
Metabolismo del colesterolo e sua regolazione.
Derivati del colesterolo:acidi biliari, ormoni steroidei
Fosfolipidi e glicolipidi: metabolismo e funzione
Lipidi come molecole segnale: eicosanoidi, mediatori sfingolipidici
Proteine e composti azotati*
Digestione e assorbimento delle proteine.
Valore biologico delle proteine.
Aminoacidi essenziali.
Bilancio azotato.
Turnover e degradazione intracellulare delle proteine.
Sintesi e degradazione degli amminoacidi.
Aminoacidi gluco e chetogenici.
Metabolismo dell'ammoniaca.
Ciclo dell'urea.
Gluconeogenesi; regolazione coordinata di gluconeogenesi e glicolisi.
Chetogenesi.
Molecole che derivano dagli aminoacidi.
Creatina, amine biogene, ossido di azoto.
Sintesi e degradazione del gruppo eme.
Sintesi e degradazione dei nucleotidi purinici e pirimidinici.
Acido urico.
BASI MOLECOLARI DEL CONTROLLO DELLE ATTIVITA' CELLULARI
Regolazione della trascrizione: fattori di crescita e ormoni steroidei.
Via di signaling di PI3K/Akt
Regolazione del ciclo cellulare: cicline e protein chinasi ciclina-dipendenti
Oncogeni, soppressori tumorali. Morte cellulare programmata.

* La biosintesi degli acidi nucleici (RNA e DNA) e delle proteine e la regolazione dell'espressione genica verranno trattate nel corso di Biologia Molecolare

Principi di nutrizione
Fabbisogno energetico, macronutrienti, vitamine idrosolubili e liposolubili, oligoelementi.
Regolazione ormonale e integrazione metaboliche nell'uomo
Ormoni strutture, funzioni.
Regolazione ormonale del metabolismo energetico.
Concetto di omeostasi; interrelazioni e integrazioni metaboliche tra i diversi tessuti; ciclo digiuno-alimentazione, digiuno prolungato e condizioni di stress, esercizio fisico.
Equilibrio acido base e sua regolazione.
Omeostasi del calcio: omeostasi cellulare e sistemica
Metabolismo del ferro
I sistemi sensoriali
Meccanismi molecolari della visione, dell'olfatto, del gusto, del tatto
Reattività dell'ossigeno
Le specie reattive dell'ossigeno, dell'azoto e stress ossidativo
Danno causato da specie radicaliche
Difese antiossidanti
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame consiste di una prova scritta e di una prova orale, entrambe obbligatorie e inscindibili; per sostenere la prova orale è necessario aver superato la prova scritta. La prova scritta, basata su test a risposta multipla, punta ad accertare le conoscenze dello studente sugli argomenti trattati nell'ambito della biochimica generale. La prova orale consiste in un colloquio volto ad accertare, oltre che le conoscenze, la capacità di comprensione ed integrazione di tutti gli argomenti trattati nel corso.
Un carissimo saluto
Paola Viani
Materiale didattico e bibliografia
Si consiglia uno di questi testi a scelta:
I Principi di Biochimica di Lehninger IV edizione, Nelson D.L, Cox M.M., Zanichelli Editore
Fondamenti di Biochimica II edizione, Voet J.G. Voet D. Pratt C.W., Zanichelli Editore.
Biochimica VI edizione, Berg J., Tymoczko J.L. Stryer, Zanichelli Editore
Biochimica per la discipline biomediche II edizione, Baynes J.W e Dominiczak M.H., Casa Editrice
Ambrosiana.
Biochimica Medica III edizione, Siliprandi N. Tettamanti G., Piccin Editore.
Periodo
annuale
Periodo
annuale
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
L.I.T.A. - Segrate, Via fratelli Cervi 93, 20090 Segrate, Milano
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
Ricevimento:
su appuntamento