Syllabus del corso
Obiettivi
Il modulo ha come obiettivo principale quello di fornire i concetti necessari per comprendere i fenomeni biologici e le variazioni energetiche ad essi connessi. Si vuole in tal modo porre le basi per la comprensione in chiave molecolare, dei complessi processi alla base del metabolismo degli esseri viventi
Contenuti sintetici
Enzimologia. Uso diagnostico degli enzimi e degli isoenzimi. Bioenergetica: catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Metabolismo Glucidico: digestione, assorbimento. Glicolisi aerobia ed anaerobia. Regolazione della glicolisi. Sintesi del glicogeno, glicogenolisi e regolazione. Metabolismo del galattosio e del fruttosio. Metabolismo
lipidico: digestione e assorbimento. Catabolismo dei lipidi. Ciclo dell’acido citrico. Lipogenesi. Regolazione della lipolisi e lipogenesi. Metabolismo del colesterolo e dei suoi derivati. Metabolismo dei corpi chetonici. Lipoproteine plasmatiche. Metabolismo proteico: digestione delle proteine, assorbimento e trasporto degli amminoacidi. Metabolismo generale degli amminoacidi. Ciclo dell’urea. Gluconeogenesi e sua regolazione. Metabolismo dei nucleotidi purinici e pirimidinici
Programma esteso
Enzimologia. - Catalisi enzimatica. Cinetica enzimatica. Significato della Vmax e della Km. - Fattori che influenzano l'attività enzimatica. Inibitori. Inibizione metabolica. Inibizione a feedback. Inibizione da prodotto e regolazione delle vie metaboliche. I farmaci come inibitori di enzimi. - Criteri e tecniche per il dosaggio dell’attività enzimatica. Isoenzimi. Uso diagnostico degli enzimi e degli isoenzimi. Bioenergetica - Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa - Utilizzo dell’energia liberata nelle ossidoriduzioni biologiche per la formazione di molecole ad alto contenuto energetico. - Principali meccanismi di controllo. Il rapporto P/O. La produzione di ATP. Le reazioni dell’ATP. La carica energetica. Inibitori e disaccoppianti della fosforilazione ossidativa. Disfunzioni mitocondriali. Metabolismo Glucidico - Digestione, assorbimento e trasporto dei glucidi. - Glicolisi aerobia ed anaerobia. Regolazione metabolica ed ormonale della glicolisi. Resa di ATP. Metabolismo del 2,3 difosfoglicerato. - Shunt dell'esosomonofosfato. Glucosio 6-P deidrogenasi. Produzione di ribosio. Regolazione. - Interconversione degli zuccheri. Metabolismo del galattosio e del fruttosio. Galattosemia. Regolazione della glicemia. - Il metabolismo del glicogeno. Sintesi del glicogeno e glicogenolisi. Regolazione metabolica ed ormonale del metabolismo del glicogeno. - Regolazione metabolica della glicemia. Glicogeno epatico e muscolare. Malattie da accumulo di glicogeno. Regolazione ormonale della glicemia e diabete mellito.
Metabolismo lipidico - Digestione e assorbimento dei lipidi - Catabolismo dei lipidi. Lipolisi. Le lipasi. β-ossidazione degli acidi grassi. Ruolo della carnitina. Resa di ATP. - Ciclo di Krebs. Reazioni del ciclo dell’acido citrico. Resa in ATP e relazioni con la catena respiratoria. - Anabolismo lipidico. Lipogenesi: biosintesi degli acidi grassi; sintesi degli acidi grassi insaturi e polinsaturi; biosintesi dei trigliceridi. Regolazione della lipolisi e
lipogenesi. - Metabolismo del colesterolo e dei suoi derivati. Il colesterolo di origine alimentare. Biosintesi del colesterolo. Regolazione della sintesi del colesterolo. Conversione del colesterolo in steroli neutri e in sali
biliari. - Metabolismo dei lipidi complessi. Metabolismo dei glicerofosfolipidi e degli sfingolipidi. - Chetogenesi e sua regolazione. Metabolismo dei corpi chetonici. Lipoproteine plasmatiche e trasporto dei lipidi - Metabolismo delle lipoproteine. Apolipoproteine. Trasporto dei lipidi esogeni tramite i chilomicroni. Trasporto dei lipidi endogeni da parte di VLDL, IDL e LDL. HDL e trasporto inverso del colesterolo. Recettori delle lipoproteine. Dislipidemie. Metabolismo proteico - Digestione delle proteine, assorbimento e trasporto degli amminoacidi. - Metabolismo generale degli amminoacidi. Transaminasi. Deaminazione. Glutammatodeidrogenasi. Aminoacidi glucogenetici e chetogenetici. Metabolismo degli aminoacidi a catena ramificata. Fenilchetonuria - Reazioni del ciclo dell’urea. Regolazione. Eliminazione extraepatica di ammoniaca.
Glutammato e glutammina - Gluconeogenesi e sua regolazione. Metabolismo dei nucleotidi pirimidinici e purinici - Biosintesi delle pirimidine e delle purine. Biosintesi dei desossiribonucleotidi. Sintesi del timidilato e ciclo del tetraidrofolato. - Catabolismo delle purine. Le vie di recupero dei nucleotidi purinici. Antimetaboliti. Regolazione del metabolismo dei nucleotidi. Formazione ed eliminazione dell'acido urico e aspetti clinici connessi. Ormoni e secondi messaggeri - Ormoni e recettori. Meccanismi di azione e di regolazione dell'attività ormonale. - Ormoni gastroenteropancreatici: insulina, glucagone, somatostatina. -Ormoni ipotalamici e ipofisari. Ormoni di rilascio. GH. Prolattina. ACTH. Vasopressina. Ossitocina. - Ormoni della tiroide. Ormoni della corticale del surrene. Ormoni sessuali. - Endocannabinoidi - Omeostasi e ruolo regolatorio del Calcio e del Fosforo. Calcitonina. Vitamina D/calcitriolo. Paratormone. - Omeostasi dell’acqua. Il sistema renina-angiotensina. Peptidi natriuretici. Adrenomedulina Biochimica del tessuto nervoso e della visione - Biosintesi e catabolismo dei neurotrasmettitori. Recettori ionotropici e metabotropici. - Catecolamine. Neurotossine. Ammine biogene: significato biologico e metabolismo. - Meccanismo della visione: La cascata rodopsina-GMP ciclico. Radicali liberi. Meccanismi biochimici di formazione ed eliminazione Biochimica del fegato, comprensiva del metabolismo dell'etanolo - Ruolo del fegato nella gluconeogenesi. Il ciclo alanina-glucosio. Il ciclo lattato-glucosio. Il metabolismo dell’etanolo. Alcool e aldeide deidrogenasi. DMS. Meccanismi epatici di detossificazione. Biochimica del sangue e della coagulazione - Modalità di trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica e sua regolazione - Emoglobina. Legame cooperativo dell’ossigeno. Trasporto isoidrico
dell’anidride carbonica. Il legame con l’ossigeno nelle emoglobine patologiche. Biosintesi dell’eme. Basi biochimiche dell’equilibrio acidobase. - Catabolismo dell'emoglobina; pigmenti biliari. Degradazione
dell’emoglobina. Bilirubina e ittero. Bilirubina diretta e indiretta. - P r o t e i n e p l a s m a t i c h e - B i o c h i m i c a d e l l ’ e r i t r o c i t a ; S h u n t dell'esosomonofosfato. Acido lattico. Glutatione - Biochimica della
emocoagulazione; la cascata della coagulazione del sangue. Anticoagulanti e fibrinolisi.
Prerequisiti
Conoscenze relative ai corsi propedeutici indicati nel regolamento del corso di laurea
Modalità didattica
Nel periodo di emergenza Covid-19 le lezioni si svolgeranno in remoto asincrono con alcuni eventi in sincrono e alcuni in presenza fisica.
Si organizzeranno durante il periodo delle lezioni, gruppi in presenza per la discussione di argomenti e esercitazioni di gruppo in presenza e /o in online in sincrono
Materiale didattico
1. Devlin Biochimica V ed. – EDISES
2. Siliprandi and Tettamanti V ed Biochimica Medica- Piccin.
3. Ferrier Le basi della Biochimica 2ed Zanichelli
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Tutti gli studenti accedono ad una prova scritta seguita da colloquio orale. La prova scritta è composta da 27 quiz, di cui circa 20 a risposta singola ed i restanti a risposta multipla.
Per lo svolgimento della prova scritta viene
assegnato un tempo di un'ora. Lo studente viene ammesso a sostenere l'orale se
il punteggio delle risposte raggiunge un minimo di 17. L’orale viene
effettuato lo stesso giorno, dopo la correzione dello scritto e dura circa 20
minuti per ogni candidato. Le domande proposte nella prova scritta sono
volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, con
particolare riferimento all’acquisizione di conoscenze relative al metabolismo
cellulare e d’organo . Nella prova orale, prendendo spunto dai quesiti dello
scritto, si richiede allo studente di spiegare/approfondire alcune delle
risposte fornite (sia tra quelle fornite sbagliate che corrette), allo scopo di
verificare la corretta interpretazione della domanda ed il ragionamento che ha
portato alla risposta. Viene inoltre valutata la conoscenza delle
principali vie metaboliche, e delle interazioni biochimiche fra le cellule o nei
diversi organi/tessuti e delle disfunzioni biochimiche che .
Orario di ricevimento
Ricevimento su appuntamento
Aims
The module main objective is to provide students with the concepts necessary for understanding biological
phenomena and the energetic variation associated with them. The course will focus on how to place the molecular basis for understanding the complex processes underlying the metabolism of living creatures
Contents
Enzymology. Diagnostic use of enzymes and isoenzymes. Bioenergetics: respiratory chain and oxidative phosphorylation. Glucose metabolism: digestion, absorption. Aerobic and anaerobic glycolysis. Regulation of glycolysis. Glycogen synthesis and glycogenolysis and regulation. Galactose and fructose metabolism. Lipid metabolism: digestion and absorption. Catabolism of lipids. Citric acid cycle. Lipogenesis. Regulation of lipolysis and lipogenesis. Metabolism of cholesterol and its derivatives. Metabolism of ketone bodies. Lipoprotein
metabolism of plasma lipoproteins. Protein metabolism: digestion, absorption, and transport of amino acids. General metabolism of amino acids. Urea cycle. Gluconeogenesis and its regulation. Purine and pyrimidine metabolism
Textbook and teaching resource
1. Devlin Biochimica V ed.– EDISES
2. Siliprandi and Tettamanti V ed Biochimica Medica- Piccin.
3. Ferrier Le basi della Biochimica 2ed Zanichelli