Course Syllabus
Obiettivi
BIOCHIMICA GENERALE
Il modulo ha come obiettivo principale quello di fornire agli studenti 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.
BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA
Il modulo si propone di descrivere con linguaggio biochimico e molecolare, i complessi fenomeni di comunicazione, interazione e controllo delle funzioni cellulari e tissutali.
BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA
Lo studente deve sapere:
- descrivere ruolo limiti e finalità dei test biochimico clinici;
- illustrare le cause di variabilità biologica, analitica e pre-analitica in Biochimica clinica;
- illustrare il significato del controllo di qualità in BC
- descrivere i concetti di traguardo analitico, intervalli di riferimento, livelli desiderabili, livelli decisionali, sensibilità, specificità e valore predittivo delle indagini biochimico-cliniche;
- illustrare il concetto di marcatore di funzionalità e di lesione, applicato alla diagnostica epatica e cardiaca;
- descrivere le principali indagini di laboratorio utili nella esplorazione del metabolismo glucidico, delle alterazioni delle proteine plasmatiche, delle coagulopatie, delle emoglobinopatie, delle dislipidemie delle alterazioni dell’osso e metabolismo minerale;
- descrivere l’utilizzo dei marcatori biochimici dineoplasia.
Contenuti sintetici
BIOCHIMICA GENERALE E BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA
Il corso si propone di educare lo studente a ragionare in termini molecolari sui principali metabolismi cellulari; comprendere e spiegare a livello molecolare i sistemi di controllo delle funzioni cellulari e tissutali, in particolare del tessuto connettivo, dell’osso e del dente. Inoltre il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali circa le indagini biochimico-cliniche nei confronti delle principali alterazioni di organi/tessuti di rilievo in campo odontoiatrico.
BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA
Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali circa le indagini biochimico-cliniche nei confronti delle principali alterazioni di organi/tessuti di rilievo in campo odontoiatrico.
Programma esteso
BIOCHIMICA GENERALE
Enzimologia: Catalisi e cinetica enzimatica.Significato della Vmax e della Km. Fattori che influenzano l’attività enzimatica. Inibitori. Enzimi allosterici. Isoenzimi. Uso diagnostico degli enzimi e degli isoenzimi
Bioenergetica: Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Molecole ad alto contenuto energetico. La produzione di ATP. Inibitori e disaccoppianti della fosforilazione ossidativa.
Metabolismo Glucidico: Digestione, assorbimento e trasporto dei glucidi. Glicolisi aerobica e anaerobica. Regolazione metabolica e ormonale della glicolisi. Sintesi del glicogeno e glicogenolisi. Regolazione metabolica e ormonale del metabolismo del glicogeno. Interconversione degli zuccheri. Metabolismo del galattosio e del fruttosio.
Metabolismo lipidico: Digestione e assorbimento dei lipidi. Catabolismo dei lipidi. betaossidazione degli acidi grassi. Ruolo della carnitina. Ciclo dell’acido citrico.
Lipogenesi: biosintesi degli acidi grassi; biosintesi dei trigliceridi. Regolazione della lipolisi e lipogenesi. Metabolismo del colesterolo e dei suoi derivati. Conversione del colesterolo in ormoni steroidei e in sali biliari. Metabolismo dei corpi chetonici. Lipoproteine plasmatiche. Metabolismo delle lipoproteine. Recettori delle lipoproteine.
Metabolismo proteico: Digestione delle proteine, assorbimento e trasporto degli amminoacidi. Metabolismo generale degli amminoacidi. Gluconeogenesie sua regolazione. Metabolismo dei nucleotidi purinici e pirimidinici:Biosintesi delle purine e delle pirimidine. Vie di recupero dei nucleotidi purinici.
BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA
Regolazione metabolica della glicemia: Glicogeno epatico e muscolare. Regolazione ormonale della glicemia. Ormoni gastroenteropancreatici: insulina, glucagone.
Ormoni: Ormoni ipotalamici e ipofisari. Ormoni di rilascio. GH. Prolattina. ACTH. Vasopressina. Ossitocina. Ormoni della tiroide. Ormoni della corticale del surrene. Ormoni sessuali. Ormoni della regolazione senso fame/sazietà.
Biochimica del tessuto nervoso: Biosintesi e catabolismo dei neurotrasmettitori. Neurotossine. Biochimica del sangue e della coagulazione: Elementi figurati del sangue e proteine plasmatiche. Emoglobina mioglobina e trasporto dell’ossigeno. La cascata della coagulazione del sangue. Anticoagulanti e fibrinolisi.
Biochimica delegato: Ruolo del fegato nella gluconeogenesi. Ciclo dell'urea e meccanismi extra-epatici di eliminazione dell'ammoniaca. Reazioni del ciclo dell’urea. Eliminazione extra epatica di ammoniaca. Glutammato e glutammina. Meccanismi epatici di detossificazione. Degradazione dell’emoglobina. Metabolismo dell’etanolo. Stress ossidativo e radicali liberi.
Biochimica del tessuto muscolare scheletrico e del miocardio: Struttura e proteine muscolari. Meccanismo della contrazione.Metabolismo energetico muscolare.
Biochimica del tessuto connettivo: proteoglicani, glicoproteine, collagene, elastina.
Omeostasi e ruolo regolatore del Calcio e del Fosforo: Calcitonina, Vitamina D, Paratormone.
Biochimica dell’osso e del dente: Macromolecole della matrice organica. Mineralizzazione dellosso e del dente. Riassorbimento osseo. Fattori di crescita e ormoni che agiscono sulle cellule dellosso. Biochimica della saliva.
Biochimica della nutrizione: Aspetti biochimici dei processi digestivi e dell’assorbimento dei nutrienti. Metabolismo basale. Principi di alimentazione. Vitamine idrosolubili e liposolubili. Omeostasi dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine. Il ciclo alimentazione-digiuno.
BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA
La Biochimica clinica: ruolo limiti e finalità. Variabilità biologica, variabilità analitica e pre-analitica in Biochimica clinica. Traguardi analitici e controllo di qualità in Biochimica clinica.
I termini di confronto dei dati biochimico-clinici: intervalli di riferimento, livelli desiderabili, livelli decisionali. Sensibilità, specificità e valore predittivo delle indagini biochimico-cliniche. Esplorazione del metabolismo glucidico. Biochimica clinica delle proteine plasmatiche e delle coagulopatie. Biochimica clinica dei lipidi e delle lipoproteine plasmatiche. Biochimica clinica delle emoglobinopatie. Biochimica clinica dell’osso e metabolismo minerale. Enzimi e altri marcatori macromolecolari di funzionalità e di lesione. Marcatori biochimici di neoplasia.
Prerequisiti
Obiettivi del corso di Scienze Propedeutiche (trattasi dei corsi indicati nelle propedeuticità del Regolamento).
Modalità didattica
Tutte le lezioni sono svolte in presenza in modalità erogativa:
-40 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza.
Materiale didattico
TESTO UNICO PER BIOCHIMICA GENERALE E SISTEMATICA UMANA:
Siliprandi/Tettamanti: Biochimica Medica. Piccin
Devlin T.M.: Biochimica (con aspetti clinici). Idelson-Gnocchi
Ferrier D.: Le basi della biochimica. Zanichelli
Nelson D.L. et al.: Introduzione alla biochimica di Lehninger. Zanichelli
Ferguson D.B.: Biologia del cavo orale. Zanichelli/CEA
Maccarrone M.: Fondamenti di Biochimica Umana ed Zanichelli
TESTO UNICO PER BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA:
Federici G., Medicina di laboratorio, McGraw-Hill
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo anno di corso, secondo semestre.
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 test a risposta chiusa, (20 a risposta singola ed i restanti a risposta multipla).
20 quesiti valutano la preparazione dello studente sugli argomenti di BIOCHIMICA GENERALE e di BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA, i restanti 7 vertono su argomenti di BIOCHIMICA CLINICA . 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 20-30 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 ed al corretto utilizzo dei test di laboratorio nei vari ambiti diagnostici.
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 determinano alterazioni dei principali parametri ematochimici.
Orario di ricevimento
Ricevimento previo appuntamento
Bulbarelli Tel. Ufficio 026448 8221
alessandra.bulbarelli@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
GENERAL BIOCHEMISTRY
The form main objective is to provide students with the concepts necessary for understanding biological phenomena and changes in energy associated with them. The course will focuses on how place the molecular basis for understanding the complex processes underlying the metabolism of living creatures.
SYSTEMATIC HUMAN BIOCHEMISTRY
The form aims to describe the biochemical and molecular language, the complex patterns of communication, interaction and control of cell and tissue functions.
CLINICAL BIOCHEMISTRY AND CLINICAL MOLECULAR BIOLOGY
Students’ skills:
- to describe the role, the limitations and the aims of BC tests;
- to illustrate the causes of biological, analytical and post-analytical variability;
- to illustrate the meaning of quality control in BC;
- to describe the concept of analytical goal, reference intervals, desirable, decisional levels, sensibility, specificity and predictive value of BC tests;
- to illustrate the concept of function and lesion marker applied to hepatic and cardiac diagnostics;
- to describe the main lab tests used in the assessment of glucidic metabolism, plasmatic protein alterations, coagulopathies, hemoglobinopathies, dyslipidemias, and bone diseases;
- to describe the use of tumor markers.
Contents
GENERAL BIOCHEMISTRY AND SYSTEMATIC HUMAN BIOCHEMISTRY
The course aims to educate students to reason, in molecular terms, the main cellular metabolisms, understand and explain at the molecular level cellular functions and tissue control systems, in particular connective, bone and tooth tissues. In addition, the course aims to provide students with fundamental knowledge about the biochemical and clinical investigations related to major alterations of organs/tissues relevant in dentistry.
CLINICAL BIOCHEMISTRY AND CLINICAL MOLECULAR BIOLOGY
To provide the students with the basic knowledge about clinical biochemistry tests to be used in the main organ/tissue alteration relevant for the dentists.
Detailed program
GENERAL BIOCHEMISTRY
Enzymology: enzyme kinetics and catalysis. Significance of Vmax and Km. factors influencing enzyme activity. Inhibitors. Allosteric enzymes. Isoenzymes. Diagnostic use of enzymes and isoenzymes.
Bioenergetics: Respiratory chain and oxidative phosphorylation. High-energy molecules. The production of ATP. Oxidative phosphorylation. Inhibitors and uncoupling factors.
Glucose metabolism: Digestion, absorption and carbohydrates transport. Aerobic and anaerobic glycolysis. Hormonal and metabolic regulation of glycolysis. Glycogen synthesis and glycogenolysis. Metabolic and hormonal regulation of glycogen metabolism. Sugars interconversion. Galactose and fructose metabolism Lipid metabolism: Lipids. digestion and absorption. Catabolism of lipids. Beta-oxidation of fatty acids. Role of carnitine. Citric acid cycle.
Lipogenesis: biosynthesis of fatty acids, biosynthesis of triglycerides. Regulation of lipolysis and lipogenesis. Metabolism of cholesterol and its derivatives. Conversion of cholesterol to steroid hormones and bile salts. Metabolism of ketone bodies. Lipoprotein metabolism of plasma lipoproteins. Lipoprotein receptors.
Protein metabolism: Protein Digestion. Absorption and transport of amino acids. General metabolism of amino acids. Gluconeo genesis and its regulation. Purine and pyrimidine metabolism: Biosynthesis of purines and pyrimidines. Purine nucleotides recovery pathway.
HUMAN BIOCHEMICAL SYSTEMATICS
Metabolic regulation of blood glucose: liver and muscle glycogen. Hormonal regulation of blood glucose. Gastro entero pancreatic hormones: insulin, glucagon.
Hormones: Hormones and hypothalamic pituitary. Hormones release. GH. Prolactin. ACTH. Vasopressin. Oxytocin. Thyroid hormones. Hormones in the adrenal cortex. Sex hormones. Hormones regulation hunger and satiety.
Nervous tissue biochemistry: Biosynthesis and catabolism of neurotransmitters. Neurotoxins. Blood biochemistry and coagulation of the blood elements and plasma proteins. Hemoglobin and myoglobin oxygen transport. The blood coagulation cascade. Anticoagulants and fibrinolysis.
Biochemistry of the liver: Role of gluconeo genesis in the liver. Urea cycle and extra-hepatic mechanisms of elimination of ammonia. Reactions of the urea cycle. Extra hepatic elimination of ammonia. Glutamate and glutamine. Mechanisms of liver detoxification. Degradation of hemoglobin. The metabolism of ethanol. Oxidative stress and free radicals.
Biochemistry of skeletal muscle and myocardium: Structure and muscle protein. Mechanism of contraction. Muscle energy metabolism. Biochemistry of connective tissue proteoglycans, glycoproteins, collagen, elastin.
Homeostasis and the regulatory role of Calcium and Phosphorus: Calcitonin, Vitamin D, Parathyroid hormone.
Biochemistry of bone and tooth: Macromolecules of the organic matrix. Mineralization of bone and tooth. Bone resorption. Growth factors and hormones that act on cells of the bone. Biochemistry of saliva. Biochemistry of nutrition: biochemical aspects of digestion and absorption of nutrients. Basal metabolic rate. Principles of power. And fat soluble vitamins. Homeostasis of carbohydrates, lipids and proteins. The fasting-feeding cycle.
CLINICAL BIOCHEMISTRY AND CLINICAL MOLECULAR BIOLOGY
Role, limitations and the aims of BC tests; Biological, analytical and post-analytical variability; Analytical goals, and control quality in BC. How to interpret lab results: reference intervals, desirable, decisional levels, sensibility, specificity and predictive value of BC tests; Clinical biochemical assessment of glucidic metabolism, plasmatic protein alterations, coagulopathies, hemoglobin opathies, Function and lesion markers in the hepatic and cardiac diagnostics; dyslipidemias, and bone diseases. Use of biochemical tumor markers.
Prerequisites
Aims of Preparatory Sciences course.
Teaching form
All lectures are conducted in face-to-face delivery mode:
- 30 (2-hour) lectures conducted in the in-presence delivery mode.
Textbook and teaching resource
GENERAL AND SYSTEMATIC HUMAN BIOCHEMISTRY BOOKS:
Siliprandi/Tettamanti: Biochimica Medica. Piccin
Devlin T.M.: Biochimica (con aspetti clinici). Idelson-Gnocchi
Ferrier D.: Le basi della biochimica. Zanichelli
Nelson D.L. et al.: Introduzione alla biochimica di Lehninger. Zanichelli
Ferguson D.B.: Biologia del cavo orale. Zanichelli/CEA
Maccarrone M.: Fondamenti di Biochimica Umana ed Zanichelli
CLINICAL BIOCHEMISTRY AND CLINICAL MOLECULAR BIOLOGY BOOKS:
Federici Giorgio: Medicina di laboratorio. Publishing house: McGraw-Hill
Semester
First year of course, second semester.
Assessment method
All students have access to a written test followed by an oral interview. The written test consists of 27 closed-ended tests, (20 single-answer and the remaining multiple-choice). 20 questions assess the student's preparation on the topics of GENERAL BIOCHEMISTRY and HUMAN SYSTEMATIC BIOCHEMISTRY, the remaining 7 focus on topics of CLINICAL BIOCHEMISTRY. A time of one hour for the written test is assigned. The student is admitted to the oral exam if the answers score reaches a minimum of 17; The oral is carried out the same day, after the correction of the writing and takes about 20-30 minutes for each candidate. The questions proposed in the written test aim at evaluating the comprehension of the topics covered in lesson, with particular reference to the acquisition of knowledge concerning cell and organ metabolism and to the correct use of laboratory tests in the various diagnostic fields.
In the oral examination, taking into account the written test, the student is asked to explain / deepen some of the answers provided (both those provided wrong and correct), in order to verify the correct interpretation of the question and the reasoning that led to the answer. It also evaluates the knowledge of the main metabolic pathways, and of the biochemical interactions between the cells or in the different organs / tissues and of the dysfunctions that determine alterations of the main hematochemical parameters.
Office hours
Reception upon appointment.
Bulbarelli Tel. Ufficio 026448 8221
alessandra.bulbarelli@unimib.it
