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  1. Science
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  6. 3rd year
  1. Human Systematic Biochemistry
  2. Summary
Insegnamento Course full name
Human Systematic Biochemistry
Course ID number
2526-3-E0201Q065
Course summary SYLLABUS

Course Syllabus

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Obiettivi

L’insegnamento si propone di far comprendere, a livello biochimico e molecolare, i complessi fenomeni di comunicazione tra organi e tessuti, i sistemi di controllo delle loro funzioni e le loro interrelazioni in condizioni fisiologiche. L’insegnamento è proiettato verso la comprensione dei meccanismi di base responsabili delle alterazioni dell’omeostasi e dell’insorgenza delle malattie.

Verranno illustrati i principali meccanismi di regolazione biochimica dei metabolismi del sangue, del sistema digestivo, cardiovascolare, epatico, del sistema nervoso, del tessuto osseo. Verranno descritte la regolazione ormonale e metabolica del metabolismo e le condizioni che possono portare ad una loro alterazione.

Conoscenza e capacità di comprensione - al termine dell’insegnamento di Biochimica Sistematica Umana lo studente sarà in grado di: delineare il quadro generale del metabolismo a livello di organi e tessuti; comprendere e spiegare, a livello molecolare, i sistemi di controllo delle funzioni dei principali organi e tessuti in condizioni normali; comprendere i sistemi per il mantenimento dell'omeostasi dei principali metaboliti.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione - al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per comprendere la regolazione della crescita cellulare dei sistemi eucarioti.

Autonomia di giudizio - al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di comprendere i diversi processi cellulari descritti ed identificare i punti centrali di regolazione e le conseguenze di un loro malfunzionamento. Tali abilità saranno sviluppate attraverso lezioni frontali interattive, discussione guidata di casi studio, esercitazioni pratiche (tipo temi d'esame) e analisi di articoli scientifici, che stimoleranno la capacità critica dello studente nell’interpretare i meccanismi molecolari alla base delle funzioni cellulari e delle patologie correlate.

Abilità comunicative - alla fine dell'insegnamento lo studente avrà acquisito una terminologia scientifica adeguata e saprà esporre con proprietà di linguaggio gli argomenti trattati nel corso.

Capacità di apprendimento - alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di comprendere e valutare criticamente la letteratura scientifica riguardante la biochimica cellulare.

Contenuti sintetici

Biochimica del tessuto nervoso

Biochimica del fegato

Biochimica del sangue

Biochimica del tessuto osseo

Biochimica del tessuto muscolare

Regolazione della glicemia

Omeostasi di carboidrati, lipidi e proteine

Asse ipotalamo/ipofisi

Regolazione ormonale

Nutrizione ciclo alimentazione/digiuno

Metabolismo dell’alcol

Programma esteso

BIOCHIMICA DEL TESSUTO NERVOSO

Metabolismo del sistema nervoso. Neurotrasmettitori. Neurotossine. Metabolismo droghe leggere e pesanti. Alterazioni biochimiche in caso di malattia (tumori cerebrali e malattie neurodegenerative). Biochimica della barriera emato-encefalica.

BIOCHIMICA DEL FEGATO

Metabolismo epatico. Meccanismi epatici di detossificazione. Eliminazione extraepatica di ammoniaca. Metabolismo xenobiotici.

BIOCHIMICA DEL SANGUE

Biochimica dell’eritrocita. Proteine plasmatiche; Biochimica della emocoagulazione; Anticoagulanti e fibrinolisi. Lipoproteine plasmatiche e trasporto dei lipidi: VLDL, IDL e LDL. HDL e trasporto inverso del colesterolo. Recettori delle lipoproteine. Dislipidemie.

BIOCHIMICA DEL TESSUTO OSSEO

Metabolismo di collagene, laminina, elastina. Metabolismo porzione minerale del tessuto osseo. Collagene come biomateriale. Patologie connesse ad alterazioni del metabolismo del collagene.

BIOCHIMICA DEL TESSUTO MUSCOLARE

Biochimica del tessuto muscolare in condizioni fisiologiche e sue variazioni durante l'attività sportiva di varia intensità

REGOLAZIONE DELLA GLICEMIA.

Regolazione metabolica della glicemia. Malattie da accumulo di glicogeno. Regolazione ormonale della glicemia e diabete mellito.

OMEOSTASI DEI CARBOIDRATI, DEI LIPIDI E DELLE PROTEINE.

Biochimica del digiuno. Chetoacidosi.

ASSE IPOTALAMO/IPOFISI

Influenza diretta e interazione a feedback tra ipotalamo, ipofisi e ghiandole. Controllo ormonale. Controllo e regolazione della pressione arteriosa.

REGOLAZIONE ORMONALE

Ormoni gastroenteropancreatici: insulina. glucagone. somatostatina. Ormoni ipotalamici e ipofisari: GH. Prolattina. ACTH. Vasopressina. Ossitocina. Ormoni della tiroide. Ormoni surrenali. Ormoni sessuali.

Omeostasi e ruolo regolatorio del Calcio e del Fosforo.

Calcitonina. Vitamina D/calcitriolo. Paratormone.

NUTRIZIONE

Valore calorico e nutritivo dei vari alimenti. Effetto delle diverse diete sul metabolismo. BMI.

Ciclo alimentazione/digiuno.

Variazione delle vie metaboliche (carboidrati, lipidi e proteine) dopo un pasto, dopo un digiuno breve oppure dopo un digiuno prolungato.

Metabolismo dell’alcol

Metabolismo dell’alcol assunto con bevande alcoliche. Alcolismo. Cambiamenti metabolici dopo assunzione di alcol e farmaci.

Prerequisiti

Prerequisiti: nessuno.

Propedeuticità specifiche: Biochimica.

Propedeuticità generali: Lo studente può sostenere gli esami del terzo anno dopo aver superato tutti gli esami del primo anno di corso

Modalità didattica

26 ore (13 lezioni da 2 ore) : Didattica Erogativa (DE), Lezioni frontali, attività in presenza
12 ore (6 lezioni da 2 ore): Didattica Erogativa (DE), Lezioni frontali, attività in remoto sincrona
4 ore (2 attività da 2 ore): Didattica Interattiva (DI), Esercitazione, attività in presenza. Attività di esercitazione da 2 ore come supporto allo studio e alla preparazione della prova d'esame svolte in modalità interattiva in presenza.

Materiale didattico

Il materiale presentato durante le lezioni (slide e articoli scientifici discussi in classe) è disponibile sulla piattaforma e-learning dell'insegnamento.
Videoregistraziopni delle lezioni.
Libro di testo suggerito: Mauro Maccarone, Fondamenti di Biochimica umana - Zanichelli

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Primo semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

Esame: prova scritta individuale:

13 test a risposta chiusa (vero/falso, risposta multipla) da 2 punti ciascuna inerenti alle lezioni frontali (DE)
1 domanda aperta (saggio breve) da massimo 4 punti inerente a tutto il programma
da completare in 30 minuti.

L'esame è valutato positivamente con un punteggio pari o superiore a 18/30. Le domande proposte nella prova scritta saranno costruite in modo tale da indurre lo studente a ragionare dal punto di vista biochimico e biotecnologico, a comprendere le unità di misura e ad essere in grado di valutare le abilità e le competenze acquisite sulla base agli obiettivi del corso.

Non sono previste prove in itinere.

Orario di ricevimento

Ricevimento: su appuntamento, previa richiesta tramite e-mail al docente.

Sustainable Development Goals

SALUTE E BENESSERE
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Aims

The course aims to understand, at the biochemical and molecular level, the complex phenomena of communication between organs and tissues, the control systems of their functions and their interrelations in physiological conditions. The course is projected towards the understanding of the basic mechanisms responsible for alterations of homeostasis and the onset of diseases. The main mechanisms of biochemical regulation of blood, digestive, cardiovascular, hepatic, nervous system and bone tissue regulation will be illustrated. The hormonal and metabolic regulation of the metabolism and the conditions that can lead to their alteration will be described.

At the end of the course of Human Systematic Biochemistry students will be able to:

Knowledge and understanding - outline the general picture of metabolism in organs and tissues; to understand and explain, at the molecular level, the control systems of the functions of the main organs and tissues in normal conditions; to understand the systems for maintaining homeostasis of the main metabolites.

Applying knowledge and understanding - apply the knowledge acquired to the understanding of the main processes concerning growth and proliferation.

Making judgements – understand the different cell processes described in the course and evaluate the consequences of their malfunctioning.These skills will be developed through interactive lectures, guided discussion of case studies, practical exercises (such as exam-style questions), and analysis of scientific articles, all of which will stimulate the student’s critical thinking in interpreting the molecular mechanisms underlying cellular functions and related pathologies.

Communication skills – acquire an adequate scientific language and the ability to describe orally the topics discussed in the course.

Learning skills - understand and critically evaluate the experimental methods described in the scientific literature on the topic of cellular biochemistry.

Contents

Biochemistry of nervous system

Liver biochemistry

Blood biochemistry

Biochemistry of bone tissue

Biochemistry of muscle tissue

Control of glycemia

Homeostasis of carbohydrates, lipids and proteins

Hypothalamus / pituitary axis

Hormonal regulation

Nutrition feed/fasting cycle

Metabolism of ethanol

Detailed program

BIOCHEMISTRY OF NERVOUS SYSTEM

Metabolism of the nervous system. Neurotransmitters. Neurotoxins. Light and heavy drugs metabolism. Biochemical alterations in diseased states (brain tumours and neurodegerative diseases). Biochemistry of the blood-brain barrier.

LIVER BIOCHEMISTRY

Hepatic metabolism. Hepatic detoxification mechanisms. Extrahepatic elimination of ammonia. Xenobiotic metabolism.

BLOOD BIOCHEMISTRY

Erythrocyte biochemistry. Plasma proteins; Biochemistry of hemocoagulation; Anticoagulants and fibrinolysis. Plasma lipoproteins and lipid transport: VLDL, IDL and LDL. HDL and reverse cholesterol transport. Lipoprotein receptors. Dyslipidemia.

BIOCHEMISTRY OF BONE TISSUE

Collagen, laminin, elastin metabolism. Mineral portion metabolism of bone tissue. Collagen as a biomaterial. Pathologies related to alterations in collagen metabolism.

BIOCHEMISTRY OF MUSCLE TISSUE

Biochemistry of muscle tissue in physiological conditions and its variations during sporting activities of varying intensity

CONTROL OF GLYCEMIA.

Metabolic regulation of blood glucose. Glycogen storage diseases. Hormonal regulation of blood sugar and diabetes mellitus.

HOMEOSTASIS OF CARBOHYDRATES, LIPIDS AND PROTEINS.

Biochemistry of fasting. Ketoacidosis.

HYPOTHALAMIC-PITUITARY AXIS

Direct influences and feedback interactions among three components: the hypothalamus, the pituitary gland and peripheral glands. Control and regulation of blood pressure.

HORMONAL REGULATION

Gastroenteropancreatic hormones: insulin. glucagon. somatostatin. Hypothalamic and pituitary hormones: GH. Prolactin. ACTH. Vasopressin. Oxytocin. Thyroid hormones. Adrenal hormones. Sex hormones.

Homeostasis and the regulatory role of calcium and phosphorus

Calcitonin. Vitamin D / calcitriol. Parathyroid.

NUTRITION

Caloric and nutritional value of various foods. Effect of different diets on metabolism. BMI.

FEEDING / FASTING CYCLE.

Change in metabolic pathways (carbohydrates, lipids and proteins) after a meal, after a short fast or after a prolonged fast.

ALCOHOL METABOLISM

Alcohol metabolism taken with alcoholic beverages. Alcoholism. Metabolic changes after alcohol and drug intake.

Prerequisites

Background: none

Specific prerequisites: Biochemistry.

General prerequisites: Students can take the exams of the third year after having passed all the exams of the first year of the course.

Teaching form

26 hours (13 lessons of 2 hours each): Didattica Erogativa (DE), lectures, in-person activities
12 hours (6 lessons of 2 hours each): Didattica Erogativa (DE), lectures, synchronous remote activities
4 hours (2 sessions of 2 hours each): Didattica Interattiva (DI), practical exercises, in-person activities. Two 2-hour practical sessions conducted interactively in person, aimed at supporting students in their study and exam preparation.

Textbook and teaching resource

Learning material (slides of the lessons, videolessons, scientific papers) is available at the e-learning platform of the course.
Recommended textbooks:Mauro Maccarone, Fondamenti di Biochimica umana - Zanichelli

Semester

First semester

Assessment method

Individual written examination
13 multiple-choice questions (2 marks each) on frontal lesson
1 open question (4 marks) on all the programme of the course
to be completed in 30 minutes.

The exam is positively evaluate with a score of 18/30 or higher. The questions proposed in the written exam will be constructed in such a way as to induce the student to biochemical-bio/nanotechnological reasoning, to understand the units of measurement and to be able to evaluate the skills and competences acquired according to the objectives of the course.

There are no itinere tests planned.

Office hours

Contact: on demand, upon request by mail to lecturer.

Sustainable Development Goals

GOOD HEALTH AND WELL-BEING
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Key information

Field of research
BIO/10
ECTS
6
Term
First semester
Activity type
Mandatory to be chosen
Course Length (Hours)
42
Degree Course Type
Degree Course
Language
Italian

Staff

    Teacher

  • Miriam Colombo
    Miriam Colombo
  • Francesca Re
    Francesca Re

Students' opinion

View previous A.Y. opinion

Bibliography

Find the books for this course in the Library

Enrolment methods

Self enrolment (Student)
Manual enrolments

Sustainable Development Goals

GOOD HEALTH AND WELL-BEING - Ensure healthy lives and promote well-being for all at all ages
GOOD HEALTH AND WELL-BEING

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