Laurea magistrale a ciclo unico in Medicina e chirurgia

Chimica e chimica biologica - CHIMICA BIOLOGICA

Codice insegnamento
4S01134
Docente
Massimo Donadelli
crediti
8
Settore disciplinare
BIO/10 - BIOCHIMICA
Lingua di erogazione
Italiano
Sede
VERONA
Periodo
2° semestre dal 22-feb-2021 al 28-mag-2021.

Per visualizzare la struttura dell'insegnamento a cui questo modulo appartiene, consultare * organizzazione dell'insegnamento

Orario lezioni

Vai all'orario delle lezioni

Obiettivi formativi

Il modulo di Chimica Biologica ha l’obiettivo di portare alla comprensione della vita in termini chimici e molecolari.
Obiettivi formativi
- conoscere le modalità con cui gli esseri viventi sintetizzano e degradano carboidrati, lipidi, amino acidi, nucleotidi e altre fondamentali molecole biologiche;
- conoscere la struttura e la funzione di vitamine e ormoni;
- comprendere come l’organismo umano coordina le migliaia di reazioni che catalizza;
- comprendere le relazioni metaboliche tra i vari tessuti e organi, nonché i principali sistemi di comunicazione intercellulare;
- conoscere argomenti particolari della biochimica molecolare e cellulare, quali il trasporto dell’ossigeno, il trasporto nelle membrane biologiche, la trasduzione del segnale e il meccanismo molecolare della contrazione;
- acquisire utili informazioni sulle basi biochimiche delle malattie.

Programma

CHIMICA BIOLOGICA
-Membrane biologiche: componenti molecolari, meccanismi molecolari del trasporto e della trasduzione del segnale.
-Proteine: Struttura e funzione dell'emoglobina A, emoglobina S, mioglobina, delle proteine contrattili. Glicosilazione delle proteine.
- Biochimica del metabolismo: introduzione al metabolismo, processi anabolici e catabolici, progetto e regolazione delle via metaboliche, principali meccanismi di controllo del metabolismo, compartimentazione intracellulare.
- Bioenergetica: principi generali e termodinamica chimica, potenziale di ossidoriduzione, legami "ricchi di energia". ATP: suo ruolo nell'utilizzazione dell'energia. Fosforilazione a livello di substrato. Mitocondrio, catena respiratoria e suoi componenti, fosforilazione ossidativa, accoppiamento della fosforilazione ossidativa al trasporto di elettroni, meccanismo chemiosmotico, agenti disaccoppianti ed inibitori della fosforilazione ossidativa.
- Metabolismo dei glucidi. Glucosio 6 fosfato: sintesi e utilizzazione. Glicolisi. Conversione del piruvato ad acetilCoA. Ossidazione aerobica del glucosio: sistemi navetta. Effetto Pasteur ed effetto Warburg. Metabolismo delle cellule tumorali. Via dei pentoso fosfati. Gluconeogenesi. Interconversione metaboliche tra zuccheri. Sintesi e degradazione del glicogeno. Regolazione del metabolismo glucidico. Bilancio energetico delle vie metaboliche. Localizzazione intracellulare delle tappe metaboliche dei glucidi. Metabolismo dell'etanolo.
- Metabolismo dei lipidi. Beta-ossidazione degli acidi grassi a numero pari e dispari di atomi di carbonio, saturi ed insaturi. alpha-ossidazione degli acidi grassi. Chetogenesi. Biosintesi di acidi grassi saturi ed insaturi e reazioni di allungamento degli acidi grassi. Biosintesi dei grassi neutri, fosfolipidi, glicolipidi. Regolazione del metabolismo lipidico. Bilancio energetico delle vie metaboliche dei lipidi. Localizzazione intracellulare delle tappe metaboliche dei lipidi. Metabolismo del colesterolo. Inibizione farmacologica della sintesi del colesterolo. Lipoproteine plasmatiche, caratteristiche strutturali e ruolo fisiologico.
- Metabolismo delle proteine. Enzimi proteolitici. Metabolismo generale degli aminoacidi: transaminazioni, deaminazioni ossidative e non ossidative. Destino dell'azoto alpha-aminico degli aminoacidi nelle diverse specie animali (ammoniotelismo, ureotelismo, uricotelismo). Ciclo dell'ornitina e genesi dell'urea. Catabolismo dello scheletro carbonioso degli aminoacidi: aminoacidi gluco e cheto-genetici. Transmetilazione. Altri prodotti del metabolismo degli amino acidi: biosintesi e degradazione dell’eme. Metabolismo del ferro. Biosintesi delle amine fisiologicamente attive, ossido nitrico. Aminoacidi essenziali e non-essenziali. Cenni sulla sintesi dei singoli aminoacidi. Regolazione del metabolismo proteico. Bilancio energetico delle vie metaboliche delle proteine. Localizzazione intracellulare delle tappe metaboliche delle proteine.
- Metabolismo terminale: concetti generali. Il ciclo degli acidi tricarbossilici, suoi aspetti energetici e regolazione. Reazioni correlate al ciclo dell’acido citrico: vie metaboliche che utilizzano intermedi del ciclo, reazioni che riforniscono intermedi, via del gliossilato.
- Regolazione metabolica, integrazione del metabolismo tra tessuti e trasduzione del segnale: regolazione ormonale del metabolismo energetico, azione dei principali ormoni, regolazione della secrezione ormonale, tessuti bersaglio e recettori ormonali. Il sistema di segnale dell’adenilato ciclasi: ruolo dell’AMPciclico e delle proteine G. La via del fosfoinositide. Il recettore dell’insulina e altri recettori simili con attività tirosina chinasica. Steroidi e ormoni tiroidei: recettori intracellulari. Oncogeni e trasmissione del segnale cellulare. Regolazione ormonale del calcio: ormone paratiroideo, calcitonina, vitamina D.
- Metabolismo dei nucleotidi: biosintesi "de novo" dei nucleotidi purinici e piridimidici, inibitori della sintesi dei nucleotidi, vie biosintetiche "di recupero", digestione ed assorbimento dei nucleotidi, catabolismo delle purine e delle pirimidine, acido urico ed iperuricemia.
Omeostasi del peso corporeo. Fabbisogno calorico giornaliero.
- Nutrienti, antinutrienti (inibitori di proteasi, lectine, ossalato, citrato, fitato ecc.) e sostanze tossiche. Nutrienti inorganici: sali minerali.
- Le sorgenti di nutrienti: cereali e derivati, legumi, verdure, ortaggi, frutta, olii, grassi, latte e derivati, uova, carni, prodotti della pesca, bevande alcoliche.
- Amido resistente. Fibra alimentare: struttura e metabolismo, prevenzione delle malattie, relazione con il microbiota.
- Digestione di carboidrati, lipidi e proteine: enzimi e altre molecole coinvolte nella digestione. Controllo neuro-ormonale della digestione.
- Assorbimento di carboidrati, lipidi e proteine: meccanismi di trasporto specifico attraverso le cellule epiteliali dell’intestino.
- Assorbimento, trasporto, deposito ed escrezione del ferro.
- Vitamine idrosolubili e liposolubili: struttura, funzione, assorbimento e trasporto. Quantità di vitamine negli alimenti e quantità giornaliere consigliate.
- Indice glicemico e carico glicemico: significato e possibilità di utilizzo in diete complesse.
- Stress ossidativo, perossidazione lipidica: reazioni chimiche e ruolo degli antiossidanti endogeni ed esogeni. Stress ossidativo e malattie. Dieta e difese antiossidanti.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Gregory J. Gatto, Lubert Stryer Biochimica (Edizione 8) Zanichelli   ISBN: 9788808520289
Thomas M. Devlin Biochimica con aspetti clinici (Edizione 5) Edises   9788879597807
David L Nelson, Michael M Cox I principi di biochimica di Lehninger (Edizione 7) Zanichelli   9788808920690

Modalità d'esame

L'esame del modulo di "Chimica Biologica" è costituito da uno scritto con domande a risposte multiple, descrizione di reazioni biochimiche o vie metaboliche e della loro regolazione. L’esame orale, a cui si accede previo superamento dello scritto, è costituito da un colloquio finalizzato a valutare la capacità dello studente di utilizzare le conoscenze chimiche e biochimiche per l’interpretazione di fenomeni fisio-patologici nell’uomo.



© 2002 - 2021  Università degli studi di Verona
Via dell'Artigliere 8, 37129 Verona  |  P. I.V.A. 01541040232  |  C. FISCALE 93009870234