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Obiettivi formativi

Il corso di Chimica è propedeutico a quello di Chimica Biologica in quanto rappresenta l'elemento di collegamento tra le conoscenze fondamentali di chimica e i fenomeni più strettamente biochimici. Il corso integrato mira alla comprensione della vita in termini chimici e molecolari. Il corso descrive: (1) i fondamenti della chimica necessari alla conoscenza della materia vivente e delle sue trasformazioni; (2) la chimica strutturale dei componenti della materia vivente e la relazione tra funzione biologica e struttura chimica; (3) la stechiometria e il meccanismo di un gran numero di reazioni; (4) i principi fondamentali della termodinamica; (5) il metabolismo, cioè l’insieme delle reazioni che hanno luogo nella materia vivente; (6) la coordinazione metabolica, la regolazione metabolica e la traduzione del segnale

Il Corso di Chimica e Chimica Biologica si propone di portare lo studente a: a) conoscere le caratteristiche di elementi e composti ed i principi che permettono di comprendere il loro comportamento nei sistemi biologici b) comprendere la reattività delle diverse classi di composti organici al fine di saperne interpretare il comportamento nei sistemi biologici; c) saper eseguire calcoli elementari per quanto attiene gli aspetti quantitativi della chimica applicata alla Scienze Mediche; d) acquisire una solida base chimica per poter interpretare a livello molecolare i fenomeni descritti dalla biochimica; e) conoscere la struttura e la funzione delle proteine, dei carboidrati e dei lipidi; f) comprendere le proprietà degli enzimi, la loro cinetica di reazione ed i meccanismi catalitici; g) acquisire informazioni sulle modalità con cui gli esseri viventi sintetizzano e degradano carboidrati, lipidi, amino acidi e nucleotidi con particolare considerazione alla produzione e al consumo di energia; h) conoscere la struttura e la funzione di vitamine ed ormoni; i) comprendere come fanno gli organismi viventi a coordinare le migliaia di reazioni che catalizzano; l) conoscere argomenti particolari della biochimica molecolare e cellulare, quali il trasporto nelle membrane biologiche, la traduzione del segnale ed il meccanismo molecolare della contrazione; m) acquisire utili informazioni su malattie che derivano da difetti biochimici

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.
Metodi di purificazione delle proteine e criteri e saggi di purezza.
- 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: digestione e assorbimento. Glucosio 6 fosfato: sintesi e utilizzazione. Glicolisi. Conversione del piruvato ad acetilCoA. Ossidazione aerobica del glucosio: sistemi navetta. Effetto Pasteur ed effetto Warburg. 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.
- Metabolismo dei lipidi: digestione e assorbimento. 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. Cenni sulla biosintesi dei grassi neutri, fosfolipidi, glicolipidi e colesterolo. Regolazione del metabolismo lipidico. Bilancio energetico delle vie metaboliche. Localizzazione intracellulare delle tappe metaboliche. Metabolismo del colesterolo.
- Metabolismo delle proteine: digestione e assorbimento. Enzimi proteolitici. Metabolismo generale degli aminoacidi: transaminazioni, deaminazioni ossidative e non ossidative. Destino dell'azoto alpha-aminico degli aminoacidi nelle diverse specie animali (ammoniotelismo, urico ed ureotelismo). 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, biosintesi delle amine fisiologicamente attive, ossido nitrico. Aminoacidi essenziali e non. Cenni sul metabolismo dei singoli aminoacidi. Regolazione del metabolismo proteico. Bilancio energetico delle vie metaboliche. Localizzazione intracellulare delle tappe metaboliche.
- 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 tra tessuti e traduzione 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: cenni sulla biosintesi "de novo" dei nucleotidi purinici e piridinici, inibitori della sintesi dei nucleotidi, vie biosintetiche "di recupero", digestione ed assorbimento dei nucleotidi, catabolismo delle purine e delle pirimidine, acido urico ed iperuricemia.
- Vitamine: vitamine liposolubili.

Modalità d'esame

Scritto e Orale per la parte di Chimica e Propedeutica Biochimica e Chimica biologica

Materiale e documenti

•   Programma dettagliato   (msword, it, 74 KB, 7/14/15)