PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire le conoscenze fondamentali sulla biochimica umana per comprendere il metabolismo (catabolismo e anabolismo) cellulare, le interazioni metaboliche tra organi e tessuti e gli effetti regolatori degli ormoni. Applicare queste conoscenze per comprendere le alterazioni biochimiche nelle più comuni condizioni dismetaboliche e patologiche.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà:

• conoscere in modo approfondito la struttura e funzione delle proteine,  dimostrando di avere compreso come le proprietà influenzano la loro funzione in stati fisiologici e di malattia;
• conoscere i  principali tipi di reazioni biochimiche che avvengono all’interno degli organismi, di spiegarne i meccanismi, le variazioni energetiche, il ruolo degli enzimi e i meccanismi di regolazione;
• conoscere le principali vie metaboliche, il loro significato funzionale e i meccanismi di regolazione e aver compreso le specificità biochimiche dei diversi tessuti e le interazioni metaboliche tra gli organi;
• applicare le conoscenze acquisite sui meccanismi generali di regolazione metabolica per spiegare le risposte cellulari e dell'organismo in risposta all'azione di ormoni, durante il digiuno e lo stato alimentato e le loro alterazioni in alcuni stati patologici utilizzati come modello (diabete, cellule tumorali);
• valutare criticamente come alterazioni biochimiche dovute a stati patologici possono essere analizzate attraverso indagini di laboratorio;
• saper descrivere i processi biochimici in modo adeguato e con una terminologia corretta per l'identificazione delle molecole.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento prevede lezioni frontali su argomenti di Biochimica strutturale, metabolica e funzionale che saranno svolte dalle Proff. Bruzzone e Tonetti

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte 1: Biochimica strutturale

1. Struttura e funzione delle proteine
2. Proteine: classificazione e funzioni
3. Proteine coniugate: emoglobina
4. Il controllo di qualità delle proteine
5. Catalizzatori biologici (enzimi): meccanismi di catalisi e classificazione; coenzimi e cofattori enzimatici; cinetica enzimatica; inibizione enzimatica, con esempi di farmaci inibitori enzimatici

Parte 2: Il metabolismo e le principali vie metaboliche

1. Metabolismo e bioenergetica:  ATP, composti ad alta energia, le reazioni biologiche di ossidoriduzione
2. Principi generali di controllo delle attività enzimatiche e di regolazione delle vie metaboliche.  Il ruolo degli enzimi allosterici nelle tappe limitanti delle vie metaboliche. Le modifiche covalenti reversibili (fosforilazione/defosforilazione)
3. Metabolismo glucidico:
   1. glicolisi: ruolo funzionale, reazioni e regolazione; glicolisi aerobica ed anaerobica; 
   2. gluconeogenesi: ruolo funzionale, reazioni e regolazione; ruolo del F2,6BP nella regolazione della glicolisi/gluconeogenesi; 
   3. metabolismo del glicogeno: vie di sintesi e degradazione, ruolo funzionale e regolazione; 
   4. ciclo del pentosio fosfato: reazioni (con formule), ruolo funzionale e regolazione;  specie reattive dell’ossigeno e meccanismi di difesa dallo stress ossidativo e difetto genetico di G6PD; 
   5. utilizzo di fruttosio e galattosio
4. Piruvato deidrogenasi: ruolo e meccanismo enzimatico (con formule). Fermentazione alcolica.
5. Ciclo dell’acido citrico: ruolo funzionale, reazioni e regolazione
6. I sistemi shuttle citosol/mitocondrio
7. Fosforilazione ossidativa: potenziali di riduzione standard, ΔE e ΔG, il gradiente protonico,  struttura e funzione dei complessi della catena respiratoria, la ATP-sintasi, termogenesi mitocondriale.
8. Metabolismo lipidico: 
   1. trigliceridi, digestione ed assorbimento; trasporto dei lipidi complessi attraverso le lipoproteine, le lipoproteina lipasi; lipolisi nel tessuto adiposo 
   2. attivazione degli acidi grassi e trasporto nei mitocondri; ossidazione degli acidi grassi, ruolo funzionale, reazioni e regolazione; degradazione degli acidi grassi insaturi e con catena a numero dispari di C;
   3. sintesi degli acidi grassi: correlazioni tra mitocondrio e citosol, reazioni di sintesi, regolazione;
   4. gliceroneogenesi
   5. sintesi del colesterolo e regolazione; il colesterolo come precursore per altre molecole;
   6. sintesi dei glicerofosfolipidi, fosfolipasi e loro ruolo nella generazione di molecole segnale; le ciclossigenasi e la sintesi degli eicosanoidi (cenni)
9. Corpi chetonici: ruolo funzionale, reazioni di sintesi e sistemi di utilizzo nei tessuti periferici. 
10. Metabolismo degli amminoacidi:
    1. destino metabolico dei gruppi amminici, transaminasi e glutammico deidrogenasi;
    2. il trasporto dei gruppi amminici al fegato: glutammina e ciclo alanina-piruvato;
    3. ciclo dell’urea
11. Metabolismo  dei nucleotidi:
    1. sintesi de novo e di recupero dei nucleotidi purinici e pirimidinici; la formazione dei nucleotidi difosfato e trifosfato;
    2. degradazione delle purine ed acido urico (cenni);
    3. formazione dei deossiribonucleotidi: ribonucleotide reduttasi, timidilato sintasi;
    4. ciclo dei folati; ciclo della SAM
    5. metabolismo dei coenzimi dinucleotidici

Parte 3: Regolazione ormonale ed integrazione del metabolismo

1. Biosegnalazione e caratteristiche generali della trasduzione del segnale
2. Sintesi, rilascio e meccanismo di azione di insulina e glucagone
3. Effetti metabolici di ormoni extrapancreatici: adrenalina, ormoni steroidei, ormoni tiroidei
4. Controllo ormonale del metabolismo: effetti di insulina, glucagone, ormoni steroidei, adipochine; 
5. Controllo della glicemia,  digiuno e stato alimentato
6. Interazioni metaboliche tra organi
7. Cenni di biochimica della nutrizione

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su Aulaweb. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e il materiale su Aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell'esame.

Il libro sotto indicato è suggerito come testo di appoggio, ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di Biochimica di livello universitario, purchè siano edizioni pubblicate negli ultimi 5 anni. Copie del testo sono disponibili per la consultazione presso la Biblioteca della Scuola di Scienze mediche e farmaceutiche

Nelson DL e Cox MM Principi di biochimica di Lehninger, Zanichelli

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

SANTINA BRUZZONE (Presidente)

GIANLUCA DAMONTE (Presidente)

MICHELA TONETTI (Presidente)

MIRKO BENVENUTI

ELENA ZOCCHI (Presidente e Coordinatore di corso integrato)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Consultare orario dettagliato al seguente link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/

Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica.

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste in una prova orale. Il voto finale verrà calcolato sulla base della media pesata delle valutazioni ottenute nella parte di Propedeutica biochimica (6 CFU), Biochimica (10 CFU) e Biochimica clinica (1 CFU). Le prove di Biochimica e di Biochimica clinica possono essere sostenute in appelli diversi dello stesso anno accademico.

Saranno disponibili 3 appelli di esame per la sessione invernale (metà gennaio- febbraio)  e 4 appelli per la sessione estiva (giugno, luglio e settembre). Non verranno concessi appelli straordinari al di fuori dei periodi indicati nel regolamento del Corso di Studi, fatta eccezione per gli studenti fuori corso.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno forniti nel corso delle lezioni. 

L’esame orale verterà sugli argomenti trattati durante le lezioni e avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente abbia raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma se abbia acquisito la capacità di analizzare criticamente problemi biochimici che verranno posti nel corso dell'esame, anche in una prospettiva fisiopatologica. Verrà anche richiesto allo studente di disegnare le formule di struttura di biomolecole e intermedi metabolici, identificando i tipi di reazione coinvolti e le conseguenti variazioni energetiche. Lo studente dovrà anche dimostrare di avere acquisito la capacità di descrivere i processi biochimici in modo chiaro e con una terminologia corretta.  

Calendario appelli