PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento delle Biochimica studia, da un punto di vista strutturale e funzionale, le molecole biologiche, le loro interazioni, trasformazioni metaboliche ed i meccanismi che ne coordinano le attività. In tale ambito saranno studiati gli enzimi, il loro meccanismo di azione ed il problema relativo alla conservazione ed utilizzo della energia. Sarà inoltre oggetto di studio come l’informazione genetica è conservata, trasmessa ed espressa.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

I risultati di Apprendimento attesi sono l’acquisizione critica dei contenuti del Corso e la capacità di integrare le conoscenze della biochimica di base e metabolica, di discriminare i diversi processi metabolici presentati durante l'insegnamento e la capacità di descriverli con proprietà di linguaggio,  per dimostrare di avere acquisito un quadro complessivo della materia, che  non si fermi alla nozione ma consenta allo studente  una visione coordinata  dei pathways biochimici e delle loro interazioni nel metabolismo intermedio e regolatorio.

MODALITA' DIDATTICHE

Il Corso si sviluppa attraverso lezioni frontali, in aula. Le lezioni sono sviluppate con il supporto di materiale informatico e, per quanto possibile, organizzate dando spazio alla modalità partecipativa. Materiali di supporto e di approfondimento (presentazioni ppt delle Figure dei Testi consigliati, articoli, link a siti di interesse, bibliografia,  ecc.) saranno resi disponibili su Aulaweb. IL Corso prevede una verifica in itinere scritta sul programma (facoltativa) di Biochimica generale, che riceverà una valutazione in trentesimi di cui verrà tenuto conto alla fine dell'esame orale ai fini del raggiungimento della votazione finale.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell'Apprendimento (DSA), disabilità o altri bisogni educativi regolarmente presentate all'Ateneo, sono invitati a contattare il docente ed il referente per la disabilità della Scuola/Dipartimento (Prof. Luca Raiteri, Luca.Raiteri@unige.it ) all'inizio del corso per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell'insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. IMPORTANTE: le richieste per adattamenti in sede di esame DEVONO essere fatte tassativamente almeno 10 giorni lavorativi prima della data prevista per l'esame seguendo attentamente le istruzioni nel link alla pagina https://unige.it/disabilita-dsa/comunicazioni

PROGRAMMA/CONTENUTO

PROGRAMMA/CONTENUTO

Programma Biochimica (7-CFU)

Note introduttive. Cenno all'origine degli elementi chimici più rappresentati nelle biomolecole. L'Acqua, struttura e proprietà. Richiami sui legami chimici e gruppi funzionali.

La logica molecolare della vita: caratteristiche fondamentali delle biomolecole (amminoacidi, lipidi, glucidi). Legami covalenti; legami deboli: ruolo delle interazioni deboli nelle macromolecole. Cenni di termodinamica dei sistemi biologici.

Aminoacidi e proteine Struttura, proprietà chimiche degli 20 aminoacidi standard e loro classificazione. Aminoacidi essenziali e non essenziali. Struttura primaria, secondaria e terziaria delle proteine. Esempi. Struttura quaternaria delle proteine. Emoglobina e mioglobina: curve di saturazione, 2-3 DPG come effettore. Le vitamine come coenzimi. Catalisi enzimatica e parametri cinetici. Fattori e leggi che la regolano. Modulazione allosterica, regolazione covalente ed inibizione enzimatica. Serin-proteasi: chimotripsina e tripsina e loro meccanismo di azione.

Il metabolismo ed i problemi energetici collegati Anabolismo e catabolismo, sintesi e demolizione di legami ad alto contenuto energetico. Struttura, forme di risonanza e ciclo dell'ATP.

Metabolismo glucidico Struttura e proprietà chimiche dei monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Principali vie di utilizzazione del glucosio. Tappe enzimatiche, regolazione della glicolisi e bilancio energetico. Meccanismo di azione della Aldolasi e Gliceraldeide 3-P DH. Fermentazione lattica e Alcoolica. Metabolismo dell’etanolo. Shunt dell’esoso monofosfato da parte della glucosio 6-fosfato deidrogenasi (G6PD) e  della esoso 6-fosfsto deidrogenasi (H6PD) e loro diverso ruolo, G6PD e H6PD a confronto. Inter-conversione degli zuccheri fosforilati. Sintesi e demolizione del glicogeno e regolazione ormonale del suo metabolismo (adrenalina, glucagone ed insulina). Metabolismo del fruttosio, e galattosio. Gluconeogenesi: tappe enzimatiche specifiche e regolazione coordinata con la glicolisi (anche da parte del Fruttosio 2,6-P2). La decarbossilazione ossidativa dell’acido piruvico: coenzimi ed enzimi coinvolti. Il ciclo dell’acido citrico.  Organizzazione e localizzazione nel mitocondrio dei complessi proteici di trasporto degli elettroni e dei portoni. Ciclo-Q. Fosforilazione ossidativa. Sintesi di ATP e struttura della F1Fo-ATP sintasi.

Metabolismo lipidico Struttura delle principali classi di lipidi. Metabolismo degli acidi grassi. Demolizione ossidativa -beta-ossidazione- delle principali classi di acidi grassi (pari e dispari, saturi ed insaturi) e rendimento energetico. Sintesi di corpi chetonici e rilevanza nel digiuno e nel diabete. Metabolismo dell’acido arachidonico: Prostaglandina-H2 sintasi (COX) e formazione di: prostaglandine, prostacicline, trombossani e leucotrieni. EPA e DHA e cenno alla sintesi delle risolvine e maresine. Sintesi degli acidi grassi da parte del complesso dell’acido grasso sintasi. Reazioni di allungamento e di desaturazione. Sintesi e demolizione di triacilgliceroli, sfingolipidi, fosfolipidi, cerebrosidi. Sintesi del colesterolo e cenni ai derivati (acidi e sali biliari, ormoni); inibitori della HMG-CoA reduttasi.

Metabolismo azotato.  Catabolismo degli aminoacidi: transaminazione, deaminazione ossidativa e organicazione dell’ammoniaca nel ciclo dell’urea. CAP sintasi I e II. Catabolismo della treonina, della fenilalanina (fenilalanina idrossiasi e sua carenza) e della glicina. Catabolismo dei nucleotidi purinici ad ura (cenno alla gotta).  Amminoacidi precursori di importanti composti biologici: chetogenici e gluconeogenetici. Vie di sintesi dei principali neurotrasmettitori derivanti da amminoacidi (Dopamina, Noradrenalina, Adrenalina, GABA, Istamina); Tetraidrobiopterina: struttura. Sintesi di NO. Struttura, sintesi e degradazione del gruppo eme e sua coniugazione con Glucuronato; cenno alle Fasi I e II del metabolismo dei farmaci. Sintesi e struttura del glutatione e suo metabolismo (GCLC ,GSS, GGPX e GR). Sintesi della S-adenosil metionina e suo metabolismo. Adenosina e suo metabolismo: segnalazione purinergica. Acido folico come coenzima: struttura e ciclo del folato. cenno agli antimetaboliti: metotrexato. Sintesi dei nucleotidi pirimidinici; sintesi dei nucleotidi purinici. Sintesi dei desossiribonucleotidi: ribonucleotide reduttasi e suo meccanismo catalitico. Sintesi della Timina.

L’informazione biologica Basi Azotate: struttura. Struttura degli acidi nucleici. Meccanismo di Duplicazione del DNA in procarioti. Struttura e funzione degli RNA, RNA polimerasi. Trascrizione in procarioti, cenno agli eucarioti. Maturazione dell’RNA negli eucarioti. Codice genetico. Traduzione in procarioti. Struttura dei Ribosomi e sintesi proteica nei procarioti. Cenno ai meccanismi di riparazione del DNA (rimozione dell’Uracile e dei dimeri di ciclobutano) e ai telomeri. Regolazione dell’espressione genica nei procarioti: l’operone Lac.

Fotosintesi: Clorofille e pigmenti accessori, centro di reazione, fase luminosa e reazioni al buio, i fotosistemi PSI e PSII; il centro che scinde l’acqua, l’enzima Ribulosio difosfato carbossilasi ossidasi (RuBisCO), il ciclo di Calvin.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi consigliati per il modulo: “Biochimica”:

-          David L Nelson, Michael M Cox I Principi di Biochimica di Lehninger, 2022 Zanichelli ed. EAN:  9788808920690

-          Donald Voet, Judith G Voet, Charlotte W Pratt  Fondamenti di Biochimica, quarta edizione  Zanichelli ed. EAN:  9788808420961

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ISABELLA PANFOLI (Presidente)

MARIA GRAZIA SIGNORELLO

LEZIONI

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in un colloquio orale e riguarda gli argomenti del programma. Nella valutazione finale verrà tenuto conto del/dei test, che avranno ricevuto una valutazione in trentesimi.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Il docente articolerà specifiche domande mirate a verificare la preparazione sull'argomento, la capacità di discutere la conoscenza utilizzando un lessico scientifico adeguato, di collegare tra loro argomenti diversi ma interconnessi, e l'efficacia espositiva. La votazione finale considera l'insieme di questi contributi quali indicatori del raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti dal corso.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Il materiale didattico è scaricabile sulla piattaforma AulaWeb dell'Anno Accad. in corso, senza alcuna chiave di accesso.