Ateneo - UPO

- Proteine
- Lipidi
- Carboidrati
- Enzimi
-Aspetti termodinamici del metabolismo
- Metabolismo dei carboidrati
- Ossidazioni biologiche
- Metabolismo dei lipidi 
- Metabolismo degli aminoacidi
- Metabolismo dei nucleotidi

- Donald Voet, Judith G. Voet
Charlotte W. Pratt

FONDAMENTI DI BIOCHIMICA
Terza edizione Italiana
2013, Zanichelli Editore
ISBN 9788808175441

- David L. Nelson, Michael M. Cox

I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER

2006, Zanichelli Editore
ISBN 978-8808-19774-0

- Thomas M: Devlin
BIOCHIMICA con aspetti clinico-farmaceutici
2013, EdiSES srl
ISBN: 978 8879 597 807

Il Corso mira a fornire le conoscenze necessarie a comprendere: (1) la struttura, la funzione e la relazione struttura-funzione nelle macromolecole biologiche e (2) le principali vie metaboliche attraverso lo studio delle reazioni enzimatiche, dei bilanci energetici e dei meccanismi di regolazione. L’obiettivi primario del corso è quello di generare una capacità di visione del metabolismo come processo integrato e comprendere le basi molecolari delle malattie e le strategie per il loro trattamento farmacologico. Il risultato finale a cui il corso mira è sviluppare negli studenti una visione globale del metabolismo nel contesto cellulare e di organo in condizioni fisiologiche, per comprendere gli effetti di un trattamento farmacologico in un sistema complesso. Ciò al fine di contribuire a sviluppare una visione critica del processo di scoperta di farmaci. Attenzione è inoltre dedicata ad aspetti di nomenclatura e proprietà di linguaggio biochimico, al fine di sviluppare una capacità comunicativa appropriata ad inserirsi in un contesto lavorativo, quello della scoperta, sviluppo e distribuzione dei farmaci, caratterizzato da elevata multidisciplinarietà.

La conoscenza dei principi basilari di biologia generale, chimica-fisica, chimica generale ed inorganica e chimica organica è essenziale. È quindi consigliato che lo studente abbia superato gli esami di Biologia generale e di Chimica generale ed inorganica ed abbia frequentato il corso di Chimica Organica, prima di seguire il corso di Biochimica e sostenere l’esame.

Lezioni tradizionali ex-cathedra. Al termine di un macro-argomento trattato da una serie di lezioni, viene svolta in aula una azione di tutorato basata su colloqui con gli studenti che non mirano a ribadire i concetti e le informazioni già presentate durante le singole lezioni, ma a consentire sia al docente che agli studenti di valutare il livello di apprendimento raggiunto e di sviluppare capacità di valutazione critica delle conoscenze acquisite.

NA

Prova scritta seguita da esame orale. Durante la prova scritta verranno poste venti domande a scelta multipla e una domanda aperta che potranno riguardare qualsiasi argomento trattato nel corso con la domanda aperta dedicate ad argomenti del metabolismo. Sono richieste la conoscenza delle formule chimiche dei metaboliti coinvolti, le reazioni enzimatiche e la loro regolazione . L’accesso alla discussione orale è strettamente vincolato al superamento della prova scritta con una votazione uguale o superiore a 18/30. Durante la prova orale, partendo dalle domande dell’esame scritto verrà valutata la capacità dello studente di mettere in collegamento, con senso critico, argomenti diversi e di comprendere la logica globale del metabolismo oltre che alla capacità di esprimersi con linguaggio tecnico preciso e chiaro.

- Proteine: gli aminoacidi: caratteristiche chimiche e struttura. Livelli di organizzazione delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria e strutture sopramolecolari. I fattori che determinano la struttura secondaria e terziaria delle proteine. Il processo di folding. Il sistema GroEL:GroES. Esempi di relazione struttura-funzione in proteine: la mioglobina e l'emoglobina e il trasporto di ossigeno. Teoria della co-operatività.
- Lipidi: classificazione, struttura e proprietà.
- Carboidrati: classificazione; struttura e funzione; glicoproteine.
- Enzimi: struttura e classificazione degli enzimi. Coenzimi e cofattori.Teoria della catalisi. Cinetica enzimatica. Inibizione enzimatica. Regolazione dell'attività enzimatica. Esempi di proteine catalitiche.
-Aspetti termodinamici del metabolismo: i fosfo-composti ad alto contenuto energetico. L'ATP e le razioni di trasferimento di gruppi fosfato. Le reazioni di ossido riduzione nei sistemi biologici: il NAD(P) e il FAD.
- Metabolismo dei carboidrati: Glicolisi. Fermentazione alcolica e omolattica. Regolazione della glicolisi. Degradazione del glicogeno. Gluconeogenesi. Processi ossidativi: ossidazione del piruvato, ciclo dell'acido citrico. Regolazione del ciclo dell’acido cictrico. Meccanismo catalitico nella piruvato deidrogenasi.
- Ossidazioni biologiche: Catena respiratoria: trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa. FoF1 ATP sintasi: struttura e meccanismo catalitico.
- Metabolismo dei lipidi: trasporto e attivazione. Il processo della beta-ossidazione. Corpi chetonici. Biosintesi di acidi grassi: acido grasso sintasi. Sintesi di colesterolo
- Metabolismo degli aminoacidi. Ossidazione degli amminoacidi e ciclo dell’urea.
- Metabolismo dei nucleotidi. Sintesi delle basi puriniche. Sintesi delle basi pirimidiniche. Formazione dei deossiribonucleotidi. Degradazione dei nucleotidi.

Con il superamento dell’esame lo Studente avrà acquisito sia una dettagliata conoscenza degli specifici temi trattati che una ampia visione del metabolismo, in termini di interconnessione e regolazione. Lo Studente sarà quindi in grado di comprenderete possibili reazioni che il metabolismo sviluppa in seguito ad uno stimolo, sia endogeno che esogeno. In dettaglio lo Studente sarà in grado di comprendere: 1) la struttura chimica delle principali macromolecole biologiche; 2) le basi molecolari e gli effetti del concetto di relazione struttura-funzione nelle macromolecole biologiche; 3) gli specifici passaggi enzimatici dei cammini metabolici; 4) la regolazione e la gerarchia della regolazione nei cammini metabolici; 5) il calcolo del bilancio energetico nei cammini metabolici; 6) l’interconnessione, in particolare riguardo alla regolazione, dei diversi metabolismi. Inoltre, lo Studente padroneggerà la terminologia biochimica. Globalmente, tali capacità e conoscenze costituiranno le basi per comprendere e correttamente comunicare all’interno di un ambiente ampiamente multidisciplinare come quello della scoperta e distribuzione dei farmaci, la comprensione profonda e critica del meccanismo di azione dei farmaci.