Ateneo - UPO

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

- David L. Nelson, Michael M. Cox
I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER
2006, Zanichelli Editore
ISBN 978-8808-19774-0

-Jan Koolman Klaus-Heinrich Rohm
TESTO ATLANTE DI BIOCHIMICA
2020, Zanichelli Editore
ISBN 978-88-08-82026-6

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. Il risultato finale a cui il corso mira è sviluppare negli studenti una visione globale del metabolismo nel contesto cellulare in condizioni fisiologiche. 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 caratterizzato da elevata multidisciplinarietà.

La conoscenza dei principi basilari di biologia generale, chimica-fisica, chimica generale ed inorganica e chimica organica è essenziale.

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 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.

- 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.
-Fotosintesi

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.