BIOCHIMICA ( cod. 22200)

CHIMICA GENERALE, ORGANICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA Principi di base della chimica: Struttura dell’atomo: numero atomico, livelli energetici degli orbitali, rappresentazione degli elettroni di valenza secondo Lewis. Legami chimici: Legame covalente puro e legame covalente polare. Scala di elettronegatività. Legame ionico. Forma e polarità delle molecole di acqua, ammoniaca e metano. Legame ad idrogeno. Forze di Van der Waals. Soluzioni: Definizioni di solvente, soluto, solubilità. Proprietà dell’acqua come solvente. Pressione osmotica. Fondamenti di chimica organica: principali gruppi funzionali. Le molecole dei sistemi biologici: Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e omopolisaccaridi. Lipidi: acidi grassi, lipidi semplici, lipidi complessi e steroidi. Proteine: gli aminoacidi ed il legame peptidico. Nucleotidi ed acidi nucleici: il legame fosfodiesterico. Struttura di DNA ed RNA. BIOCHIMICA GENERALE Struttura delle proteine Livelli strutturali: primario, secondario, terziario e quaternario. Struttura secondaria in α-elica. Struttura secondaria a foglietto β. Struttura terziaria e forze che la stabilizzano. Struttura quaternaria. Emoglobina e trasporto dell'ossigeno Strutture della mioglobina (Mb) e emoglobina (Hb). Gruppo eme. Hb nella conformazione tesa e rilassata. Concetto di cooperatività e allosterismo. Curve di dissociazione ossigeno-Hb e ossigeno-Mb. Modulazione dell’affinità per l’ossigeno: effetto Bohr, pCO2, e 2,3-DPG. Enzimi e cinetica enzimatica Classificazione degli enzimi. Interazione enzima-substrato. Velocità di reazione ed energia di attivazione. Modello cinetico di Michaelis-Menten. Inibitori competitivi e non competitivi. Regolazione allosterica e covalente dell'attività enzimatica. Coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche Struttura chimica e basi strutturali della funzione coenzimatica dei seguenti coenzimi: acido lipoico; NAD e NADP, coenzima A, coenzimi FAD e FMN. Vitamine. Bioenergetica e ossidazioni biologiche La termodinamica delle reazioni biologiche: energia libera e spontaneità delle reazioni. ATP come trasportatore di energia: reazioni chimiche accoppiate. Il metabolismo cellulare: reazioni di ossidazione e degradazione, reazioni di biosintesi. Carica energetica della cellula. Fosforilazione ossidativa Struttura del mitocondrio. I trasportatori di elettroni della catena respiratoria. Il meccanismo della fosforilazione ossidativa: l'accoppiamento chemiosmotico. Il sistema enzimatico per la produzione di ATP. Resa in molecole di ATP a seguito della ossidazione completa del glucosio. Sistema navetta malato-aspartato. BIOCHIMICA METABOLICA Biochimica del sistema endocrino Meccanismi di azione degli ormoni. Processo di trasduzione del segnale e secondi messaggeri. Ormoni pancreatici e della midollare del surrene: struttura e funzione. La via glicolitica Panoramica della glicolisi e resa in ATP. Regolazione della glicolisi. Regolazione ormonale. I destini metabolici del piruvato. Il metabolismo del lattato. Il complesso della piruvato deidrogenasi: meccanismo di catalisi e regolazione. Ciclo di Krebs Panoramica del ciclo di Krebs e resa in ATP. Reazioni anaplerotiche e cataplerotiche. Regolazione del ciclo di Krebs. Shunt dell’esoso monofosfato Fase ossidativa e produzione di potere riducente sotto forma di NADPH. La fase non ossidativa di interconversione dei pentosi fosfati. Bilancio e regolazione del ciclo dei pentoso fosfati. Gluconeogenesi e controllo del glucosio ematico Significato metabolico e precursori non glucidici della sintesi di glucosio. Regolazione. Meccanismo e significato metabolico del ciclo muscolo-epatico di Cori e dell'alanina. Metabolismo del glicogeno Struttura chimica e distribuzione del glicogeno nell'