Obiettivi formativi
Il corso è orientato alla descrizione della struttura e della funzione delle biomolecole (acidi nucleici, proteine, glucidi e lipidi) e ad una presentazione semplificata delle vie metaboliche. Ci si attende che lo studente apprenda le trasformazioni cui vanno incontro le molecole biologiche, con particolare riferimento alle principali vie metaboliche, alla loro interdipendenza e regolazione.
Contenuti dell'insegnamento
Fondamenti di chimica organica, Biochimica Strutturale, Biochimica Metabolica
Programma esteso
A) PREMESSA: fondamenti di chimica organica.
B) BIOCHIMICA STRUTTURALE
Nucleotidi e acidi nucleici. Basi puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi e nucleotidi. Caratteristiche strutturali e ruolo biologico del DNA e delle diverse forme di RNA: RNA transfer, RNA messaggero, RNA ribosomiale.
Il contenuto informazionale del genoma viene discusso ai fini della comprensione del dogma centrale della genetica; introduzione dei termini struttura e funzione, creando una connessione con l’argomento “proteine”.
Amminoacidi, peptidi e proteine. Amminoacidi: proprietà strutturali e classificazione. Peptidi e proteine: il legame peptidico e le sue caratteristiche. Struttura delle proteine: primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. La conformazione e le funzioni delle proteine.
Particolare attenzione è dedicata ai termini riconoscimento molecolare, binding e sito attivo.
Emoglobina: struttura e funzione. Meccanismo molecolare del trasporto dell’O2. Fattori che modificano l’affinità per l’O2.
Catalisi enzimatica. Sito attivo. Specificità. Natura degli enzimi e loro classificazione.
Creazione della premessa alle trasformazioni biochimiche che globalmente si producono all’interno della cellula.
Lipidi. Classificazione, struttura e funzione di acidi grassi, trigliceridi e colesterolo. Le membrane biologiche: il doppio strato lipidico e le proteine di membrana.
Carboidrati. Struttura e classificazione dei monosaccaridi. Il legame glicosidico, disaccaridi. Omopolisaccaridi: amido e glicogeno.
C) BIOCHIMICA METABOLICA
Energia libera e spontaneità delle reazioni. La termodinamica delle reazioni biologiche, ATP come trasportatore di energia.
Il metabolismo cellulare. Reazioni di ossidazione e degradazione, reazioni di biosintesi.
Si intende evidenziare l’ottenimento di energia dall’ambiente esterno alla cellula e la conversione dei nutrienti in molecole della cellula stessa.
La bioenergetica mitocondriale. Coenzimi ed ossidoriduzioni biologiche. La catena respiratoria: componenti e funzioni. Conversione dell’energia durante il flusso elettronico nella catena respiratoria. Meccanismo della fosforilazione ossidativa.
Il metabolismo dei glucidi. Glicolisi, bilancio energetico e regolazione. Il destino del piruvato in condizioni aerobiche ed anaerobiche. Il ciclo di Krebs. Gluconeogenesi, ciclo di Cori. Metabolismo del glicogeno.
Metabolismo dei lipidi e delle proteine: cenni.
Controllo ormonale del metabolismo glucidico da parte di adrenalina, glucagone e insulina.
L’integrazione del metabolismo. Il fegato, il muscolo e l’encefalo.
Si intende fornire un semplice approccio conoscitivo alla risposta metabolica dell’organismo durante l’assorbimento dei nutrienti ed il digiuno.
Bibliografia
Le basi della biochimica
di Champe Pamela C. - Harvey Richard - Ferrier Denise R.
Editore: Zanichelli
Metodi didattici
Lezioni frontali con l’ausilio di presentazioni e filmati.
