ITALIANO

Al termine del corso, gli studenti dovranno aver appreso la struttura e la funzione delle biomolecole più importanti, in particolare, delle proteine (es. enzimi, collageno, emoglobina), dei carboidrati (es. glucosio, glicogeno), dei lipidi (di membrana e di deposito). Inoltre dovranno conoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione.

-Rita Roberti – Giovanni Alunni Bistocchi ELEMENTI DI CHIMICA E BIOCHIMICA, McGraw Hill -Rita Roberti – Giovanni Alunni Bistocchi – Cinzia Antognelli – Vincenzo Nicola Talesa BIOCHIMICA E BIOLOGIA PER LE PROFESSIONI SANITARIE, McGraw Hill -David L. Nelson – Michael M. Cox INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA DI LEHNIGER, Zanichelli -F. Dallocchio – CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA -B.Berra – S. Rapelli – BIOCHIMICA GENERALE -G.Federici – M. Tarantino – BIOCHIMICA CLINICA - Collana di Scienze Infermeristiche UNIVERSO – Roma M. Samaja – R. Paroni, CHIMICA E BIOCHIMICA per le Lauree Triennali dell’area Biomedica, PICCIN M. Samaja, CORSO DI BIOCHIMICA per le Lauree Triennali (Area Sanitaria), PICCIN M.V. Catani – I.Savini – P. Guerrieri – L. Avigliano, APPUNTI DI BIOCHIMICA per le Lauree Triennali

Il corso di Biochimica si propone di fornire agli studenti le basi biochimiche necessarie alla comprensione della relazione tra struttura e funzione delle principali classi di biomolecole. Obiettivi principali del corso sono: conoscere ed integrare il metabolismo dei glucidi, lipidi e proteine. Conoscere il meccanismo d’azione degli ormoni e le modalità di regolazione di alcuni di essi sulle principali vie metaboliche.

Avere conoscenze di base della Chimica generale ed inorganica.

Lezioni frontali.
Durante la lezione sarà stimolata la discussione sia per fornire ulteriori informazioni sia per ulteriori approfondimenti sull’argomento trattato.

L’esame in forma scritta sarà volto ad accertare l’apprendimento delle conoscenze sulla struttura delle molecole più importanti in Biochimica come i carboidrati, gli amminoacidi e le proteine sia nel loro ruolo strutturale che metabolico; lo studente dovrà dimostrare di avere un’adeguata conoscenza sui pathway biochimici e di essere in grado di collegare il metabolismo cellulare con le regolazioni ormonali. La valutazione sarà espressa in trentesimi. Il superamento della dell’esame richiede il conseguimento di un punteggio minimo di 18/30. Il voto finale sarà la media dei voti ottenuti nelle prove di esame dei singoli moduli del corso integrato.

Sarà condiviso in forma elettronica il materiale utilizzato per le lezioni frontali e le esercitazioni.

I costituenti chimici della materia vivente, la chimica del carbonio, le biomolecole. Amminoacidi. Classificazione, struttura e proprietà chimico-fisiche, stereoisomeria. Proteine. Generalità e funzioni. Il legame peptidico e la sequenza primaria, struttura secondaria, terziaria e quaternaria. Mioglobina, emoglobina. Cenni sul Collageno.
Enzimi. Ruolo e meccanismo d'azione degli enzimi. Gli enzimi come biocatalizzatori, similitudini e differenze con i catalizzatori inorganici. Formazione del complesso enzima-substrato; definizione di sito attivo; cofattori ; nomenclatura degli enzimi. Gli isoenzimi. Cinetica enzimatica: definizione di velocità e di velocità iniziale (vo), velocità in funzione della concentrazione dell'enzima e del substrato. Definizione di Km e Vmax. Regolazione enzimatica. Regolazione covalente e regolazione allosterica.
Vitamine. Classificazione struttura e funzioni, vitamine idrosolubili e vitamine liposolubili, Vitamina D e metabolismo del calcio.
Metabolismo Concetti generali. Vie cataboliche ed anaboliche. Principi di bioenergetica. ATP: struttura e ruolo biologico.
Struttura e metabolismo dei carboidrati. Monosaccaridi, disaccaridi. Polisaccaridi di riserva. Digestione e assorbimento dei carboidrati della dieta. Glicolisi: tappe e regolazione. Ciclo di Krebs: concetti generali, regolazione. Fosforilazione ossidativa e catena di trasporto degli elettroni, cenni. Bilancio energetico del catabolismo dei carboidrati. Cenni sul ciclo dei pentosi e sulla gluconeogenesi. Metabolismo del glicogeno.
Metabolismo degli amminoacidi. Catabolismo delle proteine della dieta ed enzimi della digestione. Amminoacidi essenziali e non essenziali. Gli aminoacidi come precursori di composti azotati. Catabolismo amminoacidico: transaminazione e deaminazione; destino dello scheletro carbonioso. Biosintesi dell'urea.
Struttura e metabolismo dei lipidi. Classificazione dei lipidi (lipidi cellulari e lipidi di riserva; lipidi semplici e complessi). Gli acidi grassi: struttura generale e principali acidi grassi. Struttura e funzione dei trigliceridi e dei fosfolipidi. Il colesterolo. Digestione e assorbimento dei lipidi; lipoproteine plasmatiche: struttura e funzione. Lipolisi e degradazione degli acidi grassi, biosintesi degli acidi grassi. Acidi grassi essenziali.
Gli ormoni. Definizione generale, meccanismo di azione. Adrenalina, insulina e glucagone.

Italian

At the end of the course, students should have learned the structure and function of the most important biomolecules, in particular proteins (e.g. enzymes, collagen, haemoglobin), carbohydrates (e.g. glucose, glycogen), lipids (membrane and deposit). They will also need to know the main metabolic pathways and their regulation.

-Rita Roberti – Giovanni Alunni Bistocchi ELEMENTI DI CHIMICA E BIOCHIMICA, McGraw Hill -Rita Roberti – Giovanni Alunni Bistocchi – Cinzia Antognelli – Vincenzo Nicola Talesa BIOCHIMICA E BIOLOGIA PER LE PROFESSIONI SANITARIE, McGraw Hill -David L. Nelson – Michael M. Cox INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA DI LEHNIGER, Zanichelli -F. Dallocchio – CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA -B.Berra – S. Rapelli – BIOCHIMICA GENERALE -G.Federici – M. Tarantino – BIOCHIMICA CLINICA - Collana di Scienze Infermeristiche UNIVERSO – Roma M. Samaja – R. Paroni, CHIMICA E BIOCHIMICA per le Lauree Triennali dell’area Biomedica, PICCIN M. Samaja, CORSO DI BIOCHIMICA per le Lauree Triennali (Area Sanitaria), PICCIN M.V. Catani – I.Savini – P. Guerrieri – L. Avigliano, APPUNTI DI BIOCHIMICA per le Lauree Triennali

The aim of the Biochemistry course is to provide the biochemical foundations for understanding the relationship between structure and function of major classes of biomolecules. Main objectives of the course are: to know and integrate the metabolism of carbohydrates, lipids and proteins. To know the mechanism of action of hormones and how some of them are regulated in the main metabolic pathways.

Have basic knowledge of general and inorganic chemistry.

Frontal lessons. During the lesson, discussion will be encouraged both to provide further information and to further explore the topic covered.

The written exam will assess the student's understanding of the structure of the most important molecules in biochemistry, such as carbohydrates, amino acids, and proteins, both in terms of their structural and metabolic roles. Students must demonstrate adequate knowledge of biochemical pathways and the ability to connect cellular metabolism with hormonal regulation. Grades will be expressed out of 30. A minimum score of 18/30 is required to pass the exam. The final grade will be the average of the scores obtained in the individual modules of the integrated course.

The material used for lectures and exercises will be shared electronically.

The chemical constituents of living matter, carbon chemistry, and biomolecules. Amino acids: Classification, structure, and physicochemical properties, stereoisomerism. Proteins: Overview and functions. The peptide bond and the primary sequence, secondary, tertiary, and quaternary structures. Myoglobin, hemoglobin. Notes on collagen. Enzymes: Role and mechanism of enzyme action. Enzymes as biocatalysts: similarities and differences with inorganic catalysts. Formation of the enzyme-substrate complex; definition of the active site; cofactors; enzyme nomenclature. Isoenzymes. Enzyme kinetics: Definition of reaction rate and initial velocity (v₀), velocity as a function of enzyme and substrate concentration. Definition of Km and Vmax. Enzyme regulation: Covalent regulation and allosteric regulation. Vitamins: Classification, structure, and functions. Water-soluble and fat-soluble vitamins. Vitamin D and calcium metabolism. Metabolism – General Concepts: Catabolic and anabolic pathways. Principles of bioenergetics. ATP: Structure and biological role. Structure and metabolism of carbohydrates: Monosaccharides, disaccharides. Storage polysaccharides. Digestion and absorption of dietary carbohydrates. Glycolysis: Steps and regulation. Krebs cycle: General concepts and regulation. Oxidative phosphorylation and the electron transport chain: overview. Energy balance of carbohydrate catabolism. Brief notes on the pentose phosphate pathway and gluconeogenesis. Glycogen metabolism. Amino acid metabolism: Catabolism of dietary proteins and digestive enzymes. Essential and non-essential amino acids. Amino acids as precursors of nitrogen-containing compounds. Amino acid catabolism: Transamination and deamination; fate of the carbon skeleton. Urea biosynthesis. Structure and metabolism of lipids: Lipid classification (cellular lipids and storage lipids; simple and complex lipids). Fatty acids: General structure and main fatty acids. Structure and function of triglycerides and phospholipids. Cholesterol. Digestion and absorption of lipids; plasma lipoproteins: structure and function. Lipolysis and fatty acid degradation, fatty acid biosynthesis. Essential fatty acids. Hormones: General definition, mechanism of action. Adrenaline, insulin, and glucagon.