ProgrammaCHIMICA 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.
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
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.
Fosforilazione ossidativa
Struttura del mitocondrio. Sistemi navetta malato-aspartato e G-3P. I trasportatori di elettroni della catena respiratoria. Caduta dei potenziali di ossidazione lungo la catena di trasporto degli elettroni. Fosforilazione ossidativa. Il sistema enzimatico per la produzione di ATP. Il meccanismo della fosforilazione ossidativa: l'accoppiamento chemiosmotico. Resa in molecole di ATP a seguito della ossidazione completa del glucosio.
Strutture 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. Proteine coniugate.
Emoglobina e trasporto dell'ossigeno.
Strutture della mioglobina e emoglobina. Gruppo eme. Proprietà del legame ossigeno-eme. Curve di dissociazione ossigeno-Hb e ossigeno-Mb. Concetto di cooperatività e allosterismo. Hb nella conformazione tesa e rilassata. Effetto Bohr. Effetto del 2,3-DPG e sua importanza fisiologica.
Enzimi e cinetica enzimatica.
Nomenclatura e classificazione degli enzimi. Velocità di reazione. Concetto di energia di attivazione e funzione di un catalizzatore. Interazione enzima-substrato. 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.
BIOCHIMICA METABOLICA
Biochimica del sistema endocrino
Meccanismi di azione degli ormoni. Recettori, 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. Complesso della piruvato DH. Trasformazione del piruvato in acetil-CoA. Il complesso della piruvato deidrogenasi e suo meccanismo di catalisi.
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. Organi nei quali la gluconeogenesi e’ attiva: regolazione. Meccanismo e significato metabolico del ciclo muscolo-epatico di Cori e dell'alanina.
Metabolismo del glicogeno
Struttura chimica e distribuzione del glicogeno nell'organismo, e suo significato metabolico in relazione alla elevata concentrazione epatica e muscolare; reazioni ed enzimi della glicogenosintesi e della glicogenolisi; regolazione.
Metabolismo degli acidi grassi
Regolazione ormonale della lipolisi. Beta-ossidazione degli acidi grassi. Resa energetica dell'ossidazione completa degli acidi grassi saturi (esempio del palmitato). Sintesi e utilizzo dei corpi chetonici. Condizioni metaboliche che favoriscono la chetogenesi.
La sintesi degli acidi grassi: l'acido grasso sintasi. L'enzima Acetil CoA Carbossilasi e la sua regolazione dipendente da condizioni metaboliche ed ormonali.
Catabolismo degli amminoacidi
Schema generale del metabolismo degli aminoacidi e altri composti azotati. Transaminazione. Meccanismo delle transaminasi. Deaminazione ossidativa e non ossidativa. Ciclo dell'alanina. Destino dell'ammoniaca: ciclo dell'urea e sintesi di glutamina. Destino dello scheletro carbonioso: aminoacidi glucogenici e chetogenici.
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