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BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2022/2023
Docente
NICOLETTA BIANCHI
Crediti formativi
10
Periodo didattico
Primo Semestre

Obiettivi formativi

Gli obiettivi principali del corso consistono nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio della vasta disciplina della Biochimica e della Biologia Molecolare e poter comprendere la natura chimica e struttura dei costituenti della materia vivente, le trasformazioni delle biomolecole, e i cambiamenti di energia ad esse associate.
Lo studente acquisirà competenze adeguate per comprendere e saper descrivere le basi biochimiche dei sistemi e dei processi biologici, i meccanismi ed i diversi livelli di controllo; le vie metaboliche principali e loro integrazioni:
- il ruolo metabolico delle principali biomolecole (zuccheri, lipidi, aminoacidi, proteine, acidi nucleici, e loro derivati);
- i meccanismi di produzione dell'energia metabolica e l’omeostasi energetica e strutturale del vivente;
- le interrelazioni metaboliche;
- la rilevanza clinica di anomalie metaboliche;
- i meccanismi di controllo dell’espressione genica in relazione all’insorgenza di patologie.

Prerequisiti

E’ necessario aver superato il corso di Chimica medica e Biochimica 1 ed avere conoscenze di base di: Biologia Generale e Cellulare, Genetica Generale, Istologia.

Contenuti del corso

BIOENERGETICA: reazioni biologiche; aspetti generali del catabolismo e anabolismo. Composti ad alta energia e produzione di ATP. Sistemi redox. Gradienti, trasporto transmembrana.
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI: metabolismo del glucosio e altri zuccheri; trasportatori e controllo della glicemia, glicolisi, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno, via del pentoso fosfato; destino del piruvato; sintesi di Acetil-CoA: il complesso della piruvato deidrogenasi. Ciclo di Cori. Ciclo di Krebs. Oncometaboliti: basi molecolari della riprogrammazione metabolica dei tumori (cenni).
TRASPORTO DEGLI ELETTRONI, FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA: struttura e funzione della catena respiratoria; mitocondri, patologie mitocondriali; ATPsintasi, trasporto di ATP e ADP. Sistemi navetta. La termogenina; disaccoppianti.
METABOLISMO DEI LIPIDI: digestione, assorbimento dei lipidi. Lipoproteine. Meccanismi e significato biologico dell’ossidazione delle lipoproteine. Ossidazione degli acidi grassi. Corpi chetonici. Biosintesi dei lipidi e colesterolo (sistemi di regolazione genomica e non genomica); il recettore per le LDL. Cenni su patologie associate ai disturbi del metabolismo delle lipoproteine (dislipidemie).
METABOLISMO DEGLI AMMINOACIDI: metabolismo dell’azoto; ciclo dell’urea e regolazione; transaminazione; biosintesi e degradazione degli amminoacidi e del gruppo eme. Derivati amminoacidici. Significato clinico (diagnostico e prognostico) delle transaminasi.
METABOLISMO DEI NUCLEOTIDI: nucleotidi purinici e pirimidinici: biosintesi, degradazione, regolazione. Rilevanza medica. Sintesi dei desossiribonucleotidi.
GLI ACIDI NUCLEICI: replicazione e riparazione del DNA, la ricombinazione genetica (cenni); trascrizione e maturazione dell’RNA. Controllo dell’espressione genica negli eucarioti e nei procarioti (cenni). RNA non codificanti e ribozimi (cenni).
LE PROTEINE: meccanismo e regolazione della sintesi proteica; degradazione delle proteine. Modificazioni post-traduzionali. I chaperon molecolari. Le proteasi. Le immunoglobuline. La matrice extracellulare. Coagulazione. Diagnostica enzimatica; deficit enzimatici e patologie (cenni). Gli abzimi.
INTEGRAZIONE METABOLICA A LIVELLO CELLULARE E TISSUTALE: metabolismi tessuto-specifici, interrelazioni metaboliche. Regolazione ormonale. Meccanismo d’azione degli ormoni proteici e steroidei. Secondi messaggeri. Digiuno-alimentazione. Differenze di genere.

Metodi didattici

Consiste di 10 CFU prevede 125 ore di didattica suddivisa in 80 ore di lezioni erogate in modalità frontale e/o telematica (streaming/videolezioni). Inoltre, vengono erogate 45 ore di didattica assistita on line su piattaforma moodle certificativa, che consistono nell’approfondimento di argomenti particolarmente importanti trattati a lezione.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento sarà effettuata mediante esame scritto con 50 domande (con diverso punteggio) della durata di 60 min. Le domande saranno formulate con quesiti a risposta multipla (5 opzioni per ogni domanda) relativi a tutti gli obiettivi formativi sopra definiti. Non sarà prevista alcuna penalizzazione per risposte non corrette o non date. La valutazione finale (espressa in trentesimi) sarà concordata con i docenti coinvolti nell’insegnamento e terrà conto in modo proporzionale del peso in termini di CFU di ciascun docente. I docenti si riservano la possibilità di esaminare mediante verifica orale l’apprendimento degli studenti. La durata dell'intera prova sarà maggiorata per gli studenti con “Disturbo Specifico di Apprendimento". Il voto massimo, pari a 30 e lode, è conseguito da chi risponderà correttamente a tutte le domande. L’esame è superato con una valutazione superiore o uguale a 18/30 (arrotondato per eccesso).

Testi di riferimento

"I principi di Biochimica di Lehninger" di Nelson-Cox, Zanichelli (ottava edizione)
"Fondamenti di Biochimica" di Voet-Voet-Pratt, Zanichelli
"Biochimica" di Mathews, Van Holde, Appling, Anthony-Cahill, Piccin