- Oggetto:
- Oggetto:
Biochimica
- Oggetto:
Anno accademico 2012/2013
- Insegnamento integrato
- Crediti/Valenza
- 1
- SSD dell'attività didattica
- BIO/10 - biochimica
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Programma
Obiettivi:
- fornire una preparazione di chimica generale, inorganica ed organica adeguata alla comprensione della struttura e funzione delle molecole di interesse biologico e del significato dei principali eventi metabolici;
- individuare struttura e funzione delle principali molecole di interesse biologico (carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici) e stabilire una correlazione tra struttura e ruolo biochimico.
PROGRAMMA
Chimica generale
- Definizione di: elemento, atomo, composto, molecola.
- Struttura dell'atomo: protone, neutrone, elettrone. Unità di massa atomica. Numero di massa e numero atomico. Livello (o strato) di valenza.
- Tavola periodica: individuazione dei principali gruppi di elementi.
- Legame ionico. Legame covalente. Legame metallico. Legame dipolo-dipolo: il legame idrogeno; proprietà fisico-chimiche dell'acqua. Forze di Van der Waals (o di London).
- Peso molecolare, mole (e relativi sottomultipli), numero di Avogadro. Calcoli stechiometrici applicati alle sostanze solide: conversione moli in grammi e viceversa. Misure della concentrazione di una soluzione.
- Proprietà colligative delle soluzioni: cenni sulla variazione della tensione di vapore, del punto di ebollizione e del punto di congelamento. Concetto di osmolarità; soluzioni isotoniche, ipotoniche, ipertoniche; preparazione di una soluzione fisiologica; controllo dell'osmolarità e applicazioni biomediche.
- Modalità di reazione chimica: teoria della collisione; definizione di collisioni efficaci, energia di attivazione, complesso attivato. Catalisi: meccanismo di azione e ruolo dei catalizzatori.
- Definizione di acido e di base secondo Arrhenius e secondo Brønsted-Lowry. Concetto di coppia coniugata acido-base. Costanti di dissociazione acida e basica, forza di acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua, definizione di pH e pOH. Scala del pH.
- Definizione di sistema tampone. Sistemi tampone di interesse biologico: acido carbonico/bicarbonato, fosfati, proteine.
Chimica organica e propedeutica a biochimica
- Classificazione e proprietà chimico-fisiche di: idrocarburi alifatici e aromatici, alcoli, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, ammine, tioli; definizione di legami etere, estere, anidride, ammide, disolfuro.
- Classificazione e proprietà chimico-fisiche di: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. Definizione dei monosaccaridi, classificazione in aldosi e chetosi. Principali aldosi e chetosi. Reazioni e derivati di monosaccaridi. Disaccaridi: maltoso, isomaltoso, lattoso, saccaroso, cellobioso. Polisaccaridi (glicani): amido, glicogeno, cellulosa, mucopolisaccaridi.
- Classificazione e proprietà chimico-fisiche di: acidi grassi, acilgliceroli, fosfogliceridi sfingomieline, glicolipidi, steroidi.
- Gli aminoacidi: generalità e classificazione. I peptidi. Proteine monomeriche ed oligomeriche, semplici e coniugate, globulari e fibrose. Proteine con rilevanza biologica: cheratine, collagene, mioglobina, emoglobina.
- Classificazione e proprietà chimico-fisiche di nucleotidi e acidi nucleici (DNA, RNA).
Biochimica
- Gli enzimi: definizione e proprietà. I cofattori: metalli e coenzimi. Meccanismo di azione degli enzimi, cenni di cinetica enzimatica.
Dipendenza dell’attività di un enzima dalla temperatura e dal pH e loro significato. Inibitori reversibili (competitivi e non competitivi) ed irreversibili. Modalità di regolazione enzimatica.
- Definizione e significato dei termini: organismi autotrofi ed eterotrofi, metabolismo, catabolismo ed anabolismo.
- Digestione ed assorbimento dei carboidrati. La glicolisi. Le fermentazioni lattica ed alcolica. Cenni all’inserimento del galattoso nella via gli colitica. Glicogenolisi. Regolazione della glicolisi e della glicogenolisi. Il ciclo dei pentosofosfati. Bilancio energetico della demolizione del glucosio in condizioni anaerobie ed aerobie. Sintesi di glucosio (gluconeogenesi) e del glicogeno e loro regolazione. Ciclo di Cori e ciclo glucoso-alanina; debito di ossigeno.
- La piruvico deidrogenasi. Il ciclo dell’acido citrico o ciclo di Krebs e sua regolazione. La catena respiratoria mitocondriale. La fosforilazione ossidativa. Il sistema citocromo p450 ed il metabolismo dei farmaci.
- Digestione ed assorbimento dei lipidi. Demolizione dei trigliceridi nel tessuto adiposo. Catabolismo degli acidi grassi: b-ossidazione e sua regolazione. Sintesi ed utilizzo dei corpi chetonici. Sintesi degli acidi grassi e sua regolazione. Sintesi dei trigliceridi e sua regolazione. Sintesi dei glicerolfosfatidi, del colesterolo e degli acidi biliari: linee generali. Il metabolismo delle lipoproteine: cenni sulle alterazioni metaboliche nelle dislipidemie. Sinesi ed effetti degli eicosanoidi: prostaglandine, trombossani, leucotrieni.
- Sistemi di deaminazione degli aminoacidi. Ciclo dell’urea e sua regolazione. Aminoacidi glucogenici, chetogenici, glucogenici/chetogenici. La conversione della fenilalanina a tirosina.
Cenni del ciclo dell’azoto. Aminoacidi essenziali e non essenziali.
- Ruolo ed importanza delle vitamine e dei sali minerali nel metabolismo. Il metabolismo del calcio, del fosfato e del ferro.
- Integrazione dei metabolismi. Differenze nel metabolismo dei diversi tessuti. Il metabolismo a riposo e sotto sforzo. Il ciclo digiuno-alimentazione. Il controllo della glicemia. Gli effetti metabolici di insulina, adrenalina, glucagone. Cenni sulle alterazioni metaboliche di alcune condizioni fisiologiche e patologiche: il diabete; l’obesità; la gravidanza e l’allattamento; la gotta (cenni sul catabolismo nucleotidi); l’alcolismo; l’insufficienza epatica e renale; i disordini del pH; le situazioni di stress (cenni sugli effetti metabolici degli ormoni surrenalici).
NB: - il materiale didattico relativo agli argomenti di Chimica generale è reperibile al sito: http://www.personalweb.unito.it/dario.ghigo - si consiglia la consultazione del testo seguente:
- Massimo Stefani, Niccolò Taddei. Chimica, Biochimica e Biologia Applicata - II edizione - Zanichelli
Testi consigliati e bibliografia
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Note
I semestre
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