Medicina e chirurgia "C" (abilitante all'esercizio della professione di Medico Chirurgo) - Roma Azienda Policlinico Umberto I

1. ELEMENTI DI CHIMICA BIO-ORGANICA Revisione delle principali classi di composti e delle reazioni chimiche fondamentali della Biochimica: alcoli, aldeidi, chetoni, eteri: nomenclatura e loro reazioni. Le reazioni di sostituzione nucleofila con particolare riferimento alla reattività del gruppo carbonilico. Acidi carbossilici, esteri, ammine e ammidi: nomenclatura e reazioni. Principali classi di composti bi funzionali: idrossiacidi, chetoacidi, acidi dicarbossilici. Reazioni di ciclizzazione, lattoni, lattidi, emiacetali ciclici. Composti eterociclici aromatici: nomenclatura e proprietà. I carboidrati: classificazione, nomenclatura e principali reazioni. 2. ELEMENTI DI BIOLOGIA STRUTTURALE Gli aminoacidi, struttura e proprietà dei venti aminoacidi presenti nelle proteine, caratteristiche chimiche delle loro catene laterali. Il legame peptidico, i polipeptidi, gli elementi delle strutture secondarie. Strutture degli acidi nucleici e delle proteine. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria, motivi strutturali e domini nelle proteine. Proteine di trasporto, albumina ed emoglobina. Termodinamica del legame fra emoglobina ed ossigeno, cooperatività, curva di ossigenazione, effettori allosterici. Riconoscimento proteine-acidi nucleici, i fattori di trascrizione. 3. RUOLI METABOLICI DI ALCUNI DERIVATI DI AMINOACIDI Le modificazioni post-sintetiche degli aminoacidi (es.: idrossiprolina, idrossilisina, -aminobutirrato, -carbossiglutamato). Intervento, nelle singole modificazioni, di cofattori derivati da Vit. C o Vit. K. (N.B.: Per ogni vitamina: fabbisogno e fonte nutrizionale, struttura, funzione coenzimatica). Gli ormoni tiroidei (T3 e T4). TSH e suo meccanismo d’azione su biosintesi e rilascio degli ormoni dalla tiroide. Ormoni della midollare del surrene: le catecolamine. La serotonina e la melatonina. 4. PEPTIDI BIOLOGICAMENTE ATTIVI Il glutatione (struttura e funzione), i peptidi ormonali e i neuropeptidi (es.: TRH, peptidi della neuro- ipofisi; relazione tra ormone antidiuretico e acquaporine; propiomelanocortina ed encefaline). (Per ogni ormone: caratteristiche strutturali e meccanismi molecolari della sua funzione). 5. PROTEINE FIBROSE E FORMAZIONE DI SUPERSTRUTTURE Vari tipi di collagene. Biosintesi del collagene di tipo 1. Collagenopatie. 6. ELEMENTI DI ENZIMOLOGIA Classificazione degli enzimi (classificazione EC). Elementi di cinetica enzimatica. Il modello di Michaelis e Menten. Significato di Km e Vmax. L’inibizione competitiva e non-competitiva. Esempi di enzimi: le proteasi a serina, loro meccanismo catalitico. I cofattori enzimatici: eme, piridossalfosfato, nicotinammide, riboflavina. 7. BIOCHIMICA DEGLI ZUCCHERI Monosaccaridi e loro derivati (aminozuccheri, zuccheri acidi, acido N-acetil neuraminico, acido muramico). Peptidoglicani. Legami α- e β-glicosidici. I disaccaridi (maltosio, lattosio, saccarosio). Struttura e funzione degli omopolisaccaridi (amido, glicogeno, cellulosa) e degli eteropolisaccaridi. Oligosaccaridi e glicoproteine (recettore LDL), lectine. Glicosaminoglicani (ac. ialuronico) e proteoglicani. 8. LIPIDI Principali tipologie di lipidi e loro classificazione. Formule generali di struttura degli ac. grassi saturi e insaturi, rapporti tra struttura chimica e proprietà chimico-fisiche. Il concetto di “legame idrofobico” e di “energia entropica”. Formazione di micelle e di vescicole. Glicerolipidi neutri e glicerofosfolipidi. Le fosfolipasi. Formazione di “secondi messaggeri” derivati da fosfolipidi. Sfingolipidi, glicolipidi e gangliosidi. Classificazione dei lipidi non saponificabili. Generalità su terpeni e derivati isoprenoidi. Il colesterolo: struttura chimica e sue principali funzioni. I sali biliari, la loro struttura chimica generale e le loro proprietà chimico-fisiche. Sali biliari primari e secondari; cenni sulla loro biosintesi. Funzione dei sali biliari nella digestione e nell’assorbimento intestinale dei lipidi.

INTRODUZIONE AL METABOLISMO CELLULARE. Bioenergetica e termodinamica. Trasferimenti di gruppi fosforici e ATP. Reazioni biologiche di ossidoriduzione METABOLISMO DEI GLUCIDI: Digestione dei glucidi. Trasportatori del glucosio. Glicolisi. Metabolismo di esosi diversi dal glucosio. Meccanismi di regolazione della glicolisi. Gluconeogenesi. Meccanismi di regolazione di glicolisi e gluconeogenesi. Via dei pentoso fosfato: fase ossidativa e di “ricombinazione”. Deidrogenasi NADP-dipendenti (importanza metabolica del NADPH). Destino del ribuloso-5-fosfato. Transchetolasi e transaldolasi. (Vitamina B1: Tiamina). Utilizzo della via del pentosofosfato in diversi tipi cellulari. METABOLISMO DEL GLICOGENO: Glicogenolisi: scissione enzimatica del glicogeno; regolazione allosterica e ormonale della degradazione del glicogeno. Glicogenosintesi: glicogenosintasi e regolazione della sua attività; glicogenina; enzima ramificante. Regolazione coordinata della degradazione e della biosintesi del glicogeno. Cenni sulle principali glicogenosi. CICLO DEGLI ACIDI TRICARBOSSILICI (CICLO DI KREBS): Produzione di acetil-CoA: il complesso della piruvato deidrogenasi. Struttura, reazioni e regolazione. Ciclo di Krebs: reazioni e regolazione. CATENA MITOCONDRIALE DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI La NADH:ubichinone reduttasi (“Complesso I”). Il Coenzima Q. L’ubichinone:citocromo c reduttasi (“Complesso III”). Il ciclo dell’ubichinone. I citocromi, gli emi a, b, c. La succinato:ubichinone reduttasi (“Complesso II”). La citocromo ossidasi (“Complesso IV”). FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA Teoria chemiosomotica dell’accoppiamento tra flusso di protoni e fosforilazione dell’ADP ad ATP. Struttura e meccanismo di azione dell’ATP sintasi mitocondriale. Traslocazioni mitocondriali di adenin-nucleotidi, di protoni, di fosfato inorganico. Inibitori della catena respiratoria, inibitori della fosforilazione e disaccoppianti. Cenni sulle malattie mitocondriali CATABOLISMO DEI LIPIDI. Digestione e assorbimento dei lipidi. Mobilizzazione e trasporto degli acidi grassi. Ossidazione degli acidi grassi. β-ossidazione degli acidi grassi nei mitocondri e nei perossisomi. Ossidazione acidi grassi a catena ramificata. ϖ-ossidazione degli acidi grassi. Chetogenesi e utilizzo dei corpi chetonici. BIOSINTESI DEI LIPIDI Acido Grasso Sintasi e la biosintesi citoplasmatica degli acidi grassi; regolazione. Allungamento e desaturazione delle catene aciliche. Biosintesi dei trigliceridi e dei fosfolipidi di membrana. Biosintesi del colesterolo. Regolazione della steroidogenesi. Trasporto del colesterolo Cenni sui farmaci anticolesterolemici. Biosintesi ormoni steroidei.

Lo studente per poter sostenere l’esame deve aver superato la prova idoneativa scritta di Biochimica I. In mancanza di superamento della prova idoneativa di Biochimica I, lo studente sarà comunque ammesso all’esame ed esaminato sull’intero programma di Biochimica (I e II), previo superamento di un pretest.

David L. Nelson e Michael M. Cox I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER (settima edizione) Ed. Zanichelli Garrett - Grisham BIOCHIMICA, Ed. Piccin Thomas M. Devlin Biochimica con aspetti clinici Ed. Edises

Lezioni frontali e learning tests (per verificare in modo informale l’apprendimento durante lo svolgimento delle lezioni) sono erogati sia in presenza che on line.

Obbligatoria

L’esame scritto e orale per l’intero corso di Biochimica II valuterà quanto segue: 1) conoscenza di vie metaboliche trattate nel dettaglio durante il corso, i loro punto di controllo e le patologie associate; 2) ruolo di specifici ormoni nel controllo globale di anabolismo e catabolismo a livello dell’intero organismo o di tessuti specifici; 3) meccanismi di trasduzione del segnale e le interconnessioni tra i diversi metabolismi; 4) capacità di scrivere le strutture chimiche di importanti intermedi del metabolismo. Gli esami potranno, qualora necessario essere svolti mediante modalità a distanza.

Lezioni frontali e learning tests (per verificare in modo informale l’apprendimento durante lo svolgimento delle lezioni) sono erogati sia in presenza che on line.