Biochimica e Biochimica Applicata Medica |
Anno accademico 2014/2015 |
Docente Enrico GIRAUDO (Titolare del corso) |
Corso di studi [f003-c302] laurea i^ liv. in informazione scientifica sul farmaco - a torino |
Anno 2° anno |
Tipologia Di base |
Crediti/Valenza 9 |
SSD dell'attività didattica BIO/10 - biochimica |
Obiettivi formativiIl corso di Biochimica si propone di descrivere le principali caratteristiche delle macromolecole di interesse biologico e di illustrare gli aspetti essenziali del metabolismo nell'organismo umano. Saranno descritti i processi metabolici di sintesi e degradazione, il loro elevato livello di integrazione, la regolazione ormonale, i principali meccanismi molecolari della trasduzione del segnale, le correlazioni cliniche e le principali malattie metaboliche.Il corso di Biochimica Applicata Medica si propone di Descrivere le principali metodologie adottate nei laboratori di biochimica e biochimica clinica. Si approfondiranno la tecnologia del DNA ricombinante e le nozioni di base sul trasferimento dell'informazione genetica dal DNA alle proteine. Requisiti |
Risultati dell'apprendimento attesiModalità di esame è una prova orale che può essere sostenuta in due prove distinte (una per Biochimica e l'altra per Biochimica Applicata Medica) o in un'unica prova comprendente i due corsi. |
ProgrammaPROGRAMMA DI BIOCHIMICA ( Corso integrato con Biochimica Applicata Medica) Introduzione Struttura e caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua. Legame idrogeno.
Struttura delle proteine Struttura e funzione delle proteine. punto isoelettrico. Gli amminoacidi. Struttura primaria. Il legame peptidico. Struttura secondaria, terziaria e quaternaria. Il folding delle proteine. Le malattie da misfolding. Struttura della mioglobina e dell'emoglobina. Emoglobine patologiche. Enzimi Principi di catalisi e cinetica enzimatia. La base sperimentale dell'equazione di Michaelis e Menten. Cinetica di saturazione: I parametri cinetici KM, Vmax, kcat, kcat/KM. Classificazione degli enzimi. Gli inibitori e la regolazione. Inibitori irreversibili e reversibili. Esempi di impiego di inibitori competitivi (statine) e irreversibili (5-fluorouracile). Tipi di regolazione. Enzimi allosterici e loro modulatori. Glicidi Funzioni e classificazione dei glicidi. Il legame glicosidico α (amido, glicogeno) e β (cellulosa, chitina). Lipidi e membrane biologiche Definizione, classificazione e funzione dei lipidi. Micelle e le membrane biologiche. Trasporto attraverso le membrane. Correlazioni cliniche: fibrosi cistica; trasporto difettoso di glucosio in alcune forme di diabete. Introduzione al metabolismo Criteri di spontaneità delle reazioni (∆G = ∆H - T∆S). Processi catabolici e processi biosintetici. ATP: struttura e proprietà. Coenzimi e vitamine. Il controllo del flusso metabolico. Metabolismo dei glicidi glicolisi Reazioni ed enzimi della glicolisi. Regolazione della glicolisi: enzimi regolatori e loro modulatori. Destino del piruvato. Correlazioni cliniche: diabete mellito, intolleranza al fruttosio. Ciclo dell'acido citrico (ciclo di Krebs) II complesso della piruvato deidrogenasi. Fonti metaboliche di acetil CoA. Reazioni ed enzimi del ciclo. Ruolo catabolico e biosintetico del ciclo di Krebs. Collegamento tra il ciclo di Krebs e le altre vie metaboliche. Trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa I complessi della catena respiratoria. Sintesi dell'ATP: ipotesi chemiosmotica, funzione dell'ATP sintasi. Accoppiamento e disaccoppiamento tra flusso degli elettroni e fosforilazione ossidativa. Il bilancio energetico della ossidazione completa di una molecola di glucosio. Metabolismo dei glicidi via dei pentoso fosfati Reazioni ed enzimi. Importanza del NADPH e riboso-5-fosfato e della glutatione reduttasi. Metabolismo dei glicidi gluconeogenesi Confronto tra glicolisi e gluconeogenesi. Gli altri enzimi della gluconeogenesi. Il ciclo di Cori. Correlazione clinica: ipoglicemia e intossicazione da alcol. Metabolismo dei glicidi metabolismo del glicogeno Demolizione e sintesi del glicogeno. Glicogeno fosforilasi e glicogeno sintasi. Metabolismo lipidico Catabolismo degli acidi grassi: la β-ossidazione. I corpi chetonici. Sintesi degli acidi grassi. I derivati dell'acido arachidonico. I lipidi di membrana e il colesterolo. Il fosfatidil inositolo, precursore di secondi messaggeri. Biosintesi del colesterolo. Le lipoproteine. Derivati del colesterolo. Correlazioni cliniche. Obesità e leptina, ipercolesterolemia, arterosclerosi. Metabolismo degli amminoacidi II catabolismo delle proteine. Amminoacidi glucogenici e chetogenici. Deamminazione per transamminazione. Deamminazione ossidativa. Il ciclo dell'urea. La biosintesi degli amminoacidi. Correlazioni cliniche: fenilchetonuria, Parkinson’s desease. Metabolismo dei nucleotidi Vie de novo e vie di recupero. Formazione dei deossiribonucleotidi. Biosintesi dei nucleotidi timidilici: la timidilato sintasi e la diidrofolato reduttasi. Cenni al catabolismo dei nucleotidi. Integrazione delle vie metaboliche e regolazione ormonale Correlazioni metaboliche dei diversi tessuti ai vari stati nutrizionali e ormonali. Esempi di malattie correlate: obesità, diabete di tipo 1 e 2. Regolazione ormonale e interazione ormone-recettore. Proteine G. Cascate inibitorie e stimolatorie dell'AMPc, adenilato ciclasi, proteina chinasi A. Recettore dell'insulina. Gli oncogeni e gli oncosoppressori. MODALITÀ DELLA VALUTAZIONEProva orale. ______________________________________________________________________________ PROGRAMMA DI BIOCHIMICA APPLICATA MEDICA (Corso integrato con Biochimica)
Struttura degli acidi nucleici Basi puriniche e pirimidiniche di DNA e RNA. Differenze "chimiche" tra DNA e RNA. Struttura di un filamento polinucleotidico. La struttura a doppia elica del DNA. Forze che stabilizzano la doppia elica del DNA. Temperatura di fusione. Gli istoni e i nucleosomi. Acidi ribonucleici: mRNA, tRNA, rRNA, microRNA. Replicazione, riparazione e ricombinazione del DNA Semiconservatività, bidirezionalità, unicità di origine
nei procarioti, semidiscontinuità. Le DNA polimerasi e l’apparato di
replicazione nei procarioti e negli eucarioti. La trascrittasi inversa. Sistemi
di riparazione del DNA. Ricombinazione: riparazione ricombinativa del DNA, Correlazioni cliniche: mutazioni, cancro
e ciclo cellulare, xeroderma pigmentosum. La trascrizione: sintesi e maturazione dell'RNA Le RNA polimerasi DNA dipendenti. Struttura dell'RNA polimerasi dei procarioti. I promotori in procarioti ed eucarioti, Sintesi dell'RNA: inizio, allungamento, terminazione. Maturazione del precursore del mRNA: formazione del cappuccio, metilazioni, poliadenilazione, rimozione degli introni. Gli introni e gli esoni. I meccanismi dello splicing dell’RNAm. La traduzione: codice genetico e sintesi delle proteine Definizione e caratteristiche del codice genetico: triplette non sovrapposte, univocità, universalità, ridondanza. L'RNA transfer. Le amminoacil-tRNA sintetasi: attivazione dell'amminoacido. Mutazioni di senso, non senso, di cornice di lettura. Mutazioni puntiformi. Sintesi delle proteine. Fase di inizio, di allungamento, formazione del legame peptidico, e di terminazione. Inibitori della sintesi delle proteine: antibiotici, tossine. Regolazione dell'espressione genica Principi della regolazione genica: promotori, operoni e proteine regolatrici. Procarioti: l’operone del lattosio. Tecnologia del DNA ricombinante Le tecniche di base del clonaggio del DNA. Le endonucleasi di restrizione Plasmidi e altri vettori di clonaggio. Espressione di proteine in procarioti ed eucarioti. I polimorfismi. Tecniche per l’identificazione di acidi nucleici (Southern blot e Northern blot) e DNA microarray. Sequenziamento e amplificazione del DNA mediante Polymerase chain reaction (PCR). Sintesi di DNA a partire da RNAm (cDNA) mediante la trascrittasi inversa e RT-PCR. Banche dati per l’analisi e l’allineamento delle sequenze. Applicazioni e correlazioni cliniche: Genoma umano e la terapia delle malattie genetiche, terapia genica, sequenziamento del DNA per la diagnosi dei disordini genetici. Le principali metodologie biochimiche Tecniche elettroforetiche. Fattori che influenzano la mobilità elettroforetica. Elettroforesi zonale su acetato di cellulosa; proteine sieriche. Elettroforesi su gel: PAGE e PAGE-SDS. Metodi di rivelazione. Focalizzazione isoelettrica ed elettroforesi bidimensionale. Tecniche spettroscopiche. Assorbimento della luce e spettrofotometria UV-VIS: Spettri di assorbimento. Relazione di Lambert-Beer e dosaggi colorimetrici. Tecniche enzimatiche. Metodi di dosaggio degli enzimi e scelta delle condizioni. Dosaggi di enzimi di interesse clinico. Tecniche immunochimiche. Anticorpi: struttura e preparazione. Dosaggi radioimmunologici (RIA) ed immunoenzimatici (ELISA): applicazioni in biochimica sperimentale e in diagnostica. Metodi cromatografici applicati alla purificazione di proteine: gel cromatografia e cromatografia di scambio ionico.
MODALITÀ DELLA VALUTAZIONE Prova orale. |
Testi consigliati e bibliografiaPer Biochimica1)Nelson DL, Cox M, I Principi di Biochimica di Lehninger quarta edizione, Zanichelli. In alternativa: 2)Champe PC, et al, Le basi della biochimica, prima edizione, Zanichelli Per Biochimica Applicata Medica 1) K.Wilson, K.H.Goulding Metodologia Biochimica Raffaello Cortina Ed. Milano |