Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia - sede di Torino

L’insegnamento della Biochimica contribuisce all’obiettivo del Corso di Studio di fornire solide basi scientifiche teoriche utili per affrontare i problemi di salute delle persone, sane o malate, nel contesto dell’ambiente chimico-fisico e biologico. In particolare, il modulo di Biochimica Metabolica ha l’obiettivo di fornire allo studente: (i) una descrizione dettagliata delle vie anaboliche e cataboliche dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine, (ii) una panoramica dei principali meccanismi di reazione, e (iii) un’introduzione al concetto di regolazione delle vie metaboliche in condizioni fisiologiche e patologiche.

Al termine dell’insegnamento, lo studente dovrà:

• acquisire una buona conoscenza degli argomenti trattati nel modulo (si veda il Programma qui di seguito)
• descrivere le vie metaboliche con l'uso di schemi logici verbali e/o con l'ausilio di formule molecolari
• descrivere i principali cofattori e meccanismi di azione catalica
• contestualizzare le vie metaboliche in diversi tipi cellulari (ad esempio, muscolo vs. fegato), in diverse condizioni energetiche (ad esempio, in correlazione al rapporto ATP/ADP oppure NADH/NAD+), in diversi stati fisiologici e patologici (ad esempio, digiuno, attivita' fisica, ...)
• collegare la stimolazione da insulina, glucagone o adrenalina ai punti principali di regolazione del metabolismo
• utilizzare il linguaggio tecnico proprio delle discipline scientifiche di base applicate alla Medicina

Prof.ssa Marchio'

Proteine fibrose

• Fibroina.
• Filamenti intermedi.
• Cheratina.
• Miosina e tropomiosina.
• Fibrina.
• Collagene: tipi e struttura. Malattie correlate: osteogenesis imperfecta, Sindrome di Ehlers-Danlos.
• Elastina: struttura. Malattie correlate: Sindrome di Marfan, enfisema polmonare.

Mioglobina ed emoglobina

• Trasporto dell’ossigeno negli organismi superiori.
• Mioglobina ed emoglobina: struttura e funzioni.
• Il gruppo eme e i legami di coordinazione del Ferro.
• Cinetiche di ossigenazione.
• Regolazione da pO₂: esercizio fisico.
• Struttura quaternaria dell’emoglobina: forme R e T, modelli.
• Regolazione da effettore allosterico: il 2,3-BPG.
• Regolazione da pH e CO₂: effetto Bohr.
• Trasporto della CO₂ nel sangue.
• Anemie, talassemie.

Enzimi

• Funzione, classificazione, meccanismi di azione.
• Equazione di Michaelis-Menten.
• Inibitori enzimatici.
• Regolazione degli enzimi.
• Gli enzimi in medicina.

Introduzione al metabolismo

• Ciclo del carbonio.
• Termodinamica e metabolismo.
• Catabolismo e anabolismo.
• Energia conservata nelle molecole con potere riducente: NADH, NADPH e FADH₂.
• Energia conservata nei legami: ATP.
• Utilizzo dell'ATP: contrazione muscolare, pompa Na/K, reazioni accoppiate.

Metabolismo dei carboidrati

• Sintesi e degradazione del glicogeno.
• Regolazione della glicogeno fosforilasi e della glicogeno sintasi.
• Trasporto del glucosio attraverso la membrana cellulare: recettori GLUT e SGLT.
• Glicolisi anaerobica.
• Ingresso di altri zuccheri nella glicolisi.
• Regolazione della glicolisi.
• Destini catabolici del piruvato: fermentazione lattica, fermentazione alcolica, piruvato deidrogenasi e sua regolazione.
• Differenze tra glicolisi e gluconeogenesi.
• Regolazione della gluconeogenesi.
• Navetta malato-ossalacetato.
• Fase ossidativa e fase non ossidativa della via dei pentosi.
• Scopo e regolazione della via dei pentosi.

Metabolismo dei lipidi

• Mobilizzazione e trasporto degli acidi grassi.
• Beta-ossidazione.
• Catabolismo degli acidi grassi a catena dispari e degli acidi grassi insaturi.
• Acido grasso sintasi: meccanismo e regolazione.
• Enzima malico.
• Cenni di allungamento e insaturazione degli acidi grassi.
• Corpi chetonici.

Ciclo di Krebs

• Reazioni del ciclo di Krebs e produzione di energia.
• Metabolismo delle cellule tumorali ed effetto Warburg.

Respirazione cellulare

• Complessi della catena di trasporto degli elettroni.
• Ciclo del Coenzima Q.
• Modello chemiosmotico e ATP sintasi.
• Disaccoppiamento e generazione di calore nel grasso bruno.

 

Prof. Serini

Struttura e metabolismo delle lipoproteine

Metabolismo dei lipidi

• Metabolismo degli acidi grassi e derivati (attivazione e ossidazione degli acidi grassi, corpi chetonici, biosintesi degli acidi grassi e degli eicosanoidi, biosintesi dei triacilgliceroli).
• Biosintesi dei fosfolipidi di membrana e dei glicolipidi.
• Metabolismo del colesterolo e degli isoprenoidi, sintesi degli acidi biliari.

Metabolismo degli aminoacidi

• Metabolismo degli aminoacidi (reazioni di transamminazione e deamminazione, escrezione dell’azoto e ciclo dell’urea; vie di degradazione degli amminoacidi: amminoacidi glucogenici, amminoacidi chetogenici, amminoacidi degradati a piruvato, amminoacidi degradati a succinil-CoA, amminoacidi degradati a α-chetoglutarato, amminoacidi degradati ad acetil-CoA, amminoacidi degradati ad ossalacetato, amminoacidi degradati a fumarato; biosintesi degli amminoacidi non essenziali).
• Metabolismo di molecole derivate dagli amminoacidi (eme, creatina, carnitina, glutatione, neurotrasmettitori).

L’insegnamento del modulo di Biochimica Metabolica verrà erogato in lezioni frontali di 2 ore ciascuna. E' previsto che le lezioni si svolgano in presenza. Occasionalmente alcune lezioni potrebbero tenersi in modalità telematica sulla piattaforma Webex e le registrazioni saranno rese disponibili sulla piattaforma Moodle.

L'apprendimento sarà valutato al termine dell'insegnamento attraverso un esame che includerà anche gli altri moduli di Biochimica. L’esame consisterà in un test scritto in presenza composto da 30 domande da completare in 30 minuti, somministrato su Moodle e strutturato come segue: 15 domande di Biochimica  Metabolica (Prof.ssa Marchiò) e 15 domande di Biochimica Metabolica (Prof. Serini). L’esame sarà integrato da una prova orale.