Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia - sede di Torino

Biochimica metabolica (canale B)

Metabolic biochemistry

Anno accademico 2025/2026

English
General Chemistry: atomic structure, electronic structure of atoms, periodic table of the elements, periodic properties of the elements, chemical bonding and molecular geometry, stoichiometry, chemical equations, thermochemistry (enthalpy, enthalpy of reaction, Hess’s law), liquids and intermolecular forces, aqueous solutions and their properties, reactions in aqueous solution (acid-base reactions, precipitation reactions, oxidation-reduction reactions), chemical kinetics, chemical equilibrium, acid-base equilibria, the common-ion effect, buffered solutions, acid-base titrations, solubility equilibria, chemical thermodynamics (spontaneous processes and Gibbs free energy), electrochemistry (voltaic cells, cell potential under standard and non-standard conditions, Gibbs energy and redox reactions).
Organic chemistry: functional groups in organic chemistry, stereochemistry (conformation isomerism, cis-trans isomerism, stereochemistry at tetrahedral centers), benzene and aromaticity, amines and heterocycles, organic reactions (polar reactions and radical reactions), reactions of carboxylic acids and their derivatives, reactions of aldehyde and ketones, keto-enol tautomerism, Claisen condensations, aldol condensations, reactions of alcohols, reaction of thiols and sulfides, reactions of amines.

Courses of IV years and following years
Practical internships - Medicine; Surgery; General Medicine

Sommario insegnamento

• Avvisi
• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici
• Scheda del corso

Avvisi

Obiettivi formativi

Italiano

Il modulo di  biochimica metabolica è concentrato nel II semestre, ed è imperniato sulla struttura e la funzione delle biomolecole e la loro integrazione nelle vie metaboliche. Il corso fornisce allo studente una sinopsi di tali contenuti della biochimica e della loro funzione nell’organismo umano, di come le vie metaboliche sono armonicamente organizzate nelle cellule e nei tessuti. Questo aspetto è un pre-requisito per comprendere la risposta dell’organismo alla noxa patologica. Aspetti fondamentali del corso sono due: 1) la comprensione gerarchica delle biomolecole e come la diversificazione delle loro interazioni genera un’ampia gamma di risposte biologiche; 2) poiché l’ottimale utilizzazione dell’energia è fondamentale nella vita degli organismi lo studente imparerà come l’evoluzione ha organizzato e regolato la capacità dell’organismo a procurarla e utilizzarla in modo proficuo. Anche queste informazioni sono alla base della comprensione della relazione tra noxa patogena e alterazioni della capacità di un adeguato utilizzo dell’energia. 

English

The course of Metabolic biochemistry, scheduled during the second semester, provides a compelling synopsis of the main aspects of biochemistry by relating molecular interactions to their effects on the human organism. The course will provide the student of the fundamental information on how cells and tissues organize the metabolic pathways. This aspect is a pre-requisite to understand the response of the organism to stress and pathological hits. The organization of macromolecules is addressed through a discussion of their hierarchical structure, and a study of their assembly into complexes responsible for specific biological processes.  Because the utilization of the energy is the milestone of life, the student will learn about the tightly regulated mechanisms that allow energy to be harvested from food, converted in useful fuel for human body and smartly released to support biochemical reactions within the cells. 

Risultati dell'apprendimento attesi

Italiano

Alla fine del corso lo studente dovrà dimostrare quanto segue (in parentesi sono indicati i descrittori di Dublino di pertinenza):

• Conoscenza delle principali biomolecole e della loro funzione, delle vie  metaboliche di sintesi e di degradazione e come esse sono regolate, delle specificità biochimiche e molecolari correlate alle funzioni del sistema renale, cardiovascolare, endocrino, digestivo, scheletro-muscolare e nervoso (Conoscenza e capacità di comprensione)
• La capacità di apprendere e selezionare criticamente le continue informazioni che la comunità scientifica genera (Conoscenza e capacità di comprensione applicata ; Capacità di apprendere

L’acquisizione di un linguaggio appropriato per discutere tematiche pre-cliniche (Abilità comunicative)

English

At the end of the course the student has to demonstrate (between brackets the most associated Dublin descriptor(s):

• Knowledge of: i) the functions of  most important biomolecules, of catabolic and anabolic pathways, ii)  how they are regulated, iii) the biochemical mechanisms supporting the function of renal system,  endocrine systems, nervous, system, cardiovascular system, digestive system (Knowledge and Understanding).
• The capability critically select and   learn the scientific information that are daily generated by the scientifci community (Applying Knowledge and Understanding; learning skills))
• The acquisition of an appropriate language to understand and discusse preclinical issues (Communication skills)

Programma

Italiano

• Enzimi: classificazione, meccanismi catalitici, cinetica enzimatica, inibitori dell’attività enzimatica, enzimi regolatori. Vitamine coenzimi e cofattori. Meccanismi di regolazione enzimatica: regolazione allosterica e covalente.
• Le Proteine leganti Ossigeno: emoglobina e mioglobina.
• Bioenergetica: composti ad elevata energia libera di idrolisi, reazioni di trasferimento del gruppo fosforile, reazioni biologiche di ossidoriduzione.
• Metabolismo dei Carboidrati: digestione ed assorbimento dei carboidrati, glicolisi, metabolismo del galattosio, metabolismo del fruttosio, destini metabolici del piruvato, via del pentosio fosfato, metabolismo del glicogeno (glicogenolisi, glicogenosintesi), gluconeogenesi. Ciclo di Cori. Regolazione del metabolismo dei carboidrati.
• Metabolismo Intermedio: ciclo dell’acido citrico e sua regolazione, reazioni anaplerotiche e cataplerotiche del ciclo di Krebs.
• Fosforilazione ossidativa: catena di trasporto degli elettroni, sintesi di ATP, regolazione della fosforilazione ossidativa, sistemi shuttle (malato-aspartato, glicerolo 3-fosfato).
• Metabolismo dei Lipidi: digestione ed assorbimento dei lipidi, metabolismo degli acidi grassi e derivati. Attivazione e ossidazione degli acidi grassi (β-ossidazione), corpi chetonici, biosintesi degli acidi grassi e degli eicosanoidi, biosintesi e catabolismo dei triacilgliceroli. Biosintesi dei fosfolipidi di membrana e dei glicolipidi.
• Metabolismo del Colesterolo: sintesi endogena e sua regolazione. Biosintesi degli isoprenoidi e degli acidi biliari.
• Metabolismo degli Aminoacidi e delle Proteine: digestione ed assorbimento delle proteine, reazioni di transaminazione e deaminazione, escrezione dell’azoto e ciclo dell’urea.  Vie di degradazione degli aminoacidi: aminoacidi glucogenici, aminoacidi chetogenici, aminoacidi degradati a piruvato, aminoacidi degradati a succinil-CoA, aminoacidi degradati a α-chetoglutarato, aminoacidi degradati ad acetil-CoA, aminoacidi degradati ad ossalacetato, aminoacidi degradati a fumarato. Biosintesi degli aminoacidi degli aminoacidi non essenziali.
• Metabolismo di molecole derivate dagli aminoacidi: eme, creatina, carnitine, glutatione, neurotrasmettitori.
• Metabolismo degli acidi nucleici: vie di sintesi e di degradazione.
• Controllo ormonale del metabolismo ed integrazione delle vie metaboliche. Metabolismo nel post-prandium e a digiuno. 

English

• Enzymes: classification, mechanisms of enzyme catalysis, enzyme kinetics, enzyme inhibitors, regulatory enzymes. Vitamins, coenzymes and cofactors. Mechanisms of enzyme regulation: allosteric and covalent regulation.
• Oxygen-binding Proteins: hemoglobin and mioglobin.
• Bioenergetics: high energy compounds, phosphoryl group transfer reactions, biological oxidation-reduction reactions.
• Carbohydrate Metabolism: digestion and absorption of carbohydrates, glycolysis, galactose metabolism, fructose metabolism, metabolic fate of pyruvate, pentose phosphate pathway, glycogen metabolism (glycogen lysis and synthesis), gluconeogenesis. Cori cycle. Regulation of carbohydrate metabolism.
• Intermediate Metabolism: the citric acid cycle and its regulation, anaplerotic and cataplerotic reactions of the Krebs cycle.
• Oxidative phosphorylation: electron transfer reactions, ATP synthesis, regulation of oxidative phosphorylation, shuttle systems (malate-aspartate shuttle, glycerol 3-phosphate shuttle).
• Lipid Metabolism: digestion and absorption of lipids, metabolism of fatty acids and derivatives. Activation and oxidation of fatty acids (β-oxidation), ketone bodies, biosynthesis of fatty acids and eicosanoids, biosynthesis and catabolism of triacylglycerols. Biosynthesis of membrane phospholipids and glycolipids.
• Cholesterol Metabolism: biosynthesis of cholesterol and its regulation. Biosynthesis of isoprenoids and bile acids. 
• Amino acid and Protein Metabolism: digestion and absorption of proteins, transamination and deamination reactions, nitrogen excretion and the urea cycle. Pathways of amino acid degradation: glucogenic amino acids, ketogenic amino acids, amino acids degraded to pyruvate, amino acids degraded to succinyl-CoA, amino acids degraded to α-keto glutarate, amino acids degraded to acetyl-CoA, amino acids degraded to oxaloacetate, amino acids degraded to fumarate, biosynthesis of non-essential amino acids.
• Metabolism of molecules derived from amino acids: heme, creatine, carnitine, glutathione, neurotransmitters.
• Nucleotides Metabolism: biosynthesis and degradation of nucleotides.
• Hormonal regulation of metabolism and integration of metabolic pathways. Metabolism after meals and during fasting periods.  

Modalità di insegnamento

Italiano

Il corso viene offerto ogni primo anno nel II semestre e consta di 62 ore di didattica frontale. In caso di emergenza saranno organizzati corso telematici utilizzando la piattaforma Moodle.

English

The course is organized during the  second semester of the year with 62 hour of frontal lessons. In the case of emergency teachers will organized on line lessons by Moodle platform.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Italiano

Esame orale che è essere preceduto da una prova scritta a scelta multipla. Gli Studenti devono aver superato il test scritto (punteggio minimo 18/30) per valutare l’apprendimento degli argomenti in sede di orale.

Il voto è in trentesimi con un minimo a 18/30.

In relazione ad emergenze sia la prova scritta che orale potrà essere effetuata per via telematica tramite piattaforma Moodle.

English

There  is an oral exam than can be preceeded by a multipl choice written test. In this case, the student passes to oral exam with a score equal or over 18/30. 

The the final grade is expressed on a scale of 30 (minimum score to pass the examination: 18/30).

In the case of emergency teachers will organized the tests by Webex and Moodle platform.

Lehninger Principle of Biochemistry , D. Nelson and M. Cox -;MacMillan 7th Edizione

Lehninger Principi di Biochimica  , D. Nelson and M. Cox -;Zanichelli,  VI Edizione

Biochemistry Stryer , M. Berg, L. Tymoczko, L. Stryer, WH Freeman and Co. 7th Edition

Biochimica M. Berg, L. Tymoczko, L. Stryer Zanichelli VII Edizione

Biochimica Medica -; Strutturale, Metabolica e Funzionale- Siliprandi e Tettamanti Piccini V Edizione

Biochimica Umana F. Salvatore -;Idelson -;Gnocchi I edizione-2013. (Utile per il II blocco)

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