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Gaetano MARVERTI

Professore Associato
Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze sede ex-Sc. Biomediche

Insegnamento: Chimica biologica

MEDICINA E CHIRURGIA (D.M.270/04) (Offerta formativa 2023)

Obiettivi formativi

Al termine dell'insegnamento, lo studente dovrebbe essere in grado di:
- conoscere la struttura, la funzione ed il ruolo metabolico dei principali costituenti della cellula (proteine, carboidrati e lipidi)
- comprendere le proprietà degli enzimi, la loro cinetica di reazione ed i meccanismi catalitici
- acquisire informazioni sulle modalità e i meccanismi con cui gli esseri viventi producono energia
- conoscere la struttura e la funzione di vitamine ed ormoni
- Conoscere ed interpretare le principali vie metaboliche e i meccanismi biochimici che le regolano
- Conoscere la regolazione endocrina delle attività metaboliche dell'organismo e le correlazioni biochimiche fra organi e tessuti in condizioni di digiuno e di buona alimentazione

Prerequisiti

Gli studenti dovrebbero avere le basi di chimica generale e chimica organica necessari per la comprensione del comportamento dei composti presenti nella materia vivente.

Programma del corso

Costituenti organici della materia vivente
Conformazione della molecola proteica: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Struttura e funzione di alcune proteine specifiche: mioglobina, emoglobina. Emoglobine patologiche.
Collageno.
Enzimi
Struttura, classificazione. Cinetica delle reazioni enzimatiche. Meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica; inibizione degli enzimi. Enzimi allosterici. Meccanismo d'azione dei coenzimi.
Vitamine
Vitamine idrosolubili, significato metabolico, carenze, meccanismo d'azione.
Totale di 2 CFU.

Metabolismo
- Catabolismo e liberazione di energia. Principi di bioenergetica. Conservazione dell'energia: significato dell'ATP. Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Glicogenolisi. Glicolisi. Destino dell'acido piruvico. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Ciclo dei pentosi. Catabolismo dei trigliceridi: ossidazione degli acidi grassi. Degradazione ossidativa degli aminoacidi: transaminazione, desaminazione, ciclo dell'urea.
-Anabolismo ed utilizzazione dell'energia. Regolazione dei processi. Biosintesi del glucoso. Biosintesi del glicogeno. Biosintesi dei lipidi. Biosintesi del colesterolo e derivati. Lipoproteine. Corpi chetonici: biosintesi e destino metabolico
Totale di 5 CFU.

Ormoni
Definizione e classificazione. I recettori ormonali. Meccanismo generale d'azione degli ormoni steroidei e peptidici. Secondi messaggeri intracellulari. Insulina e glucagone. Ormoni della tiroide. Ormoni delle surrenali: adrenalina e nor-adrenalina, glucocorticoidi.
Metabolismo dei nucleotidi purinici e pirimidinici.
Totale di 2 CFU.

Metodi didattici

Le lezioni sono erogate in presenza e la loro frequenza è obbligatoria, solitamente rilevata mediante firma autografa in elenco precompilato. Potrà essere garantita l'erogazione di lezioni a distanza asincrone (registrate) per tutti; in base alla evoluzione dell'emergenza sanitaria COVID19.
L'insegnamento è articolato in lezioni frontali in lingua italiana con l'ausilio di lavagne elettroniche o computer, la cui finalità è costituita dalla trasmissione di concetti, informazioni e schemi interpretativi.
A seconda delle diverse fasi e dei differenti contenuti, la lezione può assumere una modalità di insegnamento più interattiva, all’interno della quale il docente agisce da facilitatore del confronto e delle discussioni con e tra gli studenti.

Testi di riferimento

Un testo a scelta fra:
Nelson D.L., Cox M.M. ”I principi di Biochimica di Lehninger”, 8a edizione (2022), ZANICHELLI Editore
Berg JM, Tymozcho JL, Gatto GJ, Stryer L. BIOCHIMICA. 8a edizione (2020), ZANICHELLI Editore
Matthews, C.K.; Van Holde K.E., Appling D.R., S.J.Anthony-Cahill. BIOCHIMICA. IV ed. (2015), PICCIN editore.
-Siliprandi - Tettamanti. “Biochimica Medica” V edizione, (2018), PICCIN Editore
-Garret & Grisham. “Principi di Biochimica” V edizione, (2014) PICCIN Editore
-Devlin T.M. “Biochimica con aspetti clinici” V edizione italiana, (2012), EdiSES Editore.
-D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt. ”Fondamenti di Biochimica”, IV edizione (2017), ZANICHELLI Editore
-Appling D.R., Anthony-Cahill S.J. “Biochimica-Molecole e metabolismo”. Ed. Pearson (2017).
-Lieberman M., Marks A. “Biochimica Medica” 2° edizione (2010), CEA

Verifica dell'apprendimento

L'esame si svolgerà al termine dell’insegnamento secondo il calendario ufficiale degli appelli d’esame. Lo studente deve iscriversi all’appello su Esse3. Le iscrizioni si chiudono 2 giorni prima della prova d'esame.
Le prove potrebbero essere svolte in presenza in forma scritta
o a distanza (orale) a seconda dell'evoluzione della situazione COVID19.
L'esame in forma scritta od orale prevede domande che coinvolgono gli ambiti della biochimica. Si articola in domande a risposta aperta. Nelle risposte alle domande aperte vengono valutate la conoscenza della materia, la chiarezza espositiva, la correttezza e l’appropriatezza della terminologia utilizzata.
Il tempo per la prova scritta è di 2,5 ore. La prova scritta si articola in 3 domande (3 temi). L'esame si intende superato se tutti e 3 i temi raggiungono valutazione sufficiente.
I risultati sono pubblicati su Esse3.

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione. Tramite lezioni in aula lo studente apprende la struttura, la funzione ed il ruolo metabolico dei principali costituenti della cellula (proteine, carboidrati e lipidi), comprende le proprietà degli enzimi, la loro cinetica di reazione ed i meccanismi catalitici. Acquisisce informazioni sulle modalità e i meccanismi con cui gli esseri viventi producono energia. Apprende la struttura e la funzione di vitamine ed ormoni, conosce ed interpreta le principali vie metaboliche e i meccanismi biochimici che le regolano. Inoltre, conosce la regolazione endocrina delle attività metaboliche dell'organismo e le correlazioni biochimiche fra organi e tessuti in condizioni di digiuno e di buona alimentazione.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Tramite la relazione scritta finale lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite per l’elaborazione dei concetti appresi e la corretta correlazione fra gli argomenti trattati. In particolare, lo studente deve essere in grado di ricordare i fondamentali meccanismi molecolari, cellulari e biochimici che mantengono l’omeostasi dell’organismo e le cause di alterazioni dello stesso.
Autonomia di giudizio: Tramite la relazione scritta lo studente è in grado di discutere criticamente ed esporre gli argomenti trattati a lezione.
Abilità comunicative: La relazione scritta finale permette allo studente di esporre i concetti appresi in modo efficace e preciso; di comunicarli con linguaggio appropriato e di discuterli adeguatamente.
Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di raccogliere, organizzare e interpretare correttamente le informazioni biologiche e biochimiche dalle diverse risorse disponibili.
Comprendere l’applicazione e anche le limitazioni della tecnologia dell’informazione.
Possedere una buona conoscenza della materia adeguata alla consultazione di testi e riviste scientifiche.