Obiettivi formativi
<br />Sulla base della struttura elettronica dell'atomo derivare le proprieta' delle sostanze elementari, dei composti inorganici, organici e delle macromolecole di interesse biologico. Sapere discutere i meccanismi dell’informazione genetica a livello molecolare. Saper descrivere le caratteristiche, la funzione ed il ruolo metabolico dei maggiori costituenti molecolari della cellula (proteine, acidi nucleici, enzimi e coenzimi, vitamine) e i meccanismi di produzione dell’energia metabolica. Conoscere le principali vie metaboliche, i meccanismi molecolari di regolazione, i principi generali dell’omeostasi energetica e la plasticità cellulare, saper risolvere problemi concernenti l’uso metabolico dei principali alimenti nei tessuti. Conoscere le correlazioni metaboliche di glucidi, lipidi e proteine nell’individuo sano dal punto di vista olostico. Essere in grado di risolvere problemi della regolazione endocrina delle funzioni metaboliche dell’organismo, la coordinazione metabolica e le correlazioni metaboliche fra organi e tessuti in condizioni normali e dopo stimolazione ormonale.
Contenuti dell'insegnamento
<br />Proprietà della materia, passaggi di stato, sostanze pure e miscugli, trasformazioni fisiche e chimiche, elementi e composti. Particelle atomiche; numero atomico, numero di massa, isotopi; ioni. Peso atomico, peso molecolare; mole. Struttura dell'atomo; configurazione elettronica degli elementi. Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi.<br />Legami chimici: legame ionico, legame covalente e legame metallico. Forze intermolecolari.<br />Composti inorganici: idracidi, ossidi, perossidi, anidridi, idrossidi, ossiacidi, sali. Formazione, bilanciamento delle reazioni, nomenclatura dei composti. Numero di ossidazione, reazioni di ossido-riduzione e loro bilanciamento.<br />Soluzioni e loro proprietà. Acqua come solvente. Concentrazione delle soluzioni: percentuale p/p e p/v, molarità. Calcoli sulle concentrazioni. Osmosi, pressione osmotica.<br />L’energia e le sue forme. Termodinamica: tipi di sistemi, reazioni eso ed endotermiche, primo principio della termodinamica, conservazione dell'energia. Energia interna, entalpia, entropia.<br />Cinetica chimica, la velocità di reazione: la teoria degli urti e l’energia di attivazione. Fattori che influenzano la velocità di una reazione chimica: natura chimica dei reagenti, concentrazione, temperatura, presenza di catalizzatori.<br />Equilibrio chimico. Legge di azione delle masse e costante di equilibrio. Fattori che influenzano la costante e la posizione dell’equilibrio. Principio dell’equilibrio mobile (principio di Le Chatelier).<br />Acidi e basi. Equilibri acido-base. Dissociazione ionica dell'acqua. Concetto di pH. Forza degli acidi e delle basi; calcolo del pH di acidi e basi forti e deboli. Soluzioni tampone e loro funzionamento.<br />Orbitali ibridi del carbonio, legami covalenti doppi e tripli. Idrocarburi alifatici e aromatici, cenni di nomenclatura, proprietà e reazioni. Cenni di isomeria di struttura, isomeria conformazionale.<br />Gruppi funzionali: classificazione e caratteristiche.<br />Nomenclatura, generalità sulle proprietà fisiche, reazioni principali di alcoli, eteri, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici, esteri, ammine.<br />Principali monosaccaridi (glucosio, fruttosio). Cenni sui principali disaccaridi, polisaccaridi. <br />Lipidi: acidi grassi, gliceridi. Amminoacidi e proteine, legame peptidico. Cenni di struttura delle proteine. Composizione e struttura degli acidi nucleici.<br />Introduzione alla biologia molecolare. Il flusso dell’informazione genetica. Struttura, replicazione e riparazione del DNA. Struttura del gene eucariote, promotori, elementi di controllo prossimali e distali. Controllo della trascrizione e fattori trascrizionali. Struttura e maturazione dei trascritti. Codice genetico e sintesi proteica. Meccanismo d’azione degli ormoni steroidei, struttura e funzione dei recettori nucleari. Fasi e controllo del ciclo cellulare, della proliferazione e del differenziamento. Trasformazione neoplastica, oncogeni, anti-oncogeni, apoptosi. Tecnologia del DNA ricombinante.<br />Struttura e funzione della mioglobina ed emoglobina. Enzimi: proprietà e meccanismo d’azione. Coenzimi trasportatori di gruppi e di idrogeno o elettroni. Vitamine idrosolubili e liposolubili. Le ossidazioni biologiche cellulari. Fosforilazione ossidativa. Ciclo degli acidi tricarbossilici. b-Ossidazione degli acidi grassi. Catabolismo degli aminoacidi. Metabolismo glucidico: glicogenolisi e glicogenosintesi, glicolisi, gluconeogenesi, shunt dell’esosomonofosfato. Metabolismo lipidico: lipoproteine, chetogenesi, sintesi degli acidi grassi, trigliceridi e fosfolipidi; sintesi e catabolismo del colesterolo. Metabolismo degli aminoacidi: destino del gruppo NH2, transdesaminazione, ureogenesi. Sintesi e catabolismo dell’eme e delle basi azotate.<br />Sintesi, secrezione, regolazione ed azione degli ormoni dell’ipofisi anteriore e posteriore. Tiroide. Metabolismo extratiroideo dello iodio. Sintesi e secrezione degli ormoni tiroidei. Azione periferica degli ormoni tiroidei. Regolazione della funzione tiroidea. Surrene: midollare e corteccia surrenalica. Secrezione, regolazione ed effetto delle catecolamine e degli ormoni gluco- e mineralattivi e corticoidi sessuali. Testicolo ed ovaio: steroidogenesi testicolare ed ovarica, correlazioni ed interdipendenze funzionali. Sintesi, regolazione ed azione degli ormoni del pancreas endocrino. Gastroenterormoni.<br />
Bibliografia
<br />G. Scutari, PRINCIPI DI CHIMICA GENERALE ed ORGANICA, EdiSES s.r.l., Napoli<br />Valitutti, Tifi, Gentile LA CHIMICA IN MODULI , Zanichelli<br />A.L. Lehninger, D.L. Nelson, M.M. Cox, PRINCIPI DI BIOCHIMICA, vol.1-3,, 1995, Zanichelli<br />C.M. Caldarera, BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA, 2003, Clueb<br />T.M. Devlin, Textbook of BIOCHEMISTRY with clinical correlations, 1997, Wiley-Liss<br />R.K. Murray, D.K. Granner, P.A. Mayes, V.W. Rodwell, HARPER BIOCHIMICA, 2000, McGraw-Hill<br />J.C. Kaplan, M. Delpech BIOLOGIA MOLECOLARE E MEDICINA, 1995, G. Gnocchi Editore
Metodi didattici
<br />Attività didattiche: lezioni frontali, attività interattiva per piccoli gruppi, seminari di approfondimento, apprendimento per problemi<br /><br />Modalità di esame: prova orale <br />Docenti: <br />Prof. Amos Casti (Coordinatore)<br />Prof. Elena Ferrari
