PROGRAMMA DEL CORSO DI BIOCHIMICA UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIA Programma di BIOCHIMICA del corso integrato A1 per lauree triennali sanitarie docente incaricato: Dott. Riccardo Marzocchini: E-mail: riccardo.marzocchini@unifi.it anno 2006-2007 Obiettivi da raggiungere: al termine del corso lo studente e’ in grado di: Descrivere struttura e funzione delle principali molecole biologiche, descrivere le trasformazioni a cui vanno incontro le molecole biologiche, con particolare riferimento alle principali vie metaboliche e alla regolazione di queste attraverso il controllo metabolico ed ormonale. Comprendere i principi che sono alla base della generazione e della utilizzazione dell’energia da parte dei sistemi biologici.

STRUTTURA E FUNZIONE DELLE BIOMOLECOLE I principali monosaccaridi. Disaccaridi e polisaccaridi. Saccarosio, lattosio, maltosio, amido, glicogeno e cellulosa. I lipidi. Acidi grassi, triacilgliceroli, fosfogliceridi e sfingolipidi. Colesterolo e derivati del colesterolo. Gli amminoacidi delle proteine. Il legame peptidico. Le proteine, importanza biologica. Struttura delle proteine. Proteine coniugate, lipoproteine, glicoproteine e glicosamminoglicani. Emoglobina e mioglobina: struttura e funzione. STRUTTURA E FUNZIONE DELLE MEMBRANE BIOLOGICHE Struttura molecolare delle membrane biologiche. Proteine di membrana. Sistemi di trasporto biologico: trasporto mediato, passivo ed attivo. FONDAMENTI DI ENZIMOLOGIA Gli enzimi: importanza biologica. Catalisi enzimatica. Coenzimi. Vitamine idrosolubili e liposolubili. Cenni sul dosaggio degli enzimi. Regolazione dell’attività enzimatica. Inibizione degli enzimi. Cenni sull’importanza medica e farmacologica degli enzimi METABOLISMO Le forme di energia utilizzate dagli esseri viventi. Principi generali del metabolismo. Metabolismo degli zuccheri: la glicolisi e le fermentazioni. Via del pentoso-fosfato. Gluconeogenesi. Metabolismo del glicogeno. Metabolismo dei lipidi (sintesi e demolizione degli acidi grassi). Sintesi e utilizzazione dei corpi chetonici. Cenni sulla biosintesi del colesterolo. Metabolismo degli amminoacidi. Deamininazioni e transaminazioni. Ureogenesi. Cenni sul metabolismo delle basi azotate (produzione dell’acido urico). Il metabolismo terminale: ciclo degli acidi tricarbossilici, catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. ORMONI E CONTROLLO DEL METABOLISMO Il controllo del metabolismo. Fondamenti della trasduzione del segnale: vie di segnalazione cellulare; ormoni e fattori di crescita.

LIBRI DI TESTO PER LA PREPARAZIONE DEL CORSO Libri di testo consigliati: BIBLIOGRAFIA BIOCHIMICA: (da cui sono riprese alcune figure) Stefani - Taddei - Chimica, biochimica e biologia applicata Ed. Zanichelli Giuseppe Arienti - Un compendio di Biochimica Ed. Piccin Samaja – Corso di Biochimica per lauree triennali Ed. Piccin

Altri testi di consultazione Integrazioni: (da cui sono riprese alcune figure) Champe-Harvey-Ferrier: Le basi della Biochimica Ed. Zanichelli Consultazione: (da cui sono riprese alcune figure) Baynes-Dominiczak: BIOCHIMICA per le discipline biomediche Casa Editrice Ambrosiana Garrett & Grisham - Principi di Biochimica Ed. Piccin Voet D., Voet G., Pratt C.- Fondamenti di Biochimica Ed. Zanichelli

VOCABOLARIO DEL METABOLISMO ATP. Adenosina Trifosfato. La molecola utilizzata dalla cellula per immagazzinare energia chimica. Catalisi. Accelera la velocità di una reazione chimica abbassando l'energia di attivazione. Gli enzimi sono i catalizzatori della cellula. Coenzima. Una molecola organica non proteica che gioca un ruolo accessorio nei processi catalizzati dagli enzimi, spesso agendo come donatore o accettore di elettroni. Il NAD+ è un esempio di coenzima. Endoergonica. Una reazione chimica alla quale deve essere aggiunta energia da una fonte esterna prima che la reazione vada avanti; è l'opposto di esoergonico. Energia di attivazione. L'energia richiesta per destabilizzare legami chimici e così iniziare una reazione chimica. Energia libera. L'energia disponibile per fare lavoro Entropia. Una misura della casualità o dei disordine molecolare di un sistema. Nelle cellule, una misura di quanta energia è andata dispersa (di solito dissipata come calore), non è più disponibile per fare lavoro. Enzima. Una proteina in grado di accelerare una specifica reazione chimica abbassando l'energia di attivazione richiesta e rimanendo inalterata durante il processo stesso; l'enzima è un catalizzatore biologico. Esoergonica. Una reazione chimica che libera energia. Le reazioni esoergoniche tendono a procedere spontaneamente sebbene nei sistemi viventi il loro inizio richieda l'energia di attivazione. Inibizione da substrato. Nelle cellule, è un meccanismo di controllo che si ha quando l'aumento di concentrazione di alcune molecole inibisce la sintesi e l'attività delle stesse molecole. Kilocalorie. 1.000 calorie. Una caloria è la quantità di calore richiesta per elevare di 1°C la temperatura di 1 grammo di acqua. Metabolismo La somma di tutti i processi chimici che si verificano dentro una cellula o un organismo. Ossidazione. La perdita di un elettrone da parte di un atomo o di una molecola. L'ossidazione avviene simultaneamente ad una riduzione (guadagno di un elettrone) di un altro atomo, dal momento che l'elettrone perso da un atomo è guadagnato da un altro. Riduzione. L'acquisto di un elettrone da parte di un atomo. Le reazioni di ossido‑riduzione sono importanti strumenti di trasferimento di energia dentro la cellula. Respirazione. L'utilizzazione dell'ossigeno. Nelle cellule, consiste nell'ossidazione di una molecola organica per ottenere energia, un processo nel quale elettroni ad alta energia sono rimossi dalle molecole e usati per alimentare la produzione di ATP. Substrato. Una molecola sulla quale agisce un enzima. Il reagente iniziale in una reazione catalizzata da un enzima.