Programmi dei corsi

 

FA/0109 - BIOCHIMICA METABOLICA

Anno Accademico ​2021/2022

Docente
ALESSANDRA ​PADIGLIA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
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Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/71] ​ ​BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE [71/20 - Ord. 2021] ​ ​Citologia molecolare656
Obiettivi

OBIETTIVI DEL CORSO
Questo corso contribuisce agli obiettivi di apprendimento all’interno dell'area biomolecolare della laurea magistrale in Biologia cellulare e molecolare. In particolare, il corso fornisce conoscenze e competenze specifiche e applicative sulla biochimica umana a livello dei tessuti studiando la biosintesi e il catabolismo delle molecole biologiche con un forte impatto sull'equilibrio metabolico dal punto di vista biomolecolare. Il corso mira a chiarire i meccanismi molecolari alla base della regolazione metabolica e ormonale anche sulla base delle variazioni genetiche individuali. Un’altra finalità del corso è quella di fornire ampie conoscenze dal punto di vista molecolare relative alla formazione e destino metabolico di intermedi condivisi in differenti vie e cicli metabolici. Nella parte finale del corso verrà considerata l'inibizione di specifici enzimi coinvolti in specifiche vie metaboliche da parte di molecole esogene quali ad esempio i farmaci.
RISULTATI DEI RISULTATI DELL'APPRENDIMENTO
Conoscenza e comprensione
Alla fine del corso lo studente acquisirà le basi biochimiche necessarie per costruire i network metabolici che collegano il metabolismo dei glucidi, lipidi, amminoacidi e altre molecole biologiche. Lo studente svilupperà la capacità di valutare gli scopi di specifici percorsi metabolici e in che modo esiste una straordinaria intersezione tra i diversi percorsi metabolici. Inoltre, lo studente sarà in grado di ottenere informazioni di base su come le mutazioni a carico dei geni codificanti per proteine del network metabolico possano essere alla base del non corretto utilizzo dei nutrienti.
Autonomia di giudizio
Al termine del corso di insegnamento gli studenti saranno in grado di inserire specifiche molecole biologiche nell’ambito del metabolismo generale e utilizzare la versatilità metabolica per scopi diversi nel campo della ricerca biomolecolare. Lo studente acquisirà anche la conoscenza di come i percorsi metabolici sono sotto il controllo di enzimi la cui attività può subire alterazioni dovute a modifiche strutturali legate a mutazioni nei geni codificanti o a causa di specifici inibitori come i farmaci.
Capacità di comunicazione
Gli studenti svilupperanno la capacità di:
- illustrare i meccanismi di reazione e le strategie catalitiche di un gran numero di enzimi del metabolismo glucidico, lipidico e amminoacidico ;
-Illustrare le strategie molecolari che si attivano per la regolazione ed il controllo di importanti molecole biologiche quali il colesterolo e le lipoproteine plasmatiche
-illustrare i percorsi metabolici alternativi in caso di blocco funzionale di una via metabolica a causa di mutazioni genetiche a carico dei geni codificanti per gli enzimi coinvolti.
-Analizzare sequenze di DNA codificanti per alcuni geni coinvolti nel metabolismo glucidico e lipidico

Prerequisiti

Elementi fondamentali di chimica organica e di chimica generale, solide conoscenze di biochimica generale (struttura, proprietà, e funzione delle biomolecole e meccanismi biochimici di produzione e conservazione dell’energia metabolica).

Contenuti

PROGRAMMA DELLE LEZIONI TEORICHE (4 CFU-32 ORE)
-Introduzione ai meccanismi di regolazione delle vie metaboliche. Il metaboloma (2 ore).
-Il metabolismo dei carboidrati: glicolisi, metabolismo del glicogeno nel fegato e nei muscoli. fosfati di pentosio, gluconeogenesi, utilizzo di galattosio, fruttosio, mannosio. Regolazione del metabolismo dei carboidrati da parte di ormoni e circuiti trascrizionali. Malattie genetiche correlate al metabolismo dei carboidrati (8 ore).
-Il metabolismo dei lipidi: biosintesi e ossidazione degli acidi grassi, biosintesi del colesterolo e acidi biliari. Regolazione del metabolismo lipidico da parte di ormoni e circuiti trascrizionali. Malattie genetiche correlate al metabolismo dei lipidi (6 ore).
-Il metabolismo delle proteine e degli aminoacidi: gli aminoacidi aromatici precursori e neurotrasmettitori dell'ormone tirosina e triptofano (dopa, dopamina, noradrenalina, adrenalina, serotonina, melatonina). Precursore degli aminoacidi di ammine biogeniche e chetoacidi. Malattie genetiche correlate al metabolismo delle proteine e degli aminoacidi (5 ore).
Molecola di metabolismo derivata da aminoacidi: sintesi di porfirine e catabolismo. Sintesi e catabolismo di purine e pirimidine. Malattie genetiche correlate al metabolismo dell'eme e delle purine (5 ore).
-Il metabolismo dell'alcol (2 ore)
-Inibizione e regolazione degli enzimi: meccanismi di inibizione enzimatica da parte di farmaci specifici (4 ore).
PROGRAMMA DI LEZIONI DI LABORATORIO
Metodi sperimentali di indagine di ipercolesterolemia FDB (Familial Defective ApoB), intolleranza ereditaria al fruttosio (HFI) e PLI (intolleranza al lattosio primario) attraverso metodi molecolari.

Metodi Didattici

Lezioni frontali, modalita mista oppure online a seconda delle necessità legate all'emergenza CoVID-19. Nel corso delle lezioni saranno utilizzate diapositive power point esplicative.

Verifica dell'apprendimento

L'esame si baserà su una prova scritta in presenza (compatibilmente alle necessità legate all'emergenza CoVID-19), che includerà domande aperte su tutti gli argomenti del programma. In particolare, altre alla conoscenza delle vie metaboliche e loro regolazione, sarà richiesta la conoscenza delle strategie catalitiche e meccanismo di reazione illustrati a lezione. La discussione orale sarà solo su richiesta dello studente o del professore, ad esempio per chiarire e discutere argomenti di prova specifici o per migliorare il voto. L'esame orale può modificare il voto finale fino a +/- 4 punti. Le modalità di verifica così pure l’erogazione del corso in presenza o modalità blended sarà in funzione dell’evolversi dell’emergenza sanitaria COVID-19.

Testi

Siliprandi e Tettamanti; Biochimica Medica; ultima edizione Ed. Piccin
Nelson-Cox; I Principi di Biochimica di Lehninger; Zanichelli
Biochimica, Jeremy M Berg, John L Tymoczko e Lubert Stryer. New York: W H Freeman (ultima edizione).
Ugo Leuzzi, Ersilia Bellocco, Davide Barreca; Biochimica della nutrizione; Zanichelli
Devlin T.M. BIOCHIMICA con aspetti clinici 5° Ed. Edises

Altre Informazioni

Sulla piattaforma Moodle o Teams saranno disponibili numerose attività opzionali riguardanti ulteriori approfondimenti bibliografici e materiale didattico messo a disposizione dal docente.

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