BASI CHIMICHE DEI PROCESSI FISIOPATOLOGICI: • ATOMI, ELEMENTI E COMPOSTI: definizioni e proprietà, tavola periodica, legami chimici. • LO STATO GASSOSO: leggi dei gas, aria, gas tossici. • SOLUZIONI: definizione e unità di misura della concentrazione, proprietà dell'acqua, osmosi. • EQUILIBRIO CHIMICO: aspetto qualitativo e quantitativo. • EQUILIBRI IONICI: definizione e misura del pH, acidi, basi, idrolisi e tamponi, sistemi tampone biologici. • OSSIDO-RIDUZIONI: definizione ed esempi, ossidazioni di interesse biologico. • I COMPOSTI DEL CARBONIO: carbonio, ibridazione e idrocarburi: proprietà e classificazione. • I GRUPPI FUNZIONALI DELLE MOLECOLE ORGANICHE. • ISOMERIE: isomerie costituzionali e stereoisomeria, isomeria ottica e sua importanza biologica. STRUTTURA E FUNZIONE DELLE MOLECOLE BIOLOGICHE: • GLUCIDI: classificazione, struttura e proprietà, glucidi di riserva e strutturali, glicoproteine. • AMINOACIDI: struttura, dissociazione, legame peptidico. • PEPTIDI E PROTEINE: organizzazione strutturale e loro funzioni, proteine fibrose e globulari, collageno. • LIPIDI: classificazione, struttura e proprietà dei principali lipidi di interesse biologico. PROCESSI METABOLICI E LORO REGOLAZIONE: • ENZIMI: classificazione, proprietà generali, cinetica enzimatica e regolazione. Inibizione enzimatica. Allosteria. • VITAMINE: caratteristiche strutturali e meccanismo d'azione biochimico. • ORMONI: proteici e steroidei, struttura e proprietà. Vie e meccanismi di trasduzione del segnale, recettori di membrana e recettori nucleari. Secondi messaggeri, AMPciclico, proteine G, inositolo-3-fosfato. • EMOGLOBINA: struttura e funzione. Legame dell’ossigeno sul gruppo eme. Regolazione del legame dell’ossigeno, effetto Bohr, ruolo del 2,3,bisfosfoglicerato. • DIGESTIONE E ASSORBIMENTO DEI PRINCIPALI NUTRIENTI: controllo della glicemia. Effetti dell’insuline e del glucagone. • GLUCIDI: glicolisi, gluconeogenesi, sintesi del glicogeno e glicogenolisi. Ciclo di Krebs. Struttura in generale dei cicli e loro regolazione. Ruolo dell’acetilCoA nel metabolismo. • LIPIDI: beta-ossidazione e biosintesi degli acidi grassi. Struttura in generale dei cicli e loro regolazione. • PROTEINE: metabolismo dell’azoto. Eliminazione del gruppo amminico degli aminoacidi, la transdeaminazione. Eliminazione dell’ammoniaca, ureogenesi. Destino dello scheletro carbonioso degli aminoacidi. • PRINCIPI DI BIOENERGETICA: struttura dell’ATP. Ossido riduzioni mitocondriali, catena respiratoria. Meccanismo di fosforilazione dell’ADP. • MUSCOLO SCHELETRICO: struttura e funzione del muscolo scheletrico. La contrazione muscolare. Metabolismo del muscolo scheletrico. Ruolo della lattico deidrogenasi e della fosfocreatina. Il ciclo di Cori.

Massimo Stefani e Niccolò Taddei - Chimica, biochimica e biologia applicata - Zanichelli Michele Samaja e Rita Paroni – Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell’area biomedica - Piccin

PROGRAMMA BIOLOGIA APPLICATA La cellula Procarioti. Organizzazione strutturale e funzionale di una cellula eucariotica. Componenti chimici di una cellula (mono e polisaccaridi, lipidi, proteine). Struttura delle membrane Trasporto di membrana. Organelli intracellulari: reticolo endoplasmatico, apparato del golgi, lisosomi, perossisomi. Il nucleo e i cromosomi. Gli Acidi Nucleici I Nucleotidi. Struttura e funzione dell’RNA (mRNA, rRNA , snRNA e tRNA) e del DNA. La Duplicazione del DNA Duplicazione bidirezionale, semiconservativa e semidiscontinua. Gli enzimi della duplicazione in vivo: le DNA polimerasi, Le DNA topo isomerasi, Le elicasi , le primasi, le DNA ligasi. La PCR e le sue applicazioni. La trascrizione del DNA I Promotori. Le RNA polimerasi. I fattori trascrizionali eucariotici Sintesi delle proteine Maturazione dell’mRNA nel nucleo (Splicing dell’mRNA) Il codice genetico. I ribosomi. Meccanismo di sintesi di una proteina a livello dei ribosomi. Meccanismi di controllo dell’espressione genica Controllo trascrizionale (repressori, Attivatori, fattori trascrizionali eucariotici). Esempi di controlli post-trascrizionali (splicing alternativo) La comunicazione cellulare Recettori superficiali ed intracellulari. Vie di trasduzione del segnale. Via dell’AMPc e dell’IP3. Recettori tirosina chinasici. Meccanismo molecolare di azione di: glucagone, insulina, adrenalina. Recettori per gli ormoni steroidei. PROGRAMMA DI GENETICA La divisione cellulare Il ciclo cellulare. Il controllo del ciclo cellulare. La mitosi. Riproduzione sessuata e le basi genetiche dell’ereditarietà. Diploidia e aploidia. La meiosi. Gli esperimenti di Mendel. Le leggi di Mendel. Caratteri dominanti e recessivi. Omozigosi ed eterozigosi. Determinazione cromosica del sesso. Caratteri legati al sesso. Ricombinazione genica. L'ordine temporale delle lezioni coincide con quello del programma

Hills et al “Elementi di Biologia e genetica” Zanichelli Stefani, Taddei “Chimica, Biochimica e biologia applicata” Zanichelli Albert et al “L’essenziale di Biologia molecolare della cellula” Zanichelli

PROGRAMMA BIOLOGIA APPLICATA La cellula Procarioti. Organizzazione strutturale e funzionale di una cellula eucariotica. Componenti chimici di una cellula (mono e polisaccaridi, lipidi, proteine). Struttura delle membrane Trasporto di membrana. Organelli intracellulari: reticolo endoplasmatico, apparato del golgi, lisosomi, perossisomi. Il nucleo e i cromosomi. Gli Acidi Nucleici I Nucleotidi. Struttura e funzione dell’RNA (mRNA, rRNA , snRNA e tRNA) e del DNA. La Duplicazione del DNA Duplicazione bidirezionale, semiconservativa e semidiscontinua. Gli enzimi della duplicazione in vivo: le DNA polimerasi, Le DNA topo isomerasi, Le elicasi , le primasi, le DNA ligasi. La PCR e le sue applicazioni. La trascrizione del DNA I Promotori. Le RNA polimerasi. I fattori trascrizionali eucariotici Sintesi delle proteine Maturazione dell’mRNA nel nucleo (Splicing dell’mRNA) Il codice genetico. I ribosomi. Meccanismo di sintesi di una proteina a livello dei ribosomi. Meccanismi di controllo dell’espressione genica Controllo trascrizionale (repressori, Attivatori, fattori trascrizionali eucariotici). Esempi di controlli post-trascrizionali (splicing alternativo) La comunicazione cellulare Recettori superficiali ed intracellulari. Vie di trasduzione del segnale. Via dell’AMPc e dell’IP3. Recettori tirosina chinasici. Meccanismo molecolare di azione di: glucagone, insulina, adrenalina. Recettori per gli ormoni steroidei. PROGRAMMA DI GENETICA La divisione cellulare Il ciclo cellulare. Il controllo del ciclo cellulare. La mitosi. Riproduzione sessuata e le basi genetiche dell’ereditarietà. Diploidia e aploidia. La meiosi. Gli esperimenti di Mendel. Le leggi di Mendel. Caratteri dominanti e recessivi. Omozigosi ed eterozigosi. Determinazione cromosica del sesso. Caratteri legati al sesso. Ricombinazione genica. Le lezioni seguiranno l'ordine temporale indicato dal programma

Hills et al “Elementi di Biologia e genetica” Zanichelli Stefani, Taddei “Chimica, Biochimica e biologia applicata” Zanichelli Albert et al “L’essenziale di Biologia molecolare della cellula” Zanichelli