Origine della vita: il mondo prebiotico e l' evoluzione chimica. La chimica del carbonio: gruppi funzionali. Architettura cellulare: l'organizzazione, la struttura e la composizione delle cellule eucariotiche e procariotiche; ruolo funzionale degli organelli subcellulari. Proprieta' chimico-fisiche dell'acqua: struttura, solvatazione, legami idrogeno, interazioni idrofobiche, interazioni di van der Walls, legami ionici, proprieta' colligative, osmosi, diffusione, ionizzazione, chimica acido-base, pH, pK, sistemi tamponi, tamponi biologici del fosfato e del carbonato. Nucleotidi ed acidi nucleici: struttura e funzione dei nucleotidi, nucleotidi modificati, nucleotidi ciclici, struttura del DNA, tRNA, rRNA, mRNA. Struttura e funzione degli amminoacidi: Struttura e funzione degli amminoacidi standard e di alcuni amminoacidi non standard, ionizzazione e proprieta' acido-base degli amminoacidi. Proteine: legame peptidico, struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria, strutture supersecondarie, denaturazione e ripiegamento delle proteine, struttura e funzione della cheratina, fibroina, collagene, immunoglobuline; struttura e funzione della mioglobina e dell'emoglobina, struttura dell'eme, curve di saturazione della mioglobina e della emoglobina, allosteria, cooperativita', effetto Bohr, trasporto dell'anidride carbonica, emoglobine patologiche. Catalisi enzimatica: proprieta' generali degli enzimi, energia di attivazione, meccanismi di catalisi enzimatica, cinetica di reazione dello stato stazionario, equazione di Michelis-Menten, grafico dei doppi reciproci. Inibizione enzimatica. Meccanismi di regolazione dell'attivita' enzimatica. Coenzimi e vitamine: struttura e funzione del NAD e NADP, FMN, FAD (nelle forme ossidate e ridotte) vitamina A, C, D, E, K, acido lipoico, piridossal fosfato, tiamina pirofosfato, biotina, acido pantotenico, folati, S-adenosil metionina. Carboidrati: struttura e funzione dei monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi e glicoconiugati, ruolo degli oligosaccaridi nel riconoscimento e nell’ adesione cellulare; i determinanti antigenici dei gruppi sanguigni, lectine, glicoproteine. Lipidi: struttura e funzione degli acidi grassi, triacilgliceroli, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, prostaglandine, steroli. Lipoproteine. Membrane cellulari: struttura ed organizzazione delle membrane, micelle e doppi strati lipidici, zattere lipidiche, caveole, meccanismi generali della fusione di membrane, proteine di membrana. Meccanismi di trasporto attraverso le membrane: ionofori, canali, pompe, trasportatori del glucosio, ATPasi di tipo P, F, V, trasportatori ABC. Biosegnalazione: tipi generali di trasduttori di segnale, canali ionici controllati dal voltaggio per il K+ , Na+, Ca+2, canale ionico del recettore dell'acetil colina, recettori enzimtici, linee generali della regolazione genica e dell'attivazione della glicogeno sintasi da parte dell'insulina, recettori accoppiati a proteine G e a secondi messaggeri, AMP ciclico, Ca+2, fosfolipasi c, trasduzione del segnale dell'adrenalina, meccanismo generale di regolazione dell'espressione genica da parte degli ormoni steroidei, il meccanismo della visione. Introduzione al metabolismo: le leggi della termodinamica, energia libera, ruolo dei nucleotidi trifosfati e dei composti fosforilati ad alta energia, reazioni di ossido-riduzione. Metabolismo dei carboidrati: le reazioni della glicolisi, della fermentazione alcolica e lattica, la via del pentosio fosfato, della sintesi e della demolizione del glicogeno, glicogenina, gluconeogenesi. Cenni al Ciclo di Calvin. Ciclo dell'acido citrico: il ciclo dell'acido citrico, struttura e funzione del coenzima A, complesso della piruvato deidrogenasi, ruolo del ciclo dell'acido citrico nell'anabolismo. Trasporto degli elettroni, fotosintesi e fosforilazione ossidativa: catena di trasferimento degli elettroni nel mitocondrio, sintesi mitocondriale ATP, termogenesi. Introduzione al trasporto degli elettroni nei cloroplasti. Metabolismo dei lipidi: assorbimento lipidico: chilomicroni e lipoproteine, ossidazione degli acidi grassi saturi, lineee generali dell'ossidazione degli acidi grassi insaturi o con un numero dispari di atomi di carbonio, corpi chetonici e loro metabolismo, biosintesi degli acidi grassi, biosintesi del colesterolo, linee generali della biosintesi dei triacilgliceroli, dei fosfolipidi di membrana. Metabolismo degli amminoacidi e delle proteine: digestione delle proteine ed assorbimento degli amminoacidi, catabolismo dei gruppi amminici. Escrezione dell'azoto e ciclo dell'urea. Linee generali del catabolismo degli amminoacidi. Linee generali della biosintesi degli amminoacidi. La sintesi dei neurotrasmettitori e degli ormoni. La sintesi delle proteine: codice genetico, RNA transfer, ribosomi, traduzione dell'mRNA. Metabolismo dei nucleotidi: linee generali della sintesi e della degradazione dei nucleotidi purinici e pirimidinici. Linee generali della replicazione DNA, trascrizione e maturazione dell' RNA.

Bonaccorsi MC, Contestabile R, Di Salvo M, “Metodologie biochimiche” - Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli (2019) • De Marco C, Cini C, "Principi di metodologia biochimica" - PICCIN (2009) • Wilson K, Walker J, “Biochimica e biologia molecolare: Principi e tecniche” - Raffaello Cortina Editore (2006) • P.Turini, V.Giarnieri, P.Tarola, “Biochimica Applicata alla diagnostica di laboratorio Principi e Metodologie” – Ed. Società Editrice Universo (2012) • Testo di Biochimica • Materiale didattico fornito dal docente