Programma del modulo: Biosegnalazione: classi di ormoni. Famiglie di recettori (GPCR, RTK, NRTK, canali ionici oligomerici) e secondi messaggeri (cAMP, cGMP, IP3, Ca2+). Trasduzione del segnale. Base strutturale dei recettori adrenergici accoppiati a proteine G: il recettore beta-adrenergico. Tossine batteriche e ADP-ribosilazione. Recettore dell’insulina. IRS-1. Ras e cascata delle MAP chinasi. Moduli proteici: SH2 e SH3 Segnalazione mediata dall’ossido nitrico (NO) Regolazione ormonale di glicolisi, gluconeogenesi, metabolismo del glicogeno e metabolismo dei grassi. Trasduzione del segnale nei processi sensoriali: vista, olfatto e gusto. Integrazione del metabolismo: nutrizione, digiuno, digiuno prolungato. Utilizzano da parte di tessuti / organi diversi dei diversi combustibili anche in relazione allo stato metabolico (dopo pasti / diguino). Diabete di tipo I e di tipo II.

Libri di testo (consigliati): DL Nelson & MM Cox - Lehninger Principles of Biochemistry (7th edition) D. Voet, JG Voet, CW Pratt - Fundamentals of Biochemsitry- Life at the Molecular Level (5th edition)

Programma del modulo: Trasporto di elettroni e fosforilazione ossidativa: trasduzione dell’energia, teoria chemiosmotica, postulato di Mitchell, pompe protoniche primarie e secondarie, agenti disaccoppianti (ionofori e protonofori). DNA mitocondriale. Coenzima Q. La catena respiratoria mitocondriale, complesso I-V (gruppi prostetici principali). Inibitori della respirazione cellulare. Struttura del complesso III e ciclo Q. Struttura ATP sintasi, elementi essenziali del meccanismo rotante. Metabolismo dell'eme: biosintesi, meccanismo di ALA sintasi, PBG sintasi e schema generale di sintesi dell'eme; porfirie; catabolismo: eme ossigenasi, biliverdina riduttasi.

Libri di testo (consigliati): DL Nelson & MM Cox - Lehninger Principles of Biochemistry (7th edition) D. Voet, JG Voet, CW Pratt - Fundamentals of Biochemsitry- Life at the Molecular Level (5th edition)

Programma del modulo: Introduzione al metabolismo: metabolismo intermedio; omeostasi e stato stazionario. Percorsi single-step vs multistep. Catabolismo e anabolismo. Possibili interconversioni dei tre principali combustibili metabolici nell'uomo. Tipi di percorsi metabolici: lineare, ciclico, a spirale. Il potenziale di trasferimento del gruppo fosfato. Il flusso di gruppi fosforici dai donatori di fosfato ad alta energia, attraverso il sistema ATP-ADP, agli accettori di fosfato a bassa energia. Principi di bioenergetica. Energia e sua conservazione: prima e seconda legge della termodinamica. ATP e il suo ruolo nel metabolismo. Metabolismo dei carboidrati Assorbimento e digestione. Intolleranza al lattosio. Ingresso del glucosio nella cellula: i trasportatori GLUT e il loro ruolo nel mantenimento dell'omeostasi del glucosio. Glicolisi (tutti i passaggi): fase preparatoria (I) e fase di erogazione (II). Destini alternativi del piruvato. Altri carboidrati che alimentano la glicolisi (fruttosio, mannosio, galattosio e glicogeno). Esempi di meccanismo catalitico: aldolasi, fosfogluco-isomerasi e mutasi. Fruttosio 2,6-bisfosfato come modulatore allosterico di glicolisi e gluconeogenesi. Metabolismo del fruttosio. Metabolismo del galattosio. Fermentazione del lattato. Ciclo di Cori. Glicolisi e cancro: effetto Warburg. Gluconeogenesi (tutti i passaggi) e substrati che la alimentano. Ciclo del glucosio-alanina. Meccanismo catalitico della piruvato carbossilasi. Le reazioni anaplerotiche che ricostituiscono gli intermedi del ciclo di Krebs. Glucosio 6-fosfato fosfatasi. La via del pentoso fosfato: le 4 modalità di azione. Regolazione. Fase ossidativa e fase non ossidativa (tutti i passaggi). Vie metaboliche che richiedono NADPH. Citocromi P450: mitocondriale e microsomiale. Ruolo dell’enzima G6PDH (glucosio 6-phosphato deidrogenasi) negli eritrociti, nella disintossicazione da ROS. Glutatione reduttasi e perossidasi. Carenza di G6PDH e patologie associate. Sintesi e degradazione del glicogeno. Glicogenina. Glicogenolisi: ruolo del glicogeno fosforilasi e PLP nel suo meccanismo. Enzimi ramificante e deramificante. Malattie da deposito di glicogeno: malattia di von Gierke, Cori, McArdle e Pompe. Ossidazione di piruvato e acetil-CoA. Ciclo dell'acido citrico (tutti i passaggi). Piruvato deidrogenasi: coenzimi e ruolo degli enzimi E1, E2 ed E3. Deficit di PDH. Avvelenamento da arsenico. Aconitasi citosolica e mitocondriale e omeostasi del ferro. Esempi di meccanismo catalitico: isocitrato deidrogenasi. I sistemi navetta malato-aspartato e glicerofosfato.

Libri di testo (consigliati): DL Nelson & MM Cox - Lehninger Principles of Biochemistry (7th edition) D. Voet, JG Voet, CW Pratt - Fundamentals of Biochemsitry- Life at the Molecular Level (5th edition)

Programma del modulo: Lipoproteine, dettagli di struttura e metabolismo. Ossidazione degli acidi grassi. Shuttle della carnitina e beta ossidazione mitocondriale di entrambi, acidi grassi a catena pari e dispari di carbonio. Beta ossidazione nel perossisoma. Metabolismo dei corpi chetonici. Meccanismi regolatori. Sintesi degli acidi grasso. Complesso enzimatico e subunità di FAS. Allungamento e desaturazione. Sintesi di trigliceridi e fosfolipidi. Strategia I e II. Biosintesi di sfingosina. Sintesi dei trigliceridi e ciclo del triacilglicerolo. Glyceroneogenesis. Sintesi del colesterolo e dei suoi derivati. Vitamine liposolubili (A, D, E e K). Vitamina A e meccanismo della visione. Metabolismo dell'azoto. Omeostasi dell’azoto. Digestione di proteine esogene e assorbimento degli amminoacidi. Meccanismo di transaminazione PLP-dipendente (meccanismo dettagliato). PLP e racemizzazione e decarbossilazione di amminoacidi. Transdeaminazione: glutammato deidrogenasi. Ciclo dell'urea. Meccanismi regolatori Biosintesi di ammine biologiche (neurotrasmettitori: adrenalina, dopamina e serotonina) Metabolismo dettagliato di fenilalanina, cisteina, metionina. Reazioni SAM e di metilazione (sintesi della creatina). Degradazione delle proteine endogene. UPS e autofagia.

Libri di testo (consigliati): DL Nelson & MM Cox - Lehninger Principles of Biochemistry (7th edition) D. Voet, JG Voet, CW Pratt - Fundamentals of Biochemsitry- Life at the Molecular Level (5th edition)