CONTENUTI DEL CORSO Il corso si articolerà in una prima parte dedicata allo studio delle proprietà, della struttura e della funzione delle macromolecole biologiche. Nella seconda parte saranno prese in esame le principali metodologie utilizzate nel laboratorio biochimico. Lo studio teorico dei metodi sperimentali sarà affiancato da esercitazioni in classe, con proiezione e discussione di video e calcoli numerici, e da esperienze pratiche in laboratorio. L’ultima parte del corso sarà dedicata ai principi, ai meccanismi e alla regolazione del metabolismo cellulare. PARTE 1: Le macromolecole biologiche Proteine (8 ore). Proprietà dell’acqua. Amminoacidi e legame peptidico. Struttura e funzione delle proteine. Livelli strutturali. Proteine fibrose e globulari. Ripiegamento e denaturazione delle proteine. Proprietà dinamiche delle proteine. Mioglobina ed emoglobina (6 ore). Ruolo fisiologico. Struttura terziaria e quaternaria. Cooperatività del legame con l’ossigeno. Modelli allosterici concertato e sequenziale. Effetto Bohr ed effettori allosterici. Emoglobine patologiche e malattie molecolari. Enzimologia (8 ore). Caratteristiche generali degli enzimi. Teoria generale della catalisi enzimatica. Cinetica enzimatica. Meccanismi d’inibizione reversibile. Meccanismi di catalisi enzimatica. Ruolo di vitamine e coenzimi nella catalisi. Regolazione dell’attività enzimatica. Lipidi (4 ore). Struttura e funzione. Membrane biologiche. Vitamine liposolubili. Glucidi (2 ore). Struttura e funzione. Disaccaridi e polisaccaridi. Glicoproteine. Acidi nucleici (2 ore). Struttura delle basi puriniche e pirimidiniche, dei nucleosidi e dei nucleotidi. PARTE 2: Le metodologie biochimiche. Metodologie biochimiche (8 ore). Strategie di purificazione delle proteine. Dosaggio delle proteine. Tecniche cromatografiche ed elettroforetiche. Spettrometria di massa. Dosaggio degli enzimi. Tecniche per determinare la struttura primaria e la struttura tridimensionale delle proteine. PARTE 3: Il metabolismo. Aspetti generali del metabolismo (4 ore). Principi fondamentali della termodinamica applicati ai sistemi biologici. Ruolo dell’ATP e dei composti ad alta energia nel metabolismo energetico. Trasportatori di elettroni. Reazioni di ossidoriduzione. Meccanismi di regolazione metabolica. Vie metaboliche e loro regolazione (18 ore). Glicolisi, fermentazione alcolica e omolattica. Via dei pentosi fosfato. Gluconeogenesi. Ciclo di Cori. Metabolismo del glicogeno. Piruvato deidrogenasi. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Ciclo del gliossilato. Degradazione e sintesi degli acidi grassi. Corpi chetonici. Sintesi del colesterolo. Metabolismo dell’azoto proteico e degradazione degli amminoacidi. Ciclo glucosio-alanina. Ciclo dell’urea. Trasportatori di unità monocarboniose. Catena di trasporto degli elettroni. Fosforilazione ossidativa. Sistemi navetta malato-aspartato e glicerofosfato. Regolazione ormonale e trasduzione del segnale (2 ore).

Nelson-Cox I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 7a edizione, Zanichelli 2018 Voet-Voet-Pratt PRINCIPI DI BIOCHIMICA, Zanichelli, 2017 Berg-Tymoczko-Stryer BIOCHIMICA, 7a edizione, Zanichelli, 2012 Garrett-Grisham BIOCHIMICA, Piccin, 5a edizione, Piccin 2014