AL TERMINE DEL CORSO INTEGRATO DI BIOCHIMICA LO STUDENTE DEVE:

A.-Dimostrare di aver compreso, attraverso lo studio della biochimica, la logica sperimentale della disciplina.

B.-Conoscere le basi molecolari delle funzioni biologiche.
 
C.-Conoscere i principali processi metabolici, il loro controllo e la loro reciproca integrazione, discutendo il significato delle loro più comuni deviazioni patologiche.
 
D.-Conoscere il diverso biochimismo dei vari distretti tissutali, correlando gli eventi biochimici studiati a livello cellulare con i problemi più generali che interessano l'organismo nel suo complesso.
 
E.-Dimostrare di possedere le conoscenze utili per la comprensione di problemi medici interpretabili in chiave biochimica.

 
OBIETTIVI INTERMEDI E SPECIFICI

AL TERMINE DEL CORSO INTEGRATO DI BIOCHIMICA LO STUDENTE DEVE SAPERE:

1. DESCRIVERE LA STRUTTURA, LA COMPOSIZIONE CHIMICA E LE FUNZIONI BIOCHIMICHE DELLE CELLULE.

1.1 Descrivere la composizione chimica delle cellulc eucariotiche ed il diverso ruolo funzionale degli organuli subcellulari: membrana citoplasmatica, nucleo e nucleolo, reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, mitocondri, lisosomi, perossisomi, citoscheletro.

1.2 Illustrare i procedimenti generalmente impiegati per isolare i costituenti subcellulari.
 
1.3 Illustrare i meccanismi di trasporto attraverso le membrane biologiche, definendo i caratteri del trasporto mediato e differenziando il trasporto mediato passivo da quello attivo.

1.4 Descrivere il meccanismo d'azione della Na- K - ATPasi, individuando il ruolo che il sistema esplica nell'equilibrio cellulare.

1.5 Descrivere la traslocazionc del Ca nel reticolo sarcoplasmatico, individuando il rapporto tra questo fenomeno e la contrazione muscolare.
 
1.6 lllustrare i sistemi di cotrasporto unidirezionali Na-dipendenti ed il loro ruolo nel trasporto attivo di monosaccaridi c di aminoacidi.
 
1.7 Descrivere il ciclo del gamma-glutamile per il trasporto degli aminoacidi.
 

 
2. ILLUSTRARE LA STRUTTURA ED IL RUOLO FUNZIONALE DI PROTEINE DIPARTICOLARE INTERESSE FISIOLOGICO.
 
2.1 Descrivere la struttura e le funzioni delle proteine che trasportano ossigeno.
 
2.2 Illustrare gli aspetti molecolari della cooperativita' del legame tra emoglobina e O₂

2.3 Illustrare il meccanismo molecolare dell'effetto Bohr, chiarendo come H⁺ e CO₂ stimolino il rilascio di O₂.

2.4 Illustrare le variazioni patologiche delle globine.

2.5 Descrivere la struttura molocolare delle lipoproteine ed il loro metabolismo.

2.6 Illustrare le funzioni delle glicoproteine e descrivere il meccanismo della loro biosintesi.

2.7 lllustrare la struttura del collageno ed il ruolo funzionale di questa proteina; descrivere il meccanismo della sua biosintesi e le malattie provocate da anomalie di questo processo.
 
2.8 Elencare i piu' noti fattori di crescita, descrivendone la struttura e le funzioni cd individuando il loro intervento nel controllo della proliferazione e del differenziamento.
 

 
3. ILLUSTRARE L'AZIONE DEGLI ENZIMI ED I MECCANISMI CHE NE REGOLANO L'ATTIVITA'

3.1 Illustrare le proprieta' del sito attivo spiegando la specificita' dell'azione enzimatica.
 
3.2 Illustrare come il modello di Michaelis e Menten spieghi le proprieta' cinetiche di molti enzimi e come Km e Vmax possano essere misurate variando la concentrazione del substrato.
 
3.3 Illustrare le inibizioni competitiva e non competitiva e distinguerlc cineticamente.
 
3.4 Illustrare il ruolo delle interazioni allosteriche nella regolazione dell'attivita' degli enzimi che non obbediscono alle leggi di Michaelis e Menten.

3.5 Illustrare i meccanismi che regolano l'azione degli enzimi ed ,in particolare, descrivere le rcazioni di fosforilazione cAMP dipendenti.
 
3.6 Illustare la struttura e la funzione dei coenzimi.

3.7 Illustrare il significato della deterrninazione di palticolari enzimi nel plasma di soggetti affetti da situazioni patologiche.

4. I PROCESSI OSSIDATIVI ED I PRINCIPI DELLA BIOENERGETICA

4.1 Descrivere i processi metabolici che conducono alla produzione dell'acetil CoA e quelli che lo utilizzano.

4.2 Descrivere lc diversc reazioni del ciclo dell'acido citrico e la loro regolazione.

4.3 Illustrare il significato delle reazioni anaplerotiche.

4.4 Individuare il ruolo dello ATP come trasportatore universale di energia libera nei sistemi  biologici, specificando i meccanismi che lo producono e quelli che lo utilizano.

4.5 Illustrare il meccanismo della fosforilazionc accoppiata alla ossidazione della gliceraldeide3-fosfato.

4.6 Illustare la catena respiratoria, individuando i complessi enzimatici che vi intervengono.

4.7 Illustrare il ruolo del coenzima Q nella catena respiratoria.

4.8 Descrivere la struttura dei citocromi, precisando il loro ruolo nella catena respiratoria.

4.9 Illustrare l'ipotesi chemiosmotica, indicando il ruolo dell'ATP sintetasi.

4.10 Illustrare il meccanismo ed il ruolo funzionale dell'ADP-ATP translocasi.

4.11 Spiegare come l'ossidazione completa di una molecola di glucoso possa produrre 36 o 38 molocole di ATP.
 

5. ILLUSTRARE I PRINCIPALI PROCESSI DEL METABOLISMO DEI CARBOIDRATI E LA LORO REGOLAZIONE.

 5.1 Illustrare la fosforilazione del glucoso, gli enzimi che vi intervengono e la loro regolazione.

5.2 Illustrare il processo metabolico che conduce alla sintesi dello UDPglucoso.

5.3 Descrivere la struttura del glicogeno ed indicare gli enzimi che intervengono nella sintesi e nella degradazione di questa molocola.

5.4 Indicare gli ormoni che intervengono nella regolazione della glicogeno sintetasi e della fosforilasi, specificando il meccanismo della loro azione.

 5.5 Illustrare il metabolismo del glicogeno nel fegato, indicando il ruolo che questo organo esercita nel regolare i livelli del glucoso nel sangue.

 5.6 Illustrare le malattie geneticamente deterrninate a carico del metabolismo del glicogeno.

 5.7 Illustrare le reazioni del processo glicolitico che conducono dal glucoso 6-fosfato alla produzione di fruttoso 1,6-bifosfato.

 5.8 Descrivere i meccanismi che regolano l'attivita' della fosfofruttochinasi, individuando il ruolo del fruttoso 2,6-bifosfato.

 5.9 Illustrare le reazioni che conducono dal fruttoso 1,6-bifosfato alla produzione di acido piruvico, specificando quelle che generano ATP.

5.10 Illustrare la regolazione complessiva del processo glicolitico.

5.11 Illustrare le navette del glicerofosfato e del malato, individuandone il ruolo nel trasferimento di equivalenti ridotti dal citoplasma nel mitocondrio.
 
5.12 Descrivere i meccanisrni metabolici della gluconeogenesi, individuando gli enzimi che vi intervengono e la loro regolazione.

5.13 Descrivere le modalita' secondo le quali l'alanina ed il lattato prodotti nel muscolo vengono trasformati in glucoso nel fegato.

5.14 Dcscrivere il ciclo dei pentoso fosfati, individuandone il ruolo nella produzione di NADPH e pentosi.
 

6. ILLUSTRARE I PRINCIPALI PROCESSI DEL METABOLISMO DEGLI AMINOACIDI DELL'EME E DEI NUCLEOTIDI.

6.1 Illustrare le reazioni di transaminazione, individuando il ruolo del piridossal 5-fosfato.

6.2 Illustrare le reazioni di desaminazione degli aminoacidi, in particolare la desaminazione ossidativa dell'acido glutamico, individuando il rapporto tra questo processo e le reazioni di transaminazione.

6.3 Illustrare il ciclo dell'urea, individuando i rapporti con il ciclo dell'acido citrico e con il metabolismo aminoacidico.

6.4 Illustrare le reazioni di decarbossilazione degli aminoacidi, specificando le funzioni delle amine biogene.

6.5 Illustrare il ruolo metabolico dell'acido glutamico e del GABA.

6.6 Descrivere il metabolismo della glutamina.

6.7 Illustrare il metabolisrno della metionina, individuando il ruolo dell'aminoacido nelle reazioni di transmetilazione.

6.8 Illustrare il metabolismo della fenilalanina e della tirosina spiegando come entrambi gli
aminoacidi siano gluco- e chetogenetici.

6.9 Individuare l'alterazione enzimatica che causa l'oligofrenia fenilpiruvica e le conseguenti modifiche metaboliche.

6.10 Illustrare il metabolismo del triptofano, descrivendo le modalita' di produzione dell'acido nicotinico e della serotonina.

6.11 Illustrare il processo di biosintesi dei nudeotidi purinici, individuando le molecole dalle quali derivano gli atomi che costituiscono l'anello purinico.

6.12 Illustrare il processo di biosintesi dei nucleotidi pirimidinici e la sua regolazione.

6.13 Illustrare il catabolismo dei nucleotidi purinici individuando le alterazioni metaboliche che possono condurre ad una incrementata produzione di acido urico.

6.14 Illustrare il metabolismo delle porfirine indicando i disordini ereditari che conducono ad un accumulo di questi composti.

 
7. ILLUSTRARE I PRINCIPALI PROCESSI DEL METABOLISMO LIPIDICO E LA LORO REGOLAZIONE.

7.1 Illustrare il ruolo funzionale dei triacilgliceroli.

7.2 Illustrare il processo di biosintesi dei triacilgliceroli nei diversi tessuti.

7.3 Descrivere il ruolo tanto della lipasi regolata da AMPc che della lipasi lipoproteica nella idrolisi dei triacilgliceroli, specificando gli interventi ormonali sulle due attivita' enzimatiche.

7.4 Illustrare il processo di attivazione degli acidi grassi ed il ruolo della carnitina nel trasporto degli acidi grassi attivati nella matrice mitocondriale.

7.5 Descrivere il processo di b-ossidazione degli acidi grassi, specificando le diverse reazioni.

 7.6 Illustrare l'ossidazione degli acidi grassi insaturi e quella degli acidi grassi con numero dispari di atomi di carbonio.

7.7 Illustrare i processi di biosintesi dcgli acidi grassi, individuando gli enzimi che intervengono e la loro regolazione.

7.8 Illustrare le condizioni generali di ordine metabolico che determinano un incremento dei processi ossidativi degli acidi grassi.

7.9 Descrivere i meccanismi secondo i quali i corpi chetonici vengono sintetizzati e degradati, individuando il ruolo funzionale di questi composti.

 7.10 Spiegare l'incrementata produzione di corpi chetonici nel diabete e nel digiuno.

7.11 Descrivere la struttura dei piu' importanti fosfolipidi, individuando il loro ruolo come
costituenti delle membrane biologiche.

 7.12 Illustrare il metabolismo dei fosfolipidi e degli sfingolipidi, individuando il ruolo limitante della colina nel processo di biosintesi.

7.13 Illustrare il processo di biosintesi del colesterolo e la sua regolazione.

 
8.CONOSCERE I NUTRIENTI ESSENZIALI PER L'ORGANISMO UMANO, LE LORO FORME ATTIVE ED IL LORO INTERVENTO NEL METABOLISMO E NELLE FUNZIONI BIOLOGICHE.

8.1 Illustrare il valore biologico delle proteine c specificare le alterazioni che si possono manifestare nella loro carenza.

8.2 Distinguere gli aminoacidi in essenziali e non essenziali, specificando quelli che sono essenziali per l'uomo.

8.3 Illustrare il ruolo metabolico delle vitamine idrosolubili, specificando le alterazioni che possono manifestarsi nella loro carenza.

8.4 Descrivere l'intervento dei coenzimi folici nel metabolismo dell'unita' monocarboniosa, specificando il ruolo da essi esercitato nella biosintesi dei nucleotidi purinici e pirimidinici e nel metabolismo di aminoacidi.

 8.5 Descrivere le funzioni dei cobamidi coenzimi, spiegando in terrnini biochimici le alterazioni patologiche che si manifestano nell'anemia perniciosa.

 8.6 Descrivere il metabolisrno e le funzioni della vit. A, indicando il suo ruolo nel processo della visione.

8.7 Descrivere il meccanismo d'azione della vit. D, spiegando in termini biochimici le alterazioni patologiche che si manifestano nel rachitismo.

8.8 lllustrare il ruolo biologico della vit. E ed il meccanismo di difesa dai radicali.

8.9 Illustrare il ruolo biologico della vit. K

 8.10 Illustrare il ruolo biologico dell'acido ascorbico, spiegando in terrnini biochimici le alterazioni che si manifestano nello scorbuto.

8.11 Indicare il ruolo fisiologico dei piu' importanti nutrienti minerali nell'alimentazione.
 

9. ILLUSTRARE I MECCANISMI ORMONALI DI REGOLAZIONE DEL METABOLISMO.

 9.1 Illustrare i principi generali concernenti la natura e l'azione degli ormoni.

 9.2 Descrivere la cascata dell'adenilato ciclasi, il metabolismo dell'AMP ciclico ed il suo intervento sulle proteine chinasi.

9.3 Descrivere la cascata dei fosfoinositidi e gli effetti di questo meccanismo sullo ione Ca e sulla proteina C chinasi.

9.4 Illustrare il ruolo dell'attivita' tirosina chinasi nel meccanismo d'azione dell'insulina e dei fattori di crescita.

 9.5 Descrivere il meccanismo d'azione degli ormoni steroidei e tiroidei, specificando l'effetto di stimolo sulla trascrizione esercitato dal complesso ormone-recettore.

9.6 Illustrare il ruolo del Ca come messaggero intracellulare, specificando l'azione della calmodulina.

9.7 Illustrare l'origine metabolica e l'attivita' biologica delle prostaglandine e dei composti correlati.

9.8 Descrivere il processo di biosintesi degli ormoni tiroidei, specificando il ruolo esercitato dalla tireoglobulina, dallo iodio e dall'ormone tireotropo.

9.9 Illustrare il meccanismo d'azione degli ormoni tiroidei e gli effetti che esso determina sul metabolismo, in particolar modo sulla sintesi proteica e sulla produzione di calore.

9.10 Descrivere le funzioni del calcio ionico ed i meccanismi di controllo della calcemia, specificando il ruolo esercitato dal parotolmone, dalla calcitonina e dalla vit. D.

 9.11 Descrivere i meccanismi di sintesi e di secrezione dell'insulina.

 9.12 Illustrare l'azione dell'insulina sulla sintesi delle proteine e degli acidi nucleici.

 9.13 Individuare il ruolo dell'insulina sulla sintesi del glicogeno e sulla glicolisi.

 9.14 Individuare il ruolo dell'insulina sulla lipogenesi e sulla lipolisi.

9.15 Illustrare il meccanismo d'azione dell'insulina, specificando gli effetti che l'ormone esplica a livello di membrana ed il suo intervento sullo stato di fosforilazione di enzimi di controllo.

 9.16 Individuare il ruolo esercitato dal glucagone sulla glicogenolisi e sulla gluconeogenesi.

 9.17 Illustrare il ruolo dell'insulina, del glucagone, dell'adrenalina e dei glucocorticoidi nel controllo della glicemia.

9.18 Illustrare il ruolo degli ormoni androgeni, degli estrogeni e dei progestinici.

9.19 Illustrare la via di biosintesi delle catecolamine.

9.20 Illustrare il meccanismo d'azione delle catecolamine, specificando i diversi recettori che ne mediano l'azione.

9.21 Descrivere gli effetti metabolici determinati dalle catecolamine, specificando il ruolo degli ormoni nel metabolismo del fegato, muscolo e tessuto adiposo.

 9.22 Illustrare gli effetti sul metabolismo determinati dai glucocorticoidi, specificando l'intervento di essi sulla gluconeogenesi.

 9.23 Descrivere il meccanismo d'azione del CRF c dell'ACTH, illustrandone il ruolo sulla
produzione dei glucocorticoidi.

 9.24 Descrivere gli effetti determinati sul metabolismo da parte dell'aldosterone, specificando il ruolo dell'ormone sulla cellula del tubulo renale.

9.25 Spiegare il ruolo del sistema renina-angiotensina e dell'ormone natriuretico sulla produzione dell'aldosterone.

9.26 Illustrare gli effetti sul metabolismo determinati dall'ormone somatotropo ed il suo
meccanismo d'azione, specificando il ruolo delle somatomedine e della somatostatina.

9.27 Illustrare il ruolo delle gonadotropine nel controllo del ciclo sessuale.

9.28 Illustrare il meccanismo d'azione dell'adiuretina, specificando il suo ruolo nel riassorbimento dell'acqua a livello renale.

 
10. ILLUSTRARE L'ORGANIZZAZIONE BIOCHIMICA E LE FUNZIONI DEI VARI DISTRETTI DELL'ORGANISMO

 
10.1 Illustrare la composizione chimica del sistema nervoso con particolare riferimento alla
composizione della mielina.

10.2 Illustrare i caratteri metabolici peculiari dei neuroni e delle cellule gliali.

10.3 Illustrare i principi della neurotrasmissionc.

10.4 Elencare i neurotrasmettitori, indicando per i piu' noti la modalita' d'azione.

10.5 Descrivere l'azione delle encefaline e delle endorfine sul sistcma nervoso centrale.

10.6 Descrivere la struttura e le funzioni del "nerve growth factor".

10.7 Descrivere la composizione chimica del sistema contrattile ed il meccanismo della
contrazione, individuando il ruolo esercitato dallo ATP.

10.8 Individuarc le sorgenti di energia per il lavoro muscolare.
 
10.9 Illustrare il ruolo del Ca nella contrazione della fibra muscolare.

10.10 Illustrare le espressioni metabolichc peculiari delle cellule del parenchima epatico.

10.11 Descrivere gli acidi biliari ed il meccanismo della loro biosintesi, individuandone il ruolo nella digestione dei lipidi.

10.12 Descrivere la biosintesi dei pigmenti biliari ed il loro destino metabolico.

10.13 Illustrare il ruolo delle reazioni di detossificazione nel fegato.

10.14 Individuare i prodotti di secrezione del tratto gastro intestinale e specificarne l'azione.

10.15 Illustrare il processo digestivo dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine alimentari.

10.16 Descrivere il controllo orrnonale della secrezione gastro intestinale.

10.17 Descrivere i caratteri metabolici peculiari delle cellule del tobulo renale.

10.18 Descrivere i sistemi di trasporto che operano a livello del tubulo renale.

10.19 Illustrare il meccanismo d'azione e gli effetti a livello renale dell'aldosterone, dell'adiuretina e dell'ormone natriuretico.

10.20 Illustrare i sistemi ed i meccanismi che intervengono nel controllo del pH dei fluidi organici, con particolare attenzione al ruolo di regolazione esplicato dal rene.

10.21 Illustrare la composizione e la funzione del sistema surfattante a livello polmonare.

10.22 Descrivere le proteine fibrose presenti nel tessuto connettivo ed individuarne i ruoli funzionali.

10.23 Illustrare il ruolo esplicato dei proteoglicani nella costituzione della matrice extracellulare.

10.24 Descrivere le proteine plasmatiche e le loro funzioni.

10.25 Illustrare il ruolo delle albumine nella regolazione della pressione osmotica e gli effetti che a tale riguardo provoca la loro carenza.

10.26 Illustrare la composizione chimica della membrana eritrocitaria.

10.27 Illustrare i caratteri metabolici peculiari degli eritrociti.

10.28 Illustrare il metabolismo del ferro.

10.29 Illustrare gli aspetti biochimici del processo della visione.

11. ILLUSTRARE I PROBLEMI BIOCHIMICI INERENTI AD ALCUNE MALATTIE DI NOTEVOLE INCIDENZA CLINICA.

11.1 Spiegare come la carcinogenesi possa essere provocata da un'alterazione riguardante i fattori di crescita, i loro recettori e l'attivita' tirosina chinasi.

11.2 Illustrare il quadro biochimico del diabete insulino-dipendente.

11.3 Illustrare il quadro biochimico del diabete insulino-indipendente.

11.4 Descrivere il metabolismo delle lipoproteine, evidenziando quali alterazioni di esso possono favorire l'insorgere dell'aterosclerosi.

11.5 Indicare quali alterazioni enzimatiche possono condurre alla comparsa di un quadro gottoso.

11.6 Illustrare il quadro biochimico dell'etilista cronico.

11.7 Illustrare il quadro biochimico della iponutrizione e del digiuno.

12. ESSERE IN GRADO DI DESCRIVERE I FONDAMENTI DELLE PRINCIPAII METODOLOGIE DI LABORATORIO UTILIZZABILI NELLA DIAGNOSI CLINICA ED I LIMITI DEL LORO IMPIEGO.

12.1 Riconoscere la comune strumentazione di laboratorio ed indicame le modalita' d'impiego.

12.2 Tradurre i dati relativi ad un fenomeno biologico in una rappresentazione grafica sotto forma di tabelle o istogrammi.

 12.3 Indicare le applicazioni fondamentali delle metodiche di uso prevalente nella diagnostica di laboratorio.

12.4 Descrivere le fasi esecutive di una cromatografia su colonna.

12.5 Valutare un tracciato elettroforetico delle proteine plasmatiche ed indicarne le diverse componenti.