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Il corso di Biochimica si propone di fornire le basi chimiche e biochimiche necessarie alla comprensione della relazione tra struttura e funzione delle principali classi di biomolecole. Obiettivi principali del corso sono: conoscere ed integrare il metabolismo dei glucidi, lipidi e proteine. Conoscere il meccanismo d’azione degli ormoni e le modalità di regolazione di alcuni di essi sulle principali vie metaboliche.

Chimica e Biochimica. Bertoldi M., Colombo D, Magni F., Marin O., Palestini P. Ed. Edises-Le Basi della Biochimica. Denise R. Ferrier. Ed. Zanichelli-Introduzione alla Biochimica di Leningher. DL Nelson, MM Cox. Ed. Edises

L'obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze della biochimica di base finalizzate al loro utilizzo nella fisioterapia.

Tale attività integrativa fornisce informazioni di base e, pertanto, non richiede propedeuticità.

lezioni frontali effettuate attraverso l'utilizzo di file powerpoint. Le slide delle lezioni verranno forniti agli studenti. La frequenza è obbligatorio per il 75% delle lezioni

La valutazione della competenza dello studente si basa sia su prove scritte che orali

Materiale supplementare verrà consegnato durante i corsi

I costituenti chimici della materia vivente, la chimica del carbonio, le biomolecole. Amminoacidi. Classificazione, struttura e proprietà chimico-fisiche, stereoisomeria. Proteine. Generalità e funzioni. Il legame peptidico e la sequenza primaria, struttura secondaria, terziaria e quaternaria. Mioglobina, emoglobina. Cenni sul Collageno.
Enzimi. Ruolo e meccanismo d'azione degli enzimi. Gli enzimi come biocatalizzatori, similitudini e differenze con i catalizzatori inorganici. Formazione del complesso enzima-substrato; definizione di sito attivo; cofattori ; nomenclatura degli enzimi. Gli isoenzimi. Cinetica enzimatica: definizione di velocità e di velocità iniziale (vo), velocità in funzione della concentrazione dell'enzima e del substrato. Definizione di Km e Vmax. Regolazione enzimatica. Regolazione covalente e regolazione allosterica.
Vitamine. Classificazione struttura e funzioni, vitamine idrosolubili e vitamine liposolubili, Vitamina D e metabolismo del calcio.
Metabolismo Concetti generali. Vie cataboliche ed anaboliche. Principi di bioenergetica. ATP: struttura e ruolo biologico.
Struttura e metabolismo dei carboidrati. Monosaccaridi, disaccaridi. Polisaccaridi di riserva. Digestione e assorbimento dei carboidrati della dieta. Glicolisi: tappe e regolazione. Ciclo di Krebs: concetti generali, regolazione. Fosforilazione ossidativa e catena di trasporto degli elettroni, cenni. Bilancio energetico del catabolismo dei carboidrati. Cenni sul ciclo dei pentosi e sulla gluconeogenesi. Metabolismo del glicogeno.
Metabolismo degli amminoacidi. Catabolismo delle proteine della dieta ed enzimi della digestione. Amminoacidi essenziali e non essenziali. Gli aminoacidi come precursori di composti azotati. Catabolismo amminoacidico: transaminazione e deaminazione; destino dello scheletro carbonioso. Biosintesi dell'urea.
Struttura e metabolismo dei lipidi. Classificazione dei lipidi (lipidi cellulari e lipidi di riserva; lipidi semplici e complessi). Gli acidi grassi: struttura generale e principali acidi grassi. Struttura e funzione dei trigliceridi e dei fosfolipidi. Il colesterolo. Digestione e assorbimento dei lipidi; lipoproteine plasmatiche: struttura e funzione. Lipolisi e degradazione degli acidi grassi, biosintesi degli acidi grassi. Acidi grassi essenziali.
Gli ormoni. Definizione generale, meccanismo di azione. Adrenalina, insulina e glucagone.fondamenti di propedeutica biochimica. Interazioni deboli nei sistemi acquosi. Il legame idrogeno e le proprietà dell’acqua. Interazioni dell’acqua con soluti polari e soluti carichi. Solubilità ed entropia. Composti non polari e variazioni energetiche nella struttura dell’acqua. Interazioni di van der Waals. Soluzioni acquose. Unità di misura della concentrazione. Proprietà colligative delle soluzioni. L’autoionizzazione dell’acqua. Ionizzazione dell’acqua e costante di equilibrio. Definizione di acidi e basi. Forza degli acidi e delle basi. Soluzioni neutre, acide e basiche. Acidi e basi poliprotici. Costante di ionizzazione acida e basica. Acidi forti e deboli. Basi forti e deboli. Il pH e concentrazione degli ioni H3O+ e OH-. Proprietà acido-base di ioni e sali. Acidi poliprotici. Acidi binari e ossiacidi. I tamponi: calcolo del pH di una soluzione tampone. L’equazione di Handerson-Hasselbalch. Intervallo d’azione e potere di un tampone. Curve di titolazione e pH. Indicatori di pH. Le macromolecole quali principali costituenti cellulari. Interazioni tra biomolecole. Legami del carbonio. Catene carboniose. Isomeria. Tipi di formule in chimica organica. Nomenclatura degli idrocarburi. Alcani. Proprietà degli alcani. Alcheni. Isomeria geometrica (cis-trans). Proprietà degli alcheni. Alchini. Proprietà degli alchini. Idrocarburi aliciclici. Struttura del benzene. Stabilità dei sistemi aromatici. Biomolecole quali composti del carbonio con vari gruppi funzionali. Proprietà generali di alcoli, aldeidi, chetoni, ammine, eteri, acidi carbossilici e derivati degli acidi carbossilici (esteri e ammidi). Chiralità del carbonio e stereosiomeria.amminoacidi, peptidi, proteine. Amminoacidi. Proprietà acido-base degli amminoacidi. Peptidi. Legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Funzioni delle proteine. Gli enzimi: classificazione e meccanismo di azione. Regolazione degli enzimi.lipidi. Classificazione dei lipidi. Struttura dei lipidi. I lipidi di riserva. I lipidi strutturali delle membrane. I lipidi come segnali, cofattori e pigmenti. Catabolismo dei lipidi.carboidrati. Monosaccaridi: aldosi e chetosi. Centri di asimmetria. Strutture cicliche dei monosaccaridi. Monosaccardi quali agenti riducenti. Disaccaridi: legame glicosidico. Polisaccaridi; omopolisaccaridi quale riserva di combustibile. Ruolo strutturale di alcuni polisaccaridi. Fattori sterici e legame idrogeno che influenzano il ripiegamento dei polisaccaridi. Eteropolisaccaridi delle pareti cellulari dei batteri e delle alghe. Glicosamminoglicani della matrice extracellulare. Glicolisi: fase preparatoria e fase di recupero. Vie di alimentazione della glicolisi: i polisaccaridi e i disaccaridi della dieta che vengono idrolizzati a monosaccaridi. Glicogeno e amido endogeni. Bilancio energetico complessivo della glicolisi. Ciclo dell’acido citrico. La catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa. La sintesi dell’ATP.

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Chimica e Biochimica. Bertoldi M., Colombo D, Magni F., Marin O., Palestini P. Ed. Edises-Le Basi della Biochimica. Denise R. Ferrier. Ed. Zanichelli-Introduzione alla Biochimica di Leningher. DL Nelson, MM Cox. Ed. Edises Chimica e Biochimica. Bertoldi M., Colombo D, Magni F., Marin O., Palestini P. Ed. Edises-Le Basi della Biochimica. Denise R. Ferrier. Ed. Zanichelli-Introduzione alla Biochimica di Leningher. DL Nelson, MM Cox. Ed. Edises

The aim of the course is to provide students with the knowledge of basic biochemistry aimed at their use in medical fisioterapy

This supplementary activity provides basic information and therefore does not require pre-requisites

Frontal lectures by powerpoint file. The slides will be provided to students.
Attendance is mandatory for 75% of the lessons

The evaluation of the student's competence is based on both written and oral tests

Additional teaching material will be distributed during the course

The chemical constituents of living systems, the chemistry of carbon, the biomolecules. Amino acids. Classification, structure and chemical-physical properties, stereoisomerism. Protein. Generalities and functions. The peptide bond and the primary sequence, secondary, tertiary and quaternary structure. Myoglobin, hemoglobin. Notes on Collagen.
Enzymes. Role and mechanism of action of enzymes. Enzymes as biocatalysts, similarities and differences with inorganic catalysts. Formation of the enzyme-substrate complex; definition of active site; cofactors; nomenclature of enzymes. Isoenzymes. Enzymatic kinetics: definition of speed and initial velocity (vo), speed as a function of the concentration of the enzyme and the substrate. Definition of Km and Vmax. Enzymatic regulation. Covalent regulation and allosteric regulation.
Vitamins. Classification of structure and functions, water-soluble vitamins and fat-soluble vitamins, Vitamin D and calcium metabolism.
Metabolism General concepts. Catabolic and anabolic pathways. Bioenergetics principles. ATP: biological structure and role.
Structure and metabolism of carbohydrates. Monosaccharides, disaccharides. Reserve polysaccharides. Digestion and absorption of carbohydrates in the diet. Glycolysis: stages and regulation. Krebs cycle: general concepts, regulation. Oxidative phosphorylation and electron transport chain, outline. Energy balance of carbohydrate catabolism. Outlines on the pentose cycle and on gluconeogenesis. Glycogen metabolism.
Metabolism of amino acids. Catabolism of diet proteins and digestive enzymes. Essential and non-essential amino acids. Amino acids as precursors of nitrogen compounds. Aminoacid catabolism: transamination and deamination; destiny of the carbon skeleton. Biosynthesis of urea.
Structure and metabolism of lipids. Classification of lipids (cell lipids and reserve lipids, simple and complex lipids). Fatty acids: general structure and main fatty acids. Structure and function of triglycerides and phospholipids. Cholesterol. Digestion and absorption of lipids; plasma lipoproteins: structure and function. Lipolysis and degradation of fatty acids, biosynthesis of fatty acids. Essential fatty acids.
Hormones. General definition, mechanism of action. Adrenaline, insulin and glucagon.foundations of biochemical propaedeutics. Weak interactions in aqueous systems. The hydrogen bond and the properties of water. Water interactions with polar solutes and solute loads. Solubility and entropy. Non-polar compounds and energy changes in the water structure. Van der Waals interactions. Aqueous solutions. Unit of measurement of the concentration. Colligative properties of solutions. The self-ionization of water. Water ionization and equilibrium constant. Definition of acids and bases. Strength of acids and bases. Neutral, acidic and basic solutions. Polyprotic acids and bases. Acid and basic ionization constant. Strong and weak acids. Strong and weak bases. The pH and concentration of H3O + and OH- ions. Acid-base properties of ions and salts. Polyprotic acids. Binary and oxyacid acids. Buffers: calculation of the pH of a buffer solution. The Handerson-Hasselbalch equation. Action range and power of a tampon. Titration curves and pH. PH indicators. Macromolecules as main cellular constituents. Interactions between biomolecules. Carbon bonds. Carbon chains. Isomers. Types of formulas in organic chemistry. Nomenclature of hydrocarbons. Alkane. Properties of alkanes. Alkenes. Geometric isomerism (cis-trans). Properties of alkenes. Alkynes. Properties of alkynes. Alicyclic hydrocarbons. Benzene structure. Stability of aromatic systems. Biomolecules such as carbon compounds with various functional groups. General properties of alcohols, aldehydes, ketones, amines, ethers, carboxylic acids and carboxylic acid derivatives (esters and amides). Chirality of carbon and stereosiomeria.amminoacidi, peptides, proteins. Amino acids. Acid-base properties of amino acids. Peptides. Peptide bond. Primary, secondary, tertiary and quaternary structure. Functions of proteins. Enzymes: classification and mechanism of action. Regulation of enzymes. Classification of lipids. Structure of lipids. The reserve lipids. The structural lipids of the membranes. Lipids as signals, cofactors and pigments. Catabolism of lipids. Carbohydrates. Monosaccharides: aldoses and ketosis. Asymmetry centers. Cyclic structures of monosaccharides. Monosaccardi as reducing agents. Disaccharides: glycosidic bond. Polysaccharides; homopolysaccharides as a fuel reserve. Structural role of some polysaccharides. Stinging factors and hydrogen bonding that influence the folding of polysaccharides. Heteropolisaccarides of the cell walls of bacteria and algae. Glycosaminoglycans of the extracellular matrix. Glycolysis: preparatory phase and recovery phase. Glycolysis feeding pathways: polysaccharides and dietary disaccharides that are hydrolyzed to monosaccharides. Glycogen and endogenous starch. Overall energy balance of glycolysis.Cyclic acid cycle. The respiratory chain and oxidative phosphorylation. The synthesis of ATP