Biochimica - programma

Enzimologia

Definizione di enzima e classificazione

Gli enzimi sono proteine che catalizzano reazioni chimiche nei sistemi biologici.

Determinazione dell'attività enzimatica

Il concetto di sito attivo e di sito di legame è fondamentale per comprendere come gli enzimi interagiscono con i substrati.

Meccanismo di azione

Gli enzimi mostrano specificità sia di reazione che di substrato.

Regolazione dell'attività enzimatica

• Effetto della concentrazione dell'enzima, della temperatura, del pH e del substrato (costante di Michaelis-Menten).
• Effetto di attivatori ed inibitori: inibizione di tipo irreversibile, di tipo reversibile competitiva, non competitiva e di tipo allosterico.
• Effetto dato da modificazioni post-trasduzionali covalenti, come la fosforilazione di enzimi.

Cofattori della reazione enzimatica

Cofattori includono coenzimi e gruppi prostetici.

Il metabolismo

Concetto di metabolismo e termodinamica dei composti contenenti fosfato

Il metabolismo è l'insieme delle reazioni chimiche che avvengono in un organismo per mantenere la vita.

A) Il metabolismo glicidico

1) Glicolisi anaerobia e meccanismi di regolazione

• Ciclo del 2,3-bifosfoglicerato
• Glicolisi anaerobia nel fegato e nel muscolo
• Utilizzo di fruttoso, mannoso e galattoso

2) Ciclo dei polioli e significato

Il ciclo dei polioli è importante per la conversione di zuccheri.

3) Ciclo del pentoso fosfato: regolazione e significato

Questo ciclo fornisce NADPH e ribosio-5-fosfato per la sintesi di acidi nucleici.

4) Ciclo dell'acido glucuronico

Essenziale per la detossificazione.

5) Gluconeogenesi: fosforolisi del glicogeno e regolazione

La gluconeogenesi è il processo di sintesi del glucosio da substrati non glucidici.

6) Glicogenolisi e Glicogenosintesi e regolazione

Questi processi regolano la disponibilità di glucosio nell'organismo.

7) Sintesi di lattoso

La sintesi del lattoso è un processo importante nel metabolismo dei carboidrati.

B) Decarbossilazione ossidativa del piruvato

Una reazione chiave che collega glicolisi e ciclo dell'acido citrico.

C) Sistemi spoletta

I sistemi spoletta permettono il trasferimento di intermedi metabolici tra compartimenti cellulari.

D) Ciclo dell'acido citrico

Detto anche ciclo di Krebs, è centrale nel metabolismo energetico.

E) Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa

Punti cruciali nel processo di produzione di ATP.

F) Il metabolismo lipidico

1) Attivazione dell'acido grasso e ruolo della carnitina

La β-ossidazione è il processo di catabolismo degli acidi grassi.

• Catabolismo di acidi grassi insaturi
• Catabolismo di acidi grassi a catena ramificata
• Catabolismo di acidi grassi a numero dispari di carboni

2) Sintesi dell'acido grasso

Avviene principalmente nel citoplasma delle cellule.

3) Allungamento della catena dell'acido grasso mitocondriale e microsomale

Questi processi permettono l'estensione degli acidi grassi.

4) Chetogenesi e chetolisi e regolazione

Questi processi sono essenziali durante il digiuno prolungato.

5) Catabolismo e Sintesi di lipidi semplici (trigliceridi e steridi)

Questi processi sono fondamentali per l'immagazzinamento e l'utilizzo dell'energia.

6) Catabolismo e Sintesi di lipidi complessi

• Fosfogliceridi (acido fosfatidico, fosfatidil colammine, fosfatidil serine, fosfatidilcolammine, fosfatidilinositoli, difosfatidilgliceroli)