Appunti di Biochimica

PARTE I: BASI DELLA CHIMICA E BIOMOLECOLE

1. Introduzione alla Biochimica e Acqua

2. Aminoacidi e Proteine

3. Carboidrati

4. Lipidi

5. Acidi Nucleici

PARTE II: ENZIMI E METABOLISMO ENERGETICO 6. Enzimi: Meccanismi e

Regolazione 7. Metabolismo Energetico: ATP e Bioenergetica 8. Glicolisi e

Gluconeogenesi 9. Ciclo di Krebs (Ciclo dell'Acido Citrico) 10. Fosforilazione

Ossidativa e Catena di Trasporto degli Elettroni 11. Metabolismo del Glicogeno

PARTE III: METABOLISMO DEI MACRONUTRIENTI SPECIFICO E

INTEGRAZIONE 12. Metabolismo dei Lipidi 13. Metabolismo degli Aminoacidi e

Ciclo dell'Urea 14. Integrazione Metabolica e Regolazione Ormonale

PARTE IV: APPLICAZIONI IN ODONTOIATRIA E ALTRE TEMATICHE 15.

Biochimica del Tessuto Osseo e Dente 16. Biochimica della Saliva 17. Biochimica

della Coagulazione del Sangue 18. Biochimica delle Carie e Malattie Parodontali

19. Basi Biochimiche di Anestesia e Farmacologia (cenni) 20. Cenni di Genetica

Molecolare e Biologia Molecolare (DNA, RNA, Sintesi Proteica)

PARTE I: BASI DELLA CHIMICA E BIOMOLECOLE

1. Introduzione alla Biochimica e Acqua * Definizione di Biochimica: studio

dei processi chimici negli organismi viventi. * Livelli di organizzazione biologica. *

Proprietà fisico-chimiche dell'acqua: polarità, legami idrogeno, solvente

universale. * pH e sistemi tampone: importanza biologica, tamponi bicarbonato e

fosfato. * Concetti di base di termodinamica applicata alla biologia (energia

libera di Gibbs).

2. Aminoacidi e Proteine * Struttura generale degli aminoacidi: gruppo

amminico, carbossilico, catena laterale (R). * Classificazione degli aminoacidi:

polari, non polari, carichi (acidi, basici). * Legame peptidico: formazione e

caratteristiche. * Livelli di organizzazione delle proteine: * Primaria: sequenza di

aminoacidi. * Secondaria: α-elica, β-foglietto (legami H). * Terziaria:

ripiegamento 3D, interazioni deboli (legami idrofobici, ionici, ponti disolfuro). *

Quaternaria: associazione di più subunità. * Denaturazione e rinaturazione

delle proteine. * Funzioni delle proteine: enzimatiche, strutturali, di trasporto, di

difesa, di regolazione. * Esempi di proteine rilevanti per l'odontoiatria (collagene,

cheratine, ecc.).

3. Carboidrati * Classificazione: monosaccaridi (glucosio, fruttosio, galattosio),

disaccaridi (saccarosio, lattosio, maltosio), polisaccaridi (amido, glicogeno,

cellulosa). * Forme cicliche dei monosaccaridi. * Legame glicosidico. * Ruolo

energetico e strutturale dei carboidrati. * Importanza del glucosio.

4. Lipidi * Classificazione: acidi grassi (saturi, insaturi), trigliceridi, fosfolipidi,

sfingolipidi, steroidi (colesterolo). * Struttura e funzione delle membrane

biologiche (modello a mosaico fluido). * Ruolo energetico dei lipidi. * Importanza

del colesterolo: precursore di ormoni steroidei e vitamina D, componente delle

membrane.

5. Acidi Nucleici * Nucleotidi: struttura (base azotata, pentoso, gruppo fosfato).

* Basi puriniche e pirimidiniche. * DNA: struttura a doppia elica, legami

fosfodiesterici, appaiamento complementare delle basi. * RNA: tipi (mRNA, tRNA,

rRNA) e funzioni. * Cenni sul flusso dell'informazione genetica (DNA -> RNA ->

Proteina).

PARTE II: ENZIMI E METABOLISMO ENERGETICO

6. Enzimi: Meccanismi e Regolazione * Definizione: catalizzatori biologici. *

Sito attivo e specificità enzimatica. * Meccanismo d'azione: abbassamento

dell'energia di attivazione. * Cofattori e coenzimi (vitamine). * Cinetica

enzimatica: Km, Vmax, equazione di Michaelis-Menten. * Inibizione enzimatica:

competitiva, non competitiva, acompetitiva. * Regolazione dell'attività

enzimatica: allosterismo, modificazioni covalenti (fosforilazione). * Importanza

degli enzimi nella diagnosi.

7. Metabolismo Energetico: ATP e Bioenergetica * ATP: struttura, ruolo di

"moneta energetica" della cellula. * Reazioni esoergoniche ed endoergoniche. *

Accoppiamento energetico. * Concetto di vie metaboliche.

8. Glicolisi e Gluconeogenesi * Glicolisi: * Via metabolica: tappe chiave,

prodotti (ATP, NADH, piruvato). * Bilancio energetico. * Regolazione (esochinasi,

fosfofruttochinasi-1, piruvato chinasi). * Destino del piruvato (aerobico: acetil-

CoA; anaerobico: lattato). * Gluconeogenesi: * Sintesi di glucosio da precursori

non carboidrati (lattato, aminoacidi, glicerolo). * Tappe chiave e enzimi bypass. *

Regolazione reciproca con la glicolisi. * Importanza per il mantenimento della

glicemia.

9. Ciclo di Krebs (Ciclo dell'Acido Citrico) * Localizzazione (matrice

mitocondriale). * Ingresso: acetil-CoA. * Tappe chiave, prodotti (NADH, FADH2,

GTP/ATP, CO2). * Ruolo anfibolico (catabolico e anabolico). * Regolazione.

10. Fosforilazione Ossidativa e Catena di Trasporto degli Elettroni *

Localizzazione (membrana mitocondriale interna). * Complesso I, II, III, IV, V (ATP

sintasi). * Flusso degli elettroni: ruolo di NADH e FADH2. * Gradiente protonico:

forza proton-motrice. * Sintesi di ATP (chemiosmosi). * Inibitori e disaccoppianti.

11. Metabolismo del Glicogeno * Glicogenesi (sintesi di glicogeno): tappe,

enzimi (glicogeno sintasi). * Glicogenolisi (degradazione del glicogeno): tappe,

enzimi (glicogeno fosforilasi). * Regolazione ormonale (insulina, glucagone,

adrenalina). * Importanza nel fegato e nel muscolo.

PARTE III: METABOLISMO DEI MACRONUTRIENTI SPECIFICO E

INTEGRAZIONE

12. Metabolismo dei Lipidi * Digestione e assorbimento dei lipidi. * Trasporto

dei lipidi nel sangue (lipoproteine: chilomicroni, VLDL, LDL, HDL). * β-ossidazione

degli acidi grassi: tappe, prodotti (acetil-CoA, NADH, FADH2). * Sintesi degli acidi