Biochimica generale
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'insegnamento di Biochimica Generale si propone di condurre lo/a studente/ssa attraverso un percorso che gli/le consenta di acquisire l'appropriata terminologia biochimica e le conoscenze in relazione a:
- struttura, proprietà chimico-fisiche e funzioni delle principali biomolecole organiche (proteine, carboidrati, lipidi e nucleotidi) di specifica rilevanza per l'organismo umano;
- enzimi e principi del controllo termodinamico e cinetico delle reazioni chimiche che avvengono nelle cellule umane;
- principali vie metaboliche di carboidrati, lipidi, proteine e nucleotidi, anche evidenziandone i meccanismi di regolazione.
- struttura, proprietà chimico-fisiche e funzioni delle principali biomolecole organiche (proteine, carboidrati, lipidi e nucleotidi) di specifica rilevanza per l'organismo umano;
- enzimi e principi del controllo termodinamico e cinetico delle reazioni chimiche che avvengono nelle cellule umane;
- principali vie metaboliche di carboidrati, lipidi, proteine e nucleotidi, anche evidenziandone i meccanismi di regolazione.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento di Biochimica Generale, lo/a studente/ssa dovrà conoscere i principi chimico-fisici che sono alla base della relazione struttura-funzione delle biomolecole di specifica rilevanza per l'organismo umano. Lo/a studente/ssa dovrà anche aver imparato a descrivere, con appropriata terminologia scientifica, i principali percorsi metabolici, le proprietà e caratteristiche delle macromolecole biologiche coinvolte e le strategie di regolazione delle loro funzioni.
Circa le capacità applicative, al termine dell'insegnamento lo/a studente/ssa saprà esprimersi con la corretta terminologia biochimica e saprà valutare gli aspetti legati al rapporto struttura-funzione delle macromolecole biologiche. Inoltre, lo/a studente/ssa avrà acquisito la conoscenza dei principi dei percorsi metabolici fondamentali e le competenze essenziali per identificare i punti centrali di regolazione e le conseguenze di un loro malfunzionamento così da poter interpretare eventi fisiopatologici nelle cellule umane.
Circa le capacità applicative, al termine dell'insegnamento lo/a studente/ssa saprà esprimersi con la corretta terminologia biochimica e saprà valutare gli aspetti legati al rapporto struttura-funzione delle macromolecole biologiche. Inoltre, lo/a studente/ssa avrà acquisito la conoscenza dei principi dei percorsi metabolici fondamentali e le competenze essenziali per identificare i punti centrali di regolazione e le conseguenze di un loro malfunzionamento così da poter interpretare eventi fisiopatologici nelle cellule umane.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Linea AL
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Struttura e funzioni delle proteine
Struttura e classificazione degli amminoacidi.
Caratteristiche del legame peptidico. Struttura (Iaria, IIaria, IIIaria e IVaria).
Proteine fibrose (collagene) e globulari (albumina, mioglobina ed emoglobina, insulina e glucagone).
Enzimi: classificazione, proprietà e caratteristiche strutturali, cofattori e coenzimi, cinetica enzimatica; regolazione dell'attività enzimatica; inibitori; enzimi allosterici.
Bioenergetica e introduzione al metabolismo
Reazioni esoergoniche ed endoergoniche, anabolismo e catabolismo.
Funzioni dell'ATP: reazioni accoppiate e trasferimento di gruppi.
Composti ad alto contenuto energetico.
Fosforilazione ossidativa: catena respiratoria e ATP sintasi; inibitori e disaccoppianti.
Ciclo di Krebs: reazioni chimiche e regolazione; funzioni catabolica e anabolica; reazioni anaplerotiche.
Carboidrati
Struttura e funzioni di mono-, di- e polisaccaridi; glicosamminoglicani, proteoglicani e glicoproteine
Metabolismo del glucosio: glicolisi; shunt dei pentosi fosfato; glicogenosintesi e glicogenolisi; gluconeogenesi
Metabolismo di fruttosio e galattosio
Via di interconversione degli zuccheri, sintesi di acido glucuronico, lattosio e via dei polioli.
Lipidi
Struttura e funzioni di acidi grassi, trigliceridi, glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi, glicosfingolipidi e colesterolo. Membrane biologiche.
Ossidazione, chetogenesi e biosintesi degli acidi grassi.
Biosintesi dei trigliceridi, dei lipidi di membrana (glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi e glicosfingolipidi) e mediatori lipidici.
Biosintesi del colesterolo e destini metabolici (acidi e sali biliari, ormoni steroidei e vitamina D).
Biosintesi e metabolismo intravasale delle lipoproteine (chilomicroni, VLDL, LDL e HDL).
Amminoacidi
Biosintesi e catabolismo degli aminoacidi (aminoacidi essenziali e non essenziali, glucogenici e/o chetogenici; donatori di unità monocarboniose).
Reazioni di rimozione del gruppo amminico e di organicazione dell'ammoniaca.
Ciclo dell'urea.
Principali destini anabolici (carnitina, creatina, S-adenosil-metionina, taurina, glutatione, ossido nitrico, amine biogene, ormoni tiroidei e poliamine).
Nucleotidi
Struttura, proprietà chimiche e funzioni dei nucleotidi.
Biosintesi de novo e vie di recupero delle basi azotate.
Catabolismo dei nucleotidi purini e pirimidinici.
Struttura e classificazione degli amminoacidi.
Caratteristiche del legame peptidico. Struttura (Iaria, IIaria, IIIaria e IVaria).
Proteine fibrose (collagene) e globulari (albumina, mioglobina ed emoglobina, insulina e glucagone).
Enzimi: classificazione, proprietà e caratteristiche strutturali, cofattori e coenzimi, cinetica enzimatica; regolazione dell'attività enzimatica; inibitori; enzimi allosterici.
Bioenergetica e introduzione al metabolismo
Reazioni esoergoniche ed endoergoniche, anabolismo e catabolismo.
Funzioni dell'ATP: reazioni accoppiate e trasferimento di gruppi.
Composti ad alto contenuto energetico.
Fosforilazione ossidativa: catena respiratoria e ATP sintasi; inibitori e disaccoppianti.
Ciclo di Krebs: reazioni chimiche e regolazione; funzioni catabolica e anabolica; reazioni anaplerotiche.
Carboidrati
Struttura e funzioni di mono-, di- e polisaccaridi; glicosamminoglicani, proteoglicani e glicoproteine
Metabolismo del glucosio: glicolisi; shunt dei pentosi fosfato; glicogenosintesi e glicogenolisi; gluconeogenesi
Metabolismo di fruttosio e galattosio
Via di interconversione degli zuccheri, sintesi di acido glucuronico, lattosio e via dei polioli.
Lipidi
Struttura e funzioni di acidi grassi, trigliceridi, glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi, glicosfingolipidi e colesterolo. Membrane biologiche.
Ossidazione, chetogenesi e biosintesi degli acidi grassi.
Biosintesi dei trigliceridi, dei lipidi di membrana (glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi e glicosfingolipidi) e mediatori lipidici.
Biosintesi del colesterolo e destini metabolici (acidi e sali biliari, ormoni steroidei e vitamina D).
Biosintesi e metabolismo intravasale delle lipoproteine (chilomicroni, VLDL, LDL e HDL).
Amminoacidi
Biosintesi e catabolismo degli aminoacidi (aminoacidi essenziali e non essenziali, glucogenici e/o chetogenici; donatori di unità monocarboniose).
Reazioni di rimozione del gruppo amminico e di organicazione dell'ammoniaca.
Ciclo dell'urea.
Principali destini anabolici (carnitina, creatina, S-adenosil-metionina, taurina, glutatione, ossido nitrico, amine biogene, ormoni tiroidei e poliamine).
Nucleotidi
Struttura, proprietà chimiche e funzioni dei nucleotidi.
Biosintesi de novo e vie di recupero delle basi azotate.
Catabolismo dei nucleotidi purini e pirimidinici.
Prerequisiti
L'insegnamento è rivolto a studenti che abbiano acquisito nozioni di chimica generale inorganica e di biologia generale.
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula (8 CFU)
Materiale di riferimento
Materiale iconografico delle lezioni su sito https://myariel.unimi.it/
- G. D'Andrea, "La Biochimica di Thomas Devlin", EdiSES, 6a ed., 2023
- N. Siliprandi, G. Tettamanti, "Biochimica Medica. Strutturale, metabolica e funzionale", Piccin, 5a ed., 2018
- D.L. Nelson, M.M. Cox, "I Principi di Biochimica di Lehninger", Zanichelli, 8a ed., 2022
- G. D'Andrea, "La Biochimica di Thomas Devlin", EdiSES, 6a ed., 2023
- N. Siliprandi, G. Tettamanti, "Biochimica Medica. Strutturale, metabolica e funzionale", Piccin, 5a ed., 2018
- D.L. Nelson, M.M. Cox, "I Principi di Biochimica di Lehninger", Zanichelli, 8a ed., 2022
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova orale. Le domande d'esame riguardano sempre tutte le sezioni del programma, e comprenderanno la trattazione di:
- struttura, caratteristiche chimiche e funzioni delle biomolecole;
- classificazione, cinetica e regolazione degli enzimi;
- le vie metaboliche, illustrandone tutte le reazioni e intermedi, e loro regolazione.
Delle biomolecole descritte (aminoacidi, proteine, carboidrati, lipidi, nucleotidi) occorre conoscere bene sia la struttura che la funzione. Per quanto riguarda la biochimica metabolica, allo studente viene chiesto di descrivere in dettaglio le vie metaboliche, dimostrando di conoscere la struttura chimica di tutti gli intermedi, le reazioni e gli enzimi regolatori, il bilancio energetico e l'intreccio con le altre vie metaboliche.
L'esame si considera superato quando lo studente dimostra la conoscenza di tutti gli argomenti richiesti.
Il criterio di assegnazione del voto è stabilito sulla base del livello di approfondimento dimostrato delle conoscenze e sulla capacità di rispondere ai quesiti con terminologia appropriata; sarà particolarmente apprezzata la capacità di riconoscere le connessioni tra argomenti diversi e la dimostrazione di aver attinto a fonti diverse dagli appunti o dalle slides proposte a lezione.
In ogni Anno Accademico verranno fissati 7 appelli d'esami. Questi appelli "ordinari" verranno calendarizzati solo nei periodi in cui non vi è erogazione di lezioni/esercitazioni, ovvero:
- 1 appello nel periodo di sospensione autunnale della didattica (normalmente a fine novembre);
- 2 appelli tra ultima settimana di gennaio e fine febbraio;
- 1 appello nel periodo di sospensione primaverile della didattica (normalmente in aprile)
- 2 appelli tra metà giugno e fine luglio;
- 1 appello a settembre.
In ogni Anno Accademico, su richiesta degli studenti, potranno essere fissati due appelli "straordinari", riservati a studenti fuori corso, anche in periodi in cui non vi è sospensione di attività didattica (1 appello straordinario "sessione primaverile" a Marzo o Maggio; 1 appello straordinario "sessione autunnale" a Ottobre o Dicembre).
- struttura, caratteristiche chimiche e funzioni delle biomolecole;
- classificazione, cinetica e regolazione degli enzimi;
- le vie metaboliche, illustrandone tutte le reazioni e intermedi, e loro regolazione.
Delle biomolecole descritte (aminoacidi, proteine, carboidrati, lipidi, nucleotidi) occorre conoscere bene sia la struttura che la funzione. Per quanto riguarda la biochimica metabolica, allo studente viene chiesto di descrivere in dettaglio le vie metaboliche, dimostrando di conoscere la struttura chimica di tutti gli intermedi, le reazioni e gli enzimi regolatori, il bilancio energetico e l'intreccio con le altre vie metaboliche.
L'esame si considera superato quando lo studente dimostra la conoscenza di tutti gli argomenti richiesti.
Il criterio di assegnazione del voto è stabilito sulla base del livello di approfondimento dimostrato delle conoscenze e sulla capacità di rispondere ai quesiti con terminologia appropriata; sarà particolarmente apprezzata la capacità di riconoscere le connessioni tra argomenti diversi e la dimostrazione di aver attinto a fonti diverse dagli appunti o dalle slides proposte a lezione.
In ogni Anno Accademico verranno fissati 7 appelli d'esami. Questi appelli "ordinari" verranno calendarizzati solo nei periodi in cui non vi è erogazione di lezioni/esercitazioni, ovvero:
- 1 appello nel periodo di sospensione autunnale della didattica (normalmente a fine novembre);
- 2 appelli tra ultima settimana di gennaio e fine febbraio;
- 1 appello nel periodo di sospensione primaverile della didattica (normalmente in aprile)
- 2 appelli tra metà giugno e fine luglio;
- 1 appello a settembre.
In ogni Anno Accademico, su richiesta degli studenti, potranno essere fissati due appelli "straordinari", riservati a studenti fuori corso, anche in periodi in cui non vi è sospensione di attività didattica (1 appello straordinario "sessione primaverile" a Marzo o Maggio; 1 appello straordinario "sessione autunnale" a Ottobre o Dicembre).
Linea MZ
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Struttura e funzioni delle proteine
Struttura e classificazione degli amminoacidi.
Caratteristiche del legame peptidico. Struttura (Iaria, IIaria, IIIaria e IVaria).
Proteine fibrose (collagene) e globulari (albumina, mioglobina ed emoglobina, insulina e glucagone).
Enzimi: classificazione, proprietà e caratteristiche strutturali, cofattori e coenzimi, cinetica enzimatica; regolazione dell'attività enzimatica; inibitori; enzimi allosterici.
Bioenergetica e introduzione al metabolismo
Reazioni esoergoniche ed endoergoniche, anabolismo e catabolismo.
Funzioni dell'ATP: reazioni accoppiate e trasferimento di gruppi.
Composti ad alto contenuto energetico.
Fosforilazione ossidativa: catena respiratoria e ATP sintasi; inibitori e disaccoppianti.
Ciclo di Krebs: reazioni chimiche e regolazione; funzioni catabolica e anabolica; reazioni anaplerotiche.
Carboidrati
Struttura e funzioni di mono-, di- e polisaccaridi; glicosamminoglicani, proteoglicani e glicoproteine
Metabolismo del glucosio: glicolisi; shunt dei pentosi fosfato; glicogenosintesi e glicogenolisi; gluconeogenesi
Metabolismo di fruttosio e galattosio
Via di interconversione degli zuccheri, sintesi di acido glucuronico, lattosio e via dei polioli.
Lipidi
Struttura e funzioni di acidi grassi, trigliceridi, glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi, glicosfingolipidi e colesterolo. Membrane biologiche.
Ossidazione, chetogenesi e biosintesi degli acidi grassi.
Biosintesi dei trigliceridi, dei lipidi di membrana (glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi e glicosfingolipidi) e mediatori lipidici.
Biosintesi del colesterolo e destini metabolici (acidi e sali biliari, ormoni steroidei e vitamina D).
Biosintesi e metabolismo intravasale delle lipoproteine (chilomicroni, VLDL, LDL e HDL).
Amminoacidi
Biosintesi e catabolismo degli aminoacidi (aminoacidi essenziali e non essenziali, glucogenici e/o chetogenici; donatori di unità monocarboniose).
Reazioni di rimozione del gruppo amminico e di organicazione dell'ammoniaca.
Ciclo dell'urea.
Principali destini anabolici (carnitina, creatina, S-adenosil-metionina, taurina, glutatione, ossido nitrico, amine biogene, ormoni tiroidei e poliamine).
Nucleotidi
Struttura, proprietà chimiche e funzioni dei nucleotidi.
Biosintesi de novo e vie di recupero delle basi azotate.
Catabolismo dei nucleotidi purini e pirimidinici.
Struttura e classificazione degli amminoacidi.
Caratteristiche del legame peptidico. Struttura (Iaria, IIaria, IIIaria e IVaria).
Proteine fibrose (collagene) e globulari (albumina, mioglobina ed emoglobina, insulina e glucagone).
Enzimi: classificazione, proprietà e caratteristiche strutturali, cofattori e coenzimi, cinetica enzimatica; regolazione dell'attività enzimatica; inibitori; enzimi allosterici.
Bioenergetica e introduzione al metabolismo
Reazioni esoergoniche ed endoergoniche, anabolismo e catabolismo.
Funzioni dell'ATP: reazioni accoppiate e trasferimento di gruppi.
Composti ad alto contenuto energetico.
Fosforilazione ossidativa: catena respiratoria e ATP sintasi; inibitori e disaccoppianti.
Ciclo di Krebs: reazioni chimiche e regolazione; funzioni catabolica e anabolica; reazioni anaplerotiche.
Carboidrati
Struttura e funzioni di mono-, di- e polisaccaridi; glicosamminoglicani, proteoglicani e glicoproteine
Metabolismo del glucosio: glicolisi; shunt dei pentosi fosfato; glicogenosintesi e glicogenolisi; gluconeogenesi
Metabolismo di fruttosio e galattosio
Via di interconversione degli zuccheri, sintesi di acido glucuronico, lattosio e via dei polioli.
Lipidi
Struttura e funzioni di acidi grassi, trigliceridi, glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi, glicosfingolipidi e colesterolo. Membrane biologiche.
Ossidazione, chetogenesi e biosintesi degli acidi grassi.
Biosintesi dei trigliceridi, dei lipidi di membrana (glicerolfosfolipidi, sfingolfosfolipidi e glicosfingolipidi) e mediatori lipidici.
Biosintesi del colesterolo e destini metabolici (acidi e sali biliari, ormoni steroidei e vitamina D).
Biosintesi e metabolismo intravasale delle lipoproteine (chilomicroni, VLDL, LDL e HDL).
Amminoacidi
Biosintesi e catabolismo degli aminoacidi (aminoacidi essenziali e non essenziali, glucogenici e/o chetogenici; donatori di unità monocarboniose).
Reazioni di rimozione del gruppo amminico e di organicazione dell'ammoniaca.
Ciclo dell'urea.
Principali destini anabolici (carnitina, creatina, S-adenosil-metionina, taurina, glutatione, ossido nitrico, amine biogene, ormoni tiroidei e poliamine).
Nucleotidi
Struttura, proprietà chimiche e funzioni dei nucleotidi.
Biosintesi de novo e vie di recupero delle basi azotate.
Catabolismo dei nucleotidi purini e pirimidinici.
Prerequisiti
L'insegnamento è rivolto a studenti che abbiano acquisito nozioni di chimica generale inorganica, di biologia generale e di anatomia.
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula (8 CFU)
Materiale di riferimento
Materiale iconografico delle lezioni su sito https://myariel.unimi.it/
Testi consigliati:
- G. D'Andrea, "La Biochimica di Thomas Devlin", EdiSES, 6a ed., 2023
- N. Siliprandi, G. Tettamanti, "Biochimica Medica. Strutturale, metabolica e funzionale", Piccin, 5a ed., 2018
- D.L. Nelson, M.M. Cox, "I Principi di Biochimica di Lehninger", Zanichelli, 8a ed., 2022
Testi consigliati:
- G. D'Andrea, "La Biochimica di Thomas Devlin", EdiSES, 6a ed., 2023
- N. Siliprandi, G. Tettamanti, "Biochimica Medica. Strutturale, metabolica e funzionale", Piccin, 5a ed., 2018
- D.L. Nelson, M.M. Cox, "I Principi di Biochimica di Lehninger", Zanichelli, 8a ed., 2022
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova orale. Le domande d'esame riguardano sempre tutte le sezioni del programma, e comprenderanno la trattazione di:
- struttura, caratteristiche chimiche e funzioni delle biomolecole;
- classificazione, cinetica e regolazione degli enzimi;
- le vie metaboliche, illustrandone tutte le reazioni e intermedi, e loro regolazione.
Delle biomolecole descritte (aminoacidi, proteine, carboidrati, lipidi, nucleotidi) occorre conoscere bene sia la struttura che la funzione. Per quanto riguarda la biochimica metabolica, allo studente viene chiesto di descrivere in dettaglio le vie metaboliche, dimostrando di conoscere la struttura chimica di tutti gli intermedi, le reazioni e gli enzimi regolatori, il bilancio energetico e l'intreccio con le altre vie metaboliche.
L'esame si considera superato quando lo studente dimostra la conoscenza di tutti gli argomenti richiesti.
Il criterio di assegnazione del voto è stabilito sulla base del livello di approfondimento dimostrato delle conoscenze e sulla capacità di rispondere ai quesiti con terminologia appropriata; sarà particolarmente apprezzata la capacità di riconoscere le connessioni tra argomenti diversi e la dimostrazione di aver attinto a fonti diverse dagli appunti o dalle slides proposte a lezione.
In ogni Anno Accademico verranno fissati 7 appelli d'esami. Questi appelli "ordinari" verranno calendarizzati solo nei periodi in cui non vi è erogazione di lezioni/esercitazioni, ovvero:
- 1 appello nel periodo di sospensione autunnale della didattica (normalmente a fine novembre);
- 2 appelli tra ultima settimana di gennaio e fine febbraio;
- 1 appello nel periodo di sospensione primaverile della didattica (normalmente in aprile)
- 2 appelli tra metà giugno e fine luglio;
- 1 appello a settembre.
In ogni Anno Accademico, su richiesta degli studenti, potranno essere fissati due appelli "straordinari", riservati a studenti fuori corso, anche in periodi in cui non vi è sospensione di attività didattica (1 appello straordinario "sessione primaverile" a Marzo o Maggio; 1 appello straordinario "sessione autunnale" a Ottobre o Dicembre).
- struttura, caratteristiche chimiche e funzioni delle biomolecole;
- classificazione, cinetica e regolazione degli enzimi;
- le vie metaboliche, illustrandone tutte le reazioni e intermedi, e loro regolazione.
Delle biomolecole descritte (aminoacidi, proteine, carboidrati, lipidi, nucleotidi) occorre conoscere bene sia la struttura che la funzione. Per quanto riguarda la biochimica metabolica, allo studente viene chiesto di descrivere in dettaglio le vie metaboliche, dimostrando di conoscere la struttura chimica di tutti gli intermedi, le reazioni e gli enzimi regolatori, il bilancio energetico e l'intreccio con le altre vie metaboliche.
L'esame si considera superato quando lo studente dimostra la conoscenza di tutti gli argomenti richiesti.
Il criterio di assegnazione del voto è stabilito sulla base del livello di approfondimento dimostrato delle conoscenze e sulla capacità di rispondere ai quesiti con terminologia appropriata; sarà particolarmente apprezzata la capacità di riconoscere le connessioni tra argomenti diversi e la dimostrazione di aver attinto a fonti diverse dagli appunti o dalle slides proposte a lezione.
In ogni Anno Accademico verranno fissati 7 appelli d'esami. Questi appelli "ordinari" verranno calendarizzati solo nei periodi in cui non vi è erogazione di lezioni/esercitazioni, ovvero:
- 1 appello nel periodo di sospensione autunnale della didattica (normalmente a fine novembre);
- 2 appelli tra ultima settimana di gennaio e fine febbraio;
- 1 appello nel periodo di sospensione primaverile della didattica (normalmente in aprile)
- 2 appelli tra metà giugno e fine luglio;
- 1 appello a settembre.
In ogni Anno Accademico, su richiesta degli studenti, potranno essere fissati due appelli "straordinari", riservati a studenti fuori corso, anche in periodi in cui non vi è sospensione di attività didattica (1 appello straordinario "sessione primaverile" a Marzo o Maggio; 1 appello straordinario "sessione autunnale" a Ottobre o Dicembre).
Docente/i
Ricevimento:
Sempre, previo appuntamento telefonico o e.mail
Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, via Trentacoste 2