Corso Integrato di BIOCHIMICA: BIOCHIMICA I: Prof. Italia Di Liegro: (studio)/446 (lab)

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Lucrezia Mauri
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1 Corso Integrato di BIOCHIMICA: BIOCHIMICA I: Prof. Italia Di Liegro: (studio)/446 (lab) BIOCHIMICA II: Prof.ssa Marianna Lauricella

2 -COLLOQUI ED ESAMI -TESTI -PROGRAMMA

3 TESTI CONSIGLIATI Baynes JW, Dominiczak MH Casa Ed Ambrosiana Nelson DL, Cox MM Garrett R.H., Grisham CM

4 L esistere del mondo è uno stupore infinito, ma nulla è più dell uomo tremendo La parola, il pensiero come il vento veloce, l indole civile apprese da solo, e a ripararsi dalla pioggia, e dai freddi sereni della notte; fatto esperto di tutto, audace corre al rischio del futuro (Sofocle, Antigone)

5 -Il mondo è frutto del caso e della necessità (Democrito, V sec ac)

7 Era nata, pare, tra il 350 ed il 370 ad Alessandria e si chiamava Hypatìa. Narra Socrate Scolastico (suo contemporaneo) che era figlia di Teone, filosofo della Scuola di Alessandria, ed era arrivata ad una tale sapienza da superare di gran lunga tutti i filosofi del tempo 1. Viene uccisa nel 415 d.c. 1. Silvia Ronchey, 2010, Ipazia, la vera storia, BUR saggi, Rizzoli.

8 Questa storia romanzata ma vera di Ipazia ci insegna ancora oggi quale e quanto pervicace possa esserel odio per la ragione, il disprezzo per la scienza (Margherita Hack, 2009, prefazione al libro Ipazia, vita e sogni di una scienziata del IV secolo, di Adriano Petta e Antonino Colavito)

9 "Ma la medicina è da tanto che ha tutti i mezzi a sua disposizione, sia un principio sia una via che è stata scoperta, sulla cui base si sono fatte in un lungo tempo le scoperte, molte e valevoli, e le altre si faranno, nel caso che si abbiano le capacità e che, nella consapevolezza delle passate scoperte, si facciano ricerche a partire da esse Antica medicina, Corpus ippocrateo (V-IV sec a.c.)

SOMMARIO La biochimica studia: -le molecole presenti negli organismi viventi; -le reazioni cui vanno incontro tali molecole; -i processi di regolazione cui sono soggette le reazioni che coinvolgono

10 SOMMARIO La biochimica studia: -le molecole presenti negli organismi viventi; -le reazioni cui vanno incontro tali molecole; -i processi di regolazione cui sono soggette le reazioni che coinvolgono le molecole organiche Gli organismi viventi sono SISTEMI APERTI, molto lontani dall equilibrio, caratterizzati da: -teleonomia; -organizzazione biochimica comune, almeno nelle linee essenziali; -variabilità a molteplici livelli (varietà di citotipi in un tessuto, varietà di tessuti nell organismo, varietà di organismi, ecc.);

12 EQUILIBRIO CHIMICO

I principi-base riguardanti la biochimica possono essere così riassunti : -Tutte le informazioni richieste per lo sviluppo ed il funzionamento di organismo sono contenute nel suo DNA (ipotesi

13 I principi-base riguardanti la biochimica possono essere così riassunti : -Tutte le informazioni richieste per lo sviluppo ed il funzionamento di organismo sono contenute nel suo DNA (ipotesi genetica); -Queste informazioni sono trascritte in RNA e, quindi, tradotte in proteine (Dogma cemtrale della biologia molecolare); -Quasi tutte le reazioni biochimiche sono catalizzate ed i catalizzatori sono, nella stragrande maggioranza dei casi, proteine (principio della catalisi); -Le cellule immagazzinano l energia derivante dalla demolizione di molecole do combustibile chimico in molecole che fungono da unità biochimiche quantiche di energia (la più importante di queste molecole è l ATP); -Molte macromolecole mostrano una tendenza spontanea all autoassemblaggio

16 GLI ESSERI VIVENTI SONO IN GRADO DI: 1.Incamerare sostanze nutrienti dall ambiente; 2. Digerirle; 3. Metabolizzarle; 4. Eliminare scorie

17 E l insieme delle reazioni biochimiche che permette agli organismi di demolire molecole assorbite e di costruirne di nuove, generando contemporaneamente energia che serve ad alimentare tutti i tipi di lavoro che l organismo deve compiere

Santorio Santorio (1561-1636) condusse i primi esperimenti controllati di metabolismo.

18 Santorio Santorio ( ) condusse i primi esperimenti controllati di metabolismo. Per circa 30 anni, controllò costantemente le variazioni del proprio peso prima e dopo le sue diverse attività fisiologiche. I risultati furono pubblicati nella sua Ars de statica medecina (1614). Accanto un illustrazione raffigurante la sua bilancia, tratta da un libro del XVII sec.

21 Accoppiamento di una reazione esoergonica ad una endoergonica A A I D Calore I D DG DG C B Energia chimica B C A + C = B + D + calore Processi di sintesi Reazioni esoergoniche n E Contrazione muscolare Impulsi nervosi Trasporto attivo Processi endoergonici

22 Spesa energetica necessaria per mantenere lo stato basale delle attività metaboliche dei vari tessuti e per fornire l energia richiesta per funzioni come la circolazione del sangue e la respirazione. Si misura mantenendo il paziente, a digiuno da 12 ore, immobile in una posizione confortevole, supino, a circa 20 C.

26 La biochimica è la scienza che studia le varie molecole presenti negli organismi viventi, le reazioni chimiche cui vanno incontro queste molecole ed i processi che regolano tali reazioni. BIOCHIMICA Acidi nucleici* Proteine Lipidi Carboidrati Malattie genetiche Anemia falciforme Aterosclerosi Diabete mellito MEDICINA *anche in regioni non codificanti Garrod. Primi anni del XX secolo: studiando alcuni pazienti affetti da malattie relativamente rare scoprì che queste patologie erano determinate geneticamente. Sulla base delle sue osservazioni, coniò l espressione errori congeniti del metabolismo

28 Cause principali di malattia Tutte le cause riportate agiscono influenzando meccanismi biochimici diversi 1. Agenti fisici: traumi meccanici, temperature estreme, cambiamenti improvvisi della pressione atmosferica, radiazioni, shock elettrico. 2. Agenti chimici, compresi i farmaci: certi composti tossici, farmaci terapeutici, ecc. 3. Agenti biologici: virus, batteri, funghi, forme superiori di parassiti. 4. Mancanza di ossigeno: carenza di produzione del sangue, diminuizione della capacità di trasporto di ossigeno da parte del sangue, avvelenamento degli enzimi ossidativi. 5. Disordini genetici: congeniti, molecolari. 6. Reazioni immunologiche: anafilassi, malattie autoimmuni 7. Squilibri nutrizionali: deficit, eccessi; 8. Squilibri ormonali: deficit ormonali, eccessi;

29 Alcuni esempi di malattie le cui basi biochimiche sono ben note Malattia Scorbuto e rachitismo Cause Deficit di vitamine C e D, rispettivamente. Kwashiorkor Deficit di proteine alimentari Aterosclerosi Fattori genetici, dietetici, ambientali Fenilchetonuria Principalmente mutazioni del gene che codifica la fenilalanina idrossilasi Fibrosi cistica Mutazioni del gene che codifica la proteina CFTR Colera Esotossina di vibrio cholerae Diabete mellito di tipo 1, Sclerosi multipla Autoimmunità

31 FACOLTA DI MEDICINA E CHIRURGIA ANNO ACCADEMICO 2007/2008 CORSO INTEGRATO DI BIOCHIMICA PROGRAMMA A- PRIMA PARTE (I ANNO, II SEMESTRE) Membrane biologiche e trasporto di membrana Meccanismi di trasduzione del segnale Cromoproteine leganti ossigeno Enzimi

32 METABOLISMO Metabolismo dei glucidi Metabolismo dei lipidi Metabolismo degli amminoacidi Fosforilazione ossidativa Vitamine Metabolismo dei nucleotidi

B- SECONDA PARTE (II ANNO, I SEMESTRE ) Meccanismi di controllo della proliferazione cellulare Apoptosi Biochimica Sistematica: Neurochimica Aspetti biochimici della funzione

33 B- SECONDA PARTE (II ANNO, I SEMESTRE ) Meccanismi di controllo della proliferazione cellulare Apoptosi Biochimica Sistematica: Neurochimica Aspetti biochimici della funzione renale e regolazione della pressione arteriosa Aspetti biochimici della funzione epatica Sangue Aspetti biochimici della funzione muscolare Biochimica del tubo gastroenterico Ormonologia

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