Laurea magistrale in Biologia dell'Ambiente

Principi di bioenergetica: Studio del metabolismo. l’ATP, la variazione di energia libera, il potenziale di energia di trasferimento, il NAD+, il FAD, il CoA.

Le funzioni mitocondriali. La catena di trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa. Inibitori e disaccoppianti; la termogenina.
Meccanismi di regolazione metabolica: disponibilità del substrato, modificazioni covalenti, controllo allosterico, controllo a feed-back, controllo ormonale, ciclo futile. La carica energetica. Il rendimento energetico del metabolismo.

Esercitazioni teoriche: principi di chimica delle soluzion, procedimenti utili per calcoli che riguardano la concentrazione delle soluzioni, percentuale in peso, percentuale in volume, percentuale peso-volume, concentrazione molare, concentrazione molale, concentrazione normale, frazione molare, parti per milione. 
Meccanismi di regolazione a cascata mono- e bi-ciclica. Meccanismi di trasduzione del segnale in epatociti, fibre α- e β- adrenergiche; il fosfatidilinositolo.

Biochimica ormonale: insulina, glucagone, catecolamine, ormoni della tiroide, ormoni ipofisar, ormoni ipotalamici, la melatonina, ormoni del surrene, ormoni sessuali, ormoni prodotti da tessuti non specifici.

Esercitazioni teoriche: problemi relativi soluzioni e diluizioni. Misura colorimetrica del pH, teoria degli indicatori, curve di titolazione.

Metabolismo dei carboidrati: glicolisi aerobia e anaerobia; fermentazione lattica e alcolica; shuttle del DHAP-glicerofosfato e del malato-aspartato. Rendimento energetico della glicolisi. La glicolisi in diversi tessuti: cervello, muscolo, adipocita, epatocita ed eritrocita. Regolazione della glicolisi epatica e muscolare. La carica energetica. Inibitori della glicolisi. Metabolismo del fruttosio e del galattosio. Rendimento energetico. Via dei pentosi fosfati.

Metabolismo del glicogeno: struttura e funzione metabolica. Ciclo di Cori, ciclo dell’alanina. La gluconeogenesi.

Il ciclo degli acidi tricarbossilici. Regolazione del ciclo degli acidi tricarbossilici; vie anaplerotiche. Rendimento energetico.

Metabolismo dei lipidi. Meccanismi di controllo nel metabolismo lipidico. Demolizione dei trigliceridi nel tessuto adiposo e destino degli ac. grassi nel muscolo e nel fegato. β- ossidazione degli ac. grassi, rendimento energetico; chetogenesi. Trasporto del citrato. Biosintesi degli ac. grassi. Biosintesi dei fosfolipidi di membrana. Biosintesi del colesterolo.

Esercitazioni teoriche: messa a punto di metodi analitici per la determinazione del glucosio, del fruttosio, del colesterolo, transaminasi, fosfatasi, gamma-GT, amilasi, calcio, ammoniaca, creatinchinasi, etanolo, acetone, acido urico.

Biosintesi e degradazione dei nucleotidi. Meccanismi di regolazione e sintesi di nucleotidi purinici e pirimidinici attraverso le vie ex-novo, di interconversione e di recupero. Cause di sovraproduzione di acido urico.

Relazioni metaboliche tra organi. Ciclo digiuno-alimentazione: Metabolismi tessuto specifici.

Degradazione degli aminoacidi e ciclo dell’urea. Reazioni di deaminazione, transdeaminazione; glutamico deidrogenasi, glutamina sintasi. Meccanismo di controllo a  “feedback sequenziale”. Aminoacidi glucogenetici e chetogenetici. Ureogenesi: regolazione e connessioni con il metabolismo dei carboidrati.

Processi di detossificazione cellulare. Glutatione. Principali funzioni; GSH perox; GSH reduttasi; tiolotranferasi; GSH solfotransferasi. Ciclo del γ- glutamile. Leucotrieni: Biotrasformazione e processi di detossificazione: GSH perox / GSSG reduttasi; composti di coniugazione e biosintesi degli acidi mercapturici.

Radicali liberi. Chimica dei radicali liberi; azione tossica dei radicali liberi sui sistemi biologici; ossigeno tripletto e ossigeno singoletto; specie radicaliche dell’O2. Fonti biologiche dei radicali liberi dell’O2. Produzione dei radicali liberi a livello mitocondriale: semiriduzione dell’ossigeno; formazione dell’anione superossido e del radicale idroperossile; formazione del radicale idrossile: reazione di Haber-Weiss e reazione di Fenton. Produzione dei radicali liberi a livello microsomiale, ruolo del cit P450. Sistemi di difesa contro il danno ossidativo.Radiolisi dell’acqua e azione scavenger del GSH. Danni causati dal radicale idrossile sui lipidi di membrana; perossidazione degli acidi grassi polinsaturi, ruolo della vit.E, del colesterolo e della vit.C; danni sugli acidi nucleici.