Corso Integrato di BIOCHIMICA:
BIOCHIMICA I:
Prof. Italia Di Liegro:
091-238 97 415 (studio)/446 (lab)
[email protected]
BIOCHIMICA II:
Prof.ssa Marianna Lauricella
-COLLOQUI ED ESAMI
-TESTI
-PROGRAMMA
TESTI CONSIGLIATI
Nelson DL, Cox MM
Baynes JW, Dominiczak MH
Casa Ed Ambrosiana
Garrett R.H., Grisham CM
“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)
-Il mondo è frutto del caso e della necessità (Democrito, V sec aC)
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.
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)
"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 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.);
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 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
GLI ESSERI VIVENTI SONO IN GRADO DI:
1.Incamerare sostanze “nutrienti”
dall’ambiente;
2. Digerirle;
3. Metabolizzarle;
4. Eliminare scorie
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.
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.
Accoppiamento di una reazione
esoergonica ad una endoergonica
A
I
A
Calore
D
I
DG
D
DG
Energia
chimica
C
B
B
C
A + C = B + D + calore
Processi di sintesi
Reazioni esoergoniche
1
2
3
4
n
Contrazione
muscolare
E
Impulsi nervosi
Trasporto attivo
Processi endoergonici
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.
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
Malattie
genetiche
Anemia
falciforme
Lipidi
Carboidrati
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
Cause principali di malattia
Tutte le cause riportate agiscono influenzando
meccanismi biochimici diversi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Agenti fisici: traumi meccanici, temperature estreme,
cambiamenti improvvisi della pressione atmosferica,
radiazioni, shock elettrico.
Agenti chimici, compresi i farmaci: certi composti tossici,
farmaci terapeutici, ecc.
Agenti biologici: virus, batteri, funghi, forme superiori di
parassiti.
Mancanza di ossigeno: carenza di produzione del sangue,
diminuizione della capacità di trasporto di ossigeno da
parte del sangue, avvelenamento degli enzimi ossidativi.
Disordini genetici: congeniti, molecolari.
Reazioni immunologiche: anafilassi, malattie
autoimmuni
Squilibri nutrizionali: deficit, eccessi;
Squilibri ormonali: deficit ormonali, eccessi;
Alcuni esempi di malattie
le cui basi biochimiche sono ben note
Malattia
Scorbuto e rachitismo
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
Cause
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
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 renale e regolazione della pressione
arteriosa
Aspetti biochimici della funzione epatica
Sangue
Aspetti biochimici della funzione muscolare
Biochimica del tubo gastroenterico
Ormonologia
