Corso Integrato di BIOCHIMICA:

BIOCHIMICA I:Prof. Italia Di Liegro:

091-238 97 415 (studio)/446 (lab)diliegro@unipa.it

BIOCHIMICA II:Prof.ssa Marianna Lauricella

-COLLOQUI ED ESAMI

-TESTI

-PROGRAMMA

TESTI CONSIGLIATI

Nelson DL, Cox MM Garrett R.H., Grisham CM

Baynes JW, Dominiczak MH Casa Ed Ambrosiana

“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, audacecorre 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.

ACalore

Energiachimica

BC

D

DG

A + C = B + D + calore

Accoppiamento di una reazione esoergonica ad una endoergonica

DG

A

B C

D

I

I

Reazioni esoergoniche

1234n

E

Processi di sintesi

Contrazione muscolare

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

MEDICINA

Malattiegenetiche

Acidi nucleici* Proteine

Anemia falciforme

Lipidi Carboidrati

Aterosclerosi Diabetemellito

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

*anche in regioni non codificanti

Cause principali di malattiaTutte 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 diparassiti.

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

autoimmuni7. Squilibri nutrizionali: deficit, eccessi;8. Squilibri ormonali: deficit ormonali, eccessi;

Alcuni esempi di malattie le cui basi biochimiche sono ben note

MalattiaScorbuto e rachitismo

Kwashiorkor

Aterosclerosi

Fenilchetonuria

Fibrosi cistica

Colera

Diabete mellito di tipo 1, Sclerosi multipla

CauseDeficit di vitamine C e D, rispettivamente.

Deficit di proteine alimentari

Fattori genetici, dietetici, ambientali

Principalmente mutazioni del gene che codifica la fenilalanina idrossilasi

Mutazioni del gene che codifica la proteina CFTR

Esotossina di vibrio cholerae

Autoimmunità

FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIAANNO ACCADEMICO 2007/2008

CORSO INTEGRATO DI BIOCHIMICAPROGRAMMA

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 cellulareApoptosi

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