PROPEDEUTICA BIOCHIMICA:
Ibridizzazione dell'atomo di carbonio - Ibridizzazioni sp3, sp2, sp e loro geometria.
Idrocarburi ed Idrocarburi saturi - alcani e cicloalcani. Nomenclatura. Isomeria conformazionale e isomeria geometrica (cis-trans).
Idrocarburi insaturi - alcheni ed alchini. Nomenclatura. Reazioni degli idrocarburi insaturi (cenni).
Composti aromatici - Struttura del benzene - il modello della risonanza. Nomenclatura dei composti aromatici. Idrocarburi aromatici policiclici (cenni).
Alcoli, Fenoli, Tioli - Nomenclatura. Acidità e basicità degli alcoli e dei fenoli. I tioli, analoghi degli alcoli e dei fenoli.
Aldeidi e Chetoni - Nomenclatura. Preparazioni di aldeidi e chetoni. Il gruppo carbonilico. L'addizione nucleofila ai gruppi carbonilici; formazione di semiacetali ed acetali. La condensazione aldolica (cenni).
Acidi Carbossilici e loro derivati - Nomenclatura degli acidi. I derivati degli acidi carbossilici: gli esteri, le ammidi. Meccanismo della esterificazione; triesteri del glicerolo.
Ammine e altri composti azotati - Classificazione delle ammine e nomenclatura. Basicità delle ammine.
Stereoisomeria - La chiralità. Enantiomeri. Luce polarizzata; il polarimetro (cenni). Diastereomeri.

BIOCHIMICA
Carboidrati - Definizioni e classificazione. I monosaccaridi. Chiralità nei monosaccaridi; le proiezioni di Fischer. Strutture cicliche dei monosaccaridi. Anomeri. Fenomeno della mutarotazione. Strutture piranosiche e furanosiche.
Lipidi - Struttura, nomenclatura, proprietà e funzioni biologiche.
Basi azotate e nucleotidi - Struttura, nomenclatura e funzioni biologiche
Proteine - Amminoacidi e loro proprietà. - Legame peptidico. Struttura primaria. Amminoacidi non proteici. Struttura secondaria: alfa elica, foglietto beta, loops e beta turn. Struttura terziaria e quaternaria: legami idrogeno ed effetto idrofobico. Misfolding e patologie correlate. Struttura generica delle proteine fibrose e globulari. Tecniche per l’analisi e la purificazione delle proteine.
Cinetica enzimatica - Stato stazionario. L’equazione di Michaelis-Menten. Significato della Km. L’efficienza catalitica: significato di kcat/Km. Grafico dei doppi reciproci. Classificazione degli enzimi. Gli inibitori: inibizione competitiva e non competitiva. Meccanismi e grafici dei doppi reciproci. Gli inibitori: inibizione a-competitiva (non competitiva pura) e mista (non competitiva). Inibitori irreversibili e inibitori suicidi. Il trasporto e l’immagazzinamento dell’ossigeno.
La mioglobina - struttura e funzione.
L’emoglobina - struttura e funzione. L’effetto Bohr; l’effetto del 2,3 BPG; il trasporto di CO2 e NO. Introduzione alla teoria dell’interazione proteina-ligando: caso di 1 solo sito. Caso di n siti completamente cooperativi. Caso generale. Modello concertato e sequenziale. Effetti delle mutazioni puntiformi.
Lipidi di membrana. Colesterolo. Lipidi-segnale e cofattori: eicosanoidi ormoni steroidei, vitamine liposolubili. Architettura delle membrane biologiche: composizione delle membrane, proprietà comuni delle membrane, il foglietto a doppio strato, tipi di proteine nelle membrane biologiche. Dinamica delle membrane biologiche. Trasporto attraverso le membrane biologiche: diffusione semplice e trasporto passivo, trasportatore del glucosio, scambiatore cloruro-bicarbonato, trasporto attivo, simporti sodio-glucosio, acquaporine.
Vitamine - introduzione storica. Vitamine liposolubili struttura, funzione, avitaminosi, ipervitaminosi. Vitamine idrosolubili struttura, funzione avitaminosi.
Bioenergetica - l’energia libera nelle reazioni biochimiche. Energia libera standard ed energia libera della Keq. Esempi.
Glicolisi. Via dei pentosi fosfato. Il controllo coordinato del metabolismo del glucosio. Fermentazione lattica e fermentazione alcolica. Il metabolismo anaerobico e la carie. Il ciclo di Krebs. Metabolismo del glicogeno e sua regolazione. Le malattie da accumulo di glicogeno.
Digestione fisiologica dei grassi. Le lipoproteine: struttura e funzione di chilomicroni, VLDL, LDL e HDL. La mobilitazione dei grassi indotta dal glucagone: ruoli della triacilglicerolo lipasi e della perilipina. Attivazione degli acidi grassi e trasporto attraverso la membrana mitocondriale. Carnitina. Beta-ossidazione degli acidi grassi saturi, pari. Esempi. Chetogenesi. Beta-ossidazione degli acidi grassi insaturi e dispari.
Digestione delle proteine - ruolo del pH e degli enzimi digestivi. Ciclo alanina-glucosio. Transamminazione, deamminazione ossidativa, deamminazione non ossidativa. Glutammina-sintetasi: ruolo e sua regolazione.
Ciclo dell’urea.
Cenni sul catabolismo degli amminoacidi ramificati e malattia dell’urina a “sciroppo d’acero”. Catabolismo della glicina e della serina.
Cenni sul catabolismo delle basi azotate - l’eccesso di acido urico e la gotta.
Il metabolismo dell’EME - introduzione alla biosintesi (la via della glicina, la sintesi del δ-amminolevulinato e la formazione del porfobilinogeno). Le porfirie. Cenni sul catabolismo dell’EME e sua degradazione a biliverdina e bilirubina.
Accoppiamento chemiosmotico - Principi generali; la variazione di energia libera associata al flusso di elettroni e di protoni; ATP-sintasi come trasduttore energetico. Trasportatori di elettroni: nucleotidi nicotinammidici e flavinici; ubichinone; citocromi; proteine ferro-zolfo; complessi I, II, III, IV; ciclo Q; respirasoma. ATP-sintasi (struttura e catalisi; ATP-sintasi come motore molecolare). Inibitori e disaccoppianti della catena respiratoria.

• Chemistry 10th edition, Kenneth W. Whitten/Raymond E. Davis/Larry Peck/George G. Stanley.
• Foundations of College Chemistry, 14 Edition, Hein M, Arena S. John Wiley and Sons Inc.
• Lehninger Principles of Biochemistry, Nelson D. Cox Michael M.

CHIMICA GENERALE E INORGANICA:
Cenni introduttivi - Tabella periodica degli elementi e suo significato: Nomenclatura inorganica: acidi, basi, sali. Bilanciamento di una reazione chimica. Concetto di mole, numero di Avogadro.
Costituzione dell’atomo - Particelle elementari: protone, neutrone, elettrone. Isotopi. Elettroni e configurazione elettronica degli atomi. Numeri quantici ed orbitali. Auf-bau. Il legame chimico: covalente, ionico, dativo. Ibridizzazione. Legami deboli: ione-dipolo, Van der Waals, legame idrogeno. Elettronegatività.
Stati di aggregazione della materia - Gas: equazione di stato dei gas ideali. Temperatura assoluta e relazione con la velocità molecolare media. Miscele gassose; legge di Dalton. Liquidi: tensione di vapore di un liquido. Solidi: caratteristiche strutturali dei solidi covalenti, ionici, molecolari. Solidi metallici (cenni).
Termodinamica chimica - Concetto di funzione di stato. Energia interna di un sistema. Entalpia, legge di Hess. Entropia. Energia libera.
Soluzioni - Concentrazione delle soluzioni: % in peso, frazione molare, molarità, molalità, normalità. Diluizioni e mescolamenti di soluzioni. Tensione di vapore di una soluzione liquido-liquido (legge di Raoult). Soluzioni ideali. Proprietà colligative: variazione della tensione di vapore, della temperatura di fusione e di ebollizione; osmosi e pressione osmotica. Solubilità dei gas nei liquidi: la legge di Henry.
L’equilibrio chimico - Equilibri in fase gassosa. Espressione della costante di equilibrio. Relazione tra Kc e Kp. Fattori che influenzano l’equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei.
Soluzioni di elettroliti - Elettroliti forti e deboli; grado di dissociazione. Proprietà colligative di soluzioni di elettroliti; binomio di Van’t Hoff. Acidi e basi secondo Arrenius, Bronsted e Lowry, Lewis. Acidi e basi forti e deboli. Dissociazione ionica dell’acqua. Kw. Costante d’equilibrio di un acido e di una base. Relazione tra la costante d’equilibrio e il grado di dissociazione di un elettrolita debole: legge di diluizione di Oswald. Il pH; calcolo del pH in soluzioni di acidi (e basi) forti e deboli. Idrolisi salina. Soluzioni tampone. Dissociazione degli acidi poliprotici (cenni). Titolazioni acido-base.
Cinetica chimica - Introduzione alla cinetica; teoria del complesso attivato; energia di attivazione. Equazioni cinetiche
Reazioni di ossido-riduzione e potenziali elettrochimici - Numero di ossidazione. Reazioni di ossido-riduzione e loro bilanciamento. Potenziali standard di riduzione.

BIOCHIMICA:
Carboidrati - Definizioni e classificazione. I monosaccaridi. Chiralità nei monosaccaridi; le proiezioni di Fischer. Strutture cicliche dei monosaccaridi. Anomeri. Fenomeno della mutarotazione. Strutture piranosiche e furanosiche.
Lipidi - Struttura, nomenclatura, proprietà e funzioni biologiche.
Basi azotate e nucleotidi - Struttura, nomenclatura e funzioni biologiche
Proteine - Amminoacidi e loro proprietà. - Legame peptidico. Struttura primaria. Amminoacidi non proteici. Struttura secondaria: alfa elica, foglietto beta, loops e beta turn. Struttura terziaria e quaternaria: legami idrogeno ed effetto idrofobico. Misfolding e patologie correlate. Struttura generica delle proteine fibrose e globulari. Tecniche per l’analisi e la purificazione delle proteine.
Cinetica enzimatica - Stato stazionario. L’equazione di Michaelis-Menten. Significato della Km. L’efficienza catalitica: significato di kcat/Km. Grafico dei doppi reciproci. Classificazione degli enzimi. Gli inibitori: inibizione competitiva e non competitiva. Meccanismi e grafici dei doppi reciproci. Gli inibitori: inibizione a-competitiva (non competitiva pura) e mista (non competitiva). Inibitori irreversibili e inibitori suicidi. Il trasporto e l’immagazzinamento dell’ossigeno.
La mioglobina - struttura e funzione.
L’emoglobina - struttura e funzione. L’effetto Bohr; l’effetto del 2,3 BPG; il trasporto di CO2 e NO. Introduzione alla teoria dell’interazione proteina-ligando: caso di 1 solo sito. Caso di n siti completamente cooperativi. Caso generale. Modello concertato e sequenziale. Effetti delle mutazioni puntiformi.
Lipidi di membrana. Colesterolo. Lipidi-segnale e cofattori: eicosanoidi ormoni steroidei, vitamine liposolubili. Architettura delle membrane biologiche: composizione delle membrane, proprietà comuni delle membrane, il foglietto a doppio strato, tipi di proteine nelle membrane biologiche. Dinamica delle membrane biologiche. Trasporto attraverso le membrane biologiche: diffusione semplice e trasporto passivo, trasportatore del glucosio, scambiatore cloruro-bicarbonato, trasporto attivo, simporti sodio-glucosio, acquaporine.
Vitamine - introduzione storica. Vitamine liposolubili struttura, funzione, avitaminosi, ipervitaminosi. Vitamine idrosolubili struttura, funzione avitaminosi.
Bioenergetica - l’energia libera nelle reazioni biochimiche. Energia libera standard ed energia libera della Keq. Esempi.
Glicolisi. Via dei pentosi fosfato. Il controllo coordinato del metabolismo del glucosio. Fermentazione lattica e fermentazione alcolica. Il metabolismo anaerobico e la carie. Il ciclo di Krebs. Metabolismo del glicogeno e sua regolazione. Le malattie da accumulo di glicogeno.
Digestione fisiologica dei grassi. Le lipoproteine: struttura e funzione di chilomicroni, VLDL, LDL e HDL. La mobilitazione dei grassi indotta dal glucagone: ruoli della triacilglicerolo lipasi e della perilipina. Attivazione degli acidi grassi e trasporto attraverso la membrana mitocondriale. Carnitina. Beta-ossidazione degli acidi grassi saturi, pari. Esempi. Chetogenesi. Beta-ossidazione degli acidi grassi insaturi e dispari.
Digestione delle proteine - ruolo del pH e degli enzimi digestivi. Ciclo alanina-glucosio. Transamminazione, deamminazione ossidativa, deamminazione non ossidativa. Glutammina-sintetasi: ruolo e sua regolazione.
Ciclo dell’urea.
Cenni sul catabolismo degli amminoacidi ramificati e malattia dell’urina a “sciroppo d’acero”. Catabolismo della glicina e della serina.
Cenni sul catabolismo delle basi azotate - l’eccesso di acido urico e la gotta.
Il metabolismo dell’EME - introduzione alla biosintesi (la via della glicina, la sintesi del δ-amminolevulinato e la formazione del porfobilinogeno). Le porfirie. Cenni sul catabolismo dell’EME e sua degradazione a biliverdina e bilirubina.
Accoppiamento chemiosmotico - Principi generali; la variazione di energia libera associata al flusso di elettroni e di protoni; ATP-sintasi come trasduttore energetico. Trasportatori di elettroni: nucleotidi nicotinammidici e flavinici; ubichinone; citocromi; proteine ferro-zolfo; complessi I, II, III, IV; ciclo Q; respirasoma. ATP-sintasi (struttura e catalisi; ATP-sintasi come motore molecolare). Inibitori e disaccoppianti della catena respiratoria.

• Chemistry 10th edition, Kenneth W. Whitten/Raymond E. Davis/Larry Peck/George G. Stanley.
• Foundations of College Chemistry, 14 Edition, Hein M, Arena S. John Wiley and Sons Inc.
• Lehninger Principles of Biochemistry, Nelson D. Cox Michael M.