12208 - CHIMICA E BIOCHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede una preparazione che gli permette di conoscere: a) i rapporti che intercorrono tra struttura molecolare e ruolo biologico dei principali composti presenti nel corpo umano e dei comuni fattori nutrizionali; b) i principi mediante i quali questi composti possono interagire tra loro e modificarsi per consentire alle cellule di svolgere le funzioni di base e specializzate; c) i percorsi metabolici necessari a soddisfare le esigenze energetiche delle cellule, con particolare riferimento ai tessuti del cavo orale; d) alcuni importanti processi chimici e biochimici che regolano la fisiologia e la fisiopatologia dei tessuti del cavo orale e i principi mediante i quali possono essere contrastati facendo uso corretto dell'igiene dentale. In particolare lo studente è in grado di: • conoscere le proprieta' dell'acqua, delle soluzioni, degli acidi, delle basi e dei sali, con particolare riferimento alle strutture inorganiche e cristalline presenti nei tessuti dentali; • identificare le proprieta' chimiche, le caratteristiche strutturali, l'organizzazione molecolare e l'orientamento spaziale, dei carboidrati, degli amminoacidi e delle proteine, riferendole alle principali funzioni biologiche che essi svolgono nel corpo umano e, in particolare, nel cavo orale; • conoscere i principi che regolano i meccanismi della catalisi enzimatica; • comprendere le strategie e le finalita' biologiche che rendono tra loro interdipendenti le varie fasi del metabolismo (anabolismo, metabolismo intermedio, catabolismo); • conoscere i processi di produzione e di utilizzazione dell'energia nelle cellule con particolare riferimento ai processi fermentativi; • riconoscere i meccanismi di regolazione delle principali reazioni enzimatiche in relazione al metabolismo energetico cellulare; • utilizzare le conoscenze acquisite per definire e interpretare le basi biochimiche e molecolari di alcuni importanti processi fisiologici e fisiopatologici che riguardano il cavo orale in relazione all'igiene dentale.

Contenuti

Strutture cristalline del cavo orale - Idrossiapatite e apatite biologica. Cristalli ionici. Prodotto ionico e di solubilità. Ione fluoruro e fluoroapatite. Calcoli dentali.

Equilibri ionici in soluzione acquosa - Definizione e forza di acidi e basi. Equilibri di dissociazione acido-base. Ka e pKa. Autodissociazione dell'acqua. Concetto di pH. Sistemi tampone e neutralizzanti presenti nella saliva. Equazione di Henderson-Hasselbalch. Equilibri ionici, prodotto ionico e di solubilità dell'idrossiapatite nel cavo orale.

Carboidrati - Monosaccaridi. Legame glicosidico. Disaccaridi. Glicosamminoglicani, amido, glicogeno. Dolcificanti naturali e sintetici: struttura chimica, cariogenicità, apporto calorico e indice glicemico.

Amminoacidi e proteine - Classificazione e proprietà chimiche degli amminoacidi. Legame peptidico. Livelli strutturali delle proteine. Glicoproteine e proteoglicani. Prodotti di glicazione. Proteine non enzimatiche salivari. 

Lipidi – Acidi grassi. Trigliceridi. Fosfolipidi. Glicolipidi. Colesterolo. Prostaglandine e leucotrieni.

Biofilm dentale - Pellicola dello smalto. Parete batterica. Peptidoglicano. Acidi teicoici. Lipopolisaccaridi. Interazioni elettrostatiche tra batteri e pellicola dello smalto. Anaerobiosi degli strati profondi del biofilm.

Enzimi - Classificazione. Apoenzima, cofattori e coenzimi. Complesso enzima-substrato. Energia di attivazione. Cinetica enzimatica. Equazione di Michaelis-Menten. Regolazione dell'attività enzimatica. Allosterismo. Definizione di isoenzima.  Enzimi salivari con attività antibatterica.

Metabolismo glucidico - Digestione dell'amido. Attività catalitica dell'amilasi salivare (ptialina) e pancreatica. Enzima deramificante. Glicolisi aerobica ed anaerobica. Resa energetica della glicolisi. Regolazione metabolica e ormonale degli enzimi glicolitici.

Processi fermentativi – Fermentazioni batteriche di interesse odontostomatologico. Omofermentazione ed eterofermentazione. Acido lattico e carie dentale. Effetto inibitore dello ione fluoruro sul metabolismo glucidico. Interazioni metaboliche tra microrganismi aerobi ed anaerobi del cavo orale. 

Biochimica dell'emostasi - Adesione ed aggregazione piastrinica. Coagulazione del sangue. Fibrinolisi. Meccanismo d'azione delle vitamine C e K.

Ormoni - Segnali autocrini, paracrini ed endocrini. Recettori ormonali di superficie e intracellulari. Classificazione degli ormoni.

Testi/Bibliografia

Massimo Stefani, Niccolò Taddei - CHIMICA, BIOCHIMICA E BIOLOGIA APPLICATA, Edizioni Zanichelli.

Metodi didattici

Lezioni frontali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame di Chimica e Biochimica consiste in una prova orale che contribuisce alla valutazione finale del C.I. di Scienze Biomediche di Base integrando l'esito delle prove degli altri insegnamenti di Genetica Medica e di Biologia Applicata agli Studi Biomedici. La valutazione finale è espressa da un unico voto in  trentesimi.

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC.  Disponibilita' delle presentazioni delle lezioni e dispense in formato elettronico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Muscari