- Composizione della cellula e richiami di chimica: atomo e legami, molecole organiche, gruppi funzionali; interazioni deboli: il legame a idrogeno; acqua e soluzioni: acidi, basi e sali; il pH
- Proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Esempi di rapporti struttura-funzione: Emoproteine per trasporto e riserva di ossigeno; collageno; proteine contrattili; proteine recettore
- Enzimi e catalisi enzimatica: gruppi prostetici, cofattori, coenzimi; concetto di sito attivo e di specificità; complesso enzima-substrato, regolazione e inibizione enzimatica
- Bioenergetica e fosforilazione ossidativa: variazione di energia libera e reazioni accoppiate; la catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa; la teoria chemio-osmotica
- Biomolecole coinvolte nei processi di controllo e regolazione metabolica: vitamine; ormoni
- Metabolismo di glucidi, lipidi e proteine: glicolisi e fermentazione; ciclo dell’acido citrico; via del pentoso fosfato; gluconeogenesi; metabolismo degli acidi grassi; chetogenesi; il ciclo dell’azoto; metabolismo di aminoacidi: deaminazione, transaminazione; ciclo dell’urea
- Introduzione a: Meccanismi dell’insorgenza della fatica; Acidosi metabolica; Fonti di energia e muscoli; Tossicità dell’ossigeno, stress ossidativo e danni da radicali liberi; Meccanismi di difesa dallo stress ossidativo.
Programma Esteso
- Settimana 1
- Sessione 1: Introduzione al corso e spiegazione del syllabus. Importanza della biochimica nelle scienze motorie. Livelli organizzazione materia. Glucidi – Lipidi- Proteine
- Sessione 2: Caratteristiche e varietà dei viventi – Cellula generalità. Citoplasma e compartimentalizzazione eucarioti
- Sessione 3: Membrana e trasporto Metabolismo e Organelli energetici
- Sessione 4: LE VITAMINE: Classificazione – Funzioni delle vitamine idrosolubili – Funzioni delle vitamine liposolubili; ENZIMI: Esempi di catalisi – Regolazione dell’attività enzimatica – Ruolo dei cofattori e coenzimi – Reazioni di ossidazione riduzione – Classificazione
- Settimana 2
- Sessione 1: INTRODUZIONE AL METABOLISMO: Descrizione generale dei metabolismi, interrelazioni metaboliche, bioenergetica cellulare e mitocondriale
- Sessione 2: METABOLISMO DEI CARBOIDRATI: Struttura dei carboidrati e loro funzione – Digestione e assorbimento – Foforilazione del glucosio – Glicolisi – Destino del piruvato – Via dei pentoso fosfati – Metabolismo del glicogeno – Gluconeogenesi
- Sessione 3: ORMONI E REGOLAZIONE GLICEMIA: Classificazione degli ormoni. Omeostasi del glucosio. Trasportatori del glucosio. Cenni su insulina, glucagone e adrenalina
- Settimana 3
- Sessione 1: PROTEINE CHE LEGANO L’OSSIGENO: Emoglobina e mioglobina: struttura e funzione. Struttura del gruppo eme: ruolo del ferro. Regolazione del legame con l’ossigeno. Curva di legame con l’ossigeno. Trasporto dei protoni e CO2
- Sessione 2: CICLO DI KREBS E FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA: Struttura dei mitocondri. Reazioni del ciclo di Krebs. Catena di trasporto degli elettroni. Sintesi di ATP. Trasporto mitocondriale di ATP, ADP e Pi
- Sessione 3: METABOLISMO LIPIDI: Tipi di lipidi, digestione e trasporto. Tessuto adiposo e lipolisi. Catabolismo degli acidi grassi. Bilancio energetico. Chetogenesi
- Sessione 4: METABOLISMO AMMINOACIDI: Digestione e assorbimento. Degradazione degli amminoacidi. Transaminazioni. Destino dello scheletro carbonioso. Ciclo dell’urea
- Settimana 4
- Sessione 1: Rilevanza dei carboidrati per lo sport. Rilevanza dei lipidi per lo sport. Rilevanza delle proteine per lo sport. Meccanismi dell’insorgenza della fatica. Acidosi metabolica
- Sessione 2: Fosforilazione ossidativa, radicali liberi e stress ossidativo. Meccanismi di difesa dallo stress ossidativo
- Sessione 3: Adattamenti all’esercizio anaerobico e aerobico
Metodi didattici
Lezioni frontali e test di autovalutazione. Gli obiettivi formativi indicati saranno verificati attraverso 2 prove in itinere in modo tale che lo studente possa valutare durante il corso il suo grado di apprendimento delle diverse parti di programma.
Le prove in itinere sono organizzate in 10 domande a risposta multipla per la verifica della conoscenza:
- della relazione tra la struttura e la funzione delle principali biomolecole
- dei meccanismi di controllo enzimatici e ormonali nei processi biologici
- delle principali vie di ossidazione dei substrati energetici
Modalità di verifica dell’apprendimento
La prova finale orale andrà a verificare la capacità di collegamento/integrazione tra le diverse parti del programma e quindi il grado di elaborazione autonoma dello studente.
Testi di riferimento
- A. Di Giulio, A. Fiorilli, C. Stefanelli, Biochimica per le scienze motorie – Casa Editrice Ambrosiana
- Michael E. Houston, Fondamenti di biochimica dell’esercizio fisico – Calzetti Mariucci
