Biochimica
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni necessarie per comprendere a livello molecolare le caratteristiche del materiale biologico per quanto attiene la sua struttura, le interazioni che in esso intercorrono e le trasformazioni che esso subisce nelle varie vie metaboliche. Durante l'insegnamento verranno illustrate le proprietà delle molecole che condizionano, nei sistemi alimentari, la trasformazione della materia prima in prodotto finito, e che sono rilevanti per la qualità di quest'ultimo e la sua sicurezza d'uso anche in relazione alle esigenze di specifiche categorie di consumatori.Il corso si propone di fornire le nozioni necessarie per comprendere a livello molecolare le caratteristiche del materiale biologico per quanto attiene la sua struttura, le interazioni che in esso intercorrono e le trasformazioni che esso subisce nelle varie vie metaboliche. L'insegnamento inoltre illustra le proprietà delle molecole che condizionano, nei sistemi alimentari, la trasformazione della materia prima in prodotto finito, e che sono rilevanti per la qualità di quest'ultimo e la sua sicurezza d'uso anche in relazione alle esigenze di specifiche categorie di consumatori.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento gli studenti dovranno conoscere le principali caratteristiche del materiale biologico in termini di struttura, e di ruolo nelle trasformazioni metaboliche. Gli studenti avranno compreso e acquisito i principali aspetti del metabolismo e delle modalità della sua regolazione, anche in riferimento al loro significato per la nutrizione umana. Al termine dell'insegnamento gli studenti avranno inoltre compreso e acquisito i meccanismi molecolari che determinano le caratteristiche di un prodotto alimentare, anche in relazione agli aspetti di "qualità" e "sicurezza" connessi alle macromolecole alimentari.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
CHIMICA NEI SISTEMI BIOLOGICI. Significato dell'organizzazione nei sistemi biologici: flussi di energia, materiali e informazione, loro interconversione.
Ruolo e funzioni dell'acqua nei confronti di piccole molecole e di macromolecole: proprietà solventi e strutturanti.
PROTEINE. Amminoacidi e struttura primaria; strutture di ordine superiore: strutture secondarie, motivi, domini; significato e basi strutturali della struttura terziaria e quaternaria; modificazioni post-traduzionali (chimiche e biochimiche) e loro rilevanza funzionale e strutturale nei sistemi biologici e nei sistemi alimentari.
Folding e unfolding di proteine: denaturazione controllata e suo significato nei processi alimentari. Agenti denaturanti chimici, fisici, enzimatici. Denaturazione alle interfacce in sistemo polifasici di interesse alimentare. Correlazioni tra struttura e proprietà funzionali delle proteine alimentari.
Proteine catalitiche e catalisi enzimatica. Enzimi rilevanti nelle fasi di produzione e controllo nei sistemi alimentari. Determinanti di attività e stabilità di enzimi alimentari.
POLISACCARIDI E LIPIDII. Polisaccaridi di riserva e strutturali; glicoproteine e glicopeptidi. I lipidi: classi, organizzazione, funzioni; lipoproteine; membrane biologiche. Interazioni tra le diverse classi di macromolecole nei sistemi alimentari e loro rilevanza per i processi dell'industria alimentare e nell'alimentazione umana.
IL METABOLISMO. Termodinamica biochimica: interconversione delle diverse forme di energia, ruolo dei composti altoenergetici, reazioni accoppiate, fenomeni di trasporto.
Catalizzatori biologici e controllo cinetico delle reazioni, cofattori enzimatici, modalità della regolazione del flusso metabolico.
Principali vie metaboliche e loro controllo. Glicolisi e processi fermentativi. Ossidazioni mitocondriali e ciclo degli acidi tricarbossilici. Metabolismo dei lipidi. Metabolismo degli amminoacidi. Reazioni anaplerotiche, gluconeogenesi, interconversioni metaboliche. Catabolismo degli alimenti ed escrezione azotata. Integrazione e regolazione delle principali vie metaboliche.
Basi biochimiche delle principali diismetabolie: diabete, chetosi, patologie alimentari di origine genetica. Allergie e intolleranze alimentari: interventi di prevenzione e di controllo.
INFORMAZIONE NEI SISTEMI BIOLOGICI. Aspetti biochimici e rilevanza pratica dei flussi di informazione nei sistemi biologici. Gli acidi nucleici: struttura e funzione delle principali classi di acidi nucleici. Meccanismi e modalità di controllo dei processi di trasferimento dell'informazione, e loro rilevanza nell'ambito dei sistemi alimentari e del benessere del consumatore.
Ruolo e funzioni dell'acqua nei confronti di piccole molecole e di macromolecole: proprietà solventi e strutturanti.
PROTEINE. Amminoacidi e struttura primaria; strutture di ordine superiore: strutture secondarie, motivi, domini; significato e basi strutturali della struttura terziaria e quaternaria; modificazioni post-traduzionali (chimiche e biochimiche) e loro rilevanza funzionale e strutturale nei sistemi biologici e nei sistemi alimentari.
Folding e unfolding di proteine: denaturazione controllata e suo significato nei processi alimentari. Agenti denaturanti chimici, fisici, enzimatici. Denaturazione alle interfacce in sistemo polifasici di interesse alimentare. Correlazioni tra struttura e proprietà funzionali delle proteine alimentari.
Proteine catalitiche e catalisi enzimatica. Enzimi rilevanti nelle fasi di produzione e controllo nei sistemi alimentari. Determinanti di attività e stabilità di enzimi alimentari.
POLISACCARIDI E LIPIDII. Polisaccaridi di riserva e strutturali; glicoproteine e glicopeptidi. I lipidi: classi, organizzazione, funzioni; lipoproteine; membrane biologiche. Interazioni tra le diverse classi di macromolecole nei sistemi alimentari e loro rilevanza per i processi dell'industria alimentare e nell'alimentazione umana.
IL METABOLISMO. Termodinamica biochimica: interconversione delle diverse forme di energia, ruolo dei composti altoenergetici, reazioni accoppiate, fenomeni di trasporto.
Catalizzatori biologici e controllo cinetico delle reazioni, cofattori enzimatici, modalità della regolazione del flusso metabolico.
Principali vie metaboliche e loro controllo. Glicolisi e processi fermentativi. Ossidazioni mitocondriali e ciclo degli acidi tricarbossilici. Metabolismo dei lipidi. Metabolismo degli amminoacidi. Reazioni anaplerotiche, gluconeogenesi, interconversioni metaboliche. Catabolismo degli alimenti ed escrezione azotata. Integrazione e regolazione delle principali vie metaboliche.
Basi biochimiche delle principali diismetabolie: diabete, chetosi, patologie alimentari di origine genetica. Allergie e intolleranze alimentari: interventi di prevenzione e di controllo.
INFORMAZIONE NEI SISTEMI BIOLOGICI. Aspetti biochimici e rilevanza pratica dei flussi di informazione nei sistemi biologici. Gli acidi nucleici: struttura e funzione delle principali classi di acidi nucleici. Meccanismi e modalità di controllo dei processi di trasferimento dell'informazione, e loro rilevanza nell'ambito dei sistemi alimentari e del benessere del consumatore.
Prerequisiti
Conoscenze di base sulla struttura e le proprietà chimico fisiche di sistemi chimici semplici.
Conoscenze di base sulle caratteristiche macro- e microstrutturali di sistemi biologici di diversa complessità.
Conoscenze di base sulle caratteristiche macro- e microstrutturali di sistemi biologici di diversa complessità.
Metodi didattici
Il corso prevede esclusivamente lezioni frontali. Il materiale presentato a lezione verrà reso immediatamente disponibile agli studenti. Il materiale didattico per ogni lezione/argomento è accompagnato da un congruo numero di quesiti per la riflessione individuale. Si prevedono quattro lezioni "question & answer" dedicate a ciascuno dei blocchi concettuali del corso, in cui verranno discussi i quesiti su cui gli studenti avessero incontrato difficoltà.
Materiale di riferimento
TESTI CONSIGLIATI
Campbell & Farrel, Biochimica, EdiSES
Nelson & Cox, Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli
Abali/Cline/Franklin/Viselli, Le basi della biochimica, Zanichelli
TESTI PER EVENTUALI APPROFONDIMENTI
Ritter, Fondamenti di biochimica, Zanichelli
Voet, Voet, Pratt, Fondamenti di biochimica, Zanichelli
Campbell & Farrel, Biochimica, EdiSES
Nelson & Cox, Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli
Abali/Cline/Franklin/Viselli, Le basi della biochimica, Zanichelli
TESTI PER EVENTUALI APPROFONDIMENTI
Ritter, Fondamenti di biochimica, Zanichelli
Voet, Voet, Pratt, Fondamenti di biochimica, Zanichelli
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Sono previste due prove "in itinere", entrambe in forma scritta (domande aperte): una prima prova verte sulla struttura molecolare del materiale biologico e sulle sue modificazioni nei processi alimentari, mentre la seconda prova verte sul metabolismo (e le sue alterazioni) e sulla trasmissione dell'informazione.
Il superamento di entrambe le prove esonera lo studente dal sostenere l'esame complessivo (con frequenza mensile, sempre in forma di prova scritta a risposte aperte). Per tutte le prove e gli appelli è obbligatoria l'iscrizione tramite UNIMIA.
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno quindici giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in c/c i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità).
Il superamento di entrambe le prove esonera lo studente dal sostenere l'esame complessivo (con frequenza mensile, sempre in forma di prova scritta a risposte aperte). Per tutte le prove e gli appelli è obbligatoria l'iscrizione tramite UNIMIA.
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno quindici giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in c/c i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità).
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 8
Lezioni: 64 ore
Docente:
Bonomi Francesco
Turni:
Turno
Docente:
Bonomi FrancescoDocente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Sezione Sc. Chim. e Biomolecolari, Ed. 21040