Biochimica e nutrizione umana

A.A. 2019/2020
12
Crediti massimi
96
Ore totali
SSD
BIO/09 BIO/10
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Questo corso di insegnamento, organizzato nei due moduli "Alimentazione e Nutrizione Umana" e "Biochimica" consente di acquisire nozioni di base relative alla biochimica, alla nutrizione e alla scienza degli alimenti.
Risultati apprendimento attesi
Le competenze acquisite permetteranno allo studente di comprendere la natura biochimica degli alimenti e i meccanismi molecolari e metabolici connessi, e sviluppare un senso critico nella valutazione della qualità nutrizionale degli alimenti e dell'adeguatezza della dieta, acquisendo strumenti idonei alla comprensione della relazione esistente fra dieta e stato di salute.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
annuale
Prerequisiti
Secondo le propedeuticità riportate sul Manifesto degli Studi, lo studente deve avere acquisito conoscenze in Chimica generale e inorganica, Biologia, Fisiologia con elementi di anatomia umana, Chimica organica, per affrontare adeguatamente i contenuti previsti dall'insegnamento.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La modalità di verifica è una prova orale su argomenti inerenti gli argomenti dell'insegnamento. Il voto finale viene dato in trentesimi (calcolato come media ponderata della votazione ottenuta nei due moduli: Biochimica e Alimentazione e Nutrizione Umana)
Per il modulo di Biochimica è valutata la conoscenza degli argomenti trattati durante il corso, la capacità di elaborare una risposta esauriente e coerente con la domanda posta,utilizzando un linguaggio appropriato, e di sottolineare le relazioni metaboliche tra i diversi tessuti ed organi in condizioni fisiologiche e patologiche.
Per il modulo di Alimentazione e Nutrizione Umana oltre alla valutazione della conoscenza propria degli argomenti affrontati a lezione, viene valutata anche la capacità di elaborazione delle risposte (l'organizzazione del discorso e la congruenza della risposta in relazione alla domanda posta), la proprietà di linguaggio e la capacità di interconnessione tra i vari argomenti.
Biochimica
Programma
PROGRAMMA
· Glucidi: struttura chimica, stereochimica, reattività e funzione di monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi (omo e etero-polisaccaridi).
· Aminoacidi:caratteristiche e proprietà chimiche e chimico-fisiche degli amminoacidi e loro reattività.
· Peptidi e proteine: caratteristiche chimiche e geometriche del legame peptidico; struttura secondaria, tridimensionale e quaternaria delle proteine; funzioni principali.
· Proteine fibrose e globulari (mioglobina e emoglobina)
· Struttura, funzione e reattività dei lipidi: fonti e caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei principali lipidi alimentari.
· Cinetica enzimatica: caratteristiche degli enzimi, i principi della cinetica enzimatica e relativi modelli matematici, e regolazione dell'attività enzimatica.
· Cofattori e coenzimi.
· Bioenergetica e biomolecole ad alto contenuto energetico.
· Metabolismo dei carboidrati: metabolismo del glucosio, glicolisi(meccanismi e considerazioni termodinamiche delle singole reazioni), gluconeogenesi(meccanismi delle reazioni limitanti, substrati gluconeogenici, correlazioni con ciclo di Cori e ciclo dell'alanina), ciclo dei pentoso fosfati (meccanismi e regolazione), metabolismo del glicogeno(enzimi e reazioni della via di sintesi e degradazione); regolazione coordinata di glicolisi e gluconeogenesi; regolazione coordinata di sintesi e degradazione del glicogeno.
· Ciclo di Krebs: struttura del complesso della piruvato deidrogenasi e meccanismo della reazione; struttura dei complessi enzimatici, meccanismi e considerazioni termodinamiche delle singole reazioni del ciclo; meccanismi e punti di regolazione dell'intero ciclo.
· Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa: descrizione della respirazione cellulare, caratteristiche chimiche e strutturali degli accettori universali di elettroni delle reazioni biochimiche; struttura e funzione dei complessi della catena di trasporto degli elettroni; aspetti molecolari del flusso degli elettroni; reazioni di produzione delle specie reattive dell'ossigeno a livello mitocondriale; il modello chemiosmotico; struttura e funzione dell'ATP sintasi; trasporto di elettroni attraverso la membrana mitocondriale (shuttle del malato-aspartato, shuttle del glicerolo 3-fosfato).
· Metabolismo dei lipidi: digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi, meccanismi delle reazioni della biosintesi degli acidi grassi; siti e meccanismi di regolazione; reazioni di allungamento e desaturazione di acidi grassi esogeni ed endogeni; cenni sul metabolismo dell'acido arachidonico; cenni sulle vie di biosintesi dei trigliceridi e fosfolipidi; catabolismo degli acidi grassi, metabolismo dei corpi chetonici, metabolismo del colesterolo.
· Metabolismo degli aminoacidi: fonti esogene ed endogene di amminoacidi; reazioni di transamminazione (meccanismo); deamminazione ossidativa; ciclo dell'urea (meccanismi delle reazioni e regolazione); destino dello scheletro carbonioso (ciclo degli acidi tricarbossilici, gluconeogenesi e ciclo dell'alanina); bilancio dell'azoto.
· Vitamine e fattori vitamino-simili
· Ormoni e trasduzione del segnale: aspetti biochimici della trasduzione del segnale; struttura, funzione e modulazione dei principali recettori implicati nella regolazione delle vie metaboliche
· Interrelazioni metaboliche correlate ai ritmi alimentazione/digiuno
Metodi didattici
Le lezioni sono tutte frontali durante le quali il docente induce un intenso interplay con gli studenti, tessendo stimolanti discussioni in merito agli argomenti trattati
Materiale di riferimento
I testi di riferimento consigliati sono: D.L. Nelson, M.M. Cox, Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli; D.L. Nelson, M.M. Cox, I Principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli; T.M. Devlin Biochimica con aspetti clinico-farmaceutici, EdiSES; D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fondamenti di Biochimica, Zanichelli; Campbell &Farrell, Biochimica, EdiSES; G. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochimica, Zanichelli.
Per gli studenti non frequentanti, è consigliata anche la consultazione di testi di Chimica Organica.
Altro materiale di riferimento: slide delle lezioni caricate sulla piattaforma Ariel
Alimentazione e nutrizione umana
Programma
PROGRAMMA
Il programma del modulo di Alimentazione e Nutrizione Umana prevede la presentazione e trattazione dei seguenti argomenti:
· Richiami di anatomia e fisiologia dell'apparato gastrointestinale. Attività motorie e secretorie dell'apparato digerente e loro regolazioni.
· Fabbisogno e Dispendio energetico: metabolismo basale, termogenesi indotta dagli alimenti e dall'attività fisica. Metodi di valutazione del dispendio energetico. Dispendio energetico in relazione all'età, a diversi stati fisiologici e diversi livelli di attività fisica
· Proteine: Struttura, digestione ed assorbimento delle proteine alimentari. Funzioni, metabolismo ed utilizzo degli amminoacidi nell'organismo umano. Amminoacidi essenziali, qualità proteica e metodi per valutarla. Fabbisogno proteico nelle diverse fasce di età e stati fisiologici. Peptidi bioattivi.
· Lipidi: Struttura e classificazione. Digestione ed assorbimento dei lipidi alimentari. Lipoproteine. Metabolismo e funzioni dei lipidi nell'organismo umano. Acidi grassi essenziali, eicosanoidi. Fabbisogno di lipidi nelle diverse fasce di età e stati fisiologici. Acidi grassi trans-. CLA . Cenni sul ruolo della quantità /qualità dei lipidi alimentari sulla salute umana.
· Carboidrati disponibili, semplici e complessi. Struttura, digestione ed assorbimento dei carboidrati (approfondimento su lattosio). Metabolismo (approfondimento su fruttosio). Regolazione della glicemia, indice glicemico e fattori che lo influenzano. Carico glicemico e significato per la salute umana. Fabbisogno di carboidrati disponibili nelle diverse fasce di età e stati fisiologici.
· Carboidrati non disponibili, semplici e complessi (cenni ai dolcificanti). Definizione e struttura della fibra alimentare. Sostanze annesse alle frazioni della fibra alimentare. Fonti alimentari di fibra. Fibra solubile e insolubile e relativi effetti sulla salute umana. Cenni sul ruolo del microbiota nei confronti della fibra alimentare e conseguenze sulla salute dell'ospite. Fabbisogno di fibra nelle diverse fasce di età
· Bilancio idrico e sua regolazione, funzioni svolte dall'acqua nell'organismo umano, effetti della disidratazione
· Bevande alcoliche e nervine
· Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia per la popolazione italiana: significato dei diversi livelli di riferimento.
· Biodisponibilità di nutrienti: significato e fattori che possono influenzarla.
· Vitamine: assorbimento, metabolismo, funzioni, fonti alimentari, fabbisogno, rischi correlati a stati di carenza o ad eccessive assunzioni delle vitamine liposolubili ed idrosolubili
· Minerali ed oligoelementi: assorbimento, funzioni, meccanismi di regolazione omeostatica, fabbisogni, fonti alimentari, segni clinici di deficienza, tossicità.
· Sistemi di valutazione dello stato di nutrizione: metodi diretti ed indiretti, vantaggi e limiti delle tecniche
Metodi didattici
Le lezioni sono tutte frontali con coinvolgimento degli studenti in discussioni su argomenti specifici stimolati dal docente (confronto delle opinioni su questioni relative agli argomenti trattati )
Materiale di riferimento
Viene consigliato come testo di riferimento:ALIMENTAZIONE E NUTRIZIONE UMANA Autori:A MARIANI COSTANTINI, C CANNELLA, G TOMASSI - IL PENSIERO SCIENTIFICO EDITORE
Per gli studenti non frequentanti, oltre al precedente testo, è opportuno consultare un testo di Fisiologia Umana per gli argomenti relativi alla fisiologia dell'apparato gastro-intestinale
Altro materiale di riferimento: slide delle lezioni caricate sulla piattaforma Ariel
Moduli o unità didattiche
Alimentazione e nutrizione umana
BIO/09 - FISIOLOGIA - CFU: 5
Lezioni: 40 ore
Docente: Erba Daniela

Biochimica
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 7
Lezioni: 56 ore

Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
DeFENS- Via Giuseppe Colombo 62, Milano