Biochimica

A.A. 2020/2021
10
Crediti massimi
88
Ore totali
SSD
BIO/10
Lingua
Italiano
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.
Programma e organizzazione didattica

Single session

Responsabile
Periodo
annuale
Al fine di garantire l'offerta didattica a tutti gli studenti nel rispetto delle restrizioni previste dalle normative e direttive in materia di COVID 19, le lezioni saranno tenute in modalità sincrona attraverso la piattaforma Microsoft Teams in accordo con il calendario didattico. Contemporaneamente, le registrazioni audio e video delle lezioni e delle esercitazioni saranno rese disponibile per gli studenti in asincrono attraverso la piattaforma Ariel.
Il corso prevede 4 ore di incontri in presenza durante l'orario di lezione (per la U.D. 1). Gli studenti sceglieranno di parteciparvi attraverso l'applicativo di prenotazione messo a disposizione da UNIMI. Questi incontri avranno il duplice scopo di: 1) confrontarsi sui temi affrontati nelle lezioni precedenti rispondendo ad eventuali domande e sanando eventuali criticità; 2) approfondire gli argomenti trattati nelle lezioni precedenti attraverso una discussione aperta.
Saranno anche proposte esercitazioni, sia sotto forma di attività in presenza (4 ore) che di attività in remoto (12 ore).
Gli esami verranno tenuti in forma orale attraverso la piattaforma Microsoft Teams.
Programma
Unità didattica 1: biochimica generale
Parte prima:
Proprietà dei costituenti. 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. Macromolecole biologiche: le proteine: composizione e struttura primaria strutture di ordine superiore: strutture secondarie, motivi, domini, struttura terziaria significato e basi strutturali della struttura quaternaria modificazioni post-traduzionali e loro rilevanza funzionale e strutturale. Proteine catalitiche e catalisi enzimatica. Polisaccaridi: polisaccaridi di riserva e strutturali; glicoproteine e glicopeptidi. Lipidi: classi, organizzazione, funzioni; lipoproteine plasmatiche; membrane biologiche.
Parte seconda:
Le trasformazioni metaboliche Catalizzatori biologici, cofattori enzimatici, modalità della regolazione del flusso metabolico. Termodinamica biochimica: interconversione delle diverse forme di energia, ruolo dei composti altoenergetici, reazioni accoppiate, fenomeni di trasporto. Principali vie metaboliche: glicolisi e processi fermentativi; ossidazioni mitocondriali e ciclo degli acidi tricarbossilici; metabolismo dei lipidi; metabolismo degli amminoacidi; reazioni a carattere anaplerotico, gluconeogenesi, interconversioni metaboliche. Metabolismo energetico. Aspetti biochimici dei processi di catabolismo degli alimenti e dell'escrezione azotata. Dismetabolie e loro origine: diabete, chetosi, patologie alimentari di origine genetica. Integrazione e regolazione delle principali vie metaboliche. Molecole trasduttrici: basi molecolari del meccanismo d'azione di ormoni
Parte terza:
Aspetti biochimici e rilevanza pratica dei flussi di informazione nei sistemi biologici. Gli acidi nucleici: struttura e funzione delle principali classi di acidi nucleici. Trasferimento dell'informazione. Regolazione del flusso dell'informazione nei sistemi biologici.

Unità didattica 2: biochimica alimentare
Parte prima:
Macromolecole alimentari e loro modificazioni da processo Approcci molecolari allo studio delle macromolecole alimentari e delle loro modificazioni da processo. Significato e ruolo delle interazioni tra macromolecole e ambiente. Modificazioni strutturali indotte da trattamenti fisici. Modificazioni strutturali indotte da trattamenti chimici. Modificazioni strutturali indotte da trattamenti enzimatici. Modificazioni strutturali di proteine in sistemi complessi.
Parte seconda:
Basi biochimiche della qualità e della sicurezza degli alimenti. Proprietà intrinseche delle macromolecole rilevanti per la definizione della qualità di un alimento e della sua sicurezza d'uso (fattori antinutrizionali; allergie ed intolleranze alimentari). Modificazioni compositive e loro significato nutrizionale ed analitico; determinanti molecolari della shelf-life di un alimento. Basi teoriche ed applicazione di metodiche basate sulla caratterizzazione di DNA e proteine per la definizione della qualità di un alimento.
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica, chimica organica e biologia
Metodi didattici
Sia le lezioni frontali che le attività di laboratorio sono divise per unità didattica (una unità per semestre)

Le lezioni frontali (2h ciascuna) fanno ampio ricorso a materiale iconografico e a siti web dedicati. Sia il materiale iconografico che i links ai siti utilizzati a lezione sono resi immediatamente disponibili sul sito ARIEL di Ateneo.

Le esercitazioni pratiche sono basate su attività individuali, svolte in laboratorio ed in remoto.
Materiale di riferimento
Il materiale presentato nelle singole lezioni viene distribuito tempestivamente, utilizzando il sito ARIEL.

Testi consigliati (unità didattica 1 e 2)
Campbell/Farrel, Biochimica, EdiSES
Nelson & Cox, Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli

Testi per ulteriori approfondimenti (unità didattica 1 e 2)
Ritter, Fondamenti di biochimica, Zanichelli
Voet, Voet, Pratt, Fondamenti di biochimica, Zanichelli

Testi per ulteriori approfondimenti (unità didattica 2)
MCB Bonaccorsi di Patti, R. Contestabile, ML Di Salvo Metodologie Biochimiche, Zanichelli
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Si richiede obbligatoriamente l'iscrizione all'appello tramite il servizio UNIMIA.

Gli elementi di valutazione che concorrono alla definizione del voto sono:
- la conoscenza e la capacità di comprensione degli argomenti trattati
- la capacità di applicare ed elaborare i concetti trattati
- la capacità di senso critico nei confronti degli argomenti trattati
- la capacità di comunicazione
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 10 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: serviziodsa@unimi.it (per studenti con DSA) e ufficiodisabili@unimi.it (per studenti con disabilità).
Attualmente - a causa dell'emergenza COVID19 - l'esame è in forma orale, e viene svolto in modalità a distanza utilizzando la piattaforma Teams. Ogni variazione della modalità verrà comunicata mediante avviso in ARIEL.
Moduli o unità didattiche
Unità didattica 1: biochimica generale
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 6
Laboratori: 8 ore
Lezioni: 44 ore

Unità didattica 2: biochimica alimentare
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 4
Laboratori: 8 ore
Lezioni: 28 ore

Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Sezione Sc. Chim. e Biomolecolari, Ed. 21040