Biochimica
A.A. 2023/2024
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: annuale
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
annuale
Programma
Unità didattica 1: biochimica generale
Parte prima:
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 biochimica. 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 molecolare per la definizione della qualità di un alimento.
Parte prima:
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 biochimica. 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 molecolare 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.
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.
Materiale di riferimento
Il materiale presentato nelle singole lezioni viene distribuito tempestivamente, utilizzando il sito ARIEL.
Testi consigliati (unità didattica 1 e 2)
Ercikan Abali E., Cline SD, Franklin DS, Viselli SM, Le basi della biochimica, Zanichelli
Campbell/Farrel, Biochimica, EdiSES
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
Testi consigliati (unità didattica 1 e 2)
Ercikan Abali E., Cline SD, Franklin DS, Viselli SM, Le basi della biochimica, Zanichelli
Campbell/Farrel, Biochimica, EdiSES
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: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità).
L'esame è in forma scritta con domande aperte, e viene svolto in presenza.
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: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità).
L'esame è in forma scritta con domande aperte, e viene svolto in presenza.
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Sezione Sc. Chim. e Biomolecolari, Ed. 21040