Insegnamento BIOCHIMICA DEGLI ALIMENTI

Corso
Scienze e tecnologie agro-alimentari
Codice insegnamento
80053506
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Daniele Del Buono
Docenti
  • Daniele Del Buono
Ore
  • 54 ore - Daniele Del Buono
CFU
6
Regolamento
Coorte 2019
Erogato
2020/21
Attività
Affine/integrativa
Ambito
Attività formative affini o integrative
Settore
AGR/13
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
ITALIANO
Contenuti
Gli argomenti del corso riguarderanno la materia vivente, dai più semplici eventi chimici che avvengono nelle cellule fino alle recenti tecnologie. Il corso sarà articolato in maniera tale da affrontare il ruolo che le principali classi di molecole esplicano nel metabolismo, gli aspetti cinetici e di enzimologia, la termodinamica e la bioenergetica. Saranno poi affrontati i principali processi metabolici ovvero fotosintesi, metabolismo di carboidrati, lipidi e amminoacidi, metabolismo proteico e informazione genica.
Testi di riferimento
D. DEL BUONO, Dispense dalle lezioni.

PINTON R., COCUCCI M., NANNIPIERI P., TREVISAN M., Fondamenti di Biochimica Agraria. Pàtron Editore, Bologna

DAVID L. NELSON, MICHAEL M. COX, Principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli
Obiettivi formativi
Il corso ha come obiettivo principale quello di offrire agli studenti delle nozioni di base sulla Biochimica, una disciplina che è ormai diventata di straordinaria importanza.

Risultati d'apprendimento previsti:

Conoscenze
1. Flussi energetici lungo le vie del metabolismo
2. Valutazione dei passaggi endoergonici ed esoergonici nei processi metabolici.
3. Catalisi enzimatica ed effetto di regolatori ed inibitori.
4. Ruolo della luce nel processo fotosintetico
5. Metabolismo dei carboidrati nelle cellule vegetali e animali.
6. Natura e ruolo dei processi di fermentazione e respirazione.
7. Vie della biosintesi e del catabolismo dei principali lipidi.
8. Metabolismo di amminoacidi e proteine.
9. Caratteristiche strutturali e chimiche di DNA e RNA, e loro coinvolgimento
nella sintesi proteica.

Abilità
1. Valutazione della spontaneità o meno delle reazioni biochimiche.
2. Capacità di identificare gli enzimi che intervengono nei vari “pathways” metabolici.
3. Calcolo dell’energia ricavabile nel catabolismo dei carboidrati come alimenti
4. Calcolo dell’energia metabolica necessaria per la biosintesi di acidi grassi e trigliceridi e
di quella ricavabile dal loro catabolismo.
5. Valutazione del contenuto proteico di prodotti di interesse agro-alimentare.
6. Collegamenti tra le varie vie metaboliche che interessano i destini dei principali principi
alimenti.
Prerequisiti
Al fine di comprendere la Biochimica è necessario aver sostenuto con successo l'esame di Chimica del primo anno. In particolare, agli studenti è richiesta la capacità di saper applicare i concetti base della chimica inorganica e di riconoscere i gruppi funzionali caratteristici delle molecole organiche, così da poter prevedere la loro reattività in un contesto cellulare.
Metodi didattici
Il corso è organizzato in:
- lezioni frontali che tratteranno gli argomenti riportati nel programma;
- esercitazioni in aula che riguarderanno il calcolo della variazione di energia libera associata a reazioni del metabolismo cellulare, nonché la stima dei bilanci energetici relativi al metabolismo di carboidrati e lipidi;
- esercitazioni di laboratorio durante le quali sarà determinato il contenuto di pigmenti e di proteine nei vegetali, e saggiata l’attività di alcuni enzimi.
Altre informazioni
Ricevimento: tutti i pomeriggi dal lunedì al venerdì dalle 14:30 alle 16:00 presso l'U.R. di Chimica Agraria .
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame prevede una prova finale della durata di circa 40 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunta dallo studente relativamente ai contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La discussione verterà su 4 argomenti dell'insegnamento tra i seguenti: bioenergetica, struttura delle proteine e catalisi, fotosintesi, metabolismo primario, ciclo dell'azoto nei vegetali, DNA ed RNA, biosintesi proteica.
Griglia di valutazione
18-21: conoscenza sufficiente degli argomenti di base del corso; comprensione sufficiente dei concetti.
22-24: conoscenza buona degli argomenti del corso; comprensione buona dei concetti.
25-27: conoscenza molto buona degli argomenti del corso; comprensione molto buona dei concetti
28-30: conoscenza ottima degli argomenti del corso; comprensione ottima dei concetti.
La prova d'esame consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dello studente e di esposizione degli argomenti
trattati. Infine, la prova consentirà di accertare le abilità dello studente nell'applicare
le conoscenze acquisite alla soluzione di casi pratici elaborando soluzioni in autonomia di giudizio.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Bioenergetica e catalisi enzimatica. Elementi di termodinamica applicati alle reazioni biochimiche; concetti di entalpia, entropia ed energia libera, reazioni esoergoniche ed endoergoniche e loro accoppiamento. Concetto generale di metabolismo e natura dei flussi di energia nelle fasi cataboliche ed anaboliche. Meccanismo della catalisi enzimatica, struttura e caratteristiche degli enzimi, teoria di Michaelis-Menten e definizione dei parametri cinetici di un enzima. Inibizione e regolazione dell'attività enzimatica. Isoenzimi, zimogeni ed enzimi allosterici. Meccanismo d’azione e ruolo biochimico di: idrolasi, ossidoriduttasi, transferasi, liasi, isomerasi e ligasi.
La fotosintesi e la sintesi dei carboidrati: I pigmenti fotosintetici. II ruolo della luce e la reazione di Hill. I fotosistemi ed il trasporto fotosintetico degli elettroni. Fotofosforilazione ciclica e non ciclica. Organicazione della CO2 e ciclo di Calvin. Fotorespirazione. Formazione di monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi.
Respirazione e metabolismo dei carboidrati: Glicolisi e processi fermentativi. La via del fosfogluconato. Gluconeogenesi. Ciclo dell’acido citrico e via del gliossilato. Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Resa energetica dei processi fermentativi e respiratorio.
Il metabolismo delle sostanze grasse: Natura e struttura chimica delle sostanze grasse. Biogenesi degli acidi grassi, dei gliceridi e relative richieste energetiche. Catabolismo degli acidi grassi e dei trigliceridi. Bilanci energetici del catabolismo di acidi grassi e gliceridi. Ruolo biochimico e metabolismo di fosfolipidi, sfingolipidi e steroli.
II metabolismo dei composti azotati: Cenni sul ciclo dell’azoto in natura. Aspetti biochimici della fissazione dell’azoto elementare, della riduzione dei nitrati e dell’organicazione dell’azoto ammoniacale. Formazione di amminoacidi e proteine. Catabolismo proteico: proteolisi, degradazione ossidativa degli amminoacidi e mineralizzazione dell’azoto.
Gli acidi nucleici: Struttura del DNA. Replicazione del DNA: azione delle DNA polimerasi e ruolo di elicasi, topoisomerasi, primasi e DNA-ligasi. Riparazione del DNA. Struttura e sintesi dei RNA, ruolo delle RNA polimerasi, trascrizione e modificazioni post-trascrizionali. Codice genetico e sua traduzione nella sintesi proteica.
Condividi su