BIOCHIMICA

Lo scopo del corso è fornire allo studente gli elementi per la comprensione dei meccanismi biochimici e molecolari del metabolismo cellulare e la sua regolazione con particolare riguardo ai processi biochimici influenzati dalle specie chimiche presenti nell’ambiente e negli alimenti.

L’insegnamento prevede n.56 ore di lezioni frontali. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Sono richieste buone conoscenze sia di biologia (in particolare della cellula animale e vegetale) che di Chimica Organica (in particolare delle proprietà e struttura molecolare degli idrocarburi saturi ed insaturi, dei composti aromatici e dei principali gruppi funzionali).

La frequenza è obbligatoria come previsto dall’ordinamento didattico http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico

Composizione della materia vivente. Composizione molecolare delle cellule: acqua, sali, aminoacidi, proteine, glicidi, lipidi e acidi nucleici.

Amminoacidi e proteine:

legame peptidico, struttura e funzioni delle proteine, proteine allosteriche, mioglobina, emoglobina e citocromi.

Enzimi e catalisi enzimatica:

Cinetica enzimatica, inibizione enzimatica, regolazione degli enzimi, struttura e funzione dei coenzimi, abzimi e ribozimi, isoenzimi e complessi enzimatici.

Introduzione al metabolismo:

vie anaboliche e cataboliche, digestione e assorbimento delle macromolecole

Metabolismo glucidico:

Glicidi: Struttura e funzioni; Digestione glucidica, destino metabolico del glucosio, fermentazione lattica e fermentazione alcoolica, glicolisi e gluconeogenesi, glicogenolisi e glicogenosintesi, decarbossilazione del piruvato, ciclo di Krebs e sue funzioni, via dei pentosi, regolazione enzimatica e ormonale del metabolismo glucidico, meccanismo di azione di insulina, glucagone e adrenalina

Le ossidazioni biologiche:

cenni sui sistemi navetta, complessi enzimatici della catena respiratoria, fosforilazione ossidativa, meccanismi di inibizione e disaccoppiamento, produzione di specie radicaliche e meccanismi di difesa, fotofosforilazione e fotosintesi (fase luminosa e fase oscura), fotorespirazione e ciclo delle piante C4

Metabolismo lipidico:

Lipidi: Struttura e funzioni; Digestione lipidica e Lipoproteine; Sintesi e beta ossidazione dei lipidi, regolazione ormonale ed enzimatica, chetogenesi, sintesi dei trigliceridi e del colesterolo.

Metabolismo delle proteine e degli amminoacidi:

Digestione proteica; transaminazione e decarbossilazione, ruolo del piridossalfosfato, ciclo dell’urea e sua regolazione.

Metabolismo dei nucleotidi:

Struttura dei nucleotidi purinici e pirimidinici; Sintesi e catabolismo dei nucleotidi purinici e pirimidinici.

Metabolismo degli acidi nucleici:

Struttura del DNA e RNA; Duplicazione e riparazione del DNA, Trascrizione e maturazione dell’RNA;sintesi proteica e regolazione dell’espressione genica.

Le piante e le interazioni con l’ambiente:

adattamenti biochimici dei vegetali agli stress biotici e abiotici, salinità, xenobiotici, erbicidi, variazioni climatiche e di temperatura, metalli pesanti, inquinamento atmosferico, tossine delle piante e loro effetti sugli animali, interazioni ormonali tra piante e animali.

Enzimi e ambiente:

microrganismi ed enzimi come biosensori, enzimi e metalli pesanti, enzimi e microrganismi per la rimozione delle chiazze di petrolio in mare e nei suoli

Inquinamento ambientale

Contaminanti alimentari

Enzimi e industria

1. D. VOET, J. VOET, C. W. PRATT- Principi di biochimica- Zanichelli
2. -G. ARIENTI- Un compendio di biochimica- Ed. Piccin
3. -P.C.CHAMPE, R.A. HARVEY, D.R. FERRIER- Le basi della Biochimica-Zanichelli
4. -D.L.NELSON, M.M. COX- Introduzione alla biochimica di Lehningher- Zanichell

Colloquio orale per la verifica del raggiungimento degli obiettivi formativi. Costituiranno elementi di valutazione la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, il livello di approfondimento dell'argomento e la capacità di collegamento tra i diversi argomenti oggetto del programma. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

1. Cinetica Enzimatica degli enzimi monomerici

2. Glicolisi: reazioni e regolazione

3. Micotossine e alterazioni metaboliche

4. Caratterisiche strutturali e funzionali delle proteine allosteriche

5. Reazioni di transaminazione

6. Bioremedation