D1. Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine del corso lo studente deve dimostrare di conoscere i principi fondamentali biochimica con particolare riguardo al metabolismo energetico e alla sua relazione con la nutrizione. Deve conoscere gli aspetti essenziali della funzione delle proteine, degli enzimi e la loro relazione con il metabolismo. Deve aver compreso i concetti essenziali di bioenergetica. D2. Applicazione pratica delle conoscenze acquisite. La comprensione della struttura delle molecole permetterà di analizzarne negli elementi essenziali le funzioni e il loro significato fisiologico. L’applicazione dei principi della bioenergetica consentirà di comprendere le relazioni causali che connettono le trasformazioni biochimiche evidenziandone i percorsi obbligati, le ridondanze e le specificità. D3. Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà dimostrare capacità di ordinare i dati secondo una gerarchia di rilevanza. Dovrà dimostrare di essere in grado di integrare le informazioni con quelle ottenute da altri corsi e di procedere alla soluzione di problemi molecolari o metabolici inediti. D4. Abilità comunicative. Padroneggiare la terminologia biochimica e saperla applicare in modo logico e coerente sia in forma verbale che scritta. D5. Capacità di apprendimento. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di leggere e capire un semplice articolo riguardante tematiche legate alle molecole biologiche o al metabolismo, pubblicato su un testo scientifico e di collegarne il contenuto al programma seguito nel corso. Dovrà essere in grado di trasferire i concetti imparati nei corsi che seguirà in futuro.

Propedeuticità: devono essere stati superati gli esami di Chimica Generale, Chimica Organica, Biologia Animale

Definizioni di organismo vivente ed organizzazione dei componenti cellulari. Gli amminoacidi. Il legame peptidico. Le proteine. Il trasporto dell’ossigeno: Mioglobina ed Emoglobina. Enzimi: principi di cinetica enzimatica. Il modello di Michaelis-Menten e la derivazione di Lineweaver-Burk. Inibizione competitiva e non competitiva. Coenzimi e vitamine. I lipidi: lipidi di riserva e lipidi strutturali. Struttura e dinamica delle membrane biologiche. Il trasporto di soluti attraverso le membrane. Energia e reazioni chimiche. Leggi della Termodinamica. ATP come trasportatore universale di energia nei sistemi biologici. Ossidoriduzioni nel metabolismo: catabolismo e anabolismo. Glicolisi: reazioni, enzimi, bilancio energetico. Aerobiosi e anaerobiosi. Destini del piruvato. Le fermentazioni e loro funzione. Ciclo di Krebs: reazioni, enzimi, bilancio energetico. La catena di trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa. ATP sintasi e sintesi dell'ATP.ß-ossidazione degli acidi grassi ; reazioni, enzimi, bilancio energetico. Sintesi dei corpi chetonici e sua regolazione. Biosintesi degli acidi grassi: origine dell'acetil-CoA citoplasmatico e sistema navetta "citrato-piruvato"; formazione del malonil-CoA; complesso della acido grasso sintetasi; reazioni, enzimi, bilancio energetico. Significato del NADPH. Via del pentoso fosfato. Produzione di NADPH. Connessione con la glicolisi. Metabolismo degli aminoacidi. Gli aminoacidi come fonte di energia potenziale. Ciclo dell’ urea (cenni). Metabolismo del glicogeno: glicogenosintesi e glicogenolisi. Gluconeogenesi: reazioni, significato, bilancio energetico. Ciclo di Cori muscolo-fegato. Integrazione e regolazione del metabolismo. Fabbisogni nutrizionali e metabolismo: metabolismo basale e dispendio energetico. Linee guida e livelli di sicurezza (LARN). Il peso ideale e l’indice di massa corporea. Obesità ipertrofica e iperplastica. Il microbiota intestinale, i suoi metaboliti e le sue interazioni con il metabolismo dell’ospite. Carboidrati: funzioni e metabolismo. Indice glicemico e suo significato biochimico. La fibra alimentare: origini e funzioni. “Microbiota accessible carbohydrates”. Proteine e aminoacidi. Aminoacidi essenziali. Qualità proteica (indici chimici e biologici). Body protein turnover. Assunzione proteica giornaliera raccomandata. Lipidi: Lipoproteine plasmatiche, acidi grassi essenziali. Nutrigenetica, nutrigenomica.

• Nelson DL e Cox MM – Introduzione alla biochimica di Lehninger (7 edizione) Zanichelli 2023

Per Biochimica Nutrizionale
• Leuzzi U, Bellocco E, Barreca D – Biochimica della Nutrizione (I edizione) Zanichelli 2017
• Liguri G – Nutrizione e Dietologia (I edizione) Zanichelli 2019

Definizioni di organismo vivente ed organizzazione dei componenti cellulari. Gli amminoacidi. Il legame peptidico. Le proteine: Struttura primaria. Struttura secondaria. Struttura terziaria e proteine globulari. Gruppi prostetici. Conformazione nativa e denaturazione. Il trasporto dell’ossigeno: Il ruolo dell’ossigeno nel metabolismo. Mioglobina: gruppo eme, legame dell’ossigeno, curva di saturazione. Emoglobina: struttura, legame cooperativo, effettori allosterici, effetto Bohr, BPG, emoglobina fetale. Enzimi: principi di cinetica enzimatica. Il modello di Michaelis-Menten e la derivazione di Lineweaver-Burk. Inibitori competitivi e non competitivi. Coenzimi e vitamine. I lipidi: lipidi di riserva e lipidi strutturali. Struttura e dinamica delle membrane biologiche. Il trasporto di soluti attraverso le membrane. Diffusione semplice, facilitata, trasporto attivo primario e secondario. Energia e reazioni chimiche. Leggi della Termodinamica. Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. ATP come trasportatore universale di energia nei sistemi biologici. Ossidoriduzioni nel metabolismo: catabolismo e anabolismo. Glicolisi: reazioni, enzimi, bilancio energetico. Aerobiosi e anaerobiosi. Destini del piruvato. Le fermentazioni e loro funzione. Ciclo di Krebs. Decarbossilazione ossidativa del piruvato: piruvato deidrogenasi e suoi coenzimi. Il ciclo: reazioni, enzimi, bilancio energetico. La catena di trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa: Potenziali redox e variazioni di energia libera; trasportatori fissi e mobili di elettroni nella catena respiratoria; i complessi della catena respiratoria, le basi strutturali del flusso elettronico e la forza proton-motrice generata; complesso dell'ATP sintasi e sintesi dell'ATP; ß-ossidazione degli acidi grassi ; digestione ed assorbimento dei lipidi. Trasporto ed attivazione intracellulare; traslocazione nel mitocondrio: la navetta della carnitina. ß-ossidazione: reazioni, enzimi, bilancio energetico. Sintesi dei corpi chetonici e sua regolazione, utilizzazione ossidativa dei corpi chetonici e problematiche connesse. Biosintesi degli acidi grassi: origine dell'acetil-CoA citoplasmatico e sistema navetta "citrato-piruvato"; formazione del malonil-CoA; complesso della acido grasso sintetasi; reazioni, enzimi, bilancio energetico. Significato del NADPH. Via del pentoso fosfato. Produzione di NADPH. Connessione con la glicolisi. Metabolismo degli aminoacidi. Gli aminoacidi come fonte di energia potenziale. Destino del gruppo amminico; transaminasi; ruolo del glutammato; ciclo dell’ urea (cenni). Metabolismo del glicogeno: Organi coinvolti nel suo metabolismo e significato funzionale. Glicogenosintesi e glicogenolisi. Gluconeogenesi: metaboliti di partenza e loro origine; reazioni, significato, bilancio energetico. Ciclo di Cori muscolo-fegato. Integrazione e regolazione del metabolismo. Fabbisogni nutrizionali e metabolismo: metabolismo basale e dispendio energetico. Linee guida e livelli di sicurezza (LARN). Il peso ideale e l’indice di massa corporea. Obesità ipertrofica e iperplastica. Il microbiota intestinale, i suoi metaboliti e le sue interazioni con il metabolismo dell’ospite. Carboidrati: funzioni e metabolismo. Indice glicemico di un alimento e suo significato biochimico. La fibra alimentare: origini e funzioni. Concetto di “microbiota accessible carbohydrates”. Proteine e aminoacidi. Aminoacidi essenziali. Qualità proteica (indici chimici e biologici). Body protein turnover. Pool di amminoacidi liberi. Assunzione proteica giornaliera raccomandata. Lipidi: Lipoproteine: classificazione e funzioni. Acidi grassi essenziali. Nutrigenetica e nutrigenomica.

Lezione frontale Slides in PowerPoint Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati a eventuali situazioni emergenziali, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Sito Moodle del corso. Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati a eventuali situazioni emergenziali, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'Insegnamento.

L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel Programma Ufficiale e la capacità di applicare la teoria e i suoi metodi alla soluzione di esercizi. L’esame consisterà in una prova scritta costituita da due parti. La prima parte sarà composta da 15 domande suddivise nelle diverse tipologie: domande estese, a risposta multipla o esercizi di calcolo. Gli esercizi avranno un livello di difficoltà paragonabile a quelli svolti durante il corso e a quelli suggeriti dal docente e tratti dai libri di testo. Ogni risposta corretta vale 1 punto, ogni risposta errata o non data vale 0 punti. La seconda parte sarà un tema a scelta tra 3 argomenti proposti, la cui valutazione massima è di 15/30. Il tempo a disposizione per l’intera prova è di 3 ore. Per superare la prova la studente dovrà aver risolto correttamente almeno 8 esercizi e dovrà aver ottenuto una valutazione di almeno 10/15 nel tema. Per conseguire il punteggio massimo (30/30 e lode), lo studente deve rispondere correttamente a tutti i quesiti e a svolgere un tema da cui emergano tutte le connessioni con le altre parti del programma.

Questo insegnamento approfondisce argomenti strettamente connessi a uno o più obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite