CORSO DI STUDI IN SCIENZE AGRARIE

Presentazione sul tema: "CORSO DI STUDI IN SCIENZE AGRARIE"— Transcript della presentazione:

1 CORSO DI STUDI IN SCIENZE AGRARIE
ANNO ACCADEMICO CORSO DI STUDI IN SCIENZE AGRARIE  CORSO DI BIOCHIMICA AGRARIA DOCENTE: DOTT.SSA LUCIA GUIDI

2 NOZIONI GENERALI BIOENERGETICA ENZIMOLOGIA E COENZIMI TERMODINAMICA DEI COMPOSTI CONTENENTI FOSFATO RESPIRAZIONE CATABOLISMO DEI GRASSI FOTOSINTESI ASSIMILAZIONE DEI NITRATI E DELLO ZOLFO AMMINOACIDI E PROTEINE BIOSINTESI DEI GRASSI GLUCONEOGENESI E CICLO DEL GLIOSSILATO STRESS OSSIDATIVO NUTRIZIONE MINERALE

3 CALENDARIO ESERCITAZIONI:
ESERCITAZIONE NUMERICA BIOENERGETICA ED ENZIMOLOGIA (18 Marzo) DESCRIZIONE STRUMENTI LABORATORIO (26 Marzo) BUFFER BIOLOGICO e pH (1 Aprile) VERIFICA (9 Aprile) ATTIVITA’ ANZIMA CATALASI (16 Aprile) ANALISI PIGMENTI (23 Aprile) ATTIVITA’ ENZIMATICA IN FOGLIE (30 Aprile) ANALISI PROTEINE (7 Maggio) HPLC (14 Maggio) DETERMINAZIONE DEI GRASSI (21 Maggio) RIEPILOGO DEL PROGRAMMA e VERIFICA (28 Maggio)

4 LIBRI DI TESTO J.KOOLMAN, K.-H. ROHM (2005) – Testo atlante di Biochimica. Zanichelli D. VOET, J.G. VOET (1993) – Biochimica. Zanichelli, Bologna M. MAFFEI (1999) – Biochimica vegetale. Piccin Editore, Padova. A. LEHNINGER, D.L. NELSON, M.M. COX (1982) – Principi di Biochimica. Zanichelli, Bologna B.B. BUCHANAN, W. GRUISSEM, R.L. JONES (2003) – Biochmica e Biologia Molecolare delle Piante. Zanichelli. L. SCARPONI (2003)- Biochimica Agraria. Patron Editore

5 CHE COSA E’ LA BIOCHIMICA?
LO SCOPO DELLA BIOCHIMICA E’ LA COMPRENSIONE DELLA VITA IN TERMINI MOLECOLARI Essa può essere suddivisa in tre aree principali: la CHIMICA STRUTTURALE dei componenti della materia vivente e la relazione fra struttura biologica e struttura chimica il METABOLISMO cioè l’insieme delle reazioni che hanno luogo nella materia vivente la CHIMICA DEI PROCESSI e dei COMPOSTI che immagazzinano e trasmettono l’informazione biologica

6 LA BIOCHIMICA COME SCIENZA CHIMICA
SEBBENE LA BIOCHIMICA VENGA SPESSO DESCRITTA COME UNA SCIENZA DELLA VITA E IL SUO SVILUPPO VENGA MESSO IN RELAZIONE CON LA STORIA DELLA BIOLOGIA, ESSA RIMANE SOPRATTUTTO ED IN PRIMO LUOGO UNA SCIENZA CHIMICA LA VITA E’ UN FENOMENO CHE RIGUARDA LE STELLE DI SECONDA GENERAZIONE Questo concetto si basa sul fatto che la vita può realizzarsi solo quando alcuni elementi (C, H, O, N e P) sono presenti in abbondanza.

7 L’universo primordiale era costituito pressoché interamente da idrogeno ed elio. Le stelle di prima generazione non contenevano elementi più pesanti. Nel corso della loro maturazione (durata miliardi di anni) queste stelle primitive bruciarono idrogeno ed elio in reazioni termonucleari producendo elementi più pesanti

8 Dapprima carbonio, azoto ed ossigeno ed in seguito tutti gli altri elementi della tavola periodica
Questa materia si condensò nuovamente e si generarono le stelle di seconda generazione complete di sistemi planetari ricchi di elementi pesanti

9 Ma perché gli elementi più pesanti dell’H e dell’He sono essenziali per la vita?
La risposta è che la vita richiede strutture molecolari grandi e complesse e queste possono formarsi solo a partire da certi elementi e possono essere stabili solo in determinate condizioni ambientali Le creature che vivono sulla Terra sono costituite per la maggior parte della loro massa da pochissimi elementi, soprattutto CARBONIO, IDROGENO, OSSIGENO ed AZOTO. D’altra parte questi elementi, insieme all’idrogeno ed all’elio, sono gli elementi più abbondanti nell’universo

10 L’abbondanza di idrogeno ed ossigeno negli organismi è in parte spiegata dal ruolo prioritario che l’acqua gioca nella vita sulla Terra. Noi infatti viviamo in un ambiente assai ricco di acqua e le proprietà solventi dell’acqua sono indispensabili nei processi biochimici Gli elementi C, H, O e N sono importanti per la vita per la loro forte tendenza a formare legami covalenti. La stabilità del legame carbonio-carbonio e la possibilità di formare legami singoli, doppi o tripli conferiscono al carbonio la versatilità necessaria per formare un’enorme varietà di composti chimici

11 Molti altri elementi sono necessari per gli organismi viventi sul nostro pianeta

12 La complessità dei processi vitali esige che le molecole che vi partecipano abbiano dimensioni enormi L’esempio più eclatante è il DNA: persino un organismo semplice come il batterio Escherichia coli contiene una molecola di DNA con un peso molecolare di circa 2 miliardi La sintesi di molecole così grosse pone una interessante sfida alla cellula Pensate al chimico organico che per sintetizzare una singola molecola in laboratorio avrebbe la necessità di effettuare milioni di differenti tipi di reazioni accumulando migliaia di intermedi

13 Le cellule usano un approccio modulare per costruire grosse molecole, dette POLIMERI, che sono ottenuti unendo insieme unità prefabbricate, i MONOMERI Esempio tipico è la CELLULOSA, un carboidrato che è tra i maggiori costituenti della parete cellulare delle piante ed è un POLIMERO costituito da migliaia di unità di molecole di GLUCOSIO (MONOMERO)

14 LA BIOCHIMICA COME SCIENZA BIOLOGICA
COME SI DISTINGUE LA MATERIA VIVENTE DA QUELLA NON VIVENTE? LA CARATTERISTICA PRINCIPALE CHE DISTINGUE LA VITA E’ IL COSTANTE RINNOVAMENTO DI UNA STRUTTURA ALTAMENTE ORDINATA CHE E’ SPESSO ACCOMPAGNATO DA UN AUMENTO DELLA COMPLESSITA’ DI TALE STRUTTURA LA VITA QUINDI DIPENDE DALLA CREAZIONE E DALLA PROPAGAZIONE DELL’ORDINE IN UN AMBIENTE DISORDINATO LA CREAZIONE DI ORDINE CONSUMA ENERGIA

15 LA VITA INOLTRE E’ CAPACE DI AUTOREPLICAZIONE

16 L’UNITA’ BASE DELL’ ORGANIZZAZIONE BIOLOGICA E’ RAPPRESENTATA DALLA CELLULA
TUTTI GLI ORGANISMI VIVENTI SONO COSTITUITI DA UNA O PIU’ CELLULE, CHE HANNO DIMENSIONI ABBASTANZA SIMILI TUTTAVIA, LE DUE GRANDI CLASSI DI ORGANISMI, PROCARIOTI ED EUCARIOTI, HANNO STRUTTURE CELLULARI FONDAMENTALMENTE DIVERSE LE CELLULE PROCARIOTICHE NON SONO COMPARTIMENTATE LE CELLULE EUCARIOTICHE PRESENTANO ORGANULI DELIMITATI DA MEMBRANE

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