CdL in VITICOLTURA ED ENOLOGIA
Corso di BIOCHIMICA
Per sostenere l’esame (sia le prove in itinere
che l’orale) è obbligatorio aver superato gli
insegnamenti
di
Chimica
generale
ed
inorganica, Chimica organica e Botanica.
La valutazione del corso di Biochimica viene
effettuata tramite due prove scritte in
itinere e/o prove orali secondo il calendario
degli esami.
La votazione finale del modulo risultante
dalle prove scritte viene calcolata come
media delle singole votazioni ottenute.
L’esito negativo della prima prova scritta
preclude la possibilità di sostenere la
seconda prova.
L’eventuale risultato positivo derivante solo
dalla prima prova scritta è valido – ai fini
dell’esame orale - fino alla sessione di
settembre dell’anno solare successivo e non
oltre.
PROGRAMMA
Bioenergetica. Entalpia, entropia ed energia libera; variazione di energia libera; reazioni
endoergoniche ed esoergoniche e loro accoppiamento; energia libera e costante di equilibrio delle
reazioni; potenziale di ossidoriduzione; energia libera e potenziale redox; legami ricchi di energia;
principali composti ricchi di energia e loro caratteristiche; importanza dell’ATP; carica energetica della
cellula vegetale.
Enzimi. Struttura delle proteine. Nomenclatura e classificazione degli enzimi; struttura, proprietà e
meccanismi di azione degli enzimi; energia di attivazione; interazioni enzima-substrato; cenni di
cinetica enzimatica; velocità di reazione e sua dipendenza da temperatura, pH, concentrazione
dell’enzima e del substrato; equazione di Michaelis-Menten; meccanismi di inibizione (competitiva,
non competitiva, feed-back); enzimi allosterici; isoenzimi; complessi enzimatici. Caratteristiche dei
principali cofattori.
Membrane. Costituzione delle membrane biologiche: lipidi e proteine. Proprietà chimico-fisiche:
permeabilità e fluidità.
Trasporto di membrana. Aspetti termodinamici del trasporto dei soluti; trasporto passivo (diffusione,
diffusione facilitata, canali) ed attivo (trasporto primario e secondario).
Respirazione. Fattori interni ed esterni influenzanti la respirazione; quoziente respiratorio; glicolisi e
fermentazione; complesso della piruvato deidrogenasi; ciclo di Krebs; struttura e funzionamento della
catena di trasporto elettronico; fosforilazione a livello del substrato e fosforilazione ossidativa; ipotesi
chemio-osmotica di Mitchell; bilancio energetico della respirazione; regolazione della respirazione.
Meccanismi secondari di ossidazione. La via dei pentosi fosfato. La β-ossidazione degli acidi
grassi.
Fotosintesi. Natura della luce e proprietà delle radiazioni luminose; pigmenti fotosintetici: carotenoidi
e clorofille; trasferimento di energia radiante mediante risonanza; i fotosistemi; centri di reazione e
separazione di carica; fase luminosa (schema Z); fotolisi; fotofosforilazione non ciclica e ciclica;
assimilazione C3 del carbonio; ciclo di Calvin; fotorespirazione.
Stress ossidativo. Specie reattive dell’ossigeno e sistemi antiossidanti di difesa.
Sintesi dei carboidrati. Sintesi del saccarosio e dell’amido; regolazione del metabolismo glucidico;
trasporto a lunga distanza. La gluconeogenesi.
Sintesi dei lipidi. Biosintesi degli acidi grassi.
Metabolismo azotato. Riduzione assimilatoria dei nitrati; ciclo della glutammina; altri meccanismi di
biosintesi degli amminoacidi.
Sintesi dei composti fenolici. Via dello scichimato e dei fenilpropanoidi.
Sintesi degli acidi organici. Biosintesi degli acidi malico e tartarico.
Nutrizione minerale. Definizione e classificazione degli elementi nutritivi; criteri di essenzialità degli
elementi; selettività dei vegetali; competizione ionica, antagonismo e sinergismo; forma chimica di
assorbimento e funzioni degli elementi essenziali.
BIBLIOGRAFIA
In aggiunta al materiale fornito dal docente è consigliata la consultazione dei seguenti testi:
- Buchanan B., Gruissem W., Jones R.L. (2003) Biochimica e biologia molecolare delle piante.
Zanichelli, Bologna.
- Nelson D.L., Cox M.M. (2002) I principi di biochimica di Lehninger. Zanichelli, Bologna.
- Ritter P. (1998) Fondamenti di Biochimica. Zanichelli, Bologna.
- Voet D., Voet J.G. (1993) Biochimica. Zanichelli, Bologna.
