ID:
SCV0884
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
BIOCHIMICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Annuale (23/09/2024 - 20/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
- Modulo di Biochimica Comparata (prof. Piubelli Luciano)
La biochimica comparata studia le relazioni evolutive tra i diversi organismi: confrontando somiglianze e differenze delle strutture e dei processi biochimici mette in evidenza le relazioni evolutive tra gli organismi, con lo scopo di comprendere meglio la storia della vita. Questo modulo si svolge nel primo semestre. Esso intende fornire le basi del metabolismo aerobico ed anaerobico nelle varie specie viventi, confrontando microorganismi, invertebrati (artropodi, molluschi, echinodermi) e le classi di vertebrati, con riferimento all’uomo. Dall'analisi delle fonti di approvvigionamento energetico delle varie specie, delle vie metaboliche e dei prodotti del catabolismo si affronteranno alcune problematiche ambientali legate ai vari ecosistemi.
- Modulo di Ingegneria dei Processi Biologici (prof.ssa Rosini Elena)
Le scienze omiche e gli avanzamenti nell’ambito dell’ingegneria genetica e proteica, permettono ora di agire sui principali processi biochimici industriali per la sintesi di prodotti di consumo e per il trattamento di reflui industriali agricoli ed urbani andando a modificare/ottimizzare/ingegnerizzare diversi sistemi biologici (soprattutto microbici) per lo sviluppo di processi ambientalmente sostenibili e circolari.
Il modulo si colloca al secondo semestre del primo anno e ha lo scopo di descrivere le principali metodiche di ingegneria proteica e metabolica allo scopo di ottimizzare dei microorganismi per la produzione di bioprodotti. Verranno presentati esempi di produzione di metaboliti di interesse, di valorizzazione di biomasse residuali di origine urbana ed agricola, di degradazione e valorizzazione della plastica.
Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di comprendere, gestire e progettare processi biochimici correlati alle più moderne tecnologie molecolari e cellulari atte a produzioni sostenibili e circolari.
La biochimica comparata studia le relazioni evolutive tra i diversi organismi: confrontando somiglianze e differenze delle strutture e dei processi biochimici mette in evidenza le relazioni evolutive tra gli organismi, con lo scopo di comprendere meglio la storia della vita. Questo modulo si svolge nel primo semestre. Esso intende fornire le basi del metabolismo aerobico ed anaerobico nelle varie specie viventi, confrontando microorganismi, invertebrati (artropodi, molluschi, echinodermi) e le classi di vertebrati, con riferimento all’uomo. Dall'analisi delle fonti di approvvigionamento energetico delle varie specie, delle vie metaboliche e dei prodotti del catabolismo si affronteranno alcune problematiche ambientali legate ai vari ecosistemi.
- Modulo di Ingegneria dei Processi Biologici (prof.ssa Rosini Elena)
Le scienze omiche e gli avanzamenti nell’ambito dell’ingegneria genetica e proteica, permettono ora di agire sui principali processi biochimici industriali per la sintesi di prodotti di consumo e per il trattamento di reflui industriali agricoli ed urbani andando a modificare/ottimizzare/ingegnerizzare diversi sistemi biologici (soprattutto microbici) per lo sviluppo di processi ambientalmente sostenibili e circolari.
Il modulo si colloca al secondo semestre del primo anno e ha lo scopo di descrivere le principali metodiche di ingegneria proteica e metabolica allo scopo di ottimizzare dei microorganismi per la produzione di bioprodotti. Verranno presentati esempi di produzione di metaboliti di interesse, di valorizzazione di biomasse residuali di origine urbana ed agricola, di degradazione e valorizzazione della plastica.
Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di comprendere, gestire e progettare processi biochimici correlati alle più moderne tecnologie molecolari e cellulari atte a produzioni sostenibili e circolari.
Prerequisiti
Per la comprensione degli argomenti trattati durante entrambi i moduli del corso sono necessarie conoscenze di Chimica Generale e Organica, Biochimica, Biologia Molecolare e Metodologie Biochimiche e Biomolecolari.
Metodi didattici
- Modulo di Biochimica Comparata (prof. Piubelli Luciano)
Il modulo prevede 24 ore di lezioni frontali in aula
- Modulo di Ingegneria dei Processi Biologici (prof.ssa Rosini Elena)
Il modulo prevede 20 ore di lezioni frontali impartite dal docente titolare del Corso (con anche interventi seminariali da parte di esperti nel settore), e 6 ore di attività pratiche in laboratorio. Le lezioni sono supportate dalla proiezione di diapositive, disponibili sulla piattaforma e-learning. Per le attività pratiche, gli studenti condurranno in prima persona le esperienze di cui saranno forniti i protocolli sperimentali da seguire. La frequenza alle attività pratiche è obbligatoria.
Il modulo prevede 24 ore di lezioni frontali in aula
- Modulo di Ingegneria dei Processi Biologici (prof.ssa Rosini Elena)
Il modulo prevede 20 ore di lezioni frontali impartite dal docente titolare del Corso (con anche interventi seminariali da parte di esperti nel settore), e 6 ore di attività pratiche in laboratorio. Le lezioni sono supportate dalla proiezione di diapositive, disponibili sulla piattaforma e-learning. Per le attività pratiche, gli studenti condurranno in prima persona le esperienze di cui saranno forniti i protocolli sperimentali da seguire. La frequenza alle attività pratiche è obbligatoria.
Verifica Apprendimento
Per entrambi i moduli, la verifica dell'apprendimento avviene attraverso lo svolgimento di una prova scritta volta a valutare le capacità raggiunte dallo studente in relazione alla conoscenza e comprensione delle basi teoriche e delle attività pratiche svolte in laboratorio. La prova di esame consiste in 3-4 domande a risposta aperta e in 8-10 domande a risposta multipla. Per il Modulo di Ingegneria dei Processi Biologici è prevista anche la consegna di un breve report sull'attività pratica in laboratorio. Il tempo per ciascuna prova scritta sarà di 90 minuti. Per ogni domanda è indicato il punteggio che viene conseguito in caso di risposta positiva. Il voto dell’esame scritto di ciascuno dei due moduli è espresso in trentesimi ed è necessaria la sufficienza (18/30) in ognuno dei due esami per superare l’esame totale. Il voto finale sarà la media aritmetica dei voti ottenuti nei singoli esami scritti.
Contenuti
- Modulo di Biochimica Comparata (prof. Piubelli Luciano)
Forme di accumulo dell’energia nei diversi organismi. Il metabolismo dei carboidrati, dei lipidi, degli amminoacidi e delle proteine verrà affrontato comparativamente confrontando le diverse vie metaboliche presenti nei microorganismi e nei principali taxa animali (artropodi, molluschi, echinodermi, vertebrati). Verrà inoltre affrontato il problema del trasporto e immagazzinamento dell’ossigeno.
- Modulo di Ingegneria dei Processi Biologici (prof.ssa Rosini Elena)
Parte teorica
- Biologia dei sistemi: metodi per ingegnerizzare microorganismi per applicazioni biotecnologiche
- System biocatalysis: sistemi multienzimatici a cascata (sistemi cell free e whole cells, vantaggi/svantaggi)
- Ingegneria proteica: rational design
- Ingegneria proteica: irrational design
- Ingegnerizzazione di organismi viventi per la produzione di bioprodotti (acido acetico, lattico, citrico, farmaci e anticorpi)
- Ingegnerizzazione di organismi viventi per l’economia circolare (reflui industriali agricoli e urbani)
- Biomasse ligninocellulosiche: caratterizzazione, degradazione, valorizzazione
- Ingegnerizzazione di organismi viventi per la valorizzazione della lignina
- Degradazione della plastica e upcycling
- Produzione di bioprodotti su scala industriale: rese, produttività, valutazioni economiche
Attività pratiche di laboratorio:
L’attività pratica in laboratorio riguarderà la produzione di vanillina dalla crusca di frumento. L’acido ferulico verrà estratto dalla crusca di frumento e convertito a vanillina mediante sistema whole cell, seguendo l’andamento della bioconversione mediante analisi in HPLC, dopo costruzione di opportune rette di taratura.
Forme di accumulo dell’energia nei diversi organismi. Il metabolismo dei carboidrati, dei lipidi, degli amminoacidi e delle proteine verrà affrontato comparativamente confrontando le diverse vie metaboliche presenti nei microorganismi e nei principali taxa animali (artropodi, molluschi, echinodermi, vertebrati). Verrà inoltre affrontato il problema del trasporto e immagazzinamento dell’ossigeno.
- Modulo di Ingegneria dei Processi Biologici (prof.ssa Rosini Elena)
Parte teorica
- Biologia dei sistemi: metodi per ingegnerizzare microorganismi per applicazioni biotecnologiche
- System biocatalysis: sistemi multienzimatici a cascata (sistemi cell free e whole cells, vantaggi/svantaggi)
- Ingegneria proteica: rational design
- Ingegneria proteica: irrational design
- Ingegnerizzazione di organismi viventi per la produzione di bioprodotti (acido acetico, lattico, citrico, farmaci e anticorpi)
- Ingegnerizzazione di organismi viventi per l’economia circolare (reflui industriali agricoli e urbani)
- Biomasse ligninocellulosiche: caratterizzazione, degradazione, valorizzazione
- Ingegnerizzazione di organismi viventi per la valorizzazione della lignina
- Degradazione della plastica e upcycling
- Produzione di bioprodotti su scala industriale: rese, produttività, valutazioni economiche
Attività pratiche di laboratorio:
L’attività pratica in laboratorio riguarderà la produzione di vanillina dalla crusca di frumento. L’acido ferulico verrà estratto dalla crusca di frumento e convertito a vanillina mediante sistema whole cell, seguendo l’andamento della bioconversione mediante analisi in HPLC, dopo costruzione di opportune rette di taratura.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
I docenti sono disponibili a ricevere gli studenti su appuntamento mediante richiesta via email (luciano.piubelli@uninsubria.it; elena.rosini@uninsubria.it) e ad incontri di approfondimento o di chiarimento sugli argomenti trattati, sempre previa richiesta via email.
Corsi
Corsi
BIOLOGIA E SOSTENIBILITÁ
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (2)
Docenti di ruolo di IIa fascia
Docenti di ruolo di IIa fascia
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