Molecole della vita - Tesina

L G S “G”

Iceo Innasio Tatale Iorgione

C V

Castelfranco Veneto

E S 2015

Sami di Tato

Le molecole della vita

Trasformazioni interne alla società che hanno portato alla

Scoperta delle proteine

Candidato: Christian Loro, classe V, sez. A Scienze applicate

Anno scolastico: 2014-2015

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Fisica

• Studio della struttura delle proteine mediante spettroscopia al sincrotrone

Scienze

• Composizione, struttura, metodi di analisi delle proteine

Filosofia

• Feuerbach (“l'uomo è ciò che mangia”)

Storia

• 2 Riv. Industriale
• Nuove tecniche di produzione nel settore primario
• Nascita dell'industria alimentare

Storia dell’arte

• Vincent Van Gogh (“I mangiatori di patate”)

Italiano

• Il cibo tra gli umili
• Condivisione di un rito
• Simbolo del divario sociale

Inglese

• Cibo come identità dei personaggi
• Joyce, “Ulysses”

Le molecole della vita

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Indice

Indice _______________________________________________________________________ 3

Premessa ____________________________________________________________________ 4

Conseguenze dovute alla 2^a Rivoluzione Industriale _________________________________ 7

Mutamento del rapporto tra settore primario e secondario _________________________________ 7

La nascita dell’industria alimentare ____________________________________________________ 7

Il cambiamento del regime alimentare __________________________________________________ 8

Giovanni Verga: Il cibo come condivisione di un rito o simbolo di divario sociale _________ 9

Il rapporto tra cibo e mondo contadino _________________________________________________ 9

Vincent Van Gogh: Il pranzo dei poveri___________________________________________ 11

L’autore __________________________________________________________________________ 11

I mangiatori di patate _______________________________________________________________ 12

James Joyce: the food and the identity of the characters ___________________________ 13

Feuerbach: “Der mensch ist was er isst” _________________________________________ 15

La nuova essenza del cibo ___________________________________________________________ 15

L’opera ___________________________________________________________________________ 16

I composti proteici ___________________________________________________________ 17

Definizione e funzioni _______________________________________________________________ 17

Gli amminoacidi ____________________________________________________________________ 17

Le proteine ________________________________________________________________________ 19

La struttura _______________________________________________________________________ 19

Metodologia di studio _______________________________________________________________ 19

Lo studio della struttura secondaria mediante spettroscopia infrarossa________________ 21

Conclusioni __________________________________________________________________ 22

Fonti _______________________________________________________________________ 23

Bibliografia ________________________________________________________________________ 23

Sitografia _________________________________________________________________________ 23

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Premessa

Ho scelto di incentrare la mia tesina su un tema che da sempre, ma specialmente negli ultimi decenni è al centro dell’attenzione e che inoltre è stato ripreso per la seconda Esposizione Universale tenutasi a Milano: l’alimentazione.

Il tema scelto per l'Expo 2015 è “Nutrire il pianeta, energia per la vita” e include tutto ciò che riguarda l'alimentazione (educazione alimentare: diritto ad una alimentazione sana, sicura e sufficiente, qualità del cibo in un mondo sempre più popolato, prevenzione delle malattie sociali [1] o “malattie del benessere e della denutrizione”, innovazione scientifica e tecnologica, tematiche legate agli OGM). L’evento prevede la partecipazione di 137 Paesi e di quattro organizzazioni internazionali: ONU, Commissione Europea, Comunità Caraibica e Forum delle isole del Pacifico.

Al di là dell’EXPO di Milano, il tema dell’alimentazione e dell’educazione alimentare ha un ruolo di primaria importanza nella vita quotidiana. È sufficiente entrare in una qualsiasi libreria, sfogliare qualche quotidiano o guardare un qualsivoglia programma televisivo che subito veniamo bombardati da informazioni riguardanti alimentazione e salute. Sono sempre più numerosi i libri, in cima alle classifiche, che trattano di studi sull’alimentazione (“The Chyna Study” di T. Colin Campell, “Alimentazione Naturale” di Valdo Vaccaro, “La salute su misura” di Peter J. D’Adamo) e sulle diete (“La Dieta di South Beach” di A. Agatstone, “La Nuova Dieta Low Carb su Misura Personale” di Dr. Rob Thompson, “La Dieta dell’Indice Glicemico” di M. Grillparzer), per non parlare delle riviste e dei quotidiani che dispensano consigli (in America “Family Doctor: Your Essential Guide to Health and Well-being”, in Italia “Il Sole 24 Ore” e “Corriere Della Sera” sezione Salute) e delle pubblicità trasmesse dai media che promuovono prodotti e dispensano metodi per mantenersi “in linea”.

1. “The China Study”, T. Colin Campbell e Thomas. M. Campbell, Macro edizioni, 2011

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Introduzione

Il mio approfondimento è relativo all’evoluzione del regime alimentare dovuto a fattori sociali, economici e culturali che, tra la fine del XIX e gli inizi del XX secolo, porteranno alla nascita della biochimica e alla conseguente identificazione delle cosiddette bio-molecole: proteine, lipidi e carboidrati.

La passione per lo sport e per la sana alimentazione mi hanno spinto ad approfondire in particolar modo il percorso scientifico che ha consentito la scoperta dei composti azotati, ovvero delle proteine, e la loro funzione nel campo fisiologico e medico.

Ciò che ha contributo a dare inizio alla ricerca e allo studio di queste biomolecole, è stato il sostanziale mutamento delle abitudini alimentari della popolazione a partire dalla fine del XVIII secolo. Questo cambiamento è stato reso necessario dalla crescita demografica che, come conseguenza, ha provocato un aumento della richiesta di beni alimentari. È grazie alla nascita dell’Industria Alimentare, affermatasi al termine della Seconda Rivoluzione Industriale, e all’innovazione e alla meccanizzazione dell’agricoltura che è stato possibile soddisfare la domanda.

Con la “produzione di massa” degli alimenti e la loro commercializzazione è mutato di conseguenza anche il rapporto tra uomo e cibo: quest’ultimo non viene più visto come condivisione di un rito tra gli umili (come nella novella di “Jeli il pastore” o nel dipinto “Mangiatori di patate” di Van Gogh) o come simbolo del divario sociale (come nel romanzo “Mastro Don Gesualdo” o nella novella di “Rosso Malpelo”), ma diventa un tratto identificativo e caratterizzante dell’individuo (come nel romanzo di Joyce “Ulysses”).

La relazione tra cibo e personalità dell’individuo era già stata sviscerata dal filosofo Ludwig Feuerbach che affermò: “L’uomo è ciò che mangia”. Nella sua opera, “Der Mensch ist was er isst” il pensatore tedesco, nel sostenere il proprio materialismo radicale e anti-idealistico, ritiene che il nostro essere coincida proprio con ciò che mangiamo.

L’innovazione tecnico-scientifica, indotta dalla Seconda Rivoluzione Industriale, e il ruolo di primaria importanza assunto dal cibo nella letteratura e nel pensiero del Novecento hanno permesso di sviluppare una nuova branca della scienza: la biochimica.

Lo sviluppo di questo settore, che ha consentito lo studio delle proteine, ha avuto inizio solo nei primi decenni del ‘900 poiché nel periodo precedente mancavano le tecnologie adeguate e, inoltre, i protidi non erano considerati entità discrete (molecole dotate di caratteristiche chimico-fisiche specifiche e quindi riconoscibili) ma strutture labilmente organizzate, di composizione variabile. La dimostrazione che le proteine sono molecole chimicamente e fisicamente omogenee ha costituito il fondamento concettuale per lo studio della struttura proteica.

Le tecniche che hanno permesso ai biochimici di scoprire e, conseguentemente, di isolare i composti proteici sfruttano, in particolare, tre processi di analisi sperimentale: l’isolamento, la

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Introduzione

purificazione e la caratterizzazione. Nella trattazione mi soffermerò maggiormente sul terzo procedimento per analizzare nello specifico il metodo della cristallografia a raggi X che, insieme all’utilizzo di modelli matematici computerizzati, rappresenta il passo finale che determina il completamento degli studi strutturali di una proteina.

Questa tecnica viene comunemente utilizzata nei sincrotroni al fine di determinare la struttura secondaria delle suddette molecole. Lo studio avviene mediante spettroscopia ad infrarosso ed è reso possibile dalle particolari proprietà della radiazione elettromagnetica (natura corpuscolare e ondulatoria, spettri di emissione e di assorbimento).

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Storia

Conseguenze dovute alla 2^a Rivoluzione Industriale

Mutamento del rapporto tra settore primario e secondario

Le trasformazioni più rilevanti a livello economico e sociale, causate dalla Seconda Rivoluzione Industriale, si sono riscontrate soprattutto in Inghilterra, dove masse di popolazione si spostarono dalle campagne alle città. Questo processo di inurbamento ha prodotto uno spostamento della forza lavoro dal settore primario a quello secondario: in Inghilterra nel 1871 il 35% della popolazione lavorava nel settore agricolo, mentre nel 1910 la manodopera agricola era scesa al 25%; in Francia, dove l'industrializzazione aveva riguardato solo delle zone limitate, il fenomeno dell’urbanizzazione è stato più lento; mentre in Germania, come nei paesi scandinavi, la manodopera impiegata nell'agricoltura aveva subito una drastica riduzione.

La diminuzione di lavoratori nel settore primario fu dovuta principalmente alla meccanizzazione dell’agricoltura che trasformò il proprio metodo di produzione da orientato all’autoconsumo a capitalistico e industriale. Vennero introdotti i concimi chimici, estese le opere di bonifica e irrigazione, “ridimensionate” le terre per l’allevamento (si cominciò a selezionare il