PRESENTAZIONE

Gli studenti che frequentano questo corso dovrebbero apprendere le nozioni generali della chimica con particolare attenzione verso quei processi chimici importanti per comprendere i sistemi biologici a livello molecolare. Per questa ragione il corso comprende anche esempi direttamente riconducibili alla chimica biologica in modo da essere propedeutico per lo studio successivo non solo della biochimica, ma anche della fisiologia, la patologia etc.   

OBIETTIVI FORMATIVI

Trasmettere le nozioni di base per comprendere come le leggi della chimica governino il funzionamento dei sistemi biologici

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Comprendere la formazione di legami forti e deboli che si possono creare tra atomi/molecole in funzione delle caratteristiche chimiche degli elementi. Conoscere le caratteristiche chimiche dell’acqua per comprenderne l’importanza biologica come solvente universale. Capire il significato biochimico delle soluzioni tampone e quindi l’importanza del pH anche mediante calcolo quantitativo. Comprendere in che modo la struttura tridimensionale di una molecola sia importante per la sua reattività in condizioni biologiche. Imparare i meccanismi che governano la reattività dei  diversi gruppi funzionali presenti nei composti organici considerando  la componente cinetica e quella energetica. Capire come questi meccanismi siano coinvolti nelle reazioni che negli organismi viventi portano alla sintesi/demolizione delle pricipali biomolecole.

Modalità didattiche

Le lezioni frontali vengono tenute in modo da considerare l'applicazione immediata delle nozioni apprese mediante svolgimento di esempi/esercizi sia in classe che a casa. Tali esercitazioni vengono svolte nell'ottica di un apprendimento sequenziale dello studente in modo da facilitare il superamento della prova d'esame orale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Chimica generale: Caratteristiche degli atomi, numeri quantici, configurazione elettronica, Tabella degli elementi, e periodicità. Legami chimici forti e deboli. peso atomico, peso molecolare, metodi di misura delle concentrazioni. Acidi e basi, equilibri chimici, prodotto ionico dell’acqua. Definizione e calcolo del pH, soluzioni tampone. Proprietà colligative, pressione osmotica, osmolarità. Nozioni di cinetica chimica. Termodinamica, energia libera di Gibbs e reazioni accoppiate. Chimica organica: ibridazione del carbonio, chiralità e altri tipi di isomeria, calcolo del numero di ossidazione. Idrocarburi, benzene, alcoli, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e loro derivati: reazioni chimiche principali con  esempi e applicazioni riguardanti  molecole di interesse biologico (esteri, tioesteri, semiacetali, acetali, anidridi, ammidi). Legame peptidico, tautomeria, risonanza, Esempi di tautomeria cheto-enolica, condensazione alcolica, tautomeria imminica di importanza biologica. Struttura di carboidrati di importanza biologica (monosacacridi, disaccaridi, amido, cellulosa, glicogeno). Struttura di acidi organici e lipidi di importanza biologica (acidi dicarbossilici, acidi grassi saturi e insaturi, omega-3 e omega-6, fosfolipidi, sfingolipidi, glicolipidi colestorolo, eicosanoidi). Amminoacidi: caratteristiche delle catene laterali, stato di ionizazione, punto isoelettrico. Proteine e loro struttura tridimensionale. Struttura degli acidi nucleici.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testo di Chimica generale: "Chimica" di J.E. Brody e J.R. Holum ed. Zanichelli

Testo di Chimica organica: "Chimica organica" di Hart H et al. ed Zanichelli

Testo di Chimica e propedeutica biochimica:" Chimica e propedeutica biochimica" Bettelheim F.A. et al ed. EdiSES

Gli studenti del corso hanno inoltre a loro disposizione i files delle lezioni frontali pubblicati in aulaweb

Modalità didattiche

Le lezioni frontali vengono tenute in modo da considerare l'applicazione immediata delle nozioni apprese mediante svolgimento di esempi/esercizi sia in classe che a casa. Tali esercitazioni vengono svolte nell'ottica di un apprendimento sequenziale dello studente in modo da facilitare il superamento della prova d'esame orale.

Modalità d'esame

Orale

Modalità di accertamento

L'esame orale ha la durata media di circa 20-30 minuti generalmente con una domanda  di chimica generale una di chimica organica e una di propedeutica biochimica.