CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA

Crediti: 
7
Settore scientifico disciplinare: 
BIOCHIMICA (BIO/10)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

L'insegnamento di Chimica e Propedeutica Biochimica ha l'obiettivo di consentire allo studente di conoscere e comprendere la correlazione tra la struttura elettronica dell’atomo e delle molecole, sia inorganiche che organiche e le loro proprietà chimiche. Particolare attenzione viene dedicata alle macromolecole di interesse biologico. Lo studente dovrà comprendere:
1) la struttura delle molecole
1) come reagiscono le molecole ed il ruolo fondamentale dell'acqua nel definirne la reattività.
2) le funzioni svolte dalle molecole che compongono la cellula, vista come unità elementare della materia vivente,
Lo studente dovrà acquisire le conoscenze e capacità di comprensione che consentano di collegare la nomenclatura chimica alla corrispondente formula delle sostanze, che gli consentano di descrivere le macromolecole di interesse biologico nonché il loro ruolo funzionale nella cellula. Dovrà sapere riconoscere i gruppi funzionali delle molecole responsabili della loro reattività. Dovrà acquisire una visione d'insieme dei meccanismi che regolano le trasformazioni delle molecole e del collegamento tra la loro trasformazione e l'associato consumo e/o produzione di energia. Dovrà capire l'interconnessione tra chimica e biologia.
Lo studente dovrà acquisire la capacità di selezionare ed applicare le conoscenze acquisite non solo a livello teorico ma anche nello svolgimento delle attività di tirocinio.

Prerequisiti

I prerequisiti consistono nelle conoscenze di chimica che sono necessarie per superare i test di ingresso al CdS in Medicina e Chirurgia.

Contenuti dell'insegnamento

Nella Prima parte verrà presentata una panoramica degli argomenti che saranno trattati nel Corso spiegando anche le motivazioni che giustificano la sequenza temporale con cui verranno presentati. Di seguito verranno discussi i principi che regolano il flusso di energia associato ad ogni reazione chimica ed il loro significato da un punto di vista biologico.
Nella Seconda parte si tratteranno argomenti che riguardano a) la struttura dell'atomo e le sue proprietà introducendo una serie di formalismi matematici e grafici utili per rappresentare atomi e molecole e per descrivere le reazioni chimiche; b) l'origine della struttura tridimensionale e della reattività delle molecole; c) I principi della cinetica chimica; d) le reazioni dei composti inorganici con particolare attenzione all'equilibrio acido-base.
Nella Terza parte si tratteranno le proprietà chimiche e strutturali dei composti organici.
Nella Quarta parte infine si tratteranno le caratteristiche strutturali e funzionali delle principali macromolecole presenti in una cellula (carboidrati, proteine, lipidi ed acidi nucleici).

Programma esteso

CHIMICA STRUTTURISTICA, 2 CFU
La struttura dell'atomo: il nucleo e gli elettroni. Organizzazione degli elettroni attorno al nucleo ed elettronegatività. Il legame chimico covalente e le sue varianti in funzione della elettronegatività degli atomi coinvolti. Le molecole: reattività e legami chimici molecolari. Distribuzione spaziale degli elettroni e la forma tridimensionale delle molecole
CHIMICA GENERALE ED INORGANICA, 2 CFU
Ossidi acidi e basici. Le teorie sugli acidi e le basi. I sali. Principi di cinetica chimica e significato della energia di attivazione. L'equilibrio chimico (equilibrio acido base). Le reazioni di ossido-riduzione. Principi di termochimica e termodinamica: energia interna, entalpia, entropia ed energia libera. Correlazione tra reazioni chimiche e produzione o consumo di energia. Elettrochimica.
CHIMICA ORGANICA, 2 CFU
La chimica organica. Struttura e legame nelle molecole organiche. Tipi di reazione (addizione, eliminazione, sostituzione); tipi di meccanismi di reazione (radicalica e polare); tipi di reagenti (elettrofili, nucleofili e radicali). Le famiglie dei composti del carbonio, nomenclatura, proprietà fisiche, loro reazioni caratteristiche e di interesse biologico: Idrocarburi saturi, insaturi ed aromatici. I gruppi funzionali: alcoli, fenoli ed analoghi solforati; composti carbonilici (aldeidi, chetoni, ac. carbossilici e loro derivati). Le ammine.
PROPEDEUTICA BIOCHIMICA, 1 CFU
Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Lipidi: acidi grassi, lipidi semplici, lipidi complessi e steroidi. Proteine: aminoacidi ed il legame peptidico, i peptidi. Acidi Nucleici: basi puriniche e pirimidiniche, nucleotidi e nucleosidi, il legame fosfodiesterico, struttura e funzione di DNA ed RNA.

Bibliografia

Chimica Generale, Chimica organica e Propedeutica Biochimica
K.J. Denniston, J.J.Topping and R.L. Caret
Edizione Italiana
McGraw-Hill 2011

Chimica Organica
H. Hart, L.E. Craine, D.J. Hart, C.M. Hadad
General Chemistry, Organic Chemistry, Introductory Biochemistry

Metodi didattici

L'insegnamento verrà svolto nella forma di lezioni frontali durante le quali, dopo avere esposto alcuni concetti generali, si passerà a descrivere la loro applicazione sia in sistemi chimici modello che nell'ambito dei processi vitali di una cellula.
Le lezioni saranno suddivise in tre parti. Una breve introduzione per riprendere gli argomenti svolti nella lezione precedente (10'), un spazio per domande sugli argomenti svolti (10') e 30' per presentare nuovi argomenti. A causa del tempo limitato, prioritariamente, durante il Corso, verranno discussi ed approfonditi gli argomenti più complessi del programma, lasciando allo studio individuale sui libri di testo consigliati le parti più semplici.

Modalità verifica apprendimento

L'accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dall'Insegnamento prevede un test alla fine del Corso sotto forma di prova scritta sull'intero programma. Non vi sarà prova orale.
La prova mira ad accertare se lo studente ha raggiunto l'obiettivo di acquisire una buona conoscenza e comprensione d'insieme dei principi chimici che stanno alla base dei processi vitali e se è in grado di applicarli per risolvere i quesiti posti.

Come previsto dalla legge e dal regolamento didattico di Ateneo, non è possibile svolgere l'esame in più parti ed acquisire crediti per una o più parti del programma.
Commissione d'esame: Spisni Alberto, Lorella Franzoni, Casali Emanuela
Supplenti: Pertinhez Thelma, Troglio Maria Giovanna, Ferrari Elena