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 loro collegamento con il consumo e la produzione di energia. Dovrà apprendere le interconnessioni tra chimica e biologia.
Per quanto riguarda la capacità di applicare le conoscenze e la capacità di comprensione acquisite, lo studente dovrà essere in grado di applicarle nello svolgimento delle attività di tirocinio.
Prerequisiti
I prerequisiti consistono nelle conoscenze di chimica 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 spiegando anche le motivazioni che giustificano la sequenza temporale con cui verranno presentati.
Nella Seconda parte si tratteranno argomenti che riguardano a) la descrizione della struttura dell'atomo e delle sue proprietà introducendo una serie di formalismi matematici e grafici utili per rappresentare atomi e molecole e per descrivere le reazioni chimiche; b) la comprensione dell'origine della struttura tridimensionale e della reattività delle molecole. c) 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.
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
6 Edizione Zanichelli
Chimica e Propedeutica Biochimica
F. A. Bettelheim, W.H. Brown, M.K. Campbell., S.O. Farrell
9th Engl. Ed. 2nd Italian Ed.
EdiSES
Metodi didattici
L'insegnamento verrà svolto offrendo 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.
Modalità verifica apprendimento
L'accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dall'Insegnamento questo anno prevede nuove modalità.
Gli studenti è auspicabile siano dtati di tablet o smart phone. A ciascun studente iscritto al I anno verrà assegnato un codice che consentirà l'accesso in rete ad una piattaforma che verrà utilizzata per svolgere dei test durante l'anno.
I test, prevalentementwe del tipo multiple choice sanno brevi, tempo di esecuzione max 20', verteranno su argomenti svolti nelle settimane precedenti e saranno proposti senza preavviso.
Alla fine del Corso si valuterà l'opportunità di svolgere
una prova scritta seguita sull'intero programma seguita, se si ottiene la sufficienza (18/30), da una prova orale.
La prova orale consisterà in domande: a) riguardanti eventuali errori commessi nella prova scritta; b) contenuti dell'insegnamento non menzionati nella prova scritta.
Nell'insieme, le verifiche previste pongono particolare attenzione 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.
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
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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