Obiettivi formativi
Obiettivi formativi del corso:
Il corso ha l’obiettivo di consentire allo studente di conoscere e comprendere la struttura elettronica dell’atomo e delle molecole sia inorganiche che organiche, incluso le macromolecole di interesse biologico. Lo studente dovrà comprendere:
1) come reagiscono le molecole,
2) il ruolo funzionale delle biomolecole che compongono la cellula, vista come unità elementare della materia vivente,
3) gli aspetti fondamentali del metabolismo cellulare.
Risultati dell'apprendimento:
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente al termine del corso dovrà dimostrare conoscenza e capacità di comprensione circa il nome e la corrispondente formula chimica delle sostanze 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 di insieme dei processi metabolici cellulari e del loro collegamento con il consumo e la produzione di energia. Dovrà apprendere le interconnessioni tra la chimica e la biologia.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Fondamenti di Chimica generale e inorganica.
Chimica organica: gruppi funzionali e loro reattività.
Biomolecole: amminoacidi e proteine; carboidrati semplici e complessi; lipidi.
Enzimi. Emoglobina.
Schema generale del metabolismo: vie cataboliche e anaboliche.
Ruolo dell’ATP. Respirazione cellulare e metabolismo dei carboidrati.
Cenni su metabolismo dei trigliceridi e degli amminoacidi.
Programma esteso
Programma
I) Prerequisiti di Chimica Generale
La costituzione della materia, elementi e composti. Le particelle fondamentali dell’atomo. Numero atomico e numero di massa. Peso atomico e peso molecolare. Isotopi. Ioni: cationi ed anioni.
La tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi di interesse biologico.
Elettronegatività e legame chimico: legame ionico e legame covalente. Polarità delle molecole. Valenza e numero di ossidazione.
Fondamenti di chimica inorganica: formule e nomi dei composti inorganici più comuni.
Il principio di conservazione della massa e della carica: bilanciamento di semplici reazioni. Concetto di mole, conversione da grammi a moli e viceversa, calcoli stechiometrici elementari.
Le soluzioni: principali modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni.
II) Programma del corso
- Acqua: proprietà chimiche e fisiche dell’acqua. Acqua come solvente: interazioni deboli nei sistemi acquosi. Dipoli e interazioni tra molecole diverse. Il legame a idrogeno. Osmosi. Ionizzazione dell’acqua. Acidi, e basi. Il pH. Le soluzioni tampone e loro funzione (significato) biologico
- Chimica del carbonio. Idrocarburi e gruppi funzionali di importanza biochimica. Formule di struttura delle molecole organiche e nomenclatura. L'isomeria delle molecole organiche. Cenni sui composti omociclici ed eterociclici e composti aromatici.
- Reazioni dei gruppi funzionali di importanza biochimica.
- Macromolecole biologiche:
1) Amminoacidi, legame peptidico e proteine. Cenni sulla struttura tridimensionale delle proteine. Relazioni struttura-funzione: mioglobina e emoglobina. Enzimi, cenni su coenzimi e cofattori.
2) Carboidrati semplici e complessi.
3) Lipidi: trigliceridi e fosfolipidi.
-Metabolismo Cellulare
- ATP come scambiatore di energia.
- La respirazione cellulare e il metabolismo dei carboidrati.
- Cenni sul metabolismo dei trigliceridi e degli amminoacidi.
Bibliografia
M.SAMAJA-R.PARONI, "CHIMICA E BIOCHIMICA per le lauree triennali dell'area biomedica". Ed. Piccin Nuova Libraria s.p.a. Padova.
Il materiale didattico (files .ppt delle lezioni frontali) verrà messo a disposizione degli studenti.
Metodi didattici
Durante le lezioni frontali verranno illustrati e discussi gli argomenti contenuti nel programma del modulo richiamando i concetti fondamentali richiesti nei prerequisiti.
Ricevimento degli studenti per chiarimenti ed esercitazioni.
Modalità verifica apprendimento
L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal modulo prevede una prova scritta con quiz a risposta multipla e domande aperte. La prova verterà su tutti gli argomenti trattati nel corso.
Mediante domande riguardanti i contenuti del corso verrà accertato se lo studente ha raggiunto l’obiettivo della conoscenza e della comprensione dei contenuti. Mediante la risoluzione di un bilanciamento delle reazioni chimiche verrà accertato se lo studente ha raggiunto l’obiettivo della capacità di applicare le conoscenze acquisite.
La valutazione degli elaborati attribuirà un peso maggiore alle domande aperte rispetto ai quiz.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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