- Oggetto:
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Chimica e biochimica
- Oggetto:
Anno accademico 2009/2010
- Docente
- Prof. Tiziana CREPALDI (Docente Titolare dell'insegnamento)
- Insegnamento integrato
- Crediti/Valenza
- 2
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Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Fornire le conoscenze di base della chimica generale, inorganica ed organica necessarie per comprendere le proprietà dei componenti della materia vivente
Descrivere la composizione della materia, la struttura e la configurazione elettronica degli atomi, anche dimostrando di conoscere la tavola periodica degli elementi.
Descrivere le proprietà fisiche-chimiche delle particelle.
Spiegare i processi che sono alla base delle principale reazioni chimiche (idrolisi, saturazione, ossidazione, ecc).
Spiegare la struttura molecolare degli idrocarburi, dei composti aromatici e descrivere le reazioni che sono alla base della reattività degli alcoli, dei composti con il gruppo carbonilico (acidi carbossilici, aldeidi e chetoni), le ammine, i tiocomposti, al fine di poter comprendere successivamente le reazioni che governano le principali vie metaboliche.
Descrivere le proprietà fisiche delle molecole nello spazio cellulare ed extracellulare.
Eseguire la misurazione della pressione osmotica di una soluzione a diverse concentrazioni e spiegare il suo ruolo nel mantenimento dellomeostasi cellulare.
Calcolare il pH di una soluzione.
Elencare le coppie tampone più importanti biologicamente e spiegare il loro ruolo nellinfluenzare il pH di una soluzione.
Spiegare le proprietà biologiche delle proteine e degli altri componenti cellulari (esempio lemoglobina e il suo ruolo nel trasporto dei gas).
Descrivere le principali vie metaboliche, cataboliche e anaboliche, e il trasferimento di energia (il ciclo dellATP, la glicolisi, il ciclo dellacido citrico e la via dei pentoso fosfati, le reazioni di ossidoriduzione).- Oggetto:
Programma
1) Struttura della materia. L’ atomo: elettrone, protone e neutrone. Numero atomico. Numero di massa. Isotopi. Configurazione elettronica degli elementi. La tavola periodica di Mendeleev. Correlazione tra riempimento dei livelli e sottolivelli elettronici con la disposizione degli elementi nella tavola periodica. Livello (o guscio) di valenza. Elettroni di valenza e reattività chimica, regola dell'ottetto. Elettronegatività.
2) Molecole. Il legame chimico. Legame covalente e legame ionico. Legami deboli: legame ad idrogeno, proprietà fisico-chimiche dell’acqua, forze di Van der Waals. Reazioni di ossido-riduzione (Redox): agenti ossidanti e riducenti. Coppie redox. Importanza biologica delle reazioni di ossido riduzione. Formula grezza (o molecolare), formula strutturale (o di Lewis), formula empirica (o minima). Regole di nomenclatura di composti ionici e covalenti.
3) Elementi di chimica inorganica: ossidi, basi, acidi e sali. Proprietà dei derivati dell'ossigeno: ione ossido, anione perossido, anione superossido. Ossidi acidi: anidride carbonica, monossido di carbonio, anidride nitrosa e nitrica, ossido nitroso e nitrico, biossido di azoto, anidride solforosa e solforica. Ossiacidi derivati dagli ossidi acidi e corrispondenti anioni: acido carbonico, acido nitroso e nitrico, acido solforoso e solforico, acido ortofosforico e pirofosforico.
4) Peso atomico, peso molecolare, mole, numero di Avogadro, massa di formula. Calcoli stechiometrici applicati alle sostanze solide: conversione moli in grammi e viceversa. Solubilità di una sostanza. Misure della concentrazione di una soluzione. Calcoli stechiometrici applicati alle soluzioni: modalità di preparazione di una soluzione, conversione tra le varie misure di concentrazione, calcolo della diluizione. Osmolarità; soluzioni isotoniche, ipotoniche, ipertoniche; preparazione di una soluzione fisiologica; controllo dell'osmolarità e applicazioni biomediche.
4) Reazioni chimiche irreversibili e reversibili. Equilibrio chimico. Costante di equilibrio e legge di azione di massa. Equilibri in soluzione acquosa. Equilibrio di dissociazione dell’acqua: prodotto ionico dell’acqua (Kw). Dissociazione di acidi e basi forti. Equilibri di dissociazione di acidi e basi deboli: costante di dissociazione acida (Ka) e basica (Kb). Forza degli acidi e delle basi. Il pH. Il pH di soluzioni di acidi e basi forti. Le soluzioni tampone: controllo del pH. Tamponi fisiologici. Cinetica chimica: cenni. Catalizzatori biologici:enzimi.
5) Chimica organica: Idrocarburi alifatici saturi e insaturi. Idrocarburi aromatici. Generalità su: alcoli, tioalcoli, amine, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e derivati (amidi , esteri e tioesteri). Cenni sui disinfettanti.
6) Glucidi: aldosi e chetosi. Monosaccaridi (ribosio, glucosio e fruttosio), oligosaccaridi (disaccaridi: lattosio, maltosio e saccarosio), polisaccaridi (amido, cellulosa e glicogeno).
7) Il significato dell’ATP. Glicolisi. Gluconeogenesi. Metabolismo del glicogeno, controllo ormonale (insulina e glucagone).
8) Il metabolismo energetico, in presenza e assenza di ossigeno. Ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa. I radicali. Funzioni del ciclo dei pentosi.
9) Lipidi (lipidi di riserva e strutturali: acidi grassi saturi e insaturi, trigliceridi, fosfolipidi e colesterolo). ll metabolismo dei lipidi. Digestione e trasporto dei lipidi, lipoproteine. Ossidazione degli acidi grassi. Chetogenesi.
10) Struttura e significato funzionale delle proteine. Gli aminoacidi e la loro classificazione, aminoacidi essenziali e non essenziali, principali caratteristiche chimiche, legami fra gli aminoacidi Metabolismo azotato-sintesi e catabolismo delle proteine e delle basi azotate. L’emoglobina e il suo ruolo nel trasporto dei gas. Gli enzimi. Il collageno.
VEDI ANCHE MATERIALE DIDATTICO
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Sackeim G.I. & Lehman D.D.: Chimica per le Scienze Biomediche, EdiSES
Pelley J.W. : Biochimica, Elsevier Masson - Oggetto:
Note
ESAME: SCRITTO E ORALE- Oggetto: