Course Syllabus
Obiettivi
Lo studente deve acquisire le conoscenze su: Atomi: e legami, proprietà della materia, aspetti qualitativi e quantitativi delle reazioni chimiche. Reazioni di equilibrio. Catalisi delle trasformazioni chimiche. Aspetti energetici delle reazioni chimiche. Acidi, basi e soluzioni tampone. Sistemi tampone biologici. Classificazione, struttura, reattività e proprietà generali dei composti organici finalizzate alla interpretazione dei processi biochimici.
Composti di rilevante interesse biologico. Polimeri biologici.
Contenuti sintetici
Il corso si prefigge di fornire allo studente gli strumenti necessari alla comprensione dei processi vitali a livello molecolare e le basi per identificare i legami causa - effetto dei processi chimici più rilevanti per il curriculum degli studi e la professione del medico. Queste conoscenze costituiranno la base elementare per l’interpretazione delle complesse reazioni che rappresentano la vita e saranno finalizzate ad introdurre lo studente al metodo scientifico, di tipo induttivo.
Programma esteso
REAZIONI DI EQUILIBRIO - L’equilibrio chimico - Posizione dell’equilibrio, costante di equilibrio e fattori che le influenzano - La cinetica delle reazioni chimiche - Velocità di reazione e fattori che la influenzano CATALISI DELLE TRASFORMAZIONI CHIMICHE - catalizzatori: come modificano la velocità delle reazioni chimiche -Catalizzatori enzimatici e loro attività e specificità ASPETTI ENERGETICI DELLE REAZIONI CHIMICHE - Elementi di elettrochimica: potenziali redox e spontaneità delle reazioni di ossidoriduzione -Elementi di termodinamica: stato di un sistema, funzioni di stato e variabili termodinamiche, trasformazioni termodinamiche. -Elementi di termodinamica: interpretazione della spontaneità delle reazioni chimiche attraverso le funzioni di stato (entropia, entalpia, energia libera) -Spontaneità delle reazioni di equilibrio
ACIDI E BASI -Equilibri acido-base: definizioni di acido e base, forza degli acidi e delle basi in acqua; calcolo approssimato del pH - Acidità e basicità di soluzioni saline - Soluzioni tampone e loro potere tampone - I sistemi tampone del sangue
CONCETTI DI CHIMICA ANALITICA
CLASSIFICAZIONE, PROPRIETÀ GENERALI DEI COMPOSTI ORGANICI FINALIZZATE ALLA INTERPRETAZIONE DEI PROCESSI BIOCHIMICI - Proprietà chimico-fisiche - Isomeria strutturale e stereoisomeria – Isomeri ottici e isomeri geometrici - Struttura dei composti di coordinazione e loro importanza biologica
STRUTTURA, NOMENCLATURA E REATTIVITA’ DEI COMPOSTI ORGANICI - Idrocarburi, Alcoli, tioalcoli e analoghi; Amine, Composti carbonilici Acidi carbossilici e derivati degli acidi carbossilici, Composti polifunzionali
COMPOSTI DI RILEVANTE INTERESSE BIOLOGICO - Lipidi,
Carboidrati, Aminoacidi, Nucleotidi.
POLIMERI BIOLOGICI Polisaccaridi, Peptidi e Proteine, Acidi nucleici
Prerequisiti
Nessuno
Modalità didattica
Lezioni frontali, esercitazioni, laboratori
Frequenza obbligatoria al 70% di ogni attività
Materiale didattico
F.A. Bettelheim, W.H.
Brown, M.K. Campbell, S.O. Farrell Chimica e Propedeutica Biochimica EdiSESA.
Fiecchi, M. Galli Kienle, A. Scala Chimica e Propedeutica Biochimica Ed. Edi Ermes.
E. Santaniello, M. Alberghina, M. Coletta, S. Marini Chimica propedeutica alle scienze bio-mediche Ed. PICCIN
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
No prove in itinere
La valutazione consisterà in una prova scritta che servirà ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati durante il corso e di saper risolvere i problemi. Per questi moduli lo studente dovrà rispondere a:
CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA e PROTEOMICA
4 Domande a Risposta Aperta (anche con esercizi numerici) riguardanti rispettivamente gli argomenti di chimica generale, chimica organica, composti biologici e proteomica
15 Quiz a risposta singola con 5 risposte di cui una sola esatta
Attraverso questa parte scritta verrà valutata la capacità espositiva e di sintesi.
Prova orale su valutazione dei docenti (colloquio di discussione sullo scritto)
La prova orale servirà a chiarire criticità emerse dalla prova scritta ed a verificare le capacità di comunicazione dello studente e verterà sugli argomenti oggetto della prova scritta.
Nel periodo di emergenza Covid-19 gli esami orali e scritti saranno solo telematici. Verranno svolti utilizzando la piattaforma WebEx e Proctoring. Nella pagina e-learning dell'insegnamento verrà riportato un link pubblico per l'accesso all'esame di possibili spettatori virtuali.
Orario di ricevimento
Su
appuntamento (e-mail) presso l'Edificio U28, I piano
Aims
The student must achieve the knowledge on: Atomic structure, Chemical bonds, Solutions. Chemical reactions and catalysis. Energy aspects of chemical reactions.Acids and basis and buffer solutions. Organic compounds and functional groups: structural properties of organic molecules and chemical reactivity. The compounds of life: carbohydrates, amino acids, nucleotides, lipids. Proteins. Polysaccharides. Nucleic acids.
Contents
The primary goal of the course is to provide the tools for the understanding of the complex reactions that represent the molecular basis of life and to give to the student the basis to identify the cause-effect relations of the most important chemical processes for the curriculum and the work of a physician. This knowledge will form the primary basis for a rationale approach to the knowledge of medical sciences.
Detailed program
BALANCE REACTIONS - Chemical equilibrium - Position of equilibrium, equilibrium constant and factors influencing it - The kinetics of chemical reactions - Speed of reaction and factors influencing it CATALYSIS OF CHEMICAL TRANSFORMATIONS - catalysts: how they modify the speed of chemical reactions - Enzyme catalysts and their activity and specificity
ENERGY ASPECTS OF CHEMICAL REACTIONS - Elements of electrochemistry: potential redox and spontaneity of redox reactions - Thermodynamic elements: state of a system, status functions and thermodynamic variables, thermodynamic transformations. - Thermodynamic elements: interpretation of the spontaneity of chemical reactions through the functions of state (entropy, enthalpy, free energy) -Spontaneity of equilibrium reactions.
ACIDS AND BASES - Acid-base balances: acid and base definitions, strength of acids and bases in water; approximate pH calculation - Acidity and basicity of salt solutions. Solution buffer and their buffering power - Blood buffer systems.INTRODUCTION TO ANALYTICAL CHEMISTRY
CLASSIFICATION, GENERAL PROPERTIES OF ORGANIC COMPOUNDS FINALIZED TO THE INTERPRETATION OF BIOCHEMICAL PROCESSES - Physico-chemical properties - Structural isomerism and stereoisomerism - Optical isomers and geometric isomers - Structure of coordination compounds and their biological importance
STRUCTURE, NOMENCLATURE AND REACTIVITY OF ORGANIC COMPOUNDS - Hydrocarbons, alcohols, thioalcohols and analogues; Amines, Carbonyl compounds Carboxylic acids and carboxylic acid derivatives, Polyfunctional compounds
COMPOUNDS OF RELEVANT BIOLOGICAL INTEREST - Lipids, Carbohydrates, Amino Acids, Nucleotides
BIOLOGICAL POLYMERS Polysaccharides, Peptides and Proteins, Nucleic Acids
Prerequisites
None
Teaching form
Lectures, exercises, laboratories
It is required 70%
course attendance
During the Covid-19 emergency period, lessons will take place in mixed mode: partial presence and asynchronous / synchronous videotaped lessons with some events in physical presence.
Textbook and teaching resource
F.A. Bettelheim, W.H. Brown, M.K. Campbell, S.O. Farrell Chimica e Propedeutica Biochimica EdiSES
A. Fiecchi, M. Galli Kienle, A. Scala Chimica e Propedeutica Biochimica Ed. Edi Ermes.
E. Santaniello, M. Alberghina, M. Coletta, S. Marini Chimica propedeutica alle scienze bio-mediche Ed. PICCIN
Semester
First semester
Assessment method
No ongoing tests
The evaluation will consist of a written test that will be used to ascertain the level of knowledge and ability to understand the topics covered during the course and to be able to solve problems.
For these modules the student will have to answer:
4 Open Response Questions (also with numerical exercises) concerning the topics of general chemistry, organic chemistry, biological compounds and proteomics, respectively
15 Single-answer quiz with 5 answers, of which only one is correct
Through this written test, the expositive and synthesis skills will be evaluated.
Oral examination on the evaluation of the teachers (discussion of the written test) The oral test will serve to clarify critical issues emerged from the written test and to verify the communication skills of the student and will focus on the topics covered by the written testDuring Covid-19 emergency period, oral and written exams will only be online. They will be carried out using the WebEx platform and the Proctoring system.
A public link for access to the examination of possible virtual spectators will be reported on the e-learning page of the course.Office hours
By
appointment (e-mail) at Building U28, I floor