Course Syllabus
Obiettivi
Il corso si prefigge di fornire allo studente le conoscenze teoriche essenziali di chimica generale, chimica organica, propedeutica biochimica e di chimica applicata alle problematiche odontoiatriche utili e necessarie per gli studi successivi del corso di laurea in Odontoiatria e Protesi Dentaria.
Nello specifico il corso si prefigge i seguenti obiettivi formativi:
- Comprensione della struttura degli atomi e delle molecole, delle caratteristiche dei legami chimici, delle proprietà dei gas e delle soluzioni.
- Comprensione dei concetti di equilibrio chimico e cinetica chimica e definizione dell'energia di attivazione nelle reazioni chimiche e delle proprietà di enzima, coenzima e substrato in relazione ai processi catalitici
- Comprensione dei principi della termodinamica e dei concetti di lavoro, di energia cinetica e di energia potenziale e spiegare le loro relazioni,
- Comprensione degli elementi di elettrochimica propedeutici allo studio della bioenergetica
- Comprensione dei concetti di acido e base, di pH e del suo significato in relazione ai processi biologici; le proprietà dei sistemi tampone.
- Comprensione e riconoscimento dei vari composti organici partendo dalla formula di struttura e in base al gruppo funzionale, conoscere i principali meccanismi di reazione e la loro importanza biologica.
- Comprensione e conoscenza delle caratteristiche chimiche dei composti organici di interesse biologico: lipidi, carboidrati, ammine e composti azotati; proteine e acidi nucleici
Contenuti sintetici
Conoscenze teoriche essenziali di chimica generale, chimica organica, propedeutica biochimica e di chimica applicata alle problematiche odontoiatriche utili e necessarie per gli studi successivi del corso di laurea in Odontoiatria e Protesi Dentaria.
Programma esteso
- Atomi: Struttura atomica, isotopi, configurazione elettronica e Tavola Periodica degli elementi
- Chimica Nucleare: Radioattività e reazioni nucleari
- Legame Chimico: Legame Ionico e Covalente. Legame idrogeno ed interazioni deboli.
- Reazioni ed Equazioni Chimiche: Bilanciamento e Principio di Conservazione della Massa. Stechiometria, Concentrazione e Molarità
- 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
- I catalizzatori: come modificano la velocità delle reazioni chimiche, Catalizzatori enzimatici e loro attività e specificità
- 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; interpretazione della spontaneità delle reazioni chimiche attraverso le funzioni di stato (entropia, entalpia, energia libera); Spontaneità delle reazioni di equilibrio
- 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
- Proprietà generali dei composti organici: proprietà chimico-fisiche
- Isomeria strutturale e stereoisomeria; Isomeri ottici e isomeri geometrici
- Struttura dei composti di coordinazione e loro importanza biologica
- Struttura e reattività 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
Frequenza obbligatoria al 70% di ogni attività
Gli insegnamenti verranno erogati in modalità "in presenza", salvo successive diverse disposizioni ministeriali legate all'emergenza pandemica
Materiale didattico
F.A. Bettelheim, W.H.Brown, M.K. Campbell, S.O. Farrell Chimica e Propedeutica Biochimica EdiSES
E. Santaniello, M. Alberghina, M. Coletta, S. Marini Principi di Chimica Generale e Organica Ed.PICCIN
A. Fiecchi, M. Galli Kienle, A. Scala Chimica e Propedeutica Biochimica Ed. Edi Ermes.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Non sono previste prove in itinere
La valutazione consisterà in una prova solo scritta (con orale facoltativo su richiesta o dello studente o del docente) che servirà ad accertare il livello di conoscenza e di comprensione degli argomenti trattati durante il corso e la capacità di saper risolvere i problemi.
Pertanto lo studente dovrà rispondere a:
- 3 Domande a Risposta Aperta (anche con esercizi numerici) riguardanti rispettivamente gli argomenti di chimica generale, chimica organica e composti biologici
- 10 Quiz a risposta multipla (5 risposte di cui una sola esatta)
Orario di ricevimento
Su appuntamento (e-mail) presso l'Edificio U28, I piano
Sustainable Development Goals
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 rational approach to the knowledge of medical sciences.
Detailed program
ATOMS AND ATOMIC STRUCTURE -Isotopes, electronic configuration Periodic Table of the elements -Nuclear Chemistry, Radioactivity and nuclear reactions - Chemical Bond: Ionic and Covalent Bond. Hydrogen bond and weak interactions - Chemical Reactions and Equations: Balance and Principle of Mass Conservation. Stoichiometry, Concentration and Molarity
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.
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
Lesson in attendance, subject to any ministerial changes following the COVID pandemic situation
Textbook and teaching resource
F.A. Bettelheim, W.H.Brown, M.K. Campbell, S.O. Farrell Chimica e Propedeutica Biochimica EdiSES
E. Santaniello, M. Alberghina, M. Coletta, S. Marini Principi di Chimica Generale e Organica Ed.PICCIN
A. Fiecchi, M. Galli Kienle, A. Scala Chimica e Propedeutica Biochimica Ed. Edi Ermes.
Semester
First Semester
Assessment method
There are 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:
3 Open Response Questions (also with numerical exercises) concerning the topics of general chemistry, organic chemistry, biological compounds respectively
10 Single-answer quiz with 5 answers, of which only one is correct
In case of Covid-19 emergency, exams will be online. They will be carried out using the Proctoring/Respoundus 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
