CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA canale 6
Docente coordinatore e verbalizzante: MARZIA ARESE
Obiettivi formativi
Comprensione delle basi chimico-fisiche dei fenomeni biologici
Dimostrare una solida comprensione dei principi fondamentali della chimica, inclusi i concetti di struttura atomica, legami chimici, e proprietà delle molecole.
Spiegare i principi biochimici fondamentali quali la struttura e la funzione delle biomolecole e le interazioni molecolari.
Capacità Cognitive
Analizzare e interpretare dati sperimentali in campo chimico e biochimico applicando concetti teorici appresi nel corso.
Integrare conoscenze chimiche e biochimiche per comprendere i meccanismi di azione dei farmaci e le basi molecolari delle malattie.
Capacità Pratiche e Professionalità
Applicare le conoscenze acquisite per interpretare dati di laboratorio, formulare ipotesi e trarre conclusioni valide.
Comunicare in modo chiaro e accurato i contenuti e i concetti appresi, sia in forma grafica che verbale, utilizzando terminologia scientifica appropriata.
Abilità Trasversali
Lavorare in gruppo in modo collaborativo per risolvere problemi.
Dimostrare capacità di adattamento e apprendimento autonomo, continuando a sviluppare le proprie competenze nel campo della chimica e della biochimica, anche dopo la laurea in Medicina.
Risultati di apprendimento attesi
Risultati di apprendimento in conformità con il D.M. No. 418 del 30/05/2025, Syllabus_CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA.
https://www.mur.gov.it/it/atti-e-normativa/decreto-ministeriale-n-418-del-30-05-2025
Prerequisiti
In osservanza al D. M. n. 418 Syllabus_CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA:
sono richieste conoscenze di matematica, fisica, chimica e biologia che rispondono alla
preparazione promossa dalle istituzioni scolastiche che organizzano attività educative e didattiche coerenti
con le Indicazioni nazionali per i licei e con le linee guida per gli istituti tecnici e per gli istituti professionali
Programma dell’insegnamento
In osservanza al D. M. n. 418 del 30/05/2025, Syllabus_CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA:
- Interazioni forti e deboli della materia.
Natura dell’atomo; isotopi. Proprietà generali degli elementi; tavola periodica degli elementi. Natura del legame chimico; ibridazione degli orbitali atomici. Concetto di molecola. Nomenclatura e struttura dei principali composti inorganici di interesse biomedico. (debito formativo. 1 CFU)
- Concentrazione e proprietà delle soluzioni.
Sistemi omogenei: i gas; relazioni tra volume, pressione, temperatura e quantità di materia; concetto di mole e numero di Avogadro. Stati condensati della materia: i liquidi (e loro equilibrio con la fase gassosa). Transizioni di fase. Proprietà dell’acqua.
Miscugli e soluzioni; unità di misura della concentrazione del soluto nelle soluzioni. Le interazioni intermolecolari; legame idrogeno, interazioni idrofobiche e forze di Van der Waals; loro ruolo nei sistemi di importanza biomedica. Proprietà delle soluzioni; osmosi e pressione osmotica; sua importanza in medicina. Solubilità dei gas nei liquidi e sua importanza ai fini degli scambi respiratori. Trattamento quantitativo dei principali aspetti dei gas e delle soluzioni. (1 CFU)
- Processi chimici visti all’equilibrio e nella loro dinamica.
Reazioni chimiche: definizione. Conservazione di massa, energia e carica elettrica. Reversibilità. Concetti di entalpia, entropia ed energia libera.
Equilibrio chimico omogeneo ed eterogeneo; costante di equilibrio e legge d’azione delle masse; principio dell’equilibrio mobile. Equilibrio chimico in processi biomedici. La velocità delle reazioni chimiche; costante di velocità; effetto della temperatura sulla costante di velocità. Catalisi. Implicazioni biomediche della catalisi: enzimi e modello di Michaelis e Menten per la catalisi enzimatica. Trattamento quantitativo degli aspetti più rilevanti dello stato di equilibrio. (1,5 CFU)
- Acidi, basi, sali e sistemi tamponati.
La reazione di autoprotolisi dell’acqua; il concetto di pH. Acidi e basi; forza degli acidi e delle basi; idrolisi salina. Le soluzioni tampone. Indicatori di pH; tamponi biologici; titolazioni acido-base. Trattamento quantitativo degli equilibri ionici. (2 CFU)
- Trasferimento di elettroni ed energetica dei processi naturali.
Potenziali di ossidoriduzione; cenni sul funzionamento delle pile elettrochimiche; equazione di Nernst; misura potenziometrica del pH; altre misure potenziometriche di interesse biomedico. Importanza delle reazioni di ossidoriduzione nella biologia e nella medicina. Le reazioni dell’ossigeno e la respirazione cellulare. (0,5 CFU)
-Nomenclatura, forma e simmetria delle molecole organiche.
Idrocarburi: alifatici (saturi ed insaturi), lineari e ciclici; aromatici. Composti eterociclici. Geometria e forma delle molecole organiche. Isomeria. Gruppi funzionali e cenni sulle loro reazioni caratteristiche. Nomenclatura IUPAC delle molecole organiche. (1 CFU)
- Amminoacidi e proteine.
Proprietà stereochimiche ed acido-base degli amminoacidi. Legame peptidico e catene polipeptidiche. Legame disolfuro. Le proteine: strutture primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Meccanismi del ripiegamento tridimensionale delle proteine; denaturazione e rinaturazione delle proteine. Il sito attivo. (1 CFU)
-Zuccheri.
Natura chimica e stereoisomeria dei monosaccaridi; strutture cicliche e mutarotazione. Il legame glicosidico; disaccaridi; omopolisaccaridi; eteropolisaccaridi. Importanza biologica degli zuccheri. (0,5 CFU)
- Lipidi.
Acidi grassi; mono-, di- e trigliceridi; fosfogliceridi; cenni sulla struttura delle membrane cellulari. Il colesterolo, i suoi esteri ed i suoi derivati; cenni sulla loro importanza nella fisiologia dell’uomo. (0,5 CFU)
- Acidi Nucleici.
I nucleotidi,, i nucleosidi, le basi puriniche e pirimidiniche.
Testi di riferimento
- FA Bettelheim et al; Chimica e Propedeutica biochimica, Edises.
- T Bellini; Chimica Medica e Propedeutica Biochimica, Zanichelli.
- L Binaglia & B Giardina; Chimica e Propedeutica Biochimica, McGrawHill.
- KJ Denniston et al; Chimica Generale, Chimica Organica, Propedeutica Biochimica, McGrawHill.
- S Marini et al; Chimica e Propedeutica Biochimica, Piccin.
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali in presenza e online sui concetti e leggi teoriche descritte nel D.M. No. 418, Syllabus_CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA, associate a esercizi in classe per monitorare la progressione delle conoscenze e delle competenze acquisite.
dettaglio della pianificazione delle lezioni descritto in: https://www.uniroma1.it/sites/default/files/field_file_allegati/orariochimica_polorosa.pdf
Frequenza
obbilgatoria con rilevazione presenze (cineca)
in aula e online.
Modalità di esame
in conformità con il D.M. No. 418 del 30/05/2025, Syllabus_CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA.
Esempi di domande
- Qual'è il Volume occupato da 88 g di CO2 alla temperatura di 273°K e alla pressione di 760 mmHg?
A) 44,8 L
B) 4,48 L
C) 2 L
D) 448 ml
- Aggiungendo 0,5 L di soluzione 0,1M di fruttosio a 0,5 Ldi soluzione acquosa di acido acetico 0,1M si osserva:
A) una diminuzione dell'osmolarità della soluzione
B) la formazione di un sistema tampone
C) l'abbassamento del punto di gelo
D) un aumento del pH
- Se ad una soluzione 0,1 M di un acido debole monoprotico HA (Ka = 10-3; V = 1 litro) vengono aggiunte 0,05 moli di idrossido di calcio. Il pH della soluzione:
A) sarà >7 a causa della formazione di un sale basico
B) sarà fortemente basico per l'eccesso di ioni idrossido
C) sarà determinato attraverso la formula di Henderson Hasselbach
D) sarà acido
Programmazione delle attività didattiche
- struttura atomica, isotopi, RMN
- radioattività; tavola periodica
- ulteriori lezioni programmate come indicato nel syllabus (D.M. 418)
Obiettivi per lo sviluppo sostenibile - Agenda ONU 2030
- Anno accademico2026/2027
- Corso di studio a cui afferisce l’insegnamentoMedicina e chirurgia "B" - Roma Azienda Policlinico Umberto I
- Codice insegnamento10622049
- Anno e semestre1º anno - 1º semestre
- TipologiaBasic educational activities
- AmbitoB_02. Struttura, funzione e metabolismo delle molecole d'interesse biologico
- SSDBIO/10
- Presenza obbligatoriaNo
- LinguaITA
- CFU6 CFU
- Durata complessiva75 ore
- Distribuzione delle ore75 classroom hours