Catalogo dei Corsi di studio

Il corso si svolge nel I semestre del I anno.
Lo scopo è far apprendere il significato del rapporto fra struttura e funzione nelle biomolecole.

Programma

PARTE INORGANICAInterazioni forti e deboli nella materia.Struttura dell'atomo; isotopi.Proprieta 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.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 il 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 a 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.Processi chimici visti all'equilibrio e nella loro dinamica.Reazioni chimiche: definizioni. 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.Acidi, basi, sali e tamponi.La reazione di autoprotolisi dell'acqua; il concetto del pH. Acidi e basi; forza degli acidi e delle 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.Trasferimento di elettroni e bioenergetica.Le reazioni di ossido-riduzione. Il numero di ossidazione. 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 ossido-riduzione nella biologia e nella medicina. Aspetti chimici della respirazione; le reazioni dell'ossigeno.PARTE ORGANICA E BIOCHIMICANomenclatura, forma e simmetria delle molecole organiche.Idrocarburi: alifatici (saturi e insaturi), lineari e ciclici; aromatici. Composti eterociclici.Geometria e forma delle molecole organiche.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 degli enzimi.Zuccheri.Natura chimica e stereoisomeria dei monosaccaridi; strutture cicliche e mutarotazione. Il legame glicosidico; disaccaridi; omopolisaccaridi; eteropolisaccaridi. Importanza biologica degli zuccheri.Lipidi.Acidi grassi. Mono-, di- e trigliceridi; fosfogliceridi e sfingolipidi; cenni sulla struttura delle membrane cellulari. Il colesterolo, i suoi esteri e i suoi derivati; cenni sulla loro importanza nella fisiologia dell'uomo.

Testi adottati

TESTI CONSIGLIATI
Introduzione alla Chimica. Un approccio concettuale. Bauer, Birk & Marks. Piccin, seconda edizione 2010
Chimica e Propedeutica Biochimica. Bettelheim, Brown, Campbell & Farrell. EdiSES 2011

Per gli esercizi:
Guida all’autovalutazione dell’apprendimento della chimica. Zonta et al. Esculapio Editore