Obiettivi formativi
L' obiettivo formativo è quello di fornire le informazioni essenziali della chimica generale, organica e della biochimica necessarie allo studente per comprendere le basi chimiche della vita, i principi strutturali e di funzionamento delle molecole di interesse biologico; i processi metabolici fondamentali, le loro interazioni e regolazioni.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
ATOMI E TAVOLA PERIODICA: Costituzione della materia, elementi e composti. Le particelle fondamentali dell'atomo. Numero atomico e numero di massa. Peso atomico e peso molecolare. Isotopi. Ioni: cationi ed anioni. Orbitali atomici e configurazione elettronica degli elementi. La tavola periodica. Le proprità periodiche degli elementi descritte in base alla loro configurazione elettronica.
LEGAME CHIMICO E REAZIONI CHIMICHE: Elettronegatività. Il legame chimico: legame ionico e legame covalente. Valenza e numero di ossidazione. Formule e nomi dei composti inorganici e organici più comuni e di rilevante interesse biologico. Polarità delle molecole: interazioni idrofobiche, dipolo-dipolo e ione-dipolo; il legame a idrogeno. La forma delle molecole: formule brute e formule di struttura. Il principio di conservazione della massa e della carica: bilanciamento delle reazioni chimiche. Energia di legame. Scambi energetici in una reazione chimica: entalpia. Reazioni spontanee e non spontanee: entropia ed energia libera.
LE SOLUZIONI E CENNI DI STECHIOMETRIA: Le soluzioni acquose: le proprietà dell'acqua come solvente. Il concetto di idrolisi: elettroliti forti e deboli. La pressione osmotica e le altre proprietà colligative delle soluzioni. La mole e la massa molecolare. I diversi modi di esprimere la concentrazione di una soluzione, calcolo della concentrazione di una soluzione. Diluizioni. Cenni di calcolo ponderale nelle reazioni chimiche. Acidi e basi. Il pH. Le soluzioni tampone e la loro funzione biologica.
COMPOSTI ORGANICI: I composti del carbonio suddivisi in base ai gruppi funzionali più comuni. Formule di struttura delle molecole organiche. L'isomeria nelle molecole organiche. Le reazioni dei gruppi funzionali più comuni. I composti omociclici ed eterociclici. I composti aromatici. I meccanismi di reazioni delle reazioni organiche più comuni.
MACROMOLECOLE: Amminoacidi e legame peptidico. Cenni sulla struttura tridimensionale delle proteine e loro funzione. Enzimi, cenni su coenzimi e cofattori. Lipidi e vitamine liposolubili. I fosfolipidi e le membrane biologiche. Carboidrati semplici e complessi. La struttura delle macromolecole più comuni.
METABOLISMO CELLULARE: Schema generale del metabolismo cellulare. Il metabolismo dei carboidrati. Cenni sul metabolismo dei trigliceridi. La respirazione cellulare. Cenni sulla digestione come prima fase del catabolismo dei nutrienti.
Programma esteso
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Bibliografia
Massimo Stefani e Niccolò Taddei
Modulo di Chimica e Biochimica: Chimica, Biochimica e Biologia Applicata
Zanichelli
D. Sadava, H. Craig Heller, G. H. Orians, W.K. Purves, D.M. Hills
Biologia. La cellula
Zanichelli
Metodi didattici
Lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
prova scritta seguita da prova orale
Altre informazioni
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