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BIOCHIMICA
Obiettivi formativi
Il corso ha lo scopo di fornire informazioni essenziali sulla struttura dell’atomo, con particolare riguardo alla struttura elettronica che ne definisce le proprietà chimiche. Dovrà saper descrivere la struttura delle molecole sia inorganiche che organiche, incluso le macromolecole di interesse biologico. Lo studente dovrà apprendere come reagiscono le molecole ed acquisire una conoscenza sul ruolo funzionale delle biomolecole che compongono la cellula, vista come unità elementare della materia vivente. Lo studente dovrà inoltre comprendere gli aspetti fondamentali del metabolismo cellulare.
Prerequisiti
Knowledge of the following topics.
The constitution of matter, elements and compounds. The fundamental particles of the atom. Atomic number and mass number. Atomic weight and molecular weight. Isotopes. Ions: cations and anions.
The periodic table and the electronic configuration of the elements of biological interest.
Electronegativity and chemical bonding: ionic and covalent bonding. Polarity of the molecules. Valence and oxidation number.
Fundamentals of inorganic chemistry: formulas and names of the most common inorganic compounds.
The principle of conservation of mass and charge: Balance of simple chemical reactions (oxidation-reduction and salting). Mole concept, conversion from grams to moles and vice versa, stoichiometry elementary. The solutions: what is a solution, the main ways of expressing the concentration of solutions.
Contenuti dell'insegnamento
) Prerequisiti di Chimica
La 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.
La tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi di interesse biologico.
Elettronegatività e legame chimico: legame ionico e legame covalente. Polarità delle molecole. Valenza e numero di ossidazione.
Fondamenti di chimica inorganica: formule e nomi dei composti inorganici più comuni.
Il principio di conservazione della massa e della carica: bilanciamento di semplici reazioni. Concetto di mole, conversione da grammi a moli e viceversa, calcoli stechiometrici elementari.
Le soluzioni: principali modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni.
II) Programma del corso
- Acqua: proprietà chimiche e fisiche dell’acqua. Acqua come solvente: interazioni deboli nei sistemi acquosi. Dipoli e interazioni tra molecole diverse. Il legame a idrogeno. Osmosi. Ionizzazione dell’acqua. Acidi, e basi. Il pH. Le soluzioni tampone e loro funzione (significato) biologico
- La chimica del carbonio. Idrocarburi e gruppi funzionali di importanza biochimica. Formule di struttura delle molecole organiche e nomenclatura. L'isomeria delle molecole organiche. Cenni sui composti omociclici ed eterociclici e composti aromatici.
- Le reazioni dei gruppi funzionali di importanza biochimica.
- Le macromolecole biologiche:
a) Amminoacidi, legame peptidico e proteine. Cenni sulla struttura tridimensionale delle proteine. Relazioni struttura-funzione: mioglobina e emoglobina. Enzimi, cenni su coenzimi e cofattori.
b) Carboidrati semplici e complessi.
c) Lipidi: trigliceridi e fosfolipidi.
II) Il Metabolismo Cellulare
- ATP come scambiatore di energia.
- La respirazione cellulare e il metabolismo dei carboidrati.
- Cenni sul metabolismo dei trigliceridi e degli amminoacidi.
Programma esteso
- Acqua: proprietà chimiche e fisiche dell’acqua. Acqua come solvente: interazioni deboli nei sistemi acquosi.
- Dipoli e interazioni tra molecole diverse. Il legame a idrogeno.
- Osmosi.
- Ionizzazione dell’acqua. Acidi, e basi. Il pH. Le soluzioni tampone e loro funzione/significato biologici
- Chimica del carbonio.
- Idrocarburi saturi ed insaturi, gruppi funzionali di importanza biochimica. Formule di struttura delle molecole organiche e nomenclatura. L'isomeria ottica e geometrica delle molecole organiche. Cenni sui composti omociclici ed eterociclici e composti aromatici.
- Reazioni dei gruppi funzionali di importanza biochimica.
- Macromolecole biologiche.
1) Amminoacidi, legame peptidico e proteine. Cenni sulla struttura tridimensionale delle proteine. Relazioni struttura-funzione: mioglobina e emoglobina. Enzimi, cenni su coenzimi e cofattori.
2) Carboidrati semplici e complessi.
3) Lipidi: trigliceridi e fosfolipidi.
- Metabolismo Cellulare.
- ATP come scambiatore di energia.
- La respirazione cellulare e il metabolismo dei carboidrati.
- Cenni sul metabolismo di trigliceridi e amminoacidi.
Bibliografia
ntroduzione alla Biochimica di Lehninger
David L. Nelson, Michael M. Cox
Zanichelli
Modulo di Chimica e Biochimica: Chimica, Biochimica e Biologia Applicata
Massimo Stefani e Niccolò Taddei
Zanichelli
Metodi didattici
lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
esame scritto e orale
Attività Padre
Altri insegnamenti
ANNO DI CORSO: 1
ANNO DI CORSO: 2
ANNO DI CORSO: 3

