Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Le nozioni apprese durante le scuole superiori saranno sufficienti per affrontare la disciplina, che verrà comunque spiegata anche nei suoi elementi di base.
Conoscenze e abilita' da acquisire:	L’insegnamento si propone di portare lo studente a conoscere: • le caratteristiche di atomi e molecole e i principi alla base del loro comportamento nei sistemi biologici • il tipo, le proprietà e la reattività delle diverse classi di composti organici • gli aspetti generali della struttura delle macromolecole di interesse biologico
Modalita' di esame:	L’esame consiste in una prova scritta costituita sia da quiz a risposta multipla che da domande alle quali lo studente deve rispondere con un breve testo, e da un’eventuale integrazione orale
Criteri di valutazione:	Il voto finale è il risultato della somma ponderata dei punteggi ottenuti nei quiz a scelta multipla e nelle domande aperte, e dall’esito dell’integrazione orale, qualora necessaria.
Contenuti:	CHIMICA GENERALE -Struttura e proprietà degli atomi, formazione delle molecole e loro interazioni Struttura dell'atomo, orbitali e sistema periodico. Peso atomico e molecolare. Legami chimici e valenza. Risonanza. Orbitali molecolari, ibridazione e geometria delle molecole. Isotopi. Forze intermolecolari. Forze di Van der Waals, interazioni elettrostatiche, interazioni idrofobiche; legame a idrogeno. -Soluzioni Solubilità; espressioni di concentrazione di una soluzione: molarità, normalità, frazione molare. Proprietà colligative; grado di dissociazione. Concetto di acido e di base. -Cinetica chimica Bilanciamento di una reazione; cinetiche di reazione e fattori che ne influenzano la velocità. Meccanismi di reazione. Energia di attivazione e catalisi. -Equilibri chimici Legge di azione di massa; equilibri chimici in soluzione; equilibri ionici; prodotto di solubilità. Equilibri acido-base Acqua come elettrolita; pH. Calcolo del pH; Neutralizzazione; idrolisi salina; curve di titolazione acido-base; sistemi tampone; i tamponi del sangue. -Processi di ossido-riduzione Reazioni di ossido-riduzione e numero di ossidazione: pile; potenziale normale redox; misura potenziometrica del pH. CHIMICA ORGANICA -Composti idrogenati del carbonio Alcani, alcheni e alchini: struttura e classificazione, nomenclatura I.U.P.A.C., reazioni. Dieni coniugati; polimerizzazione; polieni di interesse biochimico. Idrocarburi aromatici e risonanza. La sostituzione elettrofila. Alogenuri alchilici, polarità delle molecole e reazioni. -Composti ossigenati del carbonio Alcoli e fenoli: gruppo funzionale, reazioni come acidi e come basi; ossidazione degli alcoli e dei fenoli. Eteri: proprietà fisiche e chimiche. Aldeidi e chetoni: gruppo funzionale, reazione di addizione nucleofila, condensazione aldolica, ossidazione e riduzione. Acidi carbossilici: gruppo funzionale; reazioni chimiche. Derivati degli acidi carbossilici e loro significato biologico: alogenuri, anidridi, tioesteri, esteri, ammidi. -Composti azotati e solforati del carbonio Ammine; basicità e reazioni; ammine eterocicliche. Tioalcoli, disolfuri. -Isomeria Isomeri di struttura; conformeri; stereoisomeri cis-trans; stereoisomeri ottici; tautomeria. BIOCHIMICA STRUTTURALE -Glucidi Monosaccaridi: struttura chimica, reazioni e derivati. Oligosaccaridi riducenti e non-riducenti. Omopolisaccaridi. Eteropolisaccaridi. Glicosaminoglicani. Ruolo dei carboidrati nella bio-segnalazione. Determinazione del glucosio nei liquidi biologici. -Aminoacidi e proteine Aminoacidi: classificazioni e proprietà. Legame peptidico. Aminoacidi biologicamente attivi. Peptidi naturali. Proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Modificazioni post-traduzionali. Glicoproteine. Denaturazione e ripiegamento delle proteine. Organizzazione delle proteine: sequenze consenso e domini strutturali. Proteine fibrose e globulari. Esempi di patologie dovute ad alterazioni di proteine. Ormoni peptidici. Cooperatività e allosteria. Mioglobina ed emoglobina; struttura dell'eme. Emoglobina: legame eme-globina, ossigenazione, cooperatività e regolazione allosterica, effetto Bohr. Metaemoglobina, cianometaemoglobina, carbossiemoglobina. Emoglobine fetali e patologiche. Introduzione agli enzimi. Sito attivo. Esempi di relazione struttura-funzione. Tecniche biochimiche per lo studio delle proteine -Lipidi Lipidi semplici. Acidi grassi saturi e insaturi. Triacilgliceroli. Fosfolipidi. Glicolipidi. Composti isoprenoidi. Steroli e steroidi. Chilomicroni e lipoproteine. Vitamine liposolubili. Membrane biologiche: interazioni tra macromolecole
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Il corso è organizzato con lezioni teoriche frontali, lezioni teorico-pratiche, ed esercitazioni pratiche che prevedono la suddivisione degli studenti in piccoli gruppi.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	• F. A. Bettelheim, W. H. Brown, M. K. Campbell, S. O. Farrell, Chimica e Propedeutica Biochimica. Napoli: EdiSES, --. • Thomas M. Devlin, Biochimica con Aspetti Clinici. Napoli: EdiSES, --. • Santaniello etc., Principi di chimica generale e organica, Piccin • L.A. Pinna, Laboratorio di Chimica e Propedeutica Biochimica. Padova: Ed. Cortina, --. Nelson and Cox, I principi di Biochimica di Lehninger. --: Zanichelli, --.
Testi di riferimento: