- Oggetto:
- Oggetto:
Propedeutica biochimica e fisica on line
- Oggetto:
Propaedeutic biochemistry and online physics
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- SVE0168
- Docenti
- Silvia Mioletti (Responsabile)
Francesco Massaro (Affidatario)
Maura Tomatis (Affidatario) - Anno
- 1° anno
- Periodo
- --- Seleziona ---
- Tipologia
- Corso integrato
- Crediti/Valenza
- 10
- SSD attività didattica
- BIO/10 - biochimica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina) - Erogazione
- Mista
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Obbligo frequenza 80% delle ore esercitative
- Tipologia esame
- Scritto più orale obbligatorio
- Prerequisiti
-
E' necessario possedere conoscenze sulla classificazione della materia: elementi, composti, sistemi omogenei ed eterogenei, componenti dell'atomo, tavola periodica, masse atomiche, moli e massa molare,molecole e composti, nomenclatura chimica, composizione percentuale. Classificazione e nomenclatura dei composti organici in base alla struttura molecolare e ai gruppi funzionali. Concetto di isomeria. Formula minima, molecolare, di struttura, contratta. Scissione omolitica ed eterolitica. Reagenti elettrofilie nucleofili. Sono prerequisiti indispensabili i concetti di matematica elementare, la conoscenza delle principali unità di misura del Sistema Internazionale e la conversione da multipli a sottomultipli e la capacità di impostare semplici esercizi numerici.Students must have knowledge on the classification of matter: elements, compounds, homogeneous and heterogeneous systems, components of the atom, periodic table, atomic masses, moles and molar mass, molecules and compounds, chemical nomenclature, percentage composition. Classification and nomenclature of organic compounds based on molecular structure and functional groups. Isomerism concept. Minimal formula, molecular, of structure, contracted. Homolytic and heterolytic splitting. Nucleophilic electrophilic reagents. The concepts of elementary mathematics, the knowledge of the main units of measurement of the International System and the conversion from multiples to submultiples and the ability to set simple numerical exercises are indispensable prerequisites.
- Propedeutico a
- VET0006 - Biochimica
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Fornire le competenze chimiche di base affinché si acquisisca familiarità con la terminologia chimica, la formazione dei legami, gli equilibri in soluzione, le nozioni basilari riguardanti la chimica dei composti del carbonio, con particolare riferimento alla struttura, nomenclatura e reattività dei principali gruppi funzionali, nonchè le caratteristiche strutturali delle più importanti molecole organiche di interesse biologico, allo scopo di poter correttamente interpretare i processi biologici e i fenomeni naturali. Il modulo di Fisica si propone di fornire le conoscenze dei principi fisici di base necessari alla comprensione dei processi fisiologici caratteristici degli organismi viventi, e di sviluppare la capacità di comprendere e utilizzare in pratica le espressioni formali delle relazioni quantitative tra le grandezze fisiche.The course aims to provide basic chemical skills to become familiar with chemical terminology and to understand the structural characteristics of the most important organic molecules of biological interest and the reactions underlying physiological processes (which will be studied in the Biochemistry course).Provide the fundamentals of classical physics necessary for a better understanding of the physiological processes occurring in human being and animals and for the use of quantitative relations between physical quantities.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONEAl termine del corso, si dovrà dimostrare di aver acquisito le conoscenze necessarie a comprendere la struttura degli atomi, a leggere la tavola periodica e prevedere le proprietà chimiche e fisiche degli elementi, a saper interpretare e scrivere le formule di composti ionici e molecolari, a saper comprendere la natura dei composti organici e inorganici, la loro formazione, composizione e nomenclatura, a saper bilanciare le reazioni chimiche e utilizzarle nei calcoli stechiometrici (reazioni di equilibrio, ossido riduzioni, acido-base), la natura delle diverse forme della materia, le proprietà delle soluzioni acquose, e le teorie che descrivono il comportamento di acidi e basi, la natura e le caratteristiche dello stato di equilibrio. Si dovranno conoscere le caratteristiche e le proprietà chimiche dei composti organici di interesse biologico (glicidi, lipidi, proteine, nucleotidi). Infine, si dovrà dimostrare di possedere le conoscenze basilari dei principi della fisica necessari a comprendere il funzionamento degli organismi viventi. Dopo aver seguito il modulo di Fisica si dovranno possedere le conoscenze necessarie per lo studio dei problemi fisici di cinematica e dinamica, nonchè le basi per affrontare lo studio di fenomeni legati alla fluidodinamica ed alla termodinamica.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Si dovrà essere in grado di descrivere le principali reazioni dei diversi gruppi funzionali in base alle loro caratteristiche chimiche, gestire i concetti fondamentali della stereochimica, anche mediante l'ausilio di modellini molecolari nelle esercitazioni pratiche. Si dovrà iniziare a comprendere la relazione delle varie molecole di interesse biologico con le altre discipline. Durante le esercitazioni pratiche, svolte a piccoli gruppi in laboratorio, si dovranno acquisire manualità, coordinamento e consapevolezza nelle varie operazioni e si prenderà confidenza con i principali strumenti di un laboratorio chimico (es. pipette graduate automatiche e manuali, agitatori magnetici, bilance analitiche e tecniche, spettrofotometri). Si dovrà essere in grado di risolvere semplici esercizi proposti, dimostrando di avere capacità di ragionamento logico e proprietà di linguaggio. Per il modulo di fisica dovranno essere apprese le tecniche necessarie per risolvere problemi con metodi analitici.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
At the end of the course, students will be able to read the periodic table, recognize inorganic compounds, and predict the chemical properties of the elements and the type of reactions they can give rise to.The students will also be able to write the formulas of ionic and molecular compounds, to balance chemical reactions and use them in stoichiometric calculation. They will know the characteristics and chemical properties of organic compounds of biological interest (glycides, lipids, proteins, nucleotides). Finally, they will have acquired the basic knowledge of the principles of physics necessary to understand the functioning of living organisms. After following the physics module of the course students will have the required knowledge to investigate problems of kinematics and dynamics in addition to the ability to address the study of phenomena related to fluidodynamics and thermodynamics.
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Students will be able to describe the main reactions of the different functional groups according to their chemical properties, manage the basic concepts of stereochemistry, helped in the practical use of molecular models. They will have to start to understand the relationship of the various molecules of biological interest with the other disciplines. During practical exercises, carried out in small groups in the laboratory, students will acquire dexterity, coordination and awareness in the various operations and become familiar with the main tools of a chemical laboratory (eg automatic and manual graduated pipettes, magnetic stirrers, analytical and technical scales , spectrophotometers) and, through direct collaboration with the classmates and the teacher, will be able to solve simple "problem solving" exercises on the tracks provided by the teacher, demonstrating that they have the capacity for logical reasoning and language properties. For the physics module, students will be develop the necessary techniques to solve basic problems via anlytical solutions.
- Oggetto:
Programma
MD Propedeutica biochimica I- Natura atomica della materia.
- Elementi di struttura dell'atomo.
- Funzione d'onda e densità di probabilità.
- Orbitali atomici e numeri quantici.
- Atomi polielettronici e proprietà periodiche degli elementi.
- Legame chimico.
- Elettronegatività e polarità dei legami.
- L'approccio di Lewis. Geometrie molecolari e teoria della minima repulsione (VSEPR).
- Teoria del legame di valenza. Risonanza, ibridazione. Forze intermolecolari. Stati di aggregazione della materia: stato gassoso, liquido e solido e loro caratteristiche.
- Passaggi di stato e diagrammi di stato.
- Stechiometria e reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, il calcolo della mole, quantità di reagenti e di prodotti; reagente limitante.
- Soluzioni: generalità, concentrazione, proprietà colligative.
- Acidi e basi forti e deboli, definizioni di acido-base secondo le teorie di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis.
- Equilibrio chimico, costanti di equilibrio e legge di azione di massa.
- Equilibri in soluzione acquosa, prodotto ionico dell'acqua, pH, pOH, acidi e basi forti e deboli, pH delle soluzioni saline, soluzioni tampone.
MD Propedeutica biochimica II
- Idrocarburi. Benzene e composti aromatici.
- Eterocicli aromatici e non aromatici.
- Alcoli, fenoli, tioli, eteri ed epossidi.
- Aldeidi e chetoni.
- Ammine.
- Acidi carbossilici e derivati: esteri, anidridi, ammidi.
- Isomeria costituzionale e stereoisomeria.
- Reazioni di combustione e di sostituzione radicalica.
- Reazioni di sostituzione e di addizione elettrofila e nucleofila.
- Glicidi: monosaccaridi e principali derivati, disaccaridi, polisaccaridi. Glucosidi e legame glicosidico.
- Lipidi: acidi grassi, lipidi semplici e complessi. Steroidi.
- Protidi: principali aminoacidi e loro classificazione. Legame peptidico. Proteine, loro principali funzioni e organizzazione strutturale . Denaturazione.
- Basi azotate, nucleosidi e nucleotidi. Cenni sulla struttura primaria dei polinucleotidi.
MD Fisica
Panoramica delle leggi della fisica classica rilevanti per la fisiologia degli organismi viventi.
In particolare:
- concetti di grandezza fisica, misura ed errore
- leggi fondamentali della dinamica con applicazioni al moto e alla statica degli animali
- concetti di energia e lavoro in vista dello studio del metabolismo
- elementi di dinamica dei fluidi con applicazioni alla cirolazione sanguigna
- leggi della termodinamica e dei gas
- nozioni di elettricità rilevanti per applicazioni biochimiche e fisiologiche
Argomenti delle esercitazioni
Esercitazioni sugli aspetti quali-quantitativi delle reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, reazioni redox, resa di reazione, calcoli stechiometrici, nomenclatura. Costruzione di alcune strutture molecolari organiche mediante l'ausilio di modellini molecolari e determinazione dei piani e dei centri di simmetria. Reazioni sul potere riducente dei monosaccaridi.
MD Propaedeutic Biochemistry I
- Atomic nature of matter.
- Atomic structure.
- The periodic table and the properties of the elements.
- Atomic orbitals and quantum numbers. Multi-electron atoms and periodic properties of elements.
- Chemical bond.
- Electronegativity and polarity of bonds.
- The Lewis' approach.
- Molecular geometry and valence shell electron pair repulsion (VSEPR) theory.
- Valence bond theory.
- Resonance and hybridization.
- Intermolecular forces.
- States of matter: gas, liquid and solid, and their characteristics.
- Phase transitions and states diagram of matter.
- Chemical reactions and stoichiometry, chemical equation balancing, chemical equilibrium, mole calculations, amount of reactants and products; limiting reagent.
- Solutions: background information, concentration, colligative properties.
- Strong and weak acids and bases, definition of acids and bases according to the theories of Arrhenius, Brønsted-Lowry and Lewis.
- Chemical equilibrium, equilibrium constants and law of mass action.
- Equilibria in aqueous solutions, ionic product, pH, pOH, strong and weak acids and bases, pH of salt solutions, buffer solutions.
Exercises
- Nomenclature
- Qualitative and quantitative aspects of chemical reactions
- Chemical equation balancing and reaction yield
- Preparation of solutions
- pH calculation
MD Propaedeutic Biochemistry II
- Systematic chemistry of alkanes, alkenes, alkynes, alcohols, and ethers.
- Benzene and aromatic compounds. Heterocycles.
- Combustion and radical substitution.
- Substitution reactions, electrophilic and nucleophilic addition.
- Alcohols, phenols, thiols, ethers and epoxides. Stereochemistry. Aldehydes and ketones. Amines. Carboxylic acids and derivatives: esters, anhydrides, amides.
- Carbohydrates: monosaccharides and main derivatives, disaccharides, polysaccharides. Glucosides and glycosidic bond.
- Lipids. Steroids.
- Proteins: main amino acids and their classification. Peptides and peptide bond. Proteins and their main functions. Structural organization of proteins. Denaturation of proteins.
- Nitrogenous bases, nucleosides and nucleotides. Notes on the primary structure of the polynucleotides.
Exercises
- Construction of simple organic structures with molecular models
- Reactions on the reducing power of monosaccharides.
MD Physics
Overview of physical laws relevant for a better understanding of the physiological aspects discussed in the upcoming courses. In particular, the main arguments that will be presented can be listed as:
- mechanics with applications to statics of animals
- basic concepts underlying the definition of energy discussing examples related to the metabolism
- fluid dynamics with applications to the blood flow
- thermodynamics
- fundamentals of electromagnetism with biochemical applications
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Il modulo di Propedeutica Biochimica I (30 ore) è articolato in 28 ore di didattica frontale e 2 ore di esercitazioni collettive in aula (esercizi di stechiometria).Il modulo di Propedeutica Biochimica II (40 ore) comprende 35 ore di didattica frontale e 5 ore di attività esercitativa svolta nei laboratori didattici a piccoli gruppi.
Il modulo di Fisica online ha le lezioni disponibili sul sito web di START@UniTO:
i moduli inerenti il corso sono:
1. Metodo scientifico; 2. Meccanica; 3. Fluidi; 4. Termodinamica; Elettromagnetismo (fino al potenziale elettrostatico inlcuso)
Nel corso delle lezioni teoriche sono somministrati alcuni test di autovalutazione per la verifica dell'apprendimento delle nozioni acquisite fino a quel momento. Durante le esercitazioni a piccoli gruppi vengono proposti dei semplici problemi che possono essere risolti praticamente con l'ausilio di modellini molecolari, formulari o mediante l'utilizzo di metodiche di laboratorio e strumentazione specifica (spettrofotometro, pipette automatiche, pHmetri, ecc..)
Propaedeutic Biochemistry I (30 hours) is divided into 28 hours of theoretical aspects teaching plus 2 hours of group classroom exercises (stoichiometry).
Propaedeutic Biochemistry II (40 hours) includes 35 hours of theoretical aspects teaching plus 5 hours of practical laboratory exercises in small groups.
Physics online has all lessons available on the website START@UniTO:
where all the following modules must be studied to prepare the final exam:
1. Scientific method; 2. Mechanics; 3. Fluids; 4. Thermodynamics; Eletromagnetism (up to electric potential)
During the theoretical lessons some self-assessment tests are given to the students to verify the learning of the concepts acquired up to that moment. During small group exercises, simple problems are proposed that can be solved practically with the aid of molecular models, forms or through the use of laboratory methods and specific instrumentation (spectrophotometer, automatic pipettes, pH meters, etc.).
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
MD Propedeutica Biochimica ILe conoscenze acquisite sono verificate mediante un'unica prova scritta contenente esercizi di stechiometria e domande aperte di teoria. Nel caso di esito positivo della prova scritta (punteggio maggiore o uguale a 18/30), sarà possibile sostenere su richiesta un colloquio orale volto ad accertare la padronanza dei principali concetti di chimica inorganica. In caso di superamento della prova orale il voto finale, espresso in trentesimi, sarà la media delle due prove. In caso di mancato superamento della prova orale, si dovrà sostenere nuovamente la prova scritta.
MD Propedeutica Biochimica II
Prerequisito: superamento del MD Propedeutica Biochimica I.
I risultati dell'apprendimento dei principali concetti di chimica organica e delle molecole di interesse biologico vengono valutati mediante colloquio orale sugli argomenti specificati nel programma e svolti a lezione. Per il colloquio orale si hanno a disposizione fino 30 punti.
MD Fisica
Le conoscenze relative al modulo di Fisica vengono accertate mediante una prova scritta a risposte multiple nella quale si dovrà dimostrare di aver acquisito la capacità operativa di risolvere semplici problemi di fisica concernenti gli argomenti svolti a lezione. Per la prova scritta si hanno a disposizione fino a 30 punti.
N.B. il punteggio finale del corso integrato si ottiene calcolando la media ponderata sui 3 crediti di Fisica, 3 crediti di Propedeutica Biochimica I e 4 crediti di Propedeutica Biochimica II.
Propaedeutic biochemistry and physics
Assessment of the Integrated Course consists in a written and in an oral test. The written test concerns topics of Propaedeutic Biochemistry I and Physics whereas the oral examination concerns topics of Propaedeutic Biochemistry II. The written and the oral tests have to be attended in the same session and the oral test can be accessed after passing the written test within the same session. In the event of not passing the test of one of the three MDs, the student must take the entire exam in a subsequent appeal. More in detail:
MD Propaedeutic Biochemistry I
The acquired knowledge is verified through a written test containing 2 stoichiometry exercises and 8 multiple choice theory questions (from 3 to 5 choice options, which include only one correct answer, at least one partially correct answer and at least one incorrect answer). The theory questions will be associated with a score of 3 in case of correct answer, 1.5 in case of partially correct answer and 0 in case of wrong answer or no answer. The exercises will be assigned 3 or 0 points for correct and incorrect answers, respectively.
MD Propaedeutic Biochemistry II
The learning outcomes of the major concepts of organic chemistry and biological molecules are evaluated by discussion on the topics specified in the program and during the lessons.
MD Physics
The exam includes a series of written exercises with multiple choices to test if the student assimilates the physical concepts taught during the course.
N.B. The CI has a total of 10 CFU and the final score is obtained by calculating the weighted average on 6 credits of the written test (concerning 3 credits of the topics of the MD Physics and 3 credits of the topics of the MD Propedeutica Biochimica I) and on 4 credits of the oral test concerning the topics of the MD Propedeutica Biochimica II. For each test, the minimum score for passing must be 18/30.
- Oggetto:
Attività di supporto
Ripassi pre esame e chiarimenti/approfondimenti sugli argomenti dei moduli su richiesta, previo appuntamento via mail (singoli o piccoli gruppi).Clarification / further information on the topics of the course at the request of the students by appointment via e-mail (individual or small groups).Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Chimica Medica e propedeutica Biochimica
- Anno pubblicazione:
- 2017
- Editore:
- Zanichelli
- Autore:
- Tiziana Bellini
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Materiale didattico presentato durante il corso, necessariamente integrato con un libro di testo, ad esempio:
Propedeutica Biochimica I
- Whitten K.W., Davis R.E., Peck M.L., Stanley G.G. - Chimica- Piccin
- Michelin Lausarot P., Vaglio G.A.- Stechiometria per la chimica generale- Piccin
- Atkins, P.W. - General Chemistry - Scientific American Books
Propedeutica Biochimica II
- T.Bellini- Chimica medica e propedeutica biochimica-Zanichelli
- Bruno Botta (curatore) - Chimica organica essenziale - edi-ermes
- J. McMurry - Fondamenti di Chimica Organica -IV Ed. Italiana -Zanichelli
- D.Klein - Fondamenti di Chimica Organica - Pearson
- W.H. Brown., T. Poon - Introduzione alla Chimica Organica- V Ed. - EdiSES
- K.J. Denniston-J.J. Topping-R.L. Caret- Chimica generale, Chimica organica, Propedeutica biochimica- McGraw-Hill
Fisica
- Ezio Ragozzino- Elementi di Fisica-EdiSES.
Per approfondimenti
- J. Jewett, R. Serway- Principi di Fisica-EdiSES
- Oggetto:
Note
I collegamenti alle pagine di MOODLE su cui viene caricato il materiale didattico sono riportati nelle schede dei singoli Moduli Didattici.Links to the pages of MOODLE on which the teaching material is uploaded are published in the pages of single Teaching Modules.- Oggetto:
Moduli didattici
- Fisica on line (SVE0168C)
- Propedeutica biochimica I (VET0003C)
- Propedeutica biochimica II (VET0003B)
- Registrazione
- Aperta
- Oggetto:
