Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Medicina Veterinaria

Propedeutica biochimica e fisica

Anno accademico 2012/2013

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Moduli didattici
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Fornire agli studenti le competenze chimiche di base affinché acquistino 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 guidare lo studente a individuare i principi fisici che regolano il rapporto dell’organismo vivente con l’esterno e i processi fisiologici che si svolgono al suo interno, richiamando (o fornendo) le conoscenze fisiche fondamentali che permettono l’espressione formale di relazioni quantitative tra le variabili.

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente dovrà dimostrare di avere conoscenze sulla struttura degli atomi, saper leggere una tavola periodica, interpretare e scrivere le formule di composti ionici e molecolari; dovrà essere in grado di bilanciare una reazione, capire la differenza tra legame ionico e legame covalente e prevedere, in base alla formula molecolare, le principali caratteristiche di un composto chimico nonché avere chiare le proprietà delle soluzioni. Dovrà saper comprendere la natura e le caratteristiche dello stato di equilibrio. Inoltre dovrà saper riconoscere i diversi gruppi funzionali dei composti organici e la formula di semplici molecole in cui sono presenti, saperne descrivere le principali reazioni, avere chiari i concetti fondamentali della stereochimica, aiutato, nelle esercitazioni pratiche, dall’utilizzo di modellini molecolari. Lo studente dovrà avere chiare le caratteristiche e le proprietà chimiche dei composti organici di interesse biologico (glicidi, lipidi, proteine, nucleotidi) e comprenderne la relazione con altre discipline. Durante le esercitazioni pratiche, svolte a piccoli gruppi in laboratorio, lo studente dovrà aver acquisito manualità, coordinamento e consapevolezza nelle varie operazioni e aver preso confidenza con i principali strumenti di un laboratorio chimico (es. pipette graduate automatiche e manuali, agitatori magnetici, bilance analitiche e tecniche, spettrofotometro) e, mediante collaborazione diretta con i compagni e il docente, sarà in grado di risolvere semplici esercizi di "problem solving" su tracce fornite dal docente.  Nella prova scritta e nel colloquio orale dovrà dimostrare di avere capacità di ragionamento logico e proprietà di linguaggio.Lo studente dovrà anche aver acquisito le conoscenze basilari dei principi della Fisica necessari per la comprensione del funzionamento degli organismi viventi. In laboratorio lo studente dovrà aver acquisito manualità, coordinamento e consapevolezza nelle varie operazioni e aver preso confidenza con i principali strumenti di un laboratorio chimico (es. pipette graduate automatiche e manuali, agitatori magnetici, bilance analitiche e tecniche, spettrofotometro). Nelle prove scritte e nel colloquio orale dovrà inoltre dimostrare di avere capacità di ragionamento logico e proprietà di linguaggio.

Programma

MD Propedeutica biochimica I

Stechiometria e reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, il calcolo della mole, quantità di reagenti e di prodotti; resa delle reazioni; stechiometria delle reazioni in soluzione. Struttura atomica e periodicità, legame chimico, risonanza, geometria molecolare, orbitali atomici ibridi. Stati di aggregazione della materia: stato gassoso, liquido e solido e loro caratteristiche. Teoria cinetica, passaggi di stato, diagrammi di stato. Soluzioni: generalità, concentrazione, proprietà colligative. Acidi e basi, definizioni di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis. Cinetica chimica ed equilibrio chimico, costanti di equilibrio e legge di azione di massa. Equilibri in soluzione acquosa, costante di equilibrio, prodotto ionico dell’acqua, pH, pOH, acidi e basi forti e deboli, pH delle soluzioni saline, titolazioni, indicatori, soluzioni tampone.

 MD Propedeutica biochimica II

Il programma prevede lo studio di alcani e cicloalcani, alcheni, alchini. Polieni. Isomeria conformazionale e geometrica. Benzene e composti aromatici. Eterocicli. Principali reazioni degli idrocarburi: reazioni di combustione e di sostituzione radicalica, formazione degli alogenuri alchilici, reazioni di sostituzione e di addizione elettrofila e nucleofila. Alcoli, fenoli, tioli, eteri ed epossidi. Stereoisomeria. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici e derivati: esteri, anidridi, ammidi. Ammine. 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. Peptidi e legame peptidico. Proteine e loro principali funzioni. Organizzazione strutturale delle proteine. Denaturazione delle proteine. Basi azotate, nucleosidi e nucleotidi. Ceni sulla struttura primaria dei polinucleotidi.

 Argomenti delle esercitazioni

Esercitazioni sugli aspetti quali–quantitativi delle reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, reazioni redox, resa della 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. Esercitazioni in laboratorio con l’obiettivo di iniziare gli studenti alla manualità sperimentale, mediante semplici esperimenti sulla stechiometria delle reazioni, l’analisi volumetrica e l’equilibrio chimico. Reazioni sul potere riducente dei monosaccaridi.

 MD Fisica

Il modulo è costituito da lezioni ed esercitazioni sui seguenti argomenti: lo studio del moto degli animali, lo studio dell’energetica e del metabolismo, la fisica della circolazione sanguigna e della respirazione, i processi di scambio tra compartimenti liberi e separati da membrane (diffusione, osmosi, potenziali elettrici cellulari, ecc.), i meccanismi fisici che presiedono all’udito e alla visione. Tutti gli argomenti vengono affrontati con particolare attenzione alla loro applicazione agli animali e alla specie-specificità delle loro caratteristiche.

 MODALITA’ D’ ESAME

MD Propedeutica Biochimica I

Prova scritta: calcoli stechiometrici, domande aperte e /o a risposta multipla seguita da eventuale prova orale.

MD Propedeutica Biochimica II

Prerequisito: superamento del MD  Propedeutica Biochimica I

Colloquio orale sugli argomenti specificati nel programma e svolti a lezione

 MD Fisica

Prova scritta consistente in risoluzione di esercizi e domande relative alla teoria.

- Rippa M., Piazzini S., Pettinari C., La chimica di Rippa, Bovolenta/ Zanichelli, 2005

- Giamello E., Battezzati L.,Bolis V., Fubini B., Atomi molecole materiali, Loescher

- Petrucci R.H., Harwood W.S., Chimica generale, Piccin

- Burns R.A., Fondamenti di chimica, EdiSES

- Michelin Lausarot P., Vaglio G.A., Stechiometria per la chimica generale, Piccin

- John McMurry, Fondamenti di Chimica Organica, Zanichelli

- Harold Hart et al., Chimica organica, Zanichelli

- Binaglia L. Giardina B., Chimica e propedeutica biochimica, McGrawHill

- John McMurry, Chimica Organica, Piccin

- Dispense del modulo di fisica: Una fisica … bestiale. Disponibili presso CLU, via Ormea, Torino

- D. Scannicchio, Fisica Biomedica, Edises

Note

Nessuna propedeuticità

Moduli didattici

• Fisica
• Propedeutica biochimica I
• Propedeutica biochimica II

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