Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Medicina Veterinaria

Propedeutica biochimica e fisica

Propaedeutic biochemistry and physics

Anno accademico 2014/2015

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Attività di supporto
• 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 fornire allo studente 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.

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.

Modalità di insegnamento

Lezioni teoriche in aula ed esercitazioni pratiche a piccoli gruppi nei laboratori didattici.

Modalità di verifica dell'apprendimento

 MD Propedeutica Biochimica I

Le conoscenze acquisite sono verificate mediante una prova scritta basata su 7 domande (a risposta aperta, esercizi di stechiometria e problemi) seguita da colloquio orale volto ad accertare la padronanza dei principali concetti di chimica inorganica presentati a lezione. Per poter accedere alla prova orale occorre totalizzare almeno 18 punti nella prova scritta. Nella prova orale si hanno a disposizione altri 12 punti per un punteggio finale tra prova scritta e prova orale fino a 30 punti.

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 lo studente 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.

Attività di supporto

Ripassi pre esame e chiarimenti/approfondimenti  sugli argomenti dei corsi  su richiesta degli studenti previo appuntamento via mail ( singoli o piccoli gruppi)

Programma

MD Propedeutica biochimica I

Stechiometria e reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, il calcolo della mole, quantità di reagenti e di prodotti; 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, 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. Cenni 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 fornisce una panoramica delle leggi della fisica classica rilevanti per la fisiologia degli organismi viventi. In particolare saranno trattati: i concetti di grandezza fisica, misura ed errore; le leggi fondamentali della dinamica con applicazioni al moto e alla statica degli animali; i concetti di energia e lavoro in vista dello studio del metabolismo; elementi di dinamica dei fluidi con applicazioni alla cirolazione sanguigna; le leggi della termodinamica e dei gas; nozioni di elettricità rilevanti per applicazioni biochimiche e fisiologiche.

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

Altri testi consultabili

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

- Zanello P., Gobetto R., Zanoni R.- Conoscere la chimica-  CEA

Propedeutica Biochimica II

- J. McMurry - Fondamenti di Chimica Organica –IV Ed.  Italiana – Zanichelli

- Harold Hart et al. – Chimica Organica – Zanichelli

- Bruno Botta (curatore) – Chimica organica essenziale- edi-ermes

Altri testi consultabili

 - Binaglia-Giardina – Chimica e Propedeutica Biochimica- McGrawHill

 - K.J. Denniston-J.J. Topping-R.L. Caret- Chimica generale, Chimica organica, Propedeutica biochimica– McGraw-Hill

Fisica

- Ezio Ragozzino- Elementi di Fisica-EdiSES.

- J. Jewett, R.  Serway- Principi di Fisica-EdiSES.

Note

Nessuna propedeuticità

Moduli didattici

• Fisica
• Propedeutica biochimica I
• Propedeutica biochimica II

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