Propedeutica biochimica e fisica on line

Oggetto:

Propedeutica biochimica e fisica on line

Oggetto:

Propaedeutic biochemistry and online physics

Oggetto:

Anno accademico 2020/2021

Codice dell'attività didattica

SVE0168

Docenti

Dott. Silvia Mioletti (Responsabile)
Prof. Francesco Massaro (Affidatario)
Dr. Francesco Turci (A contratto)

Anno

1° anno

Periodo didattico

--- Seleziona ---

Tipologia

Corso integrato

Crediti/Valenza

SSD dell'attività didattica

BIO/10 - biochimica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)

Modalità di erogazione

Mista

Lingua di insegnamento

Italiano

Modalità di frequenza

Obbligo frequenza 80% delle ore esercitative

Tipologia d'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:

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.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Al 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.

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 (18 ore) è suddiviso in 15 ore di didattica frontale e 3 ore di esercitazioni collettive in aula.

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..)

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

MD Propedeutica Biochimica I

Le 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.

Oggetto:

Attività di supporto

Ripassi pre esame e chiarimenti/approfondimenti sugli argomenti dei moduli su richiesta, previo appuntamento via mail (singoli o piccoli gruppi).

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.

Descrizione

Testi consigliati e bibliografia

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

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

- Harold Hart et al. - Chimica Organica - 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

Per approfondimenti

- Bruno Botta - Chimica organica - edi-ermes

Fisica

- Ezio Ragozzino- Elementi di Fisica-EdiSES.

Per approfondimenti

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

Oggetto:

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico.

The teaching activity modalities may vary according to the limitations imposed by the current health crisis. In any case, the distance learning method is guaranteed for the entire academic year.

Oggetto: