Nozioni di base sugli stati della materia, il significato delle formule chimiche e delle equazioni chimiche, basi elementari di nomenclatura chimica, uso dell'analisi dimensionale (unità di misura).
Scopo del corso è di fornire agli studenti, oltre che alcuni basilari concetti della chimica generale necessari per affrontare qualunque problema riguardante il comportamento della materia, gli strumenti per la comprensione della biologia cellulare e della fisiologia. Saranno perciò affrontati principalmente gli aspetti della chimica generale riguardanti le interazioni fra atomi e fra molecole, responsabili della coesione della materia e delle sue proprietà fisiche, e inoltre i principi generali dell'equilibrio chimico, che spieghino l'evoluzione dei sistemi chimici e chimico-fisici. La chimica organica verrà trattata con particolare riguardo alla nomenclatura e alle principali modalità di reazione delle sostanze organiche, modalità che si ritrovano nei processi biochimici oggetto dell'ultima parte del corso.
Atomo e proprietà periodiche. Legami chimici: legame covalente, legame ionico, cenni al legame metallico; forze intermolecolari.
Mole, agente limitante, stechiometria.
Termochimica e calorimetria. Termodinamica: i tre principi, l'entalpia, l’entropia e l’energia libera. Equilibri omogenei ed eterogenei, passaggi di stato e diagrammi di stato.
Equilibri in soluzione: acidi e basi forti e deboli, idrolisi salina. Soluzioni tampone. Equilibri di solubilità. Sistemi a due componenti: legge di Raoult e distillazione. Proprietà colligative.
Bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione. Potenziali standard di riduzione. Pile; legge di Nernst. Corrosione e protezione dei materiali metallici.
Cinetica e catalisi.
Cenni di chimica organica: nomenclatura e terminologia, aromaticità, chiralità. Principali tipi di reazioni organiche: addizioni e sostituzioni elettrofile e nucleofile, eliminazioni.
Biochimica: carboidrati e polisaccaridi; amminoacidi, proteine ed enzimi; lipidi; nucleotidi e acidi nucleici; anabolismo e catabolismo: la glicolisi, il ciclo di Krebs, la fosforilazione ossidativa, metabolismo degli acidi grassi, catabolismo delle proteine.
Chimica e Fondamenti di Biochimica
Manuale Create
McGraw Hill
Tavola periodica degli elementi
ed. Idelson-Gnocchi
ISBN 8810200000
Lezioni frontali sugli argomenti oggetto del programma.
Limitatamente alle parti di chimica generale e di chimica organica, le lezioni saranno seguite da esercitazioni, anche numeriche, allo scopo di esemplificare ed applicare quanto presentato nelle lezioni.
Parte scritta sulla chimica generale e organica: due prove in itinere, una all'inizio di novembre e una all'inizio di gennaio, oppure una prova scritta generale su tutto il programma. Se delle due prove in itinere una sola fosse sufficiente (18/30), nel solo appello di gennaio è possibile recuperare solo l'altra anziché sostenere la prova completa. Gli studenti che superano la parte scritta sotto forma di prove in itinere devono necessariamente sostenere l'orale nell'appello di gennaio. Da febbraio in avanti la prova scritta è solo quella completa su tutto il programma.
Le prove in itinere, della durata di 1 ora, constano di 5 (o 6) domande, valutate ciascuna fino a 6 (oppure 5) punti, per un punteggio massimo di 30/30. La prova scritta completa, della durata di 90 minuti, consta di 10 domande, ciascuna delle quali è valutata fino a 3 punti. Tutte le domande hanno lo stesso valore. Non vi sono penalità per le risposte sbagliate.
La sufficienza (18/30) nella parte scritta costituisce ammissione alla parte orale, che verte sugli argomenti di biochimica. Il voto finale terrà conto sia del voto dello scritto che di quello dell'orale, pur senza esserne la media esatta.
E' disponibile sulla piattaforma Moodle del materiale didattico in forma di dispense, oltre ad una serie di esercizi interattivi di autovalutazione. Lo si può trovare alla voce "Chimica" per quanto riguarda gli argomenti di chimica generale, e alla voce "Chimica organica e biochimica" per i restanti argomenti. Sul sito del corso sono anche disponibili numerosi temi d'esame proposti negli anni passati.
Basic notions on the states of matter, the meaning of chemical formulas, chemical equations, chemical nomenclature for binary compounds, use of dimensional analysis.
Aim of the course is to provide the students with some basic notions of general chemistry, necessary to challenge any problem concerning the behaviour of matter; besides, to provide also basic concepts essential for the comprehension of cellular biology and physiology. Therefore, the main aspects to be addressed will be: interactions between atoms and molecules, which are responsible for cohesion and physical properties of matter; general principles of chemical equilibrium, to explain the evolution of chemical and physico-chemical systems. Organic chemistry will mainly deal with nomenclature and modes of reactions of organic substances, reactions which will be found in the biochemical processes which represent the subject of the last part of the course.
Atom structure and periodic properties. Chemical bonds: covalent, ionic and metallic bonds; intermolecular forces.
Mole, stoichiometry.
Thermochemistry and calorimetry. Thermodynamics: the three principles, enthalpy, entropy and free energy. Homogeneous and heterogeneous equilibria, state transitions and phase diagrams.
Equilibria in aqueous solution: strong and weak acids and bases, hydrolysis. Buffer solutions. Solubility equilibria. Two-component systems: Raoult law and distillation. Colligative properties.
Balancing of oxido-reduction reactions. Standard reduction potentials. Batteries; Nernst law. Corrosion and protection of metallic materials.
Kinetics and catalysis.
Basis of organic chemistry: nomenclature, terminology and simbology, aromaticity, chirality. Main types of organic reactions: nucleophilic and electrophilic additions and substitutions, eliminations.
Biochemistry: carbohydrates and polysaccharides; aminoacids, proteins and enzymes; lipids; nucleotides and nucleic acids; Anabolism and catabolism: glycolysis, Krebs cycle, oxidative phosphorylation, metabolism of fatty acids, catabolism of proteins.
Samaja-Paroni
Chimica e Biochimica
Piccin
Tavola periodica degli elementi
ed. Idelson-Gnocchi
ISBN 8810200000
Lessons on the various subjects included in the program.
The lessons concerning general chemistry and organic chemistry will be followed by exercises, aimed to exemplify and apply concepts presented in the lessons.
Written part on general and organic chemistry: two partial tests, one at the beginning of November and the other at the beginning of January, or a test on the whole program of general and organic chemistry. If only one of the partial tests is sufficient (18/30), it will be possible, only in January, to repeat the insufficient test instead of sustaining the general exam on the whole program. Students who pass the written part as partial tests must in any case sustain the oral part in January. From February on, the written exam will be in any case on the whole program.
The partial tests, whose duration will be 1 hour, will be constituted by 5 (or 6) questions, valued up to 6 (or 5) points each, to a maximum of 30/30. The complete final test, whose duration will be 90 minutes, is constituted by 10 questions, each valued up to 3 points. All questions have the same value. There is no penalty for wrong answers.
Sufficiency (18/30) in the written part will grant admission to the oral part, concerning biochemistry. The final vote will be determined by taking into consideration both the results of the written and oral parts, though it will not be calculated as their exact average.
On the Moodle platform some material is available, in the form of pdf files, besides some interactive questions and exercises for self-evaluation. The material is available under "Chemistry" for the part of general chemistry, and under "Organic chemistry and biochemistry" for the remaining subjects. On the course's website several exam text specimens are also available.