00088 - CHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

"Al termine del corso lo studente possiede una preparazione che gli permetta di conoscere: a) le nozioni di base di chimica generale b) i rapporti che intercorrono tra struttura molecolare e ruolo biologico dei principali composti presenti nel corpo umano e dei comuni fattori nutrizionali c) i principi mediante i quali questi composti possono interagire tra loro e modificarsi per consentire alle cellule di svolgere le funzioni di base e specializzate. In particolare lo studente è in grado di: • conoscere le proprietà' dell'acqua, delle soluzioni, degli acidi, delle basi e dei sali, con particolare riferimento alle strutture inorganiche e cristalline presenti nei tessuti dentali; • identificare le proprietà’ chimiche, le caratteristiche strutturali, l’organizzazione molecolare e l’orientamento spaziale, dei carboidrati, dei lipidi, delle proteine e degli acidi nucleici, riferendole alle principali funzioni biologiche che essi svolgono nel corpo umano e, in particolare, nei tessuti dentali; • interpretare i processi di produzione energetica cellulare riferendoli alle leggi della termodinamica; • conoscere i principi che regolano i meccanismi della catalisi enzimatica; • utilizzare le conoscenze acquisite per definire e interpretare le basi biochimiche e molecolari di alcuni importanti processi fisiologici e fisiopatologici che riguardano l'apparato stomatognatico;"

Contenuti

Tavola periodica e proprietà periodiche

• Tavola periodica degli elementi e sue proprietà.
• Energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività e carattere metallico.

Legami chimici e interazioni intermolecolari

• Legame ionico. Proprietà dei composti ionici.
• Notazione di Lewis. Regola dell’ottetto.
• Legame covalente puro, dativo e di coordinazione.
• Il legame metallico.
• Formule minime, molecolari e di struttura.
• I legami deboli ed intermolecolari. Dipoli e forze di van der Waals, di dispersione e di repulsione.
• Forza ionica. Molecole polari, apolari, idrofiliche, idrofobiche e anfipatiche.
• Legame a idrogeno.

Principi di termodinamica

• Sistemi termodinamici e ambiente esterno.
• Prima e seconda legge della termodinamica.
• Entalpia. Reazioni eso- e endotermiche.
• Entropia ed energia libera.
• Processi spontanei, irreversibili, all'equilibrio, esoergonici e endoergonici.

Reazioni, cinetica ed equilibrio chimico

• Equazione stechiometrica.
• Cinetica delle reazioni chimiche.
• Teoria delle collisioni ed effetto sterico.
• Energia di attivazione e teoria del complesso attivato.
• Costanti di velocità. Ordine di reazione.
• Equazione di Michaelis-Menten della cinetica enzimatica.
  
• Equilibrio chimico omogeneo ed eterogeneo.
• Costante di equilibrio. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico. Legge di azione di massa. Principio di Le Chatelier. Equazione di Arrhenius.
• Catalizzatori.
• Energia libera di reazione. Equazione isoterma di van’t Hoff.

Soluzioni e proprietà colligative

• Concetto di solubilità.
• Influenza della pressione e della temperatura sulla solubilità. Legge di Henry.
• Misure della concentrazione.
• Fenomeno dell’osmosi, osmolarità e pressione osmotica.

Acidi, basi e Sali

• Dissociazione e prodotto ionico dell'acqua.
• Definizione e forza di acidi e basi. Costanti Ka e Kb.
• Concetto di pH e formule di calcolo.
• Equazione di Henderson-Hasselbalch. Acidi mono- e poliprotici.
• Soluzioni tampone. Tampone fosfato e bicarbonato.
• Neutralizzazione.
• Solubilità molare, prodotto ionico e di solubilità. Sali poco solubili. Fattori che modificano la solubilità dei sali. Ione comune.

Elettrochimica

• Soluzioni elettrolitiche e conducibilità elettrica.
• Potenziale elettrico, forza elettromotrice. Pile o celle galvaniche.
• Elettrodo a idrogeno. Potenziale standard di riduzione.
• Equazione di Nernst. Elettrolisi. Accumulatori.

Composti organici

• Configurazione elettronica del carbonio e stereochimica.
• Idrocarburi alifatici, alcani e cicloalcani.
• Idrocarburi insaturi, alcheni, alchini e composti aromatici. Risonanza. Composti aromatici eterociclici.
• Struttura e proprietà delle principali classi di composti monofunzionali: alogenuri, alcoli, enoli e fenoli, tioalcoli, eteri e tioeteri, ammine, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e derivati.
• Isomeri costituzionali. Stereoisomeri. Chiralità, enantiomeria e stereoisomeria. Isomeri geometrici (cis-trans) e conformazionali.
• Meccanismi cinetici organici. Reazioni di eliminazione. Reazioni di addizione. Reazioni di sostituzione.

  Macromolecole Biologiche

• Monosaccaridi aldosi e chetosi. Derivati dei monosaccaridi: esteri, acidi, aminozuccheri. Strutture lineari e cicliche dei monosaccaridi. Gli anomeri. Il legame glicosidico.
• Disaccaridi e polisaccaridi. Glicosaminoglicani.
• Acidi grassi saturi, insaturi e essenziali. Trigliceridi.
• Glicerofosfolipidi, sfingolipidi, glicolipidi. Colesterolo.
• Aminoacidi: classificazione, struttura chimica e proprietà acido-base. Titolazione di aminoacidi
• Peptidi e proteine: caratteristiche generali; i 4 livelli di organizzazione delle proteine. Denaturazione e ripiegamento.
• Le proteine eme: struttura e funzionalità di emoglobina e mioglobine.

Testi/Bibliografia

Le presentazioni in PowerPoint integrate da appunti personali possono fornire un utile supporto allo studio della materia. Si suggerisce di affiancare al suddetto materiale libri di testo di chimica e biochimica (in quest'ultimo caso con la possibilità che lo stesso possa essere utilizzato per il corso di biochimica).

I libri suggeriti sono i seguenti:

• Denniston, Topping, Quirk Dorr, Caret
  CHIMICA GENERALE, CHIMICA ORGANICA, PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
  Ed. Mc Graw Hill ISBN 978883869729-6

• Nelson, Cox
  PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER
  Ed. Zanichelli ISBN 9788808920690

• D'Andrea
  BIOCHIMICA ESSENZIALE
  Ed. EdiSES ISBN 978887959953-5

• Bettelheim, Brown, Campbell, Farrell, Torres
  CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
  Ed. EdiSES ISBN 978887959841-5

• Devlin
  BIOCHIMICA CON ASPETTI CLINICI
  Ed. EdiSES ISBN 978887959675-6

Nelle prime lezioni del corso verranno fornite indicazioni sui capitoli dei vari libri a cui fare riferimento per lo studio.

Metodi didattici

Lezioni frontali e on-line basate su presentazioni Power-Point.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La valutazione dei contenuti del corso si basa su un esame finale. La prova finale consiste in un unico esame scritto con domande a risposta aperta, della durata di circa due ore.

La validità di un esame positivo sarà di 1 anno dalla data dell'esame; trascorso tale termine il risultato raggiunto e non confermato decadrà.

Se uno studente decide di sostenere nuovamente l'esame, indipendentemente dall'esito associato, il risultato ottenuto nell'esame precedente verrà automaticamente annullato. L'esame può essere ripetuto in qualsiasi sessione d'esame.

Strumenti a supporto della didattica

Tutte le lezioni saranno supportate da presentazioni Power-Point, rese disponibili prima delle lezioni.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Michele Di Foggia

Consulta il sito web di Valentina Del Dotto