Biologia, chimica e biochimica generale
A.A. 2019/2020
Learning objectives
L'insegnamento si propone di fornire nozioni di chimica generale e organica necessari alla comprensione dei fenomeni vitali che avvengono a livello cellulare. Vengono fornite nozioni di biologia inerenti ai meccanismi biologici di base che caratterizzano la cellula, la composizione, struttura e funzione degli organuli cellulari, con un particolare approfondimento degli elementi subcellulari che caratterizzano la motilità nella cellula muscolare. Inoltre vengono trattati i meccanismi che governano la duplicazione e l'espressione del patrimonio genetico e cicli biologici/riproduttivi degli organismi viventi. Vengono fornite nozioni sulla struttura e funzione delle proteine, dei lipidi, dei carboidrati, della catalisi enzimatica, dei processi energetici cellulari, e delle vie metaboliche necessarie per le funzioni vitali.
Expected learning outcomes
Lo studente acquisirà un bagaglio teorico atto a coprire le conoscenze pertinenti i fenomeni biologici che avvengono a livello cellulare, con particolare rilievo agli eventi chimici e biochimici che determinano la vita. In particolare lo studente sarà in grado di comprendere la composizione della materia, a livello cellulare e sub-cellulare per capire come la struttura degli elementi cellulari ne determini la loro funzione. Inoltre lo studente conoscerà i principali composti coinvolti nel metabolismo cellulare, le loro reazioni e come esse sono regolate, così come i principali meccanismi biologici che governano i cicli degli organismi viventi.
Periodo: annuale
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Course syllabus and organization
Edizione unica
Responsabile
Periodo
annuale
Programma
Tematiche di Chimica
- La materia: proprietà e composizione. Sostanze, elementi e composti.
- Struttura degli atomi. Numero atomico e numero di massa.
- Orbitali atomici. Energia degli orbitali atomici. Numeri quantici.
- Configurazione elettronica degli elementi. Principio di esclusione di Pauli
Ioni e molecole.
- Sistema Periodico. Tavola periodica degli elementi. Proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Metalli, non metalli, semimetalli.
- Legami chimici: ionico, covalente, dativo, metallico. Regola dell'ottetto. Problemi della regola dell'ottetto. Teoria del legame di valenza. Teoria dei legami di valenza. Legami di valenza (sigma, pi-greco).
- Ibridazione, orbitali Ibridi. Ibridazione sp3, sp2, sp del carbonio.
- Cenni di teoria VSEPR .
Legami intermolecolari: interazioni ione-dipolo, forze di Van der Waals, legame a ponte d'idrogeno.
- Massa atomica assoluta e relativa. Concetto di mole. Numero di Avogadro.
- Soluzioni gassose, liquide, solide, colloidali. L'acqua. Modi di esprimere la concentrazione di una soluzione.
- Solubilità. Diffusione. Osmosi. Pressione osmotica. Innalzamento del punto di ebollizione. Abbassamento del punto di congelamento. Abbassamento della pressione di vapore.
- Equilibri ionici in soluzione. Principio di Le Chatellier. Dissociazione dell'acqua. Prodotto ionico dell'acqua. Concetto di acido e di base. Concetto di pH. Soluzioni Tampone. Sistemi tampone del sangue.
- Cinetica delle reazioni chimiche. Catalisi. L'equilibrio chimico. Influenza della temperatura sulla costante di equilibrio.
Tematiche di Biochimica generale
- Principali gruppi funzionali dei composti organici: idrossilico, carbonilico, carbossilico, amminico. Isomeria.
- Macromolecole biologiche.
- Proteine: struttura e funzione. Proteine leganti l'ossigeno: Emoglobina e Mioglobina.
- Enzimi.
- Principi di Bioenergetica. ATP e composti ad alta energia. Meccanismi di sintesi dell'ATP: fosforilazione a livello di substrato e fosforilazione ossidativa.
- Aspetti generali del metabolismo: anabolismo e catabolismo.
- Metabolismo dei carboidrati.
- Metabolismo lipidico.
- Metabolismo proteico.
Tematiche di Biologia
- Composizione della materia vivente e sua organizzazione biologico-strutturale.
- Composizione, struttura, funzione delle membrane cellulari.
- Struttura e funzione degli organuli cellulari.
- Strutture e molecole citoscheletriche che caratterizzano la motilità nella cellula muscolare.
- Funzione della membrana plasmatica: trasporto, comunicazione e ancoraggio.
- Meccanismi alla base della duplicazione e dell'espressione del patrimonio genetico.
- Cicli biologici/riproduttivi degli organismi viventi.
- La materia: proprietà e composizione. Sostanze, elementi e composti.
- Struttura degli atomi. Numero atomico e numero di massa.
- Orbitali atomici. Energia degli orbitali atomici. Numeri quantici.
- Configurazione elettronica degli elementi. Principio di esclusione di Pauli
Ioni e molecole.
- Sistema Periodico. Tavola periodica degli elementi. Proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Metalli, non metalli, semimetalli.
- Legami chimici: ionico, covalente, dativo, metallico. Regola dell'ottetto. Problemi della regola dell'ottetto. Teoria del legame di valenza. Teoria dei legami di valenza. Legami di valenza (sigma, pi-greco).
- Ibridazione, orbitali Ibridi. Ibridazione sp3, sp2, sp del carbonio.
- Cenni di teoria VSEPR .
Legami intermolecolari: interazioni ione-dipolo, forze di Van der Waals, legame a ponte d'idrogeno.
- Massa atomica assoluta e relativa. Concetto di mole. Numero di Avogadro.
- Soluzioni gassose, liquide, solide, colloidali. L'acqua. Modi di esprimere la concentrazione di una soluzione.
- Solubilità. Diffusione. Osmosi. Pressione osmotica. Innalzamento del punto di ebollizione. Abbassamento del punto di congelamento. Abbassamento della pressione di vapore.
- Equilibri ionici in soluzione. Principio di Le Chatellier. Dissociazione dell'acqua. Prodotto ionico dell'acqua. Concetto di acido e di base. Concetto di pH. Soluzioni Tampone. Sistemi tampone del sangue.
- Cinetica delle reazioni chimiche. Catalisi. L'equilibrio chimico. Influenza della temperatura sulla costante di equilibrio.
Tematiche di Biochimica generale
- Principali gruppi funzionali dei composti organici: idrossilico, carbonilico, carbossilico, amminico. Isomeria.
- Macromolecole biologiche.
- Proteine: struttura e funzione. Proteine leganti l'ossigeno: Emoglobina e Mioglobina.
- Enzimi.
- Principi di Bioenergetica. ATP e composti ad alta energia. Meccanismi di sintesi dell'ATP: fosforilazione a livello di substrato e fosforilazione ossidativa.
- Aspetti generali del metabolismo: anabolismo e catabolismo.
- Metabolismo dei carboidrati.
- Metabolismo lipidico.
- Metabolismo proteico.
Tematiche di Biologia
- Composizione della materia vivente e sua organizzazione biologico-strutturale.
- Composizione, struttura, funzione delle membrane cellulari.
- Struttura e funzione degli organuli cellulari.
- Strutture e molecole citoscheletriche che caratterizzano la motilità nella cellula muscolare.
- Funzione della membrana plasmatica: trasporto, comunicazione e ancoraggio.
- Meccanismi alla base della duplicazione e dell'espressione del patrimonio genetico.
- Cicli biologici/riproduttivi degli organismi viventi.
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari.
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula.
Materiale di riferimento
TESTI CONSIGLIATI per le tematiche di Chimica:
Tiziana Bellini
Chimica medica e propedeutica biochimica
Ed. Zanichelli
Mario Anastasia
Chimica di base per le scienze della vita
Ed. Antonio Delfino
TESTI CONSIGLIATI per le tematiche di Biochimica generale:
Antonio di Giulio, Amelia Fiorilli, Claudio Stefanelli (a cura di)
Biochimica per le scienze motorie
Casa Editrice Ambrosiana
Siliprandi N. & Tettamanti G.
Biochimica Medica. Strutturale, metabolica e funzionale.
Editore Piccin
TESTO CONSIGLIATO per le tematiche di Biologia:
Bonaldo Duga, Pierantoni, Riva, Romanelli
Biologia e Genetica
EDISES IV edizione
Tiziana Bellini
Chimica medica e propedeutica biochimica
Ed. Zanichelli
Mario Anastasia
Chimica di base per le scienze della vita
Ed. Antonio Delfino
TESTI CONSIGLIATI per le tematiche di Biochimica generale:
Antonio di Giulio, Amelia Fiorilli, Claudio Stefanelli (a cura di)
Biochimica per le scienze motorie
Casa Editrice Ambrosiana
Siliprandi N. & Tettamanti G.
Biochimica Medica. Strutturale, metabolica e funzionale.
Editore Piccin
TESTO CONSIGLIATO per le tematiche di Biologia:
Bonaldo Duga, Pierantoni, Riva, Romanelli
Biologia e Genetica
EDISES IV edizione
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame è suddiviso in tre prove scritte parziali inerenti alle tematiche dell'insegnamento (Chimica, biochimica generale e Biologia)
Per le tematiche di Chimica e Biochimica generale la prova parziale consiste in un test scritto composto da 16 domande a risposta multipla, per le tematiche di Biologia la prova parziale consiste in un test scritto composto da 13 domande a risposta multipla e 2 domande a risposta aperta. Per superare l'esame è necessario raggiungere una votazione pari a 18/30 in ciascuna prova parziale, il voto finale è la media dei voti ottenuti nelle tre prove parziali.
Per le tematiche di Chimica e Biochimica generale la prova parziale consiste in un test scritto composto da 16 domande a risposta multipla, per le tematiche di Biologia la prova parziale consiste in un test scritto composto da 13 domande a risposta multipla e 2 domande a risposta aperta. Per superare l'esame è necessario raggiungere una votazione pari a 18/30 in ciascuna prova parziale, il voto finale è la media dei voti ottenuti nelle tre prove parziali.
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 6
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 3
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 3
Lezioni: 63 ore
Turni:
Professor(s)
Ricevimento:
su appuntamento tramite e-mail
v. F.lli Cervi, 93 LITA- Segrate
Ricevimento:
Su appuntamento per e-mail
Dipartimento di Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale via Fratelli Cervi 93 Segrate (MI)
Ricevimento:
lunedì ore 11.00-13.00
L.I.T.A. piano quarto, Via Fratelli Cervi, 93 20090 Segrate Milano
Ricevimento:
su appuntamento tramite telefono/e-mail
via F.lli Cervi 93- LITA Segrate