programma dettagliato - Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia

CORSO DI LAUREA IN MEDICINA E CHIRURGIA
CORSO DI LAUREA IN ODONTOIATRIA E PROTESI DENTARIA
CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Attività Didattica Formale – A.A. 2015-2016
Prof.ssa Chiara Frassineti
n.
Argomenti
CHIMICA GENERALE
n.
Argomenti
CHIMICA ORGANICA
1
Materia e energia. Sostanze e sistemi. Elementi e composti. Proprietà fisiche delle sostanze. Simboli e formule
chimiche Struttura dell’atomo. Numero atomico e numero di massa. Isotopi. Peso atomico e molecolare. Mole.
Teoria quantistica: equazioni e funzioni d’onda, numeri quantici, orbitali atomici e loro riempimento.
Configurazione elettronica e proprietà degli elementi. Tavola periodica. Elettronegatività
Legame chimico. Regola dell’ottetto. Legami: covalente, covalente polare, ionico, dativo. Legami semplici e
multipli; legami σ e π. Dipoli molecolari ed elettrici. Struttura cristalli Na+Cl-. Composti di coordinazione;
struttura dell’EME. Regola di espansione dell’ottetto. Delocalizzazine degli elettroni e teoria della risonanza.
Ibridazione degli orbitali atomici. Ibridi sp3, sp2 e sp. Legami intermolecolari: forze di Van der Waals, legame
ione-dipolo, legame a idrogeno. Energia di legame, lunghezza ed angoli di legame.
Stati di aggregazione della materia. Equazioni di stato. Leggi dei gas. Gas ideali e reali. Equazione di stato dei
gas. Pressioni parziali Teoria cinetica dei gas. Stati condensati della materia. Liquidi. Tensione superficiale.
Tensione di vapore.
Soluzioni: gassose, liquide e solide. Concentrazioni delle soluzioni liquide. Esercizi stechiometrici.
Nomenclatura. Legge di Henry. Legge di Raoult. Proprietà colligative delle soluzioni. Osmosi e pressione
osmotica. Osmolarità e tonicità. Soluzioni fisiologiche.
Cinetica chimica. Velocità di reazione. Variabili che influenzano la velocità di reazione: concentrazione dei
reagenti e temperatura. Meccanismi di reazione. Molecolarità ed ordine di reazione. Costante specifica di
velocità. Teoria delle collisioni. Teoria dello stato di transizione. Energia di attivazione. Complesso attivato.
Catalisi e effetto dei catalizzatori.
Reazioni chimiche reversibili. Equilibrio chimico e legge dell’azione delle masse. Principio di Le Chatelier
dell’equilibrio mobile.
Acidi e basi secondo Arrhenius, Bronsted e Lowry: coppie coniugate acido-base. Acidi poliprotici. Acidi e Basi
secondo Lewis. Dissociazione ionica dell’acqua e prodotto ionico. pH. Calcolo del pH in soluzioni acquose:
acidi e basi forti, acidi e basi deboli. pK. Reazioni di salificazione. Peso equivalente e grammo-equivalente.
Idrolisi salina. Sistemi tampone. Equazione di Henderson-Hasselbalch. Sistemi tampone nel corpo umano:
tamponi inorganici e organici. Titolazione di acido debole con base forte.
Termodinamica chimica: sistemi termodinamici, variabili di stato e funzioni di stato. Primo principio della
termodinamica. Energia interna, calore e lavoro. Entalpia. Stato standard. Secondo principio della
termodinamica. Processi irreversibili e reversibili. Entropia e criteri di spontaneità di un processo. Energia
libera di Gibbs e criterio di spontaneità delle reazioni chimiche. Reazioni biochimiche. Reazioni esoergoniche
ed endoergoniche. Relazione tra energia libera di Gibbs e costante di equilibrio chimico.
Numero di ossidazione. Reazioni di ossidoriduzione e loro bilanciamento. Lavoro chimico e lavoro elettrico.
Potenziali di ossidoriduzione. Serie elettrochimica degli elementi o scala dei potenziali standard. Coppie redox
chimiche e biochimiche. Equazione di Nernst. Differenza di potenziale di due coppie redox all’interno di una
reazione di ossidoriduzione. Ossidoriduzioni biologiche.
1
Idrocarburi. Classificazione. Idrocarburi alifatici. Alcani e cicloalcani: nomenclatura, isomeria e
conformazione. Alcheni: nomenclatura e isomeria; addizione elettrofila. Idrocarburi poliinsaturi.
Idrocarburi aromatici. Il benzene: struttura; il carattere aromatico. Sostituzione elettrofila aromatica.
Idrocarburi aromatici policiclici. Alogenuri alchilici: sostituzione nucleofila.
Composti organici ossigenati e solforati semplici. Alcooli: proprietà fisiche e chimiche. Alcooli
polivalenti. Fenoli. Eteri. Tioalcooli e tioeteri.
Composti carbonilici. Il carbonile: struttura elettronica. Aldeidi e chetoni. Reazioni con reagenti nucleofili:
addizione e condensazione; meccanismi. Tautomeria cheto-enolica. Condensazione aldolica: meccanismo.
Riduzione ed ossidazione. Chinoni.
Acidi carbossilici e loro derivati. Struttura ed acidità del gruppo carbossilico. Reazioni degli acidi
carbossilici. Esteri: preparazione, idrolisi. Amidi: formazione di amidi e loro meccanismi. Tioesteri.
Composti polifunzionali: acidi policarbossilici; ossiacidi; chetoacidi.
Composti azotati. Amine alifatiche ed aromatiche. Basicità e reazioni delle amine. Amidi: struttura.
Composti eterociclici aromatici. Eterociclici a 5 e 6 termini. Eterociclici a nuclei condensati.
Stereochimica. Isomeria geometrica. Isomeria ottica: chiralità; enantiomeri. Convenzioni usate per
rappresentare le strutture chirali. Diasteroisomeri.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2
3
4
5
6
7
PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
1
2
3
4
Carboidrati. Classificazione Monosaccaridi: struttura; mutarotazione ed anomeria; reazioni. Il legame
glicosidico. Disaccaridi. Polisaccaridi.
Aminoacidi: classificazione; proprietà fisiche e chimiche. Il legame peptidico e la sua geometria. Peptidi e
proteine. Cenni sulla struttura delle proteine.
Lipidi. Classificazione. Acidi grassi. Trigliceridi. Saponi. Fosfolipidi. Glicolipidi. Steroidi.
Nucleotidi ed acidi nucleici. Basi puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi. I monomeri nucleotidici degli
acidi nucleici. Altri nucleotidi di importanza biologica. Cenni sulla struttura del DNA.
Testi consigliati
W.L. MASTERTON, C.N. HURLEY, Chimica. Principi e reazioni, Ed. Piccin, VI ed., Padova, 2010.
G.BANDOLI, A. DOLMELLA, G. NATILE, Chimica di base, Ed. EdiSES, II ed., Napoli, 2004.
R.H. PETRUCCI, W.S. HARWOOD, F.G. HERRING, Chimica Generale. Principi e moderne applicazioni, Ed
Piccin, VIII ed., Padova, 2004
H. HART, D.J. HART, L.E. CRAINE, Chimica Organica, Zanichelli, Bologna, 1998.
F.A. BETTELHEIM, W.H. BROWN, M.K. CAMPBELL, S.O. FARRELL, Chimica e Propedeutica Biochimica,
Ed. EdiSES, Napoli, 2010.