L` atomo e le particelle sub-atomiche: struttura

Università degli Studi di Salerno
Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia
Anno accademico: 2010-2011
Insegnamento: Chimica e Propedeutica Biochimica (BIO/10)
Docenti: prof. Maria Caterina Turco; prof. Claudio Pellecchia; prof. Liberato
Marzullo
Obiettivi
Alla fine del corso lo studente dovrà:
- possedere le nozioni di Chimica Generale necessarie per l’ analisi di molecole
e meccanismi di interesse biomedico;
- conoscere la struttura e le funzioni delle principali molecole di interesse
biochimico;
- essere in grado di comprendere a livello molecolare i processi che saranno
descritti nelle scienze biomediche oggetto del suo corso di studi.
Contenuti del corso
Atomi e molecole: struttura, proprietà e incidenza in Medicina
La struttura dell’atomo e la tavola periodica degli elementi. Gli elementi che
compongono le biomolecole e ne regolano il funzionamento. I radioisotopi ed il
decadimento radioattivo: cenni sulle applicazioni alla diagnostica medica ed alla
ricerca biomedica.
Legami chimici; elettronegatività degli elementi e polarità delle molecole. Geometria
delle molecole.
Rapporti quantitativi ed energetici nelle reazioni chimiche:
base teorica per la comprensione del metabolismo
Il peso molecolare. La mole. Stato di ossidazione. Reazioni di ossidoriduzione.
Stechiometria.
Gli stati di aggregazione della materia e cambiamenti di stato. Le leggi dei gas. Lo
scambio gassoso nella ventilazione polmonare.
Le funzioni termodinamiche e le loro variazioni nelle trasformazioni chimiche. Gli
organismi viventi come sistemi aperti: catabolismo ed anabolismo.
Cinetica chimica: energia di attivazione, velocità e costante di velocità di una
reazione. Concetto di ordine di reazione. Catalisi. Gli enzimi come catalizzatori
biologici.
Equilibrio chimico, pressione osmotica e pH
Concetto di equilibrio chimico; legge d’azione di massa e costante di equilibrio;
principio dell'equilibrio mobile.
Le soluzioni, la solubilità e le unità di concentrazione. Proprietà colligative. Osmosi e
pressione osmotica: importanza biologica.
Acidi, basi e sali. Equilibrio acido-base in soluzione acquosa. Dissociazione
dell’acqua; il pH. Le soluzioni tampone. Il pH dei liquidi del corpo umano: i sistemi
tampone; meccanismi di regolazione respiratori e renali. Acidosi ed alcalosi.
Le molecole di interesse biologico.
Il carbonio ed i suoi composti: nomenclatura, geometria e stereochimica.
Idrocarburi, aldeidi e chetoni, eteri, acidi carbossilici, esteri, ammidi, ammine,
composti eterociclici: gruppi funzionali e reattività.
Macromolecole di interesse biochimico: carboidrati, lipidi, amminoacidi e proteine,
nucleotidi ed acidi nucleici: generalità.
Sono previste inoltre 10 ore di esercitazioni numeriche.
Testi consigliati
L. Binaglia, B. Giardina: Chimica e propedeutica biochimica. McGraw-Hill, 2006.
P. Atkins, L. Jones: Principi di chimica. Zanichelli, 2005.