Biologia, chimica e biochimica generale

A.A. 2019/2020
9
Crediti massimi
63
Ore totali
SSD
BIO/10 BIO/13
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
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.
Risultati apprendimento attesi
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.
Programma e organizzazione didattica

Single session

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.
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
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.
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 6
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 3
Lezioni: 63 ore
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento tramite telefono/e-mail
v. F.lli Cervi, 93 LITA- Segrate
Ricevimento:
Da stabilire per e-mail
Dipartimento di Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale via F.lli Cervi 93 Segrate (MI)
Ricevimento:
da definire
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