OBIETTIVI DIDATTICI GENERALI Alla fine del corso lo studente deve: SAPERE: conoscere le basi chimiche dei processi fisiopatologici SAPER FARE: impostare in termini molecolari semplici tematiche di biomedicina ESSERE CONSAPEVOLE: dell'importanza degli strumenti concettuali della chimica nella formazione culturale del medico. PROGRAMMA DETTAGLIATO DEL CORSO DI CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA: 1. CHIMICA GENERALE La sicurezza nelle aule e nei laboratori (seminario obbligatorio) Atomo, molecola, interazioni forti e deboli nella materia (Debito formativo; 1 CFU): Struttura dell'atomo; isotopi. Gli elettroni e gli orbitali; ibridazione degli orbitali atomici. Proprieta generali degli elementi; tavola periodica degli elementi. Natura del legame chimico. Concetto di molecola. Nomenclatura e struttura dei principali composti inorganici di interesse biomedico. Concentrazione e Proprieta' delle soluzioni (1 CFU): Sistemi omogenei chimicamente puri: i gas; relazioni tra volume, pressione, temperatura e quantita' di materia; concetto di mole e numero di Avogadro. Stati condensati della materia: i liquidi (e il loro equilibrio con la fase gassosa). Transizioni di fase. Proprieta' dell'acqua. Miscugli e soluzioni; unita' di misura della concentrazione del soluto nelle soluzioni. Le interazioni intermolecolari; legame a idrogeno, interazioni idrofobiche e forze di Van der Waals; loro ruolo nei sistemi di importanza biomedica. Proprieta' delle soluzioni; osmosi e pressione osmotica; sua importanza in medicina. Solubilita' dei gas nei liquidi e sua importanza ai fini degli scambi respiratori. Trattamento quantitativo dei principali aspetti dei gas e delle soluzioni. Processi chimici visti all'equilibrio e nella loro dinamica (1,5 CFU): Reazioni chimiche: definizioni. Conservazione di massa, energia e carica elettrica. Reversibilita'. Concetti di entalpia, entropia ed energia libera. Equilibrio chimico omogeneo ed eterogeneo; costante di equilibrio e legge d'azione delle masse; Principio dell'equilibrio mobile. Equilibrio chimico in processi biomedici. Trattamento quantitativo degli aspetti piu' rilevanti dello stato di equilibrio. La velocita' delle reazioni chimiche; costante di velocita'; effetto della temperatura sulla costante di velocita'. Catalisi. Implicazioni biomediche della catalisi; enzimi e modello di Michaelis e Menten per la catalisi enzimatica. Acidi, basi, sali e tamponi (2 CFU): La reazione di autoprotolisi dell'acqua; il concetto del pH. Acidi e basi; forza degli acidi e delle basi; forza degli acidi e delle basi; idrolisi salina. Le soluzioni tampone. Indicatori di pH. Tamponi biologici. Titolazioni acido-base. Trattamento quantitativo degli equilibri ionici. Trasferimento di elettroni e bioenergetica (0,5 CFU): Le reazioni di ossido-riduzione. Il numero di ossidazione. Potenziali di ossidoriduzione; cenni sul funzionamento delle pile elettrochimiche; equazione di Nernst; misura potenziometrica del pH; altre misure potenziometriche di interesse biomedico. Importanza delle reazioni di ossido-riduzione nella biologia e nella medicina. Aspetti chimici della respirazione; le reazioni dell'ossigeno. 2. CHIMICA ORGANICA Nomenclatura, forma e simmetria delle molecole organiche (1 CFU): Idrocarburi: alifatici (saturi e insaturi), lineari e ciclici; aromatici. Composti eterociclici. Geometria e forma delle molecole organiche. Residui o radicali. I gruppi funzionali dell'ossigeno: alcoli, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici; eteri, semiacetali e semichetali, acetali e chetali, esteri, anidrici. I gruppi funzionali dell'azoto: ammine, ammidi, ammonio quaternario. I gruppi funzionali dello zolfo: tioalcoli, tioeteri, tioesteri. Reazioni caratteristiche dei composti sopra indicati 3. PROPEDEUTICA BIOCHIMICA Amminoacidi e proteine (1 CFU): Proprieta' stereochimiche ed acido-base degli amminoacidi. Legame peptidico e catene polipeptidiche. Legame disolfuro. Le proteine: strutture primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Meccanismi del ripiegamento tridimensionale delle proteine; denaturazione e rinaturazione delle proteine. Il sito attivo degli enzimi. Zuccheri (0,5 CFU): Natura chimica e stereoisomeria dei monosaccaridi; strutture cicliche e mutarotazione. Il legame glicosidico; disaccaridi; omopolisaccaridi; eteropolisaccaridi. Importanza biologica degli zuccheri. Lipidi (0,5 CFU): Acidi grassi. Mono-, di- e trigliceridi; fosfogliceridi e sfingolipidi; cenni sulla struttura delle membrane cellulari. Il colesterolo, i suoi esteri e i suoi derivati; cenni sulla loro importanza nella fisiologia dell'uomo. Come risulta dal dettaglio sopra esposto, il programma del Corso Integrato include (ma non si limita a) tutte le Unità Didattiche Elementari (UDE) previste per la materia e consultabili alla pagina web: http://biochimica.bio.uniroma1.it/CLM_MedChirB/Verbali/index.html

Premesso che qualunque testo di chimica di livello universitario che copra il programma sopra riportato e' adeguato e sufficiente e che la scelta del testo deve essere dello studente, che puo' decidere in base alle sue preferenze per quel manuale che gli sembra piu' chiaro e piu' conciso, quello che segue e' un elenco di testi possibili: Binaglia, Giardina "Chimica e Propedeutica Biochimica" Mc Graw Hill Palmisano, Schiavello "Elementi di Chimica" EdiSES Bertani e altri "Chimica Generale ed Inorganica" Ambrosiana Silvestroni "Chimica Generale per gli studenti di Medicina" Vestri Gli ultimi tre testi non contengono una trattazione adeguata della chimica organica quindi devono essere integrati da un testo di chimica organica; ad es.: Hart e altri "Chimica Organica" Zanichelli Il calcolo chimico (stechiometria) viene spiegato nelle lezioni; lo studente interessato puo' comunque procurarsi un testo dedicato, se lo ritiene opportuno; ad es.: Bertini e altri "Stechiometria" Ambrosiana.