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    Mariateresa GIULIANO

    Insegnamento di BIOCHIMICA

    Corso di laurea in INFERMIERISTICA (ABILITANTE ALLA PROFESSIONE SANITARIA DI INFERMIERE)

    SSD: BIO/10

    CFU: 2,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 18,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Atomo, tavola periodica e legame chimico. Le proprietà dell’acqua, soluzioni. Pressione osmotica.Soluzioni tampone e tamponi fisiologici nel corpo umano.
    Struttura e funzione di acidi nucleici.
    Caratteristiche generali di glicidi: Isomeria Ottica, Monosaccaridi, Disaccaridi, Polisaccaridi, Digestione dei carboidrati
    Caratteristiche generali delle proteine: Struttura degli aminoacidi, Struttura delle proteine, Struttura e funzioni di mioglobina ed emoglobina. Basi biochimiche dell'anemia falciforme, Denaturazione delle proteine, Classificazione degli enzimi
    Caratteristiche generali dei lipidi:acidigrassi, trigliceridi, glicerofosfolipidi,
    sfingolipidi, lipoproteine. Basi biochimiche delle patologie correlate
    Caratteristiche generali delle vitamine idrosolubili e liposolubili
    Glicolisi e gluconeogenesi: NAD+/NADH, Tappe della glicolisi (enzimi, substrati e prodotti), Fermentazione lattica e alcolica, Insulina, Glucagone, Significato della glicemia
    Ciclo di Krebs: Destino del piruvato, Struttura del Coenzima A, Piruvato Deidrogenasi, Tappe del Ciclo di Krebs
    Catena di trasporto degli elettroni. Cenni metabolismo lipidi e proteine.

    Testi di riferimento

    le basi della biochimica.
    Abali, Cline, Viselli.
    Zanichelli

    Introduzione alla biochimica di Lehninger

    Qualunque altro testo di chimica/biochimica già nella disponibilità dello studente
    Nelson, Cox
    Zanichelli

    Obiettivi formativi

    Introdurre gli studenti al linguaggio ed alla metodologia delle scienze chimiche con richiami degli insegnamenti di base della Chimica generale, Inorganica ed Organica, per l’acquisizione degli strumenti necessari alla comprensione dei successivi insegnamenti previsti dall’ordinamento del Corso di Laurea.
    Fornire le conoscenze necessarie alla comprensione della struttura e funzione delle molecole di interesse biologico e del significato dei principali eventi metabolici;
    Fornire le competenze per comprendere le principali vie metaboliche e le loro variazioni in diversi contesti fisiologici e patologici.
    Stimolare le abilità all'approfondimento degli argomenti trattati, all'utilizzo di fonti bibliografiche, all'analisi critica e risoluzione di problemi clinici relativi alle basi biochimiche di patologie note.

    Prerequisiti

    Conoscenze di base di chimica e biologia

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali con ausilio di piattaforme informatiche con proiezione di diapositive.
    Approfondimenti e tutoraggio con l'ausilio della didattica a distanza e materiali digitali di supporto.
    Discussione interattiva sugli argomenti trattati.
    L’insegnamento prevede 18 ore di lezione frontale, corrispondenti a 2 CFU.
    La frequenza è obbligatoria. È richiesta una frequenza minima pari al 75% delle ore previste, con rilevazione delle presenze secondo le modalità stabilite dal Corso di Studi.

    Metodi di valutazione

    Esame scritto con domande a risposta multipla, vero/falso, domande aperte.

    Esame orale

    Nell’ambito del Corso Integrato, la prova sarà articolata in momenti valutativi riferiti ai diversi ambiti disciplinari, svolti nell’ambito del medesimo appello.

    Ai fini del superamento del Corso Integrato, è richiesto il possesso di competenze minime in ciascun ambito disciplinare. Per l’insegnamento di Biochimica, tali competenze minime consistono nel possesso delle conoscenze e delle competenze di base previste per l’insegnamento, con particolare riferimento alla conoscenza e comprensione dei concetti fondamentali di chimica e biochimica e alla loro applicazione a semplici contesti della pratica assistenziale.

    La valutazione finale è espressa collegialmente dalla Commissione d’esame ed è formulata in un voto unico in trentesimi, riferito all’intero Corso Integrato. Il voto finale riflette il livello complessivo di padronanza dei contenuti, da eccellente (30 e lode) a sufficiente (18/30), e tiene conto della preparazione complessiva dello studente nei diversi ambiti disciplinari, purché siano soddisfatti i livelli minimi di competenza richiesti in ciascuno di essi.

    Altre informazioni

    Saranno condivisi con gli studenti file pdf delle diapositive delle lezioni.
    Queste sono da considerarsi un supporto allo studio sui libri di testo.
    Sono previste, durante e dopo l'erogazione dell'insegnamento, attività di tutorato che lo studente potrà concordare con il docente.

    Programma del corso

    Programma:
    - Proprietà fisiche e chimiche delle sostanze. Sostanze pure e miscugli. Misure e unità di misura. Calcoli e cifre significative.
    - Composizione della materia: elementi, atomi e composti. Struttura atomica della materia.
    Struttura dell’atomo: elettroni, protoni, neutroni. Caratteristiche del nucleo. Massa atomica e massa
    molecolare. Formule chimiche. Nomenclatura.
    - Ammontare di sostanza, mole. Reazioni chimiche ed equazioni di reazione. Bilanciamento.
    Cenni di reazioni di ossido-riduzione. Calcoli stechiometrici.
    - Struttura atomica. Teoria quantica. L'atomo di idrogeno. Struttura degli atomi multielettronici.
    Principio di esclusione di Pauli. Configurazioni elettroniche.
    - La tavola periodica. Andamento delle proprietà fisiche e chimiche. Potenziali di ionizzazione,
    affinità elettronica, elettronegatività.
    - Legami chimici, regola dell’ottetto e suo superamento. Legami ionici e composti ionici. Legami
    covalenti, polarità di legami, molecole, ioni molecolari. Strutture di Lewis: esempi tra i più
    comuni di molecole e ioni molecolari. Delocalizzazione di elettroni e risonanza. Ibridazione.
    Geometria molecolare.
    - Forze intermolecolari ed interazioni tra ioni e molecole. Forze di Wan der Waals, legami dipolo-dipolo, ione-dipolo, legame a idrogeno.
    -.Proprietà dei gas. Pressione. Temperatura. Il gas ideale, equazione di stato dei gas perfetti, sue
    limitazioni, legge di Dalton.
    - Proprietà dei liquidi, tensione di vapore. Solidi, reticoli cristallini. Tipi di solido.
    - Passaggi di stato. Equilibrio tra fasi. Principio di Le Chatelier. Diagrammi di stato.
    - Soluzioni. Concentrazione, sue espressioni e interconversioni. Proprietà delle soluzioni. Proprietà
    colligative.
    - Equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Principio di Le Chatelier.
    - Acidi e basi: definizioni. Equilibri nelle soluzioni di acidi e di basi. pH. Idrolisi salina. Reazioni tra acidi e basi: valutazione del pH delle soluzioni risultanti.
    - Soluzioni tampone: composizione, realizzazione e funzionamento.
    - Equilibri di solubilità. Solubilità di sali e fattori che la influenzano. Prodotto di solubilità.
    - Introduzione alla Chimica organica
    - Idrocarburi saturi ed insaturi.
    - Idrocarbuti aromatici
    - Gruppi funzionali dei composti organici

    - Carboidrati: struttura e cenni di metabolismo
    - Lipidi e loro funzioni nei sistemi biologici
    - Proteine: struttura e funzione. Mioglobina ed emoglobina. Enzimi.
    - Acidi nucleici: struttura ed introduzione alla genetica molecolare

    English

    Teaching language

    Italian language

    Contents

    Atom, periodic table and chemical bond. The properties of water, solutions. Osmotic pressure. Buffer solutions and physiological buffers in the human body.
    Structure and function of nucleic acids.
    General characteristics of glycides: Optical Isomerism, Monosaccharides, Disaccharides, Polysaccharides, Carbohydrate digestion
    General characteristics of proteins: Structure of amino acids, Structure of proteins, Structure and functions of myoglobin and hemoglobin. Biochemical basis of sickle cell anemia, Denaturation of proteins, Classification of enzymes
    General characteristics of lipids: fatty acids, triglycerides, glycerophospholipids,
    sphingolipids, lipoproteins. Biochemical bases of related pathologies
    General characteristics of water-soluble and fat-soluble vitamins
    Glycolysis and gluconeogenesis: NAD+/NADH, Stages of glycolysis (enzymes, substrates and products), Lactic and alcoholic fermentation, Insulin, Glucagon, Meaning of blood sugar
    Krebs Cycle: Fate of Pyruvate, Structure of Coenzyme A, Pyruvate Dehydrogenase, Stages of the Krebs Cycle
    Electron transport chain. Notes on lipid and protein metabolism.

    Textbook and course materials

    le basi della biochimica.
    Abali, Cline, Viselli.
    Zanichelli

    Introduzione alla biochimica di Lehninger
    Nelson, Cox
    Zanichelli

    Any other Chemistry/biochemistry book available to the student

    Course objectives

    Introduce students to the language and methodology of chemical sciences with references to the basic teachings of general, inorganic and organic chemistry, for the acquisition of the tools necessary to understand the subsequent teachings foreseen by the degree course regulations.
    Provide the knowledge necessary to understand the structure and function of molecules of biological interest and the meaning of the main metabolic events;
    Provide the skills to understand the main metabolic pathways and their variations in different physiological and pathological contexts.
    Stimulate skills for in-depth study of the topics covered, the use of bibliographic sources, the critical analysis and resolution of clinical problems relating to the biochemical bases of known pathologies.

    Prerequisites

    basic knowledge of chemistry and biology

    Teaching methods

    lectures with the aid of computer platforms for slide presentation.
    Insights and tutoring with the help of distance learning and digital materials provided to the students.
    The course includes 18 hours of lectures, corresponding to 2 ECTS credits.
    Attendance is mandatory. A minimum attendance rate of 75% of the scheduled hours is required, with attendance recorded according to the procedures established by the Degree Programme.

    Evaluation methods

    Written exam with multiple choice questions, true/false, open questions.

    Oral examination

    Within the Integrated Course, the examination will be structured into assessment components referring to the different disciplinary areas, conducted within the same examination session.

    In order to pass the Integrated Course, students are required to demonstrate minimum competencies in each disciplinary area. For the Biochemistry module, these minimum competencies consist of the acquisition of the basic knowledge and skills expected for the course, with particular reference to the knowledge and understanding of the fundamental concepts of chemistry and biochemistry and their application to simple contexts of nursing practice.

    The final assessment is expressed collegially by the Examination Board and is awarded as a single mark out of thirty, referring to the entire Integrated Course. The final mark reflects the overall level of mastery of the course contents, from excellent (30 with honours) to sufficient (18/30), and takes into account the student’s overall preparation across the different disciplinary areas, provided that the minimum competency levels required in each of them have been achieved.

    Other information

    PDF files of the lecture slides will be shared with students. These are intended as a study aid to complement the textbooks. During and after the course, tutorial activities will be available, which students can arrange with the instructor.

    Course Syllabus

    - Physical and chemical properties of substances. Pure substances and mixtures. Measurements and units of measurement. Calculations and significant figures.
    - Composition of matter: elements, atoms, and compounds. Atomic structure of matter.
    Structure of the atom: electrons, protons, neutrons. Characteristics of the nucleus. Atomic mass and molecular mass.
    Chemical formulas. Nomenclature.
    - Amount of substance, mole. Chemical reactions and reaction equations. Balancing.
    Introduction to oxidation-reduction reactions. Stoichiometric calculations.
    - Atomic structure. Quantum theory. The hydrogen atom. Structure of multi-electron atoms.
    Pauli exclusion principle. Electronic configurations.
    - The periodic table. Trends in physical and chemical properties. Ionization potentials,
    electron affinity, electronegativity.
    - Chemical bonds, the octet rule and its overcoming. Ionic bonds and ionic compounds. Covalent bonds,
    bond polarity, molecules, molecular ions. Lewis structures: examples of the most
    common molecules and molecular ions. Electron delocalization and resonance. Hybridization.
    Molecular geometry.
    - Intermolecular forces and interactions between ions and molecules. Van der Waals forces, dipole-dipole bonds, ion-dipole bonds, hydrogen bonds.
    Properties of gases. Pressure. Temperature. Ideal gases, equation of state of perfect gases, its
    limitations, Dalton's law.
    Properties of liquids, vapor pressure. Solids, crystal lattices. Types of solids.
    - Phase transitions. Phase equilibrium. Le Chatelier's principle. Phase diagrams.
    - Solutions. Concentration, its expressions and interconversions. Properties of solutions. Colligative properties.
    - Chemical equilibrium. Equilibrium constant. Le Chatelier's principle.
    - Acids and bases: definitions. Equilibria in acid and base solutions. pH. Saline hydrolysis. Reactions between acids and bases: evaluation of the pH of the resulting solutions.
    - Acids and bases: definitions. Equilibria in acid and base solutions. pH. Saline hydrolysis. Reactions between acids and bases: evaluation of the pH of the resulting solutions.
    - Buffer solutions: composition, creation, and functioning.
    - Solubility equilibria. Solubility of salts and factors that influence it. Solubility product.
    - Introduction to organic chemistry
    - Saturated and unsaturated hydrocarbons.
    - Aromatic hydrocarbons
    - Functional groups of organic compounds

    - Carbohydrates: structure and overview of metabolism
    - Lipids and their functions in biological systems
    - Proteins: structure and function. Myoglobin and hemoglobin. Enzymes.
    - Nucleic acids: structure and introduction to molecular genetics

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