Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Università Magna Graecia di Catanzaro

C.I. Chimica e propedeutica biochimica per le aziende zootecniche e di trasformazione

CdL Scienze e Tecnologie delle Produzioni Animali

Il modulo di Chimica Generale e Inorganica fornisce una panoramica d’insieme delle proprietà e della reattività dei principali elementi e dei loro composti più importanti. Quando possibile gli argomenti verranno approfonditi ricorrendo ad esempi di applicazioni in alimentare e zoo tecnologico.

Fornire allo studente conoscenze e strumenti al fine di correlare struttura molecolare alle caratteristiche chimico-fisiche delle sostanze soprattutto di origine naturale.

Con riferimento agli obiettivi formativi, tenuto conto del carico di lavoro da assegnare allo studente, in considerazione anche dell'unicità del corso di Chimica organica all'interno del percorso formativo, si preferisce utilizzare come metodologia di presentazione degli argomenti quella che prevede la strutturazione delle lezioni per argomenti monografici. Un peso relativo elevato è dato ad argomenti che riguardano le proprietà chimico-fisiche delle molecole organiche con riferimento alla loro struttura ed alle dinamiche molecolari. Questa parte del corso è propedeutica per qualunque applicazione nel prosieguo degli studi delle molecole naturali e della biologia.

Il modulo di Biochimica e Biologia Molecolare fornisce una panoramica d’insieme delle macromolecole biologiche e delle reazioni metaboliche coinvolte nella loro sintesi o degradazione. 


Modulo Docente CFU
Elementi di chimica generale ed inorganica applicata all'animale e alle produzioni zootecniche Manuela Oliverio 2
Chimica organica applicata all'animale e alle produzioni zootecniche Antonio Procopio 3
Biochimica e Biologia molecolare Gennaro Ciliberto 2
Collegamenti veloci:
Docente:
Antonio Procopio
procopio@unicz.it

SSD:
CHIM/03 - CHIM/06 - BIO/11

CFU:
7
Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Alla fine del corso lo studente avrà acquisito dimestichezza con le principali macromolecole biologiche e con i processi anabolici e catabolici in cui sono coinvolte. Scopo del corso è soprattutto quello di portare gli studenti a ragionare su un problema di natura scientifica, cercando di trasmettere un metodo di generale applicabilità per la loro risoluzione.

 Alla fine del corso lo studente avrà acquisito dimestichezza con le principali macromolecole biologiche e con i processi anabolici e catabolici in cui sono coinvolte. Scopo del corso è soprattutto quello di portare gli studenti a ragionare su un problema di natura scientifica, cercando di trasmettere un metodo di generale applicabilità per la loro risoluzione.

 


Ci si aspetta che lo studente recepiti gli insegnamenti svolga la sua professione col massimo della diligenza e della consapevolezza.

Programma

Modulo di Chimica Generale ed Inorganica

Classificazione della materia. Le miscele, i composti, gli elementi, atomi, ioni- Le leggi fondamentali della chimica: Lavoisier, Dalton - Stati fisici della materia- Unità di misura. Il Sistema Internazionale – Proprietà intensive ed estensive- Calorie negli alimenti -Indice di massa corporea.

 

Struttura atomica. Proprietà delle particelle subatomiche - Numero atomico e numero di massa - Gli isotopi - Le masse atomiche - Struttura elettronica degli atomi. Configurazioni elettroniche di atomi e ioni. Struttura elettronica e tavola periodica - Proprietà atomiche e andamenti periodici: l’energia di ionizzazione, l’affinità elettronica.

 

Formule chimiche. I composti molecolari: formule molecolari. Legami chimici. Tipi di legami chimici - Gli elettroni di valenza - Il numero di ossidazione - Classificazione e nomenclatura dei composti inorganici: ioni, idruri, ossidi, acidi, idrossidi e sali.

Quantità chimiche. La mole - La massa molare. Reazioni chimiche. Equazioni chimiche - Il bilanciamento delle equazioni chimiche - Tipi di reazioni chimiche - Il reagente limitante.

 

Pressione. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton o delle pressioni parziali.

 

Le soluzioni. Natura delle soluzioni - Concentrazione delle soluzioni: la molarità. Proprietà dei composti in soluzione acquosa: elettroliti forti, elettroliti deboli e non elettroliti.

 

Equilibrio chimico -Legge dell’azione di massa-Principio dell’equilibrio mobile e sua rilevanza biologica. Gli equilibri acido-base. Acidi e basi secondo Arrhenius - Acidi e basi secondo Brönsted-Lowry - Coppie coniugate acido-base - Forze relative di acidi e basi - L’autoionizzazione dell’acqua - La scala del pH e del pOH.  

Elementi inorganici: applicazioni nell’alimentazione e nella zootecnia.


Modulo di Chimica organica



La Chimica Organica - Alcani - Alcheni – Alchini – Benzene e suoi derivati – Alcoli - -Eteri e tiolo – La chiralità – La stereochimica delle molecole organiche – Ammine – Aldeidi e chetoni – Acidi carbossilici – cloruri degli acidi carbossilici - Anidridi degli acidi carbossilici – Esteri degli acidi carbossilici - ammidi


Modulo di Biochimica

INTRODUZIONE AL CORSO: Organizzazione della materia vivente. Procarioti ed Eucarioti. Concetti generali di metabolismo: anabolismo e catabolismo

BIOMOLECOLE: L'acqua. Le macromolecole e le subunità monomeriche che le compongono; i gruppi funzionali .

PROTEINE: Amminoacidi: struttura, classificazione, caratteristiche della catena laterale, comportamento acido-base. Ponti disolfuro. Amminoacidi essenziali e non. Legame peptidico: struttura e caratteristiche chimiche. Livelli di organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria (α-elica, foglietto β-ripiegato), terziaria e quaternaria. Classificazione delle proteine per conformazione: globulari e fibrose. Il collagene: struttura e caratteristiche chimico-fisiche. Interazione ligando-proteina. Mioglobina: struttura del gruppo eme e legame con l'ossigeno. Proteine oligomeriche: emoglobina. Conformazioni dell'emoglobina, legame con l'ossigeno e sua regolazione.

ENZIMI: Le caratteristiche delle reazioni chimiche, energia libera ed energia di attivazione. Gli enzimi: classificazione, interazione enzima-substrato, sito attivo, cofattori e coenzimi. Equazione di Michaelis-Menten. Inibizione enzimatica: reversibile (competitiva; non competitiva, incompetitiva) ed irreversibile. Regolazione enzimatica.

I CARBOIDRATI ed il METABOLISMO DEL GLUCOSIO: Monosaccardi e Polisaccaridi (amido e glicogeno). La glicolisi, fermentazione (alcolica, lattica), via del pentoso-fosfato, ciclo di Krebs, gluconeogenesi, glicogenolisi, glicogenosintesi. La catena di trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa.

I LIPIDI: Struttura dei lipidi. Classificazione. Lipidi maggiori e lipidi minori. Lipidi di riserva: acidi grassi, acilgliceroli. Lipidi di membrana. Ormoni steroidei e  vitamine. Il  Metabolismo dei lipidi: β-ossidazione degli acidi grassi.



Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

Modulo di Chimica Generale ed Inorganica: 60 ore

Modulo di Chimica Organica: 60 ore

Modulo di Biochimica: 60 ore

Metodi Insegnamento utilizzati

Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche in laboratorio.

Risorse per l’apprendimento

Libri di testo, articoli scientifici.

Libri di testo consigliati:

·       Fondamenti di Chimica Generale- P.Atkins, L. Jones Zanichelli

·       Chimica e propedeutica biochimica – Autore: Bettelheim F.A. – Editore: Edises

·       Introduzione alla chimica organica – Autore: William H. Brown,Thomas Poon - Editore: Edises

·       Chimica Generale, Chimica Organica, Propedeutica Biochimica- K.T. Denniston, J.J. Topping, R. L. Caret- McGraw-Hill (Ed)

·      Chimica Organica Essenziale, Bruno Botta,  Edises

·      Introduzione alla biochimica di Lehninger. David L. Nelson,Michael M. Cox Curatore: E. Melloni Editore: Zanichelli

 

 

Attività di supporto

Seminari, esercitazioni e prove in itinere aperte alla discussione; proiezioni delle sole immagini ed invito agli studenti a discuterle, commentarle, confrontare se sono state riportate correttamente negli appunti.


Modalità di frequenza

Come prevista da Regolamento didattico del corso di studio

Modalità di accertamento

Per i moduli di Chimica Generale ed Inorganica, di Chimica Organica e di Biochimica è prevista una unica prova scritta composta da 15 domande di cui 5 di Chimica generale, 5 di Chimica Organica e 5 per il modulo di Biochimica. Ad ogni risposta corretta sarà attribuito il valore di 2 punti. La prova scritta serve come accesso alla prova orale in cui sarà verificata l’aderenza della preparazione all’esito della prova scritta ed eventuali approfondimenti dello studente.

Saranno svolte prove in itinere con circa 30 domande a risposta multipla utili allo studente ed al docente per valutare il grado di comprensione di quanto è stato proposto in aula.

L’esito finale deriva da una valutazione complessiva dello preparazione dello studente sui tre moduli ed è concordato tra i membri della commissione.