Conoscenza e capacità di comprensione: la studentessa/lo studente dovrà acquisire conoscenze di base su concetti inerenti la Chimica e Propedeutica Biochimica che verranno affrontati nei 4 moduli.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate: la studentessa/lo studente dovrà aver assunto la capacità di cogliere le interconnessioni che sussistono tra i diversi contenuti affrontati nei 4 moduli che compongono il corso integrato.

Autonomia di giudizio: la studentessa/lo studente dovrà essere in grado di discutere criticamente i diversi aspetti riguardanti la Chimica e Propedeutica Biochimica.

Abilità comunicative: capacità di utilizzare un lessico scientifico coerente alla materia trattata.

Capacità di apprendere: la studentessa/lo studente dovrà dimostrare di aver affrontato in maniera autonoma e proficua lo studio sistematico della Chimica e Propedeutica Biochimica e di essere in grado di trasferire le nozioni teoriche apprese in situazioni applicative reali.

Principi di base di calcolo

Il corso integrato di Chimica e Propedeutica Biochimica (464ME) si compone di 4 moduli:

1) 464ME-1 - Misure elettriche ed elettroniche. Il modulo propone lo studio dei fondamenti di misure elettriche ed elettroniche partendo dalla conoscenza delle unità di misura fondamentali e derivate, dalla valutazione dell'incertezza nella misura attraverso la statistica degli errori. Prevede inoltre lo studio delle misurazioni delle grandezze elettriche di base, lo studio delle informazioni nei segnali analogici e digitali ed i principali sistemi di conversione Analogico/Digitale e Digitale/Analogico.

2) 464ME-2 - Biochimica (Chimica generale). Il modulo affronta i seguenti argomenti: la materia; grandezze fisiche ed unità di misura; composizione e proprietà della materia; stati di aggregazione; gli atomi; l’osservazione degli atomi; numeri quantici; atomi multielettronici; la periodicità; le molecole; il legame ionico; il legame covalente; gli stati della materia; i gas; le forze intermolecolari; i liquidi; i solidi; mole e massa molare; cenni di termodinamica; lavoro e calore; l’entropia; l’energia libera di Gibbs; la pressione di vapore; la solubilità; misure di concentrazione; proprietà colligative; l’equilibrio chimico; cenni di cinetica. Le equazioni chimiche: bilanciamento; reazioni di precipitazione; gli acidi e le basi; il pH; i tamponi; stechiometria; reazioni redox.

3) 464ME-3 - Biochimica (Chimica organica). Il modulo affronta i seguenti argomenti: il carbonio nei composti organici; idrocarburi ed alogenuri alchilici; gruppi funzionali contenenti eteroatomi; aldeidi e chetoni; acidi carbossilici e derivati; carboidrati; lipidi; vitamine; nucleotidi ed acidi nucleici; amminoacidi e proteine.

4) 464ME-4 - Metodi tecnici di chimica e biochimica. Il modulo affronta i seguenti argomenti: metodi analitici e loro misure; spettrofotometria, princìpi base. Spettroscopia in riflettanza: chimica secca - princìpi base. Controllo di qualità e sua importanza nei metodi analitici.

Fondamenti di chimica generale (Atkins, Jones, Laverman); Zanichelli Editore

Chimica medica e propedeutica biochimica (Bellini); Zanichelli Editore

Carlo De Marco, Chiara Cini Principi di Metodologia Biochimica. Piccin, 2009

UCULANO, MIRRI – Misure Elettroniche

PISANI - Misure Elettroniche – Strumentazione elettronica di misura

Materiale didattico fornito dal Docente

464ME-1 - Misure elettriche ed elettroniche: Introduzione alle misure; generalità sulle misure; fondamenti della misurazione; metodi di misurazione; strumenti per misurazione; cenni sulla legge di propagazione degli errori; complementi di elettromagnetismo; legge di ohm e risoluzione tramite kirchoff; cenni sulle forze e sui campi magnetici; conversione A/D e D/A; caratteristiche generali dell’informazione; discretizzazione nel tempo e in ampiezza; campionamento, quantizzazione ed errori di conversione; strumenti elettronici; cenni di strumentazione di Laboratorio.

464ME-2 - Biochimica (Chimica generale). La materia: verrà fornita una panoramica generale sull’utilizzo delle grandezze fisiche ed unità di misura. Gli atomi: verranno elencate le principali teorie che hanno portato all’osservazione degli atomi. Le molecole: verranno introdotti i concetti fondamentali in merito alla natura del legame chimico (ionico e covalente). Gli stati della materia: verranno introdotti i concetti fondamentali in merito alla natura dei gas; le leggi dei gas; miscugli gassosi e reazioni tra gas; le forze intermolecolari (ione-ione; ione-dipolo; dipolo-dipolo; forze di London; legame a idrogeno); la struttura dei liquidi; i solidi (molecolari; reticolari; ionici; metallici); proprietà dei solidi; le leghe. Mole e massa molare. Cenni di termodinamica. L’equilibrio, verranno introdotti i concetti fondamentali in merito a: equilibri di natura fisica e chimica. Le proprietà colligative. Cenni di cinetica. Le equazioni chimiche. Verranno introdotti i concetti fondamentali in merito a: reagenti e prodotti in una reazione chimica; il bilanciamento di una reazione; le reazioni di precipitazione; il prodotto di solubilità; definizione degli acidi e delle basi in soluzione acquosa; acidi/basi forti e deboli; costante di acidità/basicità; acidi/basi coniugate; determinazione del pH e del pOH; i sali; acidi/basi poliprotici; i tamponi; l’equazione di Henderson-Hasselbalch; capacità tamponante; la stechiometria delle reazioni; resa teorica e percentuale; le reazioni redox; agente riducente/ossidante.

464ME-3 - Biochimica (Chimica organica). Verrà fornita una panoramica generale sulle proprietà del carbonio. Verrà definito il concetto di isomeria e i diversi tipi di isomeria presenti nelle molecole organiche. Idrocarburi ed alogenuri alchilici. Verranno illustrate le proprietà strutturali e chimiche delle principali classi di composti organici in relazione ai gruppi funzionali e ai principali meccanismi di reazione. Gruppi funzionali contenenti eteroatomi. Verranno descritte le caratteristiche, valutandone il ruolo biologico, delle diverse sostanze di interesse: alcoli, fenoli, tioli, eteri, tioeteri e ammine. Aldeidi e chetoni, loro reattività. Acidi carbossilici e derivati, loro reattività. Macromolecole biologiche e loro proprietà/reattività: carboidrati, lipidi, acidi nucleici e proteine.

464ME-4 - Metodi tecnici di chimica e biochimica. Scopi principali della diagnostica di laboratorio. Introduzione alle analisi di laboratorio e l'appropriatezza del campione biologico: il sangue, l’urina, il liquor ed altri materiali. Il ciclo analitico dal paziente al referto. La chimica clinica. Le matrici biologiche. Principi di misurazione. La spettrofotometria UV-VIS, la nefelometria e la turbidimetria. La chimica secca: principi e applicazioni pratiche. Le reazioni chimiche in automazione - end point e cinetica. Calibrazione di un test. Il controllo di qualità - definizione e sua importanza nell'analisi di laboratorio.

Lezioni frontali con presentazione PowerPoint delle diverse tematiche e discussione in aula

Materiale a supporto della didattica verrà caricato in Microsoft Teams nella classe dedicata al corso.
Per il modulo 464ME-4 - Metodi tecnici di chimica e biochimica verrà svolta un’esercitazione in laboratorio didattico su una metodica analitica individuata dal docente.

L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti prevede lo svolgimento di prove parziali dei quattro moduli che compongono il corso integrato. La Commissione procederà alla verifica degli esiti complessivi dell’insegnamento integrato e alla relativa verbalizzazione.
Nel caso delle prove parziali lo studente, per superare l’esame relativo all’insegnamento dovrà ottenere una valutazione ≥ 18 in ciascuna delle prove parziali, non potrà rifiutare l’esito della prova parziale, ma solo il voto dell’intero corso integrato ed, in tal caso, dovrà ripetere tutte le prove parziali.
Il voto della prova parziale è valido fino alla sessione straordinaria dell’anno accademico di riferimento.
Il voto finale dell’esame del corso integrato deriva dalla media ponderata, pesata quindi sui CFU di ciascun modulo, ottenuta nelle singole prove parziali. Ai fini della definizione della media, si attribuisce all’eventuale lode ottenuta nelle prove parziali il valore di 1 punto, ossia il voto di 30 e lode nelle prove parziali corrisponde numericamente al punteggio di 31. Per attribuire la lode al voto finale d’esame, sarà necessario che la media ponderata ottenuta dallo studente nelle prove parziali relative ai vari moduli sia > 30,5.

Graduazione della valutazione:

- Eccellente (30-30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, ottima capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare brillantemente le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Molto buono (27-29): buona conoscenza degli argomenti, notevole proprietà di linguaggio, buona capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare correttamente le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Buono (24-26): buona conoscenza dei principali argomenti, discreta proprietà di linguaggio; lo/la studente/essa mostra una adeguata capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Soddisfacente (21-23): lo/la studente/essa non mostra piena padronanza degli argomenti principali dell'insegnamento, pur possedendone le conoscenze fondamentali; mostra comunque soddisfacente proprietà di linguaggio e sufficiente capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Sufficiente (18-20): minima conoscenza degli argomenti principali dell'insegnamento e del linguaggio tecnico, limitata capacità di applicare in modo adeguato le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Insufficiente (<18): conoscenza non accettabile dei contenuti dei diversi argomenti del programma.