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11367 - CHIMICA BIOINORGANICA

Anno Accademico ​2016/2017

Docente
MARIA FRANCESCA ​CASULA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
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Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/71] ​ ​BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE [60/71-00 - Ord. 2015] ​ ​PERCORSO COMUNE324
Obiettivi

Acquisire i concetti fondamentali relativi al ruolo dei metalli in campo biologico, con riferimento ai concetti fondamentali della chimica di coordinazione, al ruolo in alcuni enzimi, agli usi biomedicali.

Prerequisiti

Conoscenze relative alla chimica generale ed inorganica, biologia e biochimica

Contenuti

• Introduzione alla Chimica Bioinorganica: i metalli nella chimica biologica: abbondanza, ruolo, tossicità
• Concetti base di Chimica Inorganica: diagrammi dell’Orbitale Molecolare di molecole biatomiche con particolare riferimento ad O2; acidi e basi di Lewis e donazione di elettroni.
• Principi di chimica di coordinazione relativi alla bioinorganica: orbitali d e metalli di transizione; classificazione dei leganti in base a numero e alla tipologia di atomi donatori. Isomeria e nomenclatura dei complessi. Geometrie di coordinazione. Il legame nei composti di coordinazione: teoria del campo cristallino e dei leganti e splitting degli orbitali d nelle principali geometrie di coordinazione. Complessi ad Alto Spin e Basso Spin ed elettroni spaiati e spettroscopia elettronica.
• Principi di termodinamica relativi alla bioinorganica: spontaneità di una reazione (energia libera di Gibbs); costanti di stabilità parziali (k) e globali (β) dei composti di coordinazione in H2O e nei fluidi biologici; selettività; stabilità termodinamica e cinetica.
• Il Diossigeno O2: generalità, orbitali molecolari e differenti stati di ossidazione e di molteplicità di spin; inerzia, reattività e tossicità; formazione di complessi e reattività coi MT.
• Utilizzo di O2 negli organismi viventi: differenti tipi di interazione con i gruppi Fe-eme; immagazzinamento e trasporto (Emoglobina e Mioglobina, Emeritrina, Emocianina)
• Reattività: indagine inorganica del ciclo della respirazione e meccanismi di coordinazione coinvolti nei processi di ossidoriduzione: centri Fe-S, citocromi e citocromo ossidasi.
• Ruolo dei metalli in biomedicina.

Metodi Didattici

Il metodo d’insegnamento sarà basato su lezioni frontali in aula che comprendono una presentazione orale condotta attraverso il commento di diapositive comprensive di testo, illustrazioni ed animazioni.
Ogni lezione è strutturata nel seguente modo:
• una introduzione, con una chiara presentazione degli obiettivi della lezione e della loro relazione con gli obiettivi dell’intero Corso. Scopi fondamentali dell’introduzione sono quelli di stimolare l’attenzione, rafforzare la motivazione e fornire un quadro d’insieme di ciò che verrà successivamente sviluppato;
• il corpo della lezione, che presenta dettagliatamente i contenuti in modo da far risaltare le connessioni fra le idee o i punti-chiave.
• una conclusione, o riassunto, intesa a rinforzare l’apprendimento e a ricollegare i contenuti della lezione con gli obbiettivi generali.
Le lezioni verranno svolte in lingua italiana salvo specifiche richieste.

Verifica dell'apprendimento

L'esame è costituito da una prova scritta con circa 10 quesiti a risposta multipla o aperta volti a testare la preparazione dello studente sulle diverse parti del programma svolte.
Per gli studenti che abbiano superato la prova scritta è prevista inoltre una integrazione orale di un argomento a scelta dello studente attraverso la quale sarà valutata la capacità di esporre gli argomenti del corso con chiarezza e proprietà di linguaggio.

Testi

• Shriver & Atkins’ Inorganic Chemistry 5 Ed. – P. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, and F. Armstrong - Oxford Press – 2010.
• Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life – W. Kaim, B. Schwederski - Wiley

Altre Informazioni

La lezione verrà accompagnata da slides inclusive di immagini ed animazioni. Verranno forniti esempi di prove scritte d'esame

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