Introduzione alla Chimica per Medicina 2024-2025

Introduzione alla Chimica Organica e Inorganica

• Corso di Medicina e Chirurgia UniTo 2024-2025
• Docente: Rosa Chiellino

Biochimica: Modulo di Biochimica Strutturale

• La chimica organica e la chimica inorganica sono propedeutiche alla biochimica strutturale.
• La chimica inorganica tratta gli atomi, gli isotopi, la tavola periodica, i legami chimici, le molecole e le reazioni.
• La chimica organica riguarda le classi di composti biologici (idrocarburi, alcoli, aldeidi, ecc.).
• La geometria molecolare e l'isomeria sono importanti aspetti della reattività.
• La biochimica strutturale riguarda carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici ed enzimi.

Perché Studiare la Biochimica?

• La biochimica studia la dimensione molecolare degli organismi viventi.
• Studia le basi molecolari della salute e della malattia.
• Gli organismi viventi sono composti da migliaia di biomolecole con proprietà specifiche.

Composizione degli Esseri Umani

• L'ossigeno costituisce il 65% del corpo, seguito dal carbonio (18%), dall'idrogeno (10%) e dall'azoto (3%).
• Sono fondamentali anche altri elementi in piccole quantità.

La Cellula Costituisce le Strutture

• Le cellule sono unità fondamentali degli organismi viventi.
• La membrana cellulare separa gli ambienti cellulari.
• Le diverse strutture svolgono specifiche funzioni biochimiche.
• La cromatina contiene il DNA.
• Le proteine interagiscono con i fosfolipidi per formare la membrana plasmatica.
• La cellulosa fa parte dei carboidrati.

L'Energia e la Biochimica

• L'energia è essenziale per gli organismi viventi.
• L'anabolismo costruisce molecole complesse a partire da quelle semplici.
• Il catabolismo scompone molecole complesse in quelle semplici per rilasciare energia.
• Gli organismi eterotrofi (come l'uomo) ricavano energia dai composti organici.
• La fonte primaria di energia sono i composti organici, tutti costituiti da una struttura carboniosa.
• La fotosintesi è il modo con cui gli autotrofi ricavano energia.
• La chimica è un fattore fondamentale per la vita.

La Chimica Inorganica

• Studia la materia e le sue trasformazioni (acqua, atmosfera, ecc.).
• Cerca di capire le reazioni tra i diversi elementi chimici.

Atomi e Molecole

• L'atomo è l'unità fondamentale della materia.
• I protoni e i neutroni formano il nucleo.
• Gli elettroni girano attorno al nucleo.
• Gli atomi si legano tra loro per formare le molecole.
• Ci sono tre tipi di legami chimici: forti (ionici e covalenti) e deboli (Van der Waals e ad idrogeno).

Isotopi

• Atomi dello stesso elemento che hanno lo stesso numero atomico ma differente numero di massa.
• Alcuni isotopi sono radioattivi.

La Radioattività e le sue Applicazioni

• La radioattività si riferisce alla capacità di un isotopo di decadere in modo spontaneo.
• Alcuni isotopi radioattivi sono utilizzati in medicina e altre applicazioni scientifiche.

Miscele e Composti

• Una miscela è un insieme di sostanze diverse in proporzioni variabili.
• La composizione di una miscela è variabile.
• Il composto ha una composizione fissa.
• I composti non sono separabili da metodi fisici.
• Le miscele sono separabili nei loro elementi costitutivi.

Unitá di Misura

• Unitá di misura fondamentali: massa, lunghezza, tempo e temperatura.
• Unitá di misura derivate: volume e densitá.

Struttura Atomica

• Modello atomico di Rutherford, Bohr e Schroedinger.
• Gli elettroni sono distribuiti in orbitali.
• I protoni e i neutroni formano il nucleo dell'atomo.

Tavola Periodica

• La tavola periodica è uno strumento organizzativo degli elementi.
• Gli elementi sono ordinati in base al numero atomico.
• Sono importanti per classificare i vari elementi in base a proprietà chimiche analoghe.

Elementi Principali

• L'ossigeno è il composto più abbondante nel corpo umano.
• Carbonio, idrogeno e azoto sono anche essenziali per la vita.

Elementi in Traccia

• Iodio, rame, zinco, ferro sono presenti in tracce ma necessari per alcuni processi metabolici.

Reazioni Chimiche

• Le reazioni chimiche comportano la rottura e la formazione di legami.
• Le reazioni chimiche possono essere classificate in base al tipo di legame coinvolto (legami forti, deboli).

Le Soluzioni

• Le soluzioni sono miscugli omogenei composti da soluto(quantità minore) e solvente(quantità maggiore).
• Le soluzioni sono classificate come “sature” o “insature” in base alla quantità di soluto presente.
• Sono fondamentali le caratteristiche di dissoluzione delle molecole.

Proprietà Colligative

• Le proprietà colligative sono proprietà di una soluzione che dipendono dal rapporto tra soluto e solvente, non dalla natura del soluto stesso,
• Abbassamento del punto di congelamento e dell'innalzamento del punto di ebollizione.
• La pressione osmotica

Forze Intermolecolari

• Forze di Van der Waals
• Legami ad idrogeno

Le Forze Intermolecolari nel Corpo Umano

• Sono importanti per determinare le proprietà fisiche delle molecole biologiche
• Le proteine e l'organizzazione di altre molecole biologiche nel corpo umano.

Legami Forti e Deboli

• Legami ionici, covalenti e legami dativi
• Interazioni deboli come forze di Van der Waals e legami ad idrogeno.

Questo quiz tratta la chimica organica e inorganica nel contesto del corso di Medicina e Chirurgia. Esploreremo i fondamenti della biochimica strutturale e l'importanza delle biomolecole per la salute e la malattia. Preparati a testare le tue conoscenze sui composti biologici e sulla reattività molecolare.