10587 - CHIMICA BIOINORGANICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze su i principali metalli di interesse biologico ed il loro ruolo; Interconnessione tra struttura e funzionalità biochimica; Studio dei meccanismi di metalloproteine ed azione enzimatica: Il ruolo ubiquitario del Ferro in relazione ai sistemi di spin, forme strutturali e proprietà chimiche; Cenni di tossicologia dei metalli pesanti e leggeri nella vita quotidiana e loro specifici rimedi in comparti animali e ambientali. I metalli quali agenti terapeutici e diagnostici in medicina.

Contenuti

Prerequisiti

a) Chimica Generale ed Inorganica; Fundamenti di chimica organica

b) Chimica Inorganica, andamenti delle proprieta' periodiche degli atomi, il legame chimico, gli elementi del gruppo principcale, chimica di coordinazione dei MdT e teorie VB CF OM; principali geometrie e ibridazioni;

c)cenni delle principali tecniche di caratterizzazione spettroscopiche come IR NMR UV e raggi X

d) Principi essenziali di Termodinamica e Cinetica ;

Argomenti trattati

il ruolo dei Metalli (redox come gli alcalini ed alcalino terrosi e dei MdT nelle proteine e nei sistemi biologici enzimatici)

1) Chimica bioinorganica : definizioni e fondamenti di chimica biologica

2) classificazione degli elementi essenziali (massivi ed in tracce); I principali metalli di interesse biologico ed il loro ruolo;

4) Metalloproteine: Interconnessione tra struttura e funzionalita';

5) Cenni sul ruolo biologico dei metalli deli gruppi 1 e 2: ioni e canali ionici per le trasmissioni redox, Na/K-ATPase; Calcio e magnesio: accenni sui biominerali e il ruolo regolatorio del Ca biominerale, la clorofilla

6) Il ruolo ubiquitario del Fe: classificazione delle Metallo proteine; transferrina e ferritina; emoglobina e mioglobina e loro sistemi di spin in relazione alle forme strutturali ossigenate e non; teorie di Pauling e di Weiss; citocromi ed il transfer di elettroni; citochromo P450;le proeine Fe-S ed il loro ruolo; Teorie di diffusione e saturazione.

7) Il ruolo elettronico non redox in biologia dello Zn come acido di Lewis e regolamentatore delle geometrie: Zn-enzimi e le dita di Zn;

8) Il ruolo biologico del Cu: le pricipali proteine e le malattie connesse con la scarsita' e l'abbondanza dell'elemento; le proteine ble; Cu-Zn SuperOssiDismutasi; l'ossidasi del citochrome C e la catena respiratoria;

10) Cenni sul ruolo biologico dei Mn Co e delle sue proteine proprieta' e funzioni;

11) I metalli visti come terepeutici in medicinanel ruolo di anticancerogeni antbatterici o antifungini.

Tutti gli argomenti trattati sono stettaente connessi con gli scopi preposti a soddisfare gli obiettivi relativi allo sviluppo sostenibile dell'ONU 3, 6 14 and 15

Testi/Bibliografia

Le lezioni si svolgono su materiale fornito dal docente come brevi dispense illustrate in lingua inglese ma anche in italiano per favorire la piena comprensione che verranno fornite se e' possibile per via informatica

Sono tuttavia consigliati i seguenti libri che potete prendere in prestito in biblioteca

J. E. Huheey, A. E. Keiter, R. L. Keiter “Chimica Inorganica” Casa Editrice Piccin Padova.

D. F. Shriver, P.W.Atkins, C.H.Langford, 'Chimica Inorganica '; Zanichelli.

R. M. Roat Malone “Bioinorganic Chemistry” Wiley.

I. Bertini, H. B. Gray, E. I. Stiefel, J. S. Valentine, “Biological Inorganic Chemistry, University Science Books.

W. Kaim, B. Schwedereski, A. Klein, "Bioinorganic chemistry: inorganic elements in the chemistry of life", Wiley.

Metodi didattici

• Il corso di chimica inorganica superiore si svolge attraverso lezioni svolte in aula, e discussioni con gli studenti.
• Per le lezioni sono utilizzati supporti quali proiezione di diapositive e disponibilita' di testi ridotti e dispense in formato elettronico tale da essere consoni all'entita' del corso di 4 crediti formativi

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Agli studenti è richiesto di sostenere un esame orale in una delle sessioni d'esame previste al termine del corso. Viene richiesta la presentazione di 2 presentazioni in ppt. entrambe riguardo argomenti a scelta. Una comprende lo sviluppo di un argomento esposto durante corso mentre la seconda esposizione sviluppera' un argomento di interesse stimolato da una recente pubblicazione su di un argomento di chimica inorganica con risvolti o sviluppi biologici

Strumenti a supporto della didattica

Le attività didattiche si avvalgono di supporti quali proiezione di slides o video-web ; il materiale didattico presentato in queste occasioni è reso accessibile agli studenti tramite le piattaforme web istituzionali. Vengono fornite indicazioni sulle fonti bibliografiche consultabili in rete e nella biblioteca. Il materiale didattico utile per la preparazione dell’esame viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite internet.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Silvia Bordoni