- Oggetto:
- Oggetto:
Chimica ambientale ed elementi di biochimica
- Oggetto:
Environmental chemistry and elements of biochemistry
- Oggetto:
Anno accademico 2025/2026
- Codice attività didattica
- SAF0396
- Docenti
- Ivana Fenoglio (Affidamento interno)
Danilo Correddu (Affidamento interno) - Corso di studio
- [1706L32] SCIENZE E TECNOLOGIE PER LA MONTAGNA
- Anno
- 1° anno
- Periodo
- Primo semestre
- Tipologia
- A - Di base
- Crediti/Valenza
- 9
- SSD attività didattica
- CHEM-03/A - Chimica generale e inorganica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica - Erogazione
- Convenzionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Scritto
- Prerequisiti
-
Per frequentare in modo proficuo il corso e capirne i contenuti è necessario possedere nozioni sulla notazione esponenziale dei numeri, cifre significative ed arrotondamento, sulle equazioni di primo e secondo grado, e sui logaritmi decimali.
È inoltre necessario conoscere le unità di misura delle grandezze fisiche, i prefissi e le conversioni metriche.
To successfully attend the course and understand its contents, it is necessary to have knowledge of scientific exponential notation of numbers, significant figures and rounding, first and second order equations, and decimal logarithms.
It is also necessary to know the units of measurement of physical quantities, prefixes, and metric conversions.
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Gli obiettivi formativi dell’insegnamento sono coerenti con quelli del Corso di Studi in quanto forniscono conoscenze di base alle future figure professionali con capacità tecniche-scientifiche utili alla gestione e allo sviluppo sostenibile dei territori montani.
La parte di chimica si propone di introdurre gli/le studenti al linguaggio e alla metodologia scientifica con particolare riguardo ai fenomeni chimici, di fornire le nozioni necessarie a comprendere le proprietà della materia inorganica e organica, della sua reattività, e di fornire le nozioni necessarie a comprendere le proprietà delle miscele di più sostanze.
La parte di biochimica si propone di fornire i fondamenti della chimica delle biomolecole, con particolare riferimento alle proteine, la catalisi enzimatica e i concetti base del metabolismo.
The chemistry teaching unit of the course is aimed at providing students with the basic knowledge of the scientific language and methodology, with a special attention to chemical processes; at providing students with the basic knowledge necessary to understand the properties inorganic and organic substances and their reactivity; at providing students with the basic knowledge necessary to understand the properties of mixtures of substances
The biochemistry teaching unit of the course will provide students with the fundamental concepts of chemistry of biomolecules, with a particular focus on protein chemistry, enzyme catalysis and basic concepts of metabolism.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Al termine dell’insegnamento gli/le studenti sapranno:
Conoscenza e capacità di comprensione
- comprendere i formalismi chimici e le nomenclature utilizzate per i composti,
- conoscere e comprendere i principi alla base delle trasformazioni chimiche, della struttura della materia nei suoi diversi stati di aggregazione.
- conoscere e comprendere i concetti fondamentali della biochimica da un punto di vista della struttura, delle proprietà chimico-fisiche delle biomolecole e delle sue unità fondamentali.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
- prevedere la struttura delle stanze organiche e inorganiche e le loro proprietà
- interpretare le strutture molecolari di base, il loro ruolo nei cicli metabolici fondamentali e nella catalisi.
- applicare le conoscenze attraverso lo svolgimento di esercizi e quesiti pratici proposti a lezione.
Autonomia di giudizio
- Valutare e interpretare in maniera critica dati qualitativi e numerici legati alle reazioni chimiche ed enzimatiche in modo tale da sviluppare una capacità di giudizio autonomo.
Abilità comunicative
- utilizzare in maniera appropriata il linguaggio chimico e biochimico attraverso la discussione di proprietà chimico-fisiche ed i meccanismi coinvolti nei cicli metabolici fondamentali.
Capacità di apprendere
- dimostrare di aver acquisito le conoscenze relative agli argomenti trattati in relazione anche agli insegnamenti successivi che verranno affrontati durante il corso di studi, attraverso occasioni di discussione create in aula, lo svolgimento di esercizi pratici proposti in aula e infine in sede di esame.
At the end of the course, students will be able to:
Knowledge and understanding
- Understand the chemical formalisms and nomenclatures used for compounds,
- Know and comprehend the principles underlying chemical transformations and the structure of matter in its different states of aggregation,
- Know and comprehend the fundamental concepts of biochemistry from the perspective of the structure, chemical-physical properties of biomolecules, and their basic units.
Applying knowledge and understanding
- Predict the structure of organic and inorganic compounds and their properties,
- Interpret basic molecular structures, their role in fundamental metabolic cycles, and in catalysis,
- Apply knowledge through exercises and practical questions proposed during lectures.
Making judgements
Critically evaluate and interpret qualitative and numerical data related to chemical and enzymatic reactions to develop an independent judgment capability.
Communication skills
- Appropriately use chemical and biochemical language through the discussion of chemical-physical properties and the mechanisms involved in fundamental metabolic cycles.
Learning skills
- Demonstrate the acquisition of knowledge related to the topics covered, in relation to future subjects that will be encountered during the course of study, through discussions, practical exercises proposed in during lectures, and during the final exam.
- Oggetto:
Programma
L'insegnamento appartiene all’area di apprendimento delle discipline di base
CHIMICA GENERALE
Concetti di base
- Stati di aggregazione della materia, sostanze elementari e composti, miscugli omogenei ed eterogenei, numero atomico, numero di massa, isotopi, massa atomica, molecole: formule, massa molecolare, mole, costante di Avogadro, massa molare, reazioni chimiche: formalismi e bilanciamento.
L’atomo
- Radiazioni elettromagnetiche e particelle subatomiche.
- Teorie atomiche: teoria di Bohr e teoria quanto-meccanica, numeri quantici, orbitali atomici, spin elettronico.
- Struttura degli atomi polielettronici, configurazione elettronica e configurazione elettronica esterna.
Tavola degli elementi e proprietà periodiche.
- Dimensione degli atomi, energia di ionizzazione e affinità elettronica.
Il legame chimico
- Legame ionico.
- Legame covalente, simbologia e strutture di Lewis, regola dell’ottetto, risonanza.
- Legame covalente dativo.
- Elettronegatività, polarità dei legami.
- Geometria e polarità delle molecole.
- Teoria del legame di valenza, teoria dell’ibridazione.
- Il legame metallico e il legame coordinativo
I principali composti inorganici
- Numero di ossidazione.
- Sistematica dei composti inorganici e nomenclatura: ossidi, idruri, acidi, idrossidi, sali.
Le forze intermolecolari
- Interazione dipolo-dipolo.
- Forze e dispersione (London), polarizzabilità delle molecole.
- Il legame a idrogeno
Gli stati di aggregazione della materia
- Stato solido: solidi amorfi e cristallini. Cenni sulle proprietà dei solidi ionici, covalenti, covalenti macromolecolari, metallici.
- Stato liquido: pressione vapore e tensione superficiale.
- Stato gassoso: legge dei gas ideali, miscele di gas e pressioni parziali, gas reali ed equazione di Van der Waals.
- Transizioni di fase e diagrammi di stato.
Le soluzioni
- miscibilità delle sostanze, legame dipolo-dipolo indotto, ione-dipolo.
- Soluzioni, concentrazione delle soluzioni.
- Soluzioni elettrolitiche.
- Proprietà colligative delle soluzioni: tensione di vapore, legge di Raoult, variazione di punti di ebollizione e congelamento, pressione osmotica.
Dispersioni colloidali
Come avvengono le trasformazioni chimiche
- Calore e lavoro, energia interna, entalpia, entropia, energia libera, spontaneità dei fenomeni chimici.
- Equilibrio chimico: quoziente di reazione e costante di equilibrio, spostamento dell’equilibrio (principio di Le Chatelier)
- Velocità delle reazioni chimiche, cenni di teoria delle collisioni, energia di attivazione, catalisi.
Equilibri in soluzione acquosa
- Definizioni di acidi e basi (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).
- Acidità/basicità di una soluzione acquosa: scala di pH e metodi per misurare il pH.
- Acidi forti e deboli, Ka e pKa, grado di dissociazione.
- Proprietà acido-base dei sali.
- Soluzioni tampone
- Solubilità e prodotto di solubilità, reazioni di precipitazione.
Elettrochimica
- Reazioni di ossido-riduzione.
- Celle voltaiche, potenziali standard di riduzione.
Radioattività naturale (cenni)
CHIMICA ORGANICA
Nomenclatura, proprietà chimiche e fisiche delle seguenti classi di sostanze:
- Alcani e ciclo alcani, alcheni e alchini
- Composti aromatici.
- Alogenuri alchilici e arilici, alcoli e fenoli, eteri.
- Derivati carbonilici
- Ammine e sali quaternari.
- Acidi carbossilici e derivati
BIOCHIMICA
Carboidrati, nucleotidi e acidi nucleici, lipidi, metaboliti secondari:
- Struttura, proprietà e funzioni principali delle biomolecole e il loro ruolo in ambiente montano e nell’industria casearia.
Amminoacidi:
- Struttura, composizione e proprietà.
Peptidi e proteine:
- Composizione, legame peptidico, classificazione e attività biochimiche.
- Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.
Funzione delle proteine:
- Legame di una proteina con un ligando.
- Proteine che legano l’ossigeno (con particolare riferimento all’emoglobina e all’effetto dell’altitudine).
Introduzione al metabolismo:
- Composti ad alta energia, enzimi, catalisi enzimatica.
Glicolisi:
- Il catabolismo del glucosio.
- Ossidazione del piruvato.
- La fermentazione.
Ciclo dell’acido citrico e sintesi di ATP:
- Reazioni del ciclo dell’acido citrico.
- Catena del trasporto di elettroni.
- Fosforilazione ossidativa.
- Accettori di elettroni alternativi all’ossigeno.
The course belongs to the learning area of the core disciplines
GENERAL CHEMISTRY
Fundamental concepts
- the physical state of the substances, elemental substances and compounds, homogeneous and heterogeneous systems, atomic number, mass number, isotopes, atomic mass, molecules: formulae, molecular mass, ions, mole, Avogadro constant, molar mass, symbolizing and balancing chemical reactions,
The atom
- Electromagnetic waves and subatomic particles.
- Atomic theories: Bohr theory, quantum-mechanical theory, quantum numbers, atomic orbitals, electronic and nuclear spin, diamagnetism, paramagnetism and ferromagnetism.
- The structure of polyelectronic atoms, electronic configuration and external electronic configuration.
- Periodic table and periodic properties of elements: dimension of atoms, ionization energy and electronic affinity.
The chemical bonds
- Ionic bond.
- Covalent bond, Lewis structures, octet rule, resonance, radicals.
- Dative covalent bond.
- Electronegativity, polarity of covalent bonds.
- Geometry and polarity of molecules.
- Valence bond theory, theory of hybridization, molecular bond theory (outlines).
- Metallic and coordinative bonds.
Inorganic compounds
- Oxidation number.
- Inorganic compounds and chemical nomenclature: oxides, hydrides, acids, hydroxides, salts.
Intermolecular forces
- Dipole-dipole interactions.
- London dispersion forces.
- Hydrogen bond
The physical state of the substances
- Solid state: amorphous and crystalline solids. Outlines on the properties of ionic, covalent, macromolecular and metallic solids.
- Liquid state: Vapour pressure, surface tension.
- Gases: ideal gases law, gases solutions and partial pressure, real gases and Van der Waals equation.
- Phase transitions and phase diagrams.
The solutions
- Miscibility of substances, dipole- induced dipole interactions and ione-dipole interactions.
- Solutions, concentration.
- Electrolytic solutions.
- Colligative properties: vapour pressure, Raoult law, boiling point, melting point, osmotic pressure
Colloids
Chemical reactions
- Chemical equilibrium: equilibrium constants and Le Chatelier principle.
- Heat and work, internal energy, enthalpy, entropy, Gibbs free energy, spontaneous reactions (outlines)
- The rates of reactions, kinetic equations, reaction order and mechanisms, theory of collisions, activation energy, catalysis.
Equilibrium in aqueous solutions
- Acids and bases (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).
- Acidity/alkalinity of aqueous solutions, pH and methods to measure the pH.
- Strong and weak acids, Ka e pKa, dissociation degree.
- Acidic/alkaline character of salts.
- Buffer solutions.
- Solubility and solubility equilibria, precipitation reactions.
Electrochemistry
- Redox reactions.
- Standard reduction potential.
Natural radioactivity
ORGANIC CHEMISTRY
Nomenclature, chemical and physical properties of the following classes:
- Alkanes and cycloalkanes
- Alkenes and alkynes
- Aromatic compounds
- Alkyl and aryl halides, alcohols, phenols
- Carbonyl derivatives
- Amines and quaternary salts
BIOCHEMISTRY
Carbohydrates, nucleotides and nucleic acids, lipids, secondary metabolites:
- Structure, properties and main functions of biomolecules and their role in mountain ecosystem and in dairy industry.
Amino acids:
- Structural features, composition, and properties.
Peptides and proteins:
- Composition, peptide bond, classification and biochemical activities.
- The structure of proteins: primary, secondary, tertiary and quaternary structures.
Protein function:
- Binding of a protein to a ligand.
- Oxygen-binding proteins (focus on hemoglobin and the effect of altitude).
Introduction to metabolism:
- High energy compounds, enzymes, and enzyme catalysis.
Glycolysis:
- Glucose catabolism.
- Pyruvate oxidation.
- Fates of pyruvate: fermentation.
The citric acid cycle and ATP synthesis:
- Reactions of the citric acid cycle.
- Electron transport chain.
- Oxidative phosphorylation.
- Other electron acceptors.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L'insegnamento consiste in 90 ore di attività frontale in aula suddivise in 60 ore per la parte di chimica e 30 ore per la parte di biochimica.
Durante le lezioni verranno fornite le nozioni teoriche della materia con alcuni esempi di applicazione. Per la parte di chimica verranno proposti esercizi pratici di calcolo. Per la parte di biochimica verranno usati software per la visualizzazione 3D delle proteine sia al computer che con l’utilizzo di dispositivi in realtà virtuale.
La frequenza non è obbligatoria ma è altamente consigliata.
The course consists of 90 hours of face-to-face lessons divided into 60 hours for the chemistry part and 30 hours for the biochemistry part.
During the lessons, the theoretical notions of the subject will be provided with some examples of application. For the chemistry part, practical calculation exercises will be proposed. For the biochemistry part, software will be used for the 3D visualization of proteins both on the computer and with the use of virtual reality devices.
Attendance is not mandatory but is highly recommended.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame finale consiste in una prova scritta composta da 3 domande di nomenclatura, 2 semplici esercizi di calcolo e 3 domande di teoria per la parte di chimica e composta da 3 domande aperte per la parte di biochimica.
Il voto finale sarà costituito dalla media pesata delle due prove. Saranno previste delle prove in itinere facoltative durante l’insegnamento.
Per accedere all’esame scritto è necessario iscriversi attraverso la piattaforma MYUNITO. In caso di problemi è necessario contattare il/la docente.
Gli/Le studenti con DSA sono pregati di contattare i/le docenti in anticipo per richiedere il trattamento individualizzato per le prove d’esame.
Written final test consists of 3 questions on nomenclature, 2 simple calculations and 3 theory questions for the part of Chemistry and 3 open questions on the topics covered during the course for the part of Biochemistry.
The final mark will be given by the weighted average of the two parts (chemistry and biochemistry). During the course, optional ongoing tests will be proposed.
Students may access the written exam by registering on the MYUNITO platform. In the event of technical issues, please contact the lecturer.
Students with Specific Learning Disorders should contact the lecturers beforehand if they wish to ask for individualized treatment for the final exam.
- Oggetto:
Attività di supporto
Durante l'intera durata dell'insegnamento si svolgono le esercitazioni aggiuntive rispetto a quelle proprie dell'insegnamento, per il consolidamento di alcuni argomenti e lo svolgimento di esercizi.
La frequenza non è obbligatoria ma è altamente consigliata.
During the course, exercises will be proposed in addition to those specific to the course, for the consolidation of some topics and to carry out practical exercises.
Attendance is not mandatory but is highly recommended.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- CHIMICA
- Anno pubblicazione:
- xxxx
- Editore:
- EdiSES
- Autore:
- J C. Kotz, O.M. Treichel, J.R. Townsend
- Obbligatorio:
- Si
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Introduzione alla biochimica di Lehninger
- Anno pubblicazione:
- 2018
- Editore:
- Zanichelli
- Autore:
- David L. Nelson, Michael M. Cox
- ISBN
- Obbligatorio:
- Si
- Oggetto:
Note
Gli/Le studenti con disturbi dell’apprendimento o disabilità sono invitati/e a prendere visione delle modalità di supporto (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disabilita) e di accoglienza (https://www.unito.it/accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa) di Ateneo e in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita/supporto-studenti-e-studentesse-con). Inoltre, sono invitati/e a darne comunicazione al/alla docente possibilmente a inizio semestre.
La componente studentesca deve altresì essere in possesso dell’attestato di frequenza (con validità quinquennale) del Corso formazione sicurezza per poter partecipare alle attività esperienziali in laboratorio e in campo.
Students with learning disorders or disabilities are invited to review the support (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disabilita) and reception (https://www.unito.it/ accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa) offered by the University, and in particular the procedures necessary for the support during exams (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita/supporto-studenti-e-studentesse-con). In addition, they are invited to inform the teacher at the beginning of the semester, if possible.
Students must also own the certificate of attendance (valid for five years) for the Health and safety at work course before being admitted to participate to the activities in the laboratory and in the field.
- Oggetto:
