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CHIMICA BIOINORGANICA

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Bioinorganic chemistry

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
CHI0051
Docente
Dott. Elena Maria Ghibaudi (Titolare del corso)
Anno
1° anno, 2° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Biochimica; Chimica inorganica; Fondamenti di spettroscopie
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti alcune conoscenze avanzate di chimica inorganica e di coordinazione, applicate ai sistemi di interesse biochimico, e di porle in relazione con le conoscenze apprese nei corsi propedeutici di Biochimica e di Chimica inorganica. I contenuti di questo insegnamento si intersecano e complementano con quelli degli insegnamenti di Biochimica strutturale e funzionale, Complessi Metallici e Metodologie di sintesi e sviluppo farmaceutico, al fine di fornire agli studenti gli strumenti per una lettura a livello atomico-molecolare delle problematiche legate al mondo chimico-biologico, in linea con gli obiettivi formativi del Corso di laurea.

This teaching aims to provide students with some advanced knowledge in the field of coordination and inorganic chemistry applied to biological systems; this knowledge will be connected to the content of propedeutical teachings, i.e. biochemistry and inorganic chemistry. The contents of this teaching intertwine and complement the contents of other teachings, such as Structural and Functional Biochemistry, Metal complexes and Synthesis and Development Methodologies. The final aim is to provide students with conceptual and practical tools  for analysing the chemical-biological realm under an atomic-molecular perspective, in line with the mail goal of the Master Degree in Chemistry .

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine del percorso didattico gli studenti dovranno essere in grado di identificare gli elementi metallici della tavola periodica che esplicano un ruolo biologico o farmacologico; dovranno conoscere le principali proprietà funzionali e strutturali dei loro complessi ed essere in grado di metterle in relazione con le proprietà chimico-fisiche dei rispettivi metalli e dei loro composti; gli studenti dovranno inoltre saper individuare le tecniche di caratterizzazione più adatte per le diverse tipologie di centri metallici nel contesto biologico.

After taking this course, students are expected to be able to identify the chemical elements that are biologically or pharmacologically active; they should know their main functional and structural properties and be able to put them in relationship with  their chemico-physical properties.  Students are also expected to be able to identify the characterization techniques more suitable for any kind of metallic centre found in the biological context. 

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Programma

L’evoluzione dell’ambiente terrestre e i meccanismi di selezione degli elementi chimici da parte della biosfera.

Uno sguardo chimico-fisico sul fenomeno vita.

La biodisponibilità degli elementi ed i meccanismi molecolari di regolazione omeostatica dei metalli: assimilazione, trasporto, stoccaggio di ioni metallici nei sistemi viventi.

Le relazioni tra proprietà chimiche e ruolo biologico degli elementi biologicamente attivi.

Classificazione dei siti metallici delle biomolecole.

Principi di chimica di coordinazione applicata ai siti di legame metallico nelle biomolecole

Metodiche di caratterizzazione dei complessi metallici nei sistemi biologici.

Esempi di biomolecole contenenti siti di legame metallico in relazione al ruolo di questi ultimi: strutturale, catalitico, regolatore, ecc. 

Il coinvolgimento dei metalli nell'insorgenza di alcune patologie: Alzheimer, Parkinson, ecc.

Esempi di utilizzo terapeutico dei metalli.

 

The evolution of the environment on the Earth and the mechanism of selection of chemical elements by the biosphere.

A chemico-physical glance to living systems.

Bioavailability of chemical elements and the chemical mechanisms of  metals' omeostatic regulation: uptake, transport and storage of metal ions in living systems.

Relationships between chemical properties and biological function of biologically active elements.

Classification of metal binding sites in biomolecules.

Principles of coordination chemistry applied to metal binding sites in biomolecules.

Insights into the characterisation methods of metal complexes in biological systems.

A survey of biomolecules containing metal binding sites, in relation to their role: structural, catalytic, regulatory , etc.

The involvement of metals in the etiology of some pathologies: Alzheimer, Parkinsons, etc.

Examples of therapeutic use of metals.

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Modalità di insegnamento

Il corso sarà erogato in parte mediante didattica frontale e in parte mediante didattica seminariale. Sono previsti interventi degli studenti su temi specifici concordati con il docente: le loro presentazioni saranno oggetto di verifica ai fini della valutazione finale dell'apprendimento.

The teaching will be partly frontal and partly in the form of seminars held by students, under the supervision of the teacher. Students will make presentations on specific topics, chosen in agreement with the teacher: these presentations will concur to the overall evaluation score of this teaching.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

La valutazione finale sarà organizzata in due momenti distinti:

 - una prova orale sui contenuti fondamentali dell'insegnamento

- una presentazione di carattere seminariale, nel corso della quale lo studente dovrà illustrare un argomento inerente la chimica bioinorganica, tratto dalla recente letteratura scientifica, preventivamente concordato con il docente. Saranno valutati: la capacità dello studente di individuare e sintetizzare le informazioni cruciali dell'argomento prescelto; la correttezza di tali informazioni; la chiarezza espositiva e la coerenza logica dell'esposizione.

The evaluation will occur in two distinct moments:

- an oral interview on the basic topics developed during this teaching

- an oral presentation of a topic - agreed with the teacher - related with bioinorganic chemistry, made by the student  and based on recent bibliographic data. Object of the evaluation will be:  the ability of the student to identify and summarise the main information related with the chosen topic; the disciplinary   accuracy of such information; the clarity and logical consistency of the presentation.

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Attività di supporto

Nessuna

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Testi consigliati e bibliografia

Frausto da Silva and Williams - The Biological Chemistry of the Elements:  The Inorganic Chemistry of Life – Oxford University Press

Rosette M. Roat-Malone - Bioinorganic chemistry: A short course (Wiley) - E-book

Chrichton - Biological inorganic chemistry: an introduction (Elsevier) - E-book

Lippard, Berg - Principles of bioinorganic chemistry (University Science Books)

Frausto da Silva and Williams - The Biological Chemistry of the Elements:  The Inorganic Chemistry of Life – Oxford University Press

Rosette M. Roat-Malone - Bioinorganic chemistry: A short course (Wiley) - E-book

Chrichton - Biological inorganic chemistry: an introduction (Elsevier) - E-book

Lippard, Berg - principles of bioinorganic chemistry (University Science Books)

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    Ultimo aggiornamento: 19/07/2017 08:42
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