Italiano

Principi di Chimica Generale e Inorganica per la comprensione delle leggi fondamentali della materia, della sua struttura e delle sue trasformazioni. Comprensione, interpretazione e applicazione delle leggi che governano l’equilibrio chimico, con particolare riferimento alle reazioni acido-base, al pH, alle soluzioni tampone e al loro significato nei sistemi biologici. Concetti chiave della Chimica Organica, con particolare attenzione alla struttura e alla reattività dei gruppi funzionali presenti nelle molecole di interesse biologico. Studio della struttura, delle proprietà e delle funzioni delle principali macromolecole biologiche, quali carboidrati, proteine e lipidi, al fine di fornire una chiave di lettura molecolare delle strutture e dei fenomeni biologici.
I contenuti includono riferimenti applicativi all’ambito biomedico e infermieristico, con particolare attenzione alla comprensione dei processi fisiologici e patologici di interesse assistenziale, quali equilibrio acido-base, composizione dei fluidi biologici, metabolismo energetico, glicemia, funzione delle proteine e alterazioni biochimiche associate a condizioni cliniche di base.

M. Stefani, N. Taddei, Chimica & Biochimica, Bologna, Zanichelli.
R. Roberti, G. Alunni Bistocchi, Elementi di Chimica e Biochimica, Milano, McGraw-Hill Education.
T. Bellini, Chimica Medica e Propedeutica Biochimica, Bologna, Zanichelli.

L’insegnamento ha lo scopo di fornire le basi teoriche necessarie per comprendere la struttura e le proprietà delle molecole biologiche e i processi biochimici che regolano le funzioni vitali dell’organismo, ponendo attenzione al significato clinico e infermieristico dei fenomeni trattati.
Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà
conoscere e comprendere i concetti fondamentali di chimica e biochimica indispensabili per la comprensione della struttura, della funzione e delle trasformazioni delle molecole di interesse biologico, nonché del loro coinvolgimento nei principali processi metabolici. Lo studente avrà inoltre familiarità con i concetti fondamentali relativi alla struttura, alle proprietà e al ruolo funzionale delle principali macromolecole di interesse biologico.
Sarà, inoltre, in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere e risolvere problemi relativi al calcolo delle concentrazioni delle soluzioni e agli equilibri chimici in soluzione acquosa, incluso il calcolo del pH; nonché per riconoscere i principali gruppi funzionali delle molecole di interesse biologico e individuarne le caratteristiche di reattività.
Sarà inoltre in grado di comprendere e interpretare fenomeni biochimici e metabolici rilevanti per la comprensione dei bisogni assistenziali e di contribuire, in modo appropriato al proprio livello di formazione, all’analisi e interpretazione dei dati di salute e alla pianificazione dell’assistenza infermieristica in collaborazione con il team interdisciplinare, a supporto di un’assistenza sicura, efficace e basata sulle evidenze.
Lo studente svilupperà capacità di analisi critica e autonomia di giudizio nell’interpretazione di semplici fenomeni chimici e biochimici, applicando i concetti appresi e collegando la struttura molecolare alle proprietà e alla funzione biologica delle molecole. Sarà inoltre in grado di valutare le implicazioni dei processi oggetto di studio nella pratica infermieristica, formulando valutazioni motivate e basate su evidenze scientifiche. In generale, dovrà sviluppare un approccio consapevole e responsabile nell’utilizzo delle conoscenze scientifiche a supporto delle decisioni assistenziali, nel rispetto della persona assistita.
Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di esporre in modo chiaro e corretto i principali concetti scientifici utilizzando un linguaggio tecnico appropriato nella comunicazione di dati e fenomeni biochimici.
Le conoscenze e le competenze acquisite consentiranno allo studente di affrontare con adeguata autonomia lo studio di discipline successive e di sviluppare strumenti utili all’aggiornamento continuo finalizzato all’ottimizzazione della pratica professionale.

Il modulo è erogato al I semestre del I anno nell’ambito delle attività formative di base; pertanto, non sono previste propedeuticità. Sono richieste conoscenze di base di matematica, fisica, chimica e biologia, corrispondenti al livello previsto per l’accesso al Corso di Studio.

Lezioni frontali con proiezione di presentazioni in PowerPoint.
Discussione interattiva sugli argomenti trattati.
Condivisione del materiale didattico utilizzato durante le lezioni.
L’insegnamento prevede 18 ore di lezione frontale, corrispondenti a 2 CFU. Il carico di lavoro complessivo dello studente, comprensivo dello studio individuale, è coerente con quanto previsto per 2 CFU (50 ore totali di impegno).

La frequenza è obbligatoria. È richiesta una frequenza minima pari al 75% delle ore previste, con rilevazione delle presenze secondo le modalità stabilite dal Corso di Studio.

La valutazione comprende una prova scritta seguita da un colloquio orale.
La prova scritta, della durata di 45 minuti, consiste in 15 quesiti a risposta multipla e/o aperta, con semplici problemi inerenti il calcolo delle concentrazioni delle soluzioni e degli equilibri chimici in soluzione acquosa e del pH delle soluzioni, principi di chimica, struttura e funzione delle principali biomolecole, nonché sui fondamenti dei processi e delle vie metaboliche.
La verifica è finalizzata ad accertare il conseguimento degli obiettivi formativi, in coerenza con i risultati di apprendimento attesi e con i descrittori di Dublino.
Un voto minimo di 18/30 è necessario per essere ammesso all’esame orale, che coprirà tutti gli argomenti inclusi nel programma dell’insegnamento. Il voto finale sarà valutato in trentesimi, dove 18 rappresenta il minimo e 30 e lode il massimo e verrà attribuito sulla base della prova scritta e orale. La prova si considera superata con un punteggio minimo di 18/30, corrispondente al possesso delle conoscenze e delle competenze di base previste, nonché alla loro applicazione a semplici contesti della pratica assistenziale.
La prova d’esame sarà sostenuta congiuntamente alle prove degli insegnamenti di Fisica e di Biologia; il voto finale è espresso collegialmente dalla Commissione d’esame che, tenendo conto del livello di apprendimento dimostrato nei diversi ambiti disciplinari e del peso di ciascun insegnamento, formula un giudizio unitario riferito all’intero Corso Integrato.

Saranno condivisi con gli studenti file PDF delle diapositive utilizzate durante le lezioni. Tali materiali sono da considerarsi un supporto allo studio sui libri di testo. Sono previste, durante e dopo l’erogazione dell’insegnamento, attività di tutorato che lo studente potrà concordare con il docente.

Richiami di chimica generale e organica propedeutici alla biochimica. Proprietà fisiche e chimiche della materia; sostanze pure, miscele, elementi e composti. Struttura dell’atomo, numero atomico e numero di massa; configurazione elettronica, tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi. Legami chimici e interazioni intermolecolari: legame ionico, covalente, dativo, forze intermolecolari e legame a idrogeno. Massa atomica, massa molecolare e concetto di mole.
Soluzioni e concentrazione delle soluzioni; esercizi di calcolo delle concentrazioni e conversione tra diverse unità di misura. Reazioni chimiche, stechiometria, reversibilità delle reazioni ed equilibrio chimico; legge dell’azione di massa e costante di equilibrio. Cenni di cinetica chimica.
Acidi e basi secondo Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis; forza degli acidi e delle basi, ionizzazione dell’acqua, pH, soluzioni tampone ed equazione di Henderson-Hasselbalch.
Principi generali di chimica organica: principali gruppi funzionali delle molecole di interesse biologico, stereoisomeria, centro chirale, enantiomeri o isomeri ottici.
PROTEINE
Funzioni delle proteine. Amminoacidi: struttura, proprietà e classificazione. Legame peptidico e sue proprietà. Livelli di organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria, α-elica, foglietto β, strutture supersecondarie, struttura terziaria e quaternaria. Relazione struttura-funzione. Concetti fondamentali sulle proteine trasportatrici dell’ossigeno, sugli enzimi e sulle proteine della dieta. Cenni sul metabolismo degli amminoacidi.
CARBOIDRATI
Struttura e funzioni dei carboidrati. Carboidrati come fonte di energia e come molecole di riserva energetica nell’organismo. Differenze rispetto ai lipidi. Monosaccaridi: struttura chimica, classificazione, proprietà ottiche, principali aldosi e chetosi, strutture cicliche. Disaccaridi: lattosio e saccarosio. Ipolattasia e intolleranza al lattosio. Polisaccaridi: amido, cellulosa e glicogeno; caratteristiche strutturali e funzionali. Importanza del glucosio nel metabolismo umano. Valori normali di glicemia. Iperglicemia e diabete mellito. Principali destini metabolici del glucosio.
LIPIDI
Funzioni dei lipidi. Lipidi di riserva, lipidi di membrana e lipidi con attività biologiche specifiche. Acidi grassi: caratteristiche strutturali, acidi grassi saturi e insaturi, acidi grassi essenziali. Trigliceridi, fosfolipidi, glicolipidi e lipoproteine. Lipidi della dieta. Cenni sul metabolismo dei lipidi.
VITAMINE
Caratteristiche generali delle vitamine. Vitamine idrosolubili e liposolubili. Ruolo biologico delle vitamine come cofattori e regolatori di processi metabolici. Cenni sulle principali condizioni associate a carenza vitaminica.

Italian

Principles of General and Inorganic Chemistry for understanding the fundamental laws of matter, its structure and transformations. Understanding, interpretation and application of the laws governing chemical equilibrium, with particular reference to acid-base reactions, pH, buffer solutions and their significance in biological systems. Key concepts of Organic Chemistry, with particular attention to the structure and reactivity of functional groups present in molecules of biological interest. Study of the structure, properties and functions of the main biological macromolecules, such as carbohydrates, proteins and lipids, in order to provide a molecular interpretation of biological structures and phenomena.
The contents include applied references to the biomedical and nursing fields, with particular attention to the understanding of physiological and pathological processes relevant to healthcare practice, such as acid-base balance, composition of biological fluids, energy metabolism, blood glucose, protein function and biochemical alterations associated with basic clinical conditions.

M. Stefani, N. Taddei, Chimica & Biochimica, Bologna, Zanichelli.
R. Roberti, G. Alunni Bistocchi, Elementi di Chimica e Biochimica, Milano, McGraw-Hill Education.
T. Bellini, Chimica Medica e Propedeutica Biochimica, Bologna, Zanichelli.

The module aims to provide the theoretical foundations necessary to understand the structure and properties of biological molecules and the biochemical processes that regulate the vital functions of the organism, with particular attention to the clinical and nursing significance of the topics covered.
At the end of the module, the student should:
know and understand the fundamental concepts of chemistry and biochemistry necessary for understanding the structure, function and transformations of molecules of biological interest, as well as their involvement in the main metabolic processes. The student will also be familiar with the fundamental concepts related to the structure, properties and functional role of the main biological macromolecules.
Furthermore, the student will be able to apply the acquired knowledge to understand and solve problems related to the calculation of solution concentrations and chemical equilibria in aqueous solution, including pH calculation, as well as to recognize the main functional groups of molecules of biological interest and identify their reactivity characteristics. The student will also be able to understand and interpret biochemical and metabolic phenomena relevant to the understanding of care needs and to contribute, in a manner appropriate to their level of training, to the analysis and interpretation of health data and to the planning of nursing care in collaboration with the interdisciplinary team, in support of safe, effective and evidence-based care.
The student will develop critical analysis skills and autonomy of judgment in the interpretation of simple chemical and biochemical phenomena, applying the concepts learned and linking molecular structure to the properties and biological function of molecules. The student will also be able to evaluate the implications of the processes studied for nursing practice, formulating reasoned assessments based on scientific evidence. More generally, the student should develop a conscious and responsible approach to the use of scientific knowledge in support of care-related decisions, with respect for the assisted person.
At the end of the module, the student will be able to clearly and correctly present the main scientific concepts, using appropriate technical language in the communication of biochemical data and phenomena.
The knowledge and skills acquired will enable the student to approach the study of subsequent disciplines with adequate autonomy and to develop tools useful for continuous updating aimed at optimizing professional practice.

The module is offered in the first semester of the first year as part of the basic educational activities; therefore, no prerequisites are required. Basic knowledge of mathematics, physics, chemistry and biology is required, corresponding to the level expected for admission to the Degree Programme.

Lectures supported by PowerPoint presentations.
Interactive discussion of the topics covered.
Sharing of the teaching materials used during the lectures.
The module includes 18 hours of lectures, corresponding to 2 ECTS credits. The student’s overall workload, including individual study, is consistent with that required for 2 ECTS credits, corresponding to a total workload of 50 hours.
Attendance is mandatory. A minimum attendance rate of 75% of the scheduled hours is required, with attendance recorded according to the procedures established by the Degree Programme.

The assessment consists of a written test followed by an oral examination.
The written test lasts 45 minutes and consists of 15 multiple-choice and/or open-ended questions, including simple problems concerning the calculation of solution concentrations, chemical equilibria in aqueous solution and solution pH, as well as questions on the principles of chemistry, the structure and function of the main biomolecules, and the fundamentals of metabolic processes and pathways.
The assessment is aimed at verifying the achievement of the educational objectives, in accordance with the expected learning outcomes and the Dublin descriptors.
A minimum mark of 18/30 is required for admission to the oral examination, which will cover all topics included in the module syllabus. The final mark will be expressed out of thirty, with 18 representing the minimum pass mark and 30 cum laude the highest mark, and will be assigned on the basis of both the written and oral examinations. The examination is considered passed with a minimum mark of 18/30, corresponding to the acquisition of the expected basic knowledge and skills, as well as their application to simple contexts of nursing practice.
The examination will be taken jointly with the assessments of the Physics and Biology modules; the final mark is expressed collegially by the Examination Board, which, taking into account the level of learning demonstrated in the different disciplinary areas and the weight of each module, formulates a single overall assessment referring to the entire Integrated Course.

PDF files of the slides used during the lectures will be shared with students. These materials are intended as a study aid to complement the textbooks. During and after the delivery of the module, tutoring activities will be available and may be arranged by the student with the lecturer.

General and organic chemistry concepts preparatory to biochemistry. Physical and chemical properties of matter; pure substances, mixtures, elements and compounds. Structure of the atom, atomic number and mass number; electronic configuration, periodic table and periodic properties of the elements. Chemical bonds and intermolecular interactions: ionic, covalent and dative bonds, intermolecular forces and hydrogen bonding. Atomic mass, molecular mass and concept of mole.
Solutions and solution concentration; exercises on concentration calculations and conversion between different units of measurement. Chemical reactions, stoichiometry, reversibility of reactions and chemical equilibrium; law of mass action and equilibrium constant. Basic concepts of chemical kinetics.
Acids and bases according to Arrhenius, Brønsted-Lowry and Lewis; strength of acids and bases, ionization of water, pH, buffer solutions and Henderson-Hasselbalch equation.
General principles of organic chemistry: main functional groups of molecules of biological interest, stereoisomerism, chiral center, enantiomers or optical isomers.
PROTEINS
Functions of proteins. Amino acids: structure, properties and classification. Peptide bond and its properties. Levels of structural organization of proteins: primary structure, secondary structure, α-helix, β-sheet, supersecondary structures, tertiary and quaternary structure. Structure-function relationship. Basic concepts on oxygen-transport proteins, enzymes and dietary proteins. Overview of amino acid metabolism.
CARBOHYDRATES
Structure and functions of carbohydrates. Carbohydrates as an energy source and as energy storage molecules in the body. Differences compared with lipids. Monosaccharides: chemical structure, classification, optical properties, main aldoses and ketoses, cyclic structures. Disaccharides: lactose and sucrose. Hypolactasia and lactose intolerance. Polysaccharides: starch, cellulose and glycogen; structural and functional characteristics. Importance of glucose in human metabolism. Normal blood glucose values. Hyperglycemia and diabetes mellitus. Main metabolic fates of glucose.
LIPIDS
Functions of lipids. Storage lipids, membrane lipids and lipids with specific biological activities. Fatty acids: structural characteristics, saturated and unsaturated fatty acids, essential fatty acids. Triglycerides, phospholipids, glycolipids and lipoproteins. Dietary lipids. Overview of lipid metabolism.
VITAMINS
General characteristics of vitamins. Water-soluble and fat-soluble vitamins. Biological role of vitamins as cofactors and regulators of metabolic processes. Overview of the main conditions associated with vitamin deficiency.