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Triennale - Scienze Biologiche (L13)

Il Corso di Studio in Scienza Biologiche (classe L-13) ha durata triennale e prevede l'acquisizione di 180 CFU. Il percorso è offerto dal Dipartimento di Promozione delle Scienze Umane e della Qualità della Vita dell'Università Telematica San Raffaele Roma viene erogato in modalità prevalentemente a distanza, in lingua italiana. L’accesso al percorso formativo è libero. È prevista tuttavia la verifica del possesso dei requisiti di preparazione iniziale mediante un test, non vincolante per l’immatricolazione, erogato on-line. Eventuali Obblighi Formativi Aggiuntivi (OFA) saranno assolti attraverso attività didattiche integrative da svolgere in modalità erogativa e/o interattiva a frequenza obbligatoria.

Il CdS in Scienze Biologiche si propone essenzialmente di formare una figura di Biologo/a Junior con i requisiti per il superamento dell'esame di stato per l'iscrizione all'Albo professionale dell'Ordine dei Biologi (Sezione B) per svolgere attività di tipo tecnico professionale.

Le laureate e i laureati in Scienze Biologiche saranno in grado di applicare i concetti e le teorie fondamentali nei settori di ricerca e di sviluppo nel campo della biologia e delle scienze della vita. I Biologi Junior studiano le basi della vita animale e vegetale, le sue origini, i sistemi di relazione, le modalità di sviluppo e di evoluzione, le strutture genetiche e le possibilità di modificarle. Applicano e rendono disponibili tali conoscenze con un approccio analitico-strumentale nella produzione di beni e servizi.

Pertanto, gli obiettivi del corso sono finalizzati all’acquisizione delle conoscenze e competenze transdisciplinari che combinano le conoscenze nelle aree delle discipline biologiche con le competenze tecniche professionalizzanti per supportare sperimentazioni di laboratorio nel campo della ricerca biomedica e bioecologica.

Il Corso prevede un piano di studi che, nel mantenere una stretta coerenza con gli obiettivi formativi, è orientato a favorire l’autonomia delle studentesse e degli studenti offrendo attività formative autonomamente eleggibili, tra tutti gli insegnamenti attivati dall’Ateneo, consentendo anche l’acquisizione di ulteriori crediti formativi nelle attività di base e caratterizzanti, purché coerenti con il progetto formativo.

Il Corso di Studio, per le caratteristiche formative, si posiziona in linea con i più recenti orientamenti delle politiche a livello internazionale, grazie ad un’offerta di una solida formazione di base combinata con una visione interdisciplinare della ricerca scientifica nel vasto campo delle scienze della vita.

L’erogazione prevalentemente a distanza del corso, inoltre, consente alla studentessa e allo studente un alto livello di autonomia nell’organizzazione dello studio e dei tempi di apprendimento.

Il Corso di Studi risponde dunque ad una necessità di fondare i presupposti culturali e metodologici per fornire competenze prevalentemente tecnico-analitiche sulle principali aree della ricerca e dello sviluppo per consentire al laureato una preparazione spendibile efficacemente in un percorso di studio magistrale o nel mondo del lavoro.

Lo sviluppo del percorso è organizzato con attività di apprendimento a tempo pieno di tre anni, erogate prevalentemente a distanza sfruttando le migliori pratiche della didattica digitale sviluppate a livello internazionale, che integreranno lezioni, autovalutazione, lavoro di gruppo, apprendimento autonomo, workshop, collaborazione con le imprese, apprendimento delle Tecnologie dell'Informazione e della Comunicazione, seminari di ospiti esperti sulle tematiche più rilevanti. Alle attività didattiche e-learning attraverso una piattaforma dedicata all'interno dell'infrastruttura tecnologica di Ateneo, si aggiungono 10 CfU di attività laboratoriali in presenza per un totale di 120 ore di laboratorio.

Il proposito è quello di consentire l’acquisizione di conoscenze e capacità che permettano di maturare una preparazione metodologica e tecnica che consenta di trovare soluzioni alle possibili problematiche ambientali e sanitarie del futuro.

Il corso è progettato per integrare l’offerta didattica con attività formative a scelta che lascino alle studentesse e agli studenti spazi personali di scelta per orientarsi verso l’ambito bioecologico o verso l’ambito biomedico.

Il tirocinio e la prova finale, parte integrante del percorso formativo, sono strettamente mirati a caratterizzare l'esperienza delle figure professionali in uscita.

Gli studenti possono fruire di numerosi servizi resi disponibili e accessibili on-line dall’Ateneo attraverso il portale e la piattaforma didattica.

Al termine del percorso formativo, alle laureate e ai laureati sarà possibile inserirsi nel mondo del lavoro per svolgere attività di tipo tecnico professionale e iscriversi all'Albo professionale dell'Ordine dei Biologi (Sezione B) previo superamento dell'esame di stato.

Sarà altresì possibile proseguire gli studi e accedere alla formazione superiore nel secondo ciclo previsto con le lauree magistrali, o partecipare a Master di I livello.

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Chimica Organica

Settore scientifico disciplinare Numero crediti formativi (CFU) Docente
CHIM/06 7 Prof.ssa Gilda Aiello

INFORMAZIONI GENERALI

Obiettivi Formativi

L'obiettivo dell'insegnamento è introdurre gli studenti al linguaggio e alla metodologia scientifica con particolare riguardo ai fenomeni chimici. Inoltre il corso ha come principale obiettivo quello di fornire le conoscenze di base in chimica organica, propedeutiche all'acquisizione di conoscenze di biochimica e alla comprensione dei principali fenomeni biologici. L’insegnamento si propone di fornire strumenti agli studenti e alle studentesse strumenti per saper assegnare il nome ai composti organici, analizzare le proprietà strutturali delle molecole organiche, saper riconoscere i principali gruppi funzionali e impadronirsi del concetto di nucleofilia ed elettrofilia come basi della reattività.

 

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine dell'insegnamento lo studente avrà acquisito la conoscenza delle principali proprietà delle sostanze organiche e l’abilità nel saper interpretare le principali reazioni chimiche dei composti organici.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

L’insegnamento permetterà allo studente di aver acquisito competenze relative all' aspetto chimico dei processi biologici

Abilità di giudizio

Lo studente sarà in grado di valutare in modo critico tematiche relative ai composti organici le loro reazioni chimiche

Abilità di comunicare

Lo studente acquisirà padronanza del linguaggio scientifico attraverso cui descrivere in modo appropriato quanto acquisito durante il corso.

Capacità di apprendimento

Al termine dell'insegnamento lo studente avrà competenze utili per altri studi in ambito chimico-fisico e la capacità di applicare i concetti acquisiti nell'ambito della ricerca.

 

PROGRAMMA DEL CORSO

1. STRUTTURA E NOMENCLATURA

- Introduzione alla chimica organica: la struttura elettronica ed il legame covalente: struttura di un atomo, distribuzione degli elettroni, legami covalenti e ionici, carica formale di un atomo, orbitali atomici, formazione di un legame covalente, legami singoli, doppi e tripli, ibridazioni sp3, sp2 e sp.

- Introduzione ai composti organici: nomenclatura idrocarburi, classificazione e nomenclatura dei principali gruppi funzionali, proprietà fisiche e rappresentazioni strutturali.

- Isomeri e stereochimica: tipi di isomeria. Isomeria conformazionale: rotazione intorno al legame semplice C-C, conformazioni degli alcani, dei cicloalcani (ciclopentano, cicloesano, cicloesani monosostituiti e disostituiti). Stereoisomeria configurazionale: Isomeria geometrica negli alcheni (isomeria cis, trans, E-Z), isomeria ottica: chiralità, enantiomeri, distereoisomeri, configurazione di un C stereogenico, regole di Cahn-Ingold e Prelog (CIP), proiezioni di Fisher, proprietà fisiche di enantiomeri e diastereoisomeri, anelli cis-trans, attività ottica, luce polarizzata, rotazione specifica. Chiralità nei monosaccaridi e negli amminoacidi.

- Risonanza: i dieni. Le molecole aromatiche ed eteroaromatiche. Regola di Huckel. Basi azotate.

 

2. REATTIVITÀ

- Acidi e basi: pKa e pH, acidi e basi organici, fattori che determinano l'acidità di un acido (struttura, sostituenti, elettronegatività, ibridazione).

- Le reazioni organiche: concetto di nucleofilo ed elettrofilo. Tipologia di reazioni organiche (addizione, eliminazione, sostituzione, trasposizione). Specie reattive al carbonio (carbanioni, carbocationi, radicali).

 

3. REAZIONI CHIMICHE

- Reazioni degli alcheni: meccanismo di addizione elettrofila, regola di Markovnikoff, addizione di HX, addizione di alogeni, addizione di acqua, reazione di idroborazione, riduzione ed ossidazione degli alcheni. Concetti di selettività.

- Reazioni degli alchini: addizione di HX, addizione di alogeni, addizione di acqua, tautomeria cheto-enolica. Acidità degli alchini.

 

- Reazioni di sostituzione ed eliminazione degli alogenuri alchilici. Meccanismo della sostituzione nucleofila bimolecolare e monomolecolare (SN2 e SN1) ed eliminazione mono e bimolecolare (E1 e E2), stereochimica, influenza del gruppo uscente, influenza della struttura.

- Reazioni di alcoli, eteri ed epossidi. Proprietà fisiche. Reazioni degli alcoli: conversione ad alogenuri, disidratazione, sintesi di Williamson degli eteri, ossidazione e riduzione. Reazioni di sostituzione nucleofila negli eteri. Apertura dell’anello epossidico in condizioni acide e basiche.

- Ammine: basicità delle ammine alifatiche e aromatiche. Sintesi delle ammine da alogenuri alchilici.

- Aldeidi e chetoni: addizione nucleofila al carbonile in soluzione neutra, basica e acida, reazioni di aldeidi e chetoni con i composti organometallici, ossidazioni e riduzioni, addizioni di ammine, acqua e alcoli. Struttura emiacetalica del glucosio. Struttura piranosica del glucosio e mutarotazione. Addizione di coniugata.

- Acidi carbossilici e derivati: proprietà, acidità degli acidi carbossilici: reazioni con basi. Meccanismo della sostituzione nucleofila acilica. Reazione di esterificazione, reazioni dei cloruri acilici, riduzioni. Amminoacidi: acidità e basicità, punto isoelettrico.

- Esteri: Reazioni di idrolisi in ambiente acido e basico (saponificazione), trans-esterificazione degli esteri, reazioni degli esteri con composti organometallici, riduzioni. Trigliceridi: grassi, oli, saponi.

- Reazioni degli alcani: reazioni radicaliche, clorurazione e bromurazione degli alcani, reazione di ossidazione degli alcani.

 

4. CARBOIDRATI E PROTEINE: STRUTTURA E REATTIVITÀ

 

Testi consigliati

- Fondamenti di Chimica Organica, 2016, Pearson, David Klein

- Fondamenti di Chimica Organica, quarta edizione/2023, Mc Graw Hill, Janice Gorzynski Smith

-Introduzione alla Chimica Organica, settima edizione/2023, Edises,  W.H.Brown; T. Poon

 

MODALITÀ DI ESAME, PREREQUISITI, ESAMI PROPEDEUTICI

Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente

L'acquisizione dei risultati di apprendimento previsti viene accertata attraverso la verifica del completamento delle attività di autovalutazione presenti alla fine di ogni sezione dell'insegnamento e attraverso la prova di esame.

I test di autovalutazione permettono allo studente di monitorare la propria comprensione degli argomenti somministrati e, nel caso ci siano delle difficoltà, di attivarsi per colmare le lacune o chiedere ulteriori spiegazioni al docente tramite incontri di didattica interattiva.

Tutti i contenuti trattati nell’ambito dell’insegnamento costituiscono oggetto di valutazione.

La valutazione delle competenze acquisite dallo studente avverrà attraverso un colloquio orale o in forma scritta nelle date d’appello previste dall’Ateneo e pubblicate in piattaforma.

La valutazione prevede l’identificazione del raggiungimento degli obiettivi previsti ed in particolare per ogni argomento saranno valutati:

-          il grado di acquisizione della conoscenza degli argomenti trattati (50% del punteggio)

-          la capacità di sintesi e correlazione tra i vari argomenti oltre a una corretta terminologia (25% del punteggio)

-          la comprensione e la capacità di interpretazione dei meccanismi e fenomeni fisiologici (25% del punteggio).

 

Modalità di esame

La valutazione finale avverrà nelle date d’appello previste dall’Ateneo e pubblicate in piattaforma, in modalità scritta online, scritta strutturata in presenza e/o orale.

Prova scritta strutturata:

-31 domande (scelta multipla)

-ad ogni domanda viene assegnato un punteggio massimo di 1

-ad ogni risposta non data o errata viene assegnato un valore di 0

 

Prova orale: colloquio della durata di circa 20 minuti per studente.

 

Propedeuticità

Non sono previste propedeuticità.

 

Prerequisiti

Per la comprensione degli argomenti trattati e per il raggiungimento degli obiettivi specifici è necessario e funzionale che lo studente abbia già acquisito delle competenze adeguate relativamente ad argomenti inerenti soprattutto la chimica inorganica. Le conoscenze pregresse di tali scienze di base renderanno maggiormente comprensibili e fruibili i numerosi contenuti di area biomedica dell'insegnamento.

 

 

ORGANIZZAZIONE DIDATTICA

Modalità di erogazione del corso:

Il corso si articola in Videolezioni e Lezioni Interattive della durata di 30 minuti, sempre disponibili in piattaforma. È requisito essenziale per preparare al meglio l'esame seguire le lezioni del corso per l'intera durata della registrazione. È inoltre fortemente consigliata la consultazione dei libri di testo indicati. Essi costituiscono, infatti, un valido ausilio per la comprensione e l’approfondimento dei vari argomenti.

 

Attività didattiche previste

Le attività di didattica, suddivise tra didattica erogativa (DE) e didattica interattiva (DI), saranno costituite da 6 ore per CFU e ripartite secondo una struttura di almeno 2,5 ore di DE (tenuta in considerazione la necessità di riascolto) e di 1 ora di DI per ciascun CFU.

 

Attività didattica erogativa (35 ore):

  • 28 lezioni frontali videoregistrate, della durata di circa 30 minuti ciascuna, sempre disponibili in piattaforma (ogni videolezione corrisponde a 1 ora di didattica erogativa considerando la necessità di riascolto).

Attività didattica interattiva (7 ore):

  • Dopo un sondaggio sulle preferenze degli argomenti da approfondire, si organizzano incontri interattivi periodici in videoconferenza (generalmente ogni secondo mercoledì del mese) su tematiche specifiche del programma.

 

Attività di autoapprendimento:

•          test di autovalutazione con domande a scelta multipla, alla fine di ogni modulo

•          test di autovalutazione con domande a scelta multipla, delle competenze in uscita dal corso.

 

L'articolazione tra DE e DI, per ciascun modulo, sarà organizzata coerentemente con gli obiettivi formativi specifici dell’insegnamento.

 

Ricevimento studenti

A inizio dell’anno accademico viene proposto un incontro online con tutti gli studenti per presentare il corso, discutere il focus delle lezioni e gli obiettivi del programma e rispondere alle domande sull’organizzazione del corso. Inoltre è sempre possibile contattare il docente via e-mail o tramite gli strumenti messi a disposizione sulla piattaforma.

Richiedi informazioni sul corso:
Triennale - Scienze Biologiche (L13)

* Campi Obbligatori