Corso di laurea magistrale in Chimica dell'Ambiente

Chimica Organica
Chimica Analitica

apprendimento delle relazioni struttura chimica-tossicità dei composti e panoramica dei principali composti biologicamente attivi. Dovranno essere acquisite competenze riguardanti l’individuazione di molecole tossiche, il loro comportamento nell’ambiente e nei relativi campioni per l’analisi.

Acquisizione dei concetti di molecola tossica e relativi parametri di caratterizzazione

Esame scritto. In sede di esame verranno valutate le conoscenze acquisite dallo studente ed il livello della loro comprensione in relazione al programma dell’insegnamento. Rientrano nella valutazione anche conoscenza e comprensione gli aspetti di chimica di base inerenti gli argomenti dell’insegnamento a cui si debba fare riferimento in sede di esame, così come l’utilizzo di un lessico appropriato. Voto in trentesimi.

1. Chimica, società, ambiente: ecosistemi e sistemi di organi; pericolo chimico e rischi accettabili; discipline coinvolte; legislazione. 2. Composti organici: idrocarburi, funzionalità chimiche per livelli di ossidazione. 3. Proprietà chimiche: elettronegatività, dipoli e legami ionici; forze intermolecolari; volatilità; solubilità; coefficiente di ripartizione; ionizzazione acquosa; specie; reattività; reazioni tra nucleofili ed elettrofili; reazioni radicaliche; fattori modulanti la reattività. 4. Chimica e natura: componenti cellulari; composti chimici endogeni ed esogeni; biomacromolecole; neurotrasmettitori, ormoni e vitamine; recettori. Chimica ambientale di base: componenti di atmosfera, idrosfera, litosfera e pedosfera. Interazioni e mobilità dei composti nell’ambiente. 5. Tossicocinetica: accesso dei composti tossici agli organismi e all'ambiente. Assorbimento. Distribuzione. Eliminazione. Metabolismo: enzimi; reazioni di fase I, ossidazioni, riduzioni, idrolisi; reazioni di fase II, esempi di reazioni metaboliche. Biodegradazione enzimatica. Trasformazioni chimico- e fotochimico-ambientali. 6. Concetti tossicologici: DL50, effetti tossicologici, fattorimodulanti la tossicità. Tossicità acuta, tossicità cronica. Tossicità, pericolo, rischio.Effetti tossici generali: nonspecifici, per ossidazione lipidica, acidosi. Effetti tossici generali: mancanza O2, mancanza ATP. Effetti tossici specifici: sul sangue, sul sistema nervoso centrale, sui reni, sul fegato, sul sistema respiratorio, sulla cute. Allergeni e teratogeni chimici. Interferenti endocrini. Ecotossicità: tossicanti e biomarcatori. 7. Genotossicità: cromosomi e geni; mutazioni. Effetti chimici sul DNA. Intercalazione; danni ai microtubuli. Carcinogenesi chimica: tecniche di studio. 8. Composti tossici inorganici. Elementi e tossicità. Metalli: litio, berillio, vanadio, cromo, nichel, cadmio, mercurio, piombo, tallio. Metalloidi: arsenico, antimonio. Nonmetalli: ossigeno e ozono, fosforo, alogeni. Radionuclidi. Composti tossici inorganici del carbonio, dell’azoto, del fosforo, del silicio e dello zolfo. 9. Composti tossici organometallici e organici. Idrocarburi: alcani, alcheni, aromatici e policiclici aromatici. Organoossigenati, organoazotati, organoalogenati, organosolforati, organofosforati. 10. Composti tossici di origine naturale: tossine batteriche, micotossine, tossine protozoarie e fungine. Tossici vegetali. 11. Classi di tossici ambientali e contaminanti emergenti. Metodiche analitiche ed estrattive. Prodotti collaterali della disinfezione delle acque. Farmaci e droghe, ormoni e interferenti endocrini. Prodotti per la cura personale e correlati agli alimenti. Pesticidi. Composti organici volatili. Composti di origine industriale e da combustione. Fisica tossicologica ambientale e tossici di origine naturale.

Sterner, O. Chemistry, Health and Environment; Wiley-VCH Manahan, S.E. Toxicological Chemistry and Biochemistry; CRC Press Lippmann, M. Environmental Toxicants, Wiley Foye's Principles of Medicinal Chemistry, Lippincott

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