Programma
Struttura delle molecole biologiche
Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria di proteine. Acidi nucleici.
Metodi teorici e sperimentali per lo studio del comportamento strutturale e dinamico.
Processi biochimici
Termodinamica e Cinetica. Catalisi enzimatica.
Folding e unfolding delle proteine. Processi di trasporto di ioni ed elettroni.
Riconoscimento molecolare
Interazioni proteina-ligando, proteina-proteina e proteina-DNA.
Metodi teorico-computazionali e sperimentali.
Applicazioni di metodi spettroscopici alle biomolecole
Spettroscopia UV e IR. Dicroismo lineare e circolare. Spettroscopia di fluorescenza statica e dinamica.
Diffusione a basso angolo.
Prerequisiti
Prerequisiti necessari per un apprendimento consapevole degli argomenti proposti nell'insegnamento di Chimica Fisica IV sono la termodinamica classica (i tre principi, equilibrio chimico, termodinamica delle soluzioni, transizioni di fase), la termodinamica statistica (principi, insieme statistici di equilibrio, funzione di ripartizione microcanonica e canonica), i concetti fondamentali che regolano i processi biochimici, le spettroscopie classiche (vibrazionale, elettronica, di fluorescenza, di risonanza magnetica nucleare). Inoltre, lo studente deve avere familiarità con le conoscenze di base dell'analisi matematica (derivate e derivate parziali, differenziali, integrali ed equazioni differenziali, serie semplici) e della fisica (meccanica, elettrostatica ed elettromagnetismo).
Testi di riferimento
Principles of physical biochemistry / Kensal E. van Holde, W. Curtis Johnson, P. Shing Ho. - 2. ed. - Upper Saddle River, NJ : Pearson Prentice Hall, [2006].
Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Biology, Chemistry, Physics, and Nanoscience
Edizione Inglese di Ken Dill (Autore), Sarina Bromberg
Modalità insegnamento
Il corso si sviluppa in 72 ore frontali dedicate alla trattazione teorica degli argomenti proposti nel programma (modelli teorici, dimostrazioni, applicazioni e limiti delle equazioni ottenute, tecniche e metodologie di indagine dei sistemi biologici) ed esercitazioni, comunque frontali, in cui verranno proposti diversi sistemi di cui verranno discusse modalità e tecniche di studio. Verranno presentati gli aspetti applicativi dei sistemi dispersi nel campo della biofisica e della chimica fisica applicata alla biologia attraverso seminari e approfondimenti di alcuni argomenti di interesse degli studenti.
Frequenza
La modalità di frequenza è frontale /tradizionale
Modalità di esame
La valutazione avverrà attraverso una prova orale in cui lo studente dovrà discutere le proprietà chimico-fisiche dei sistemi biologici, i modelli ad esse correlate, e le tecniche utilizzate per il loro studio (principi delle tecniche e metodologia di applicazione). Verrà valutata la capacità di analisi, di sintesi e chiarezza di espressione dello studente. Verranno discussi sistemi semplici, ma significativi, per valutare la capacità dello studente di inquadrarli nel giusto contesto e di scegliere le corrette metodologie di studio. Inoltre, lo studente dovrà dimostrare di conoscere le possibili applicazioni dei sistemi studiati nel campo dei sistemi biologici.
Modalità di erogazione
Il corso si sviluppa in 72 ore frontali dedicate alla trattazione teorica degli argomenti proposti nel programma (modelli teorici, dimostrazioni, applicazioni e limiti delle equazioni ottenute, tecniche e metodologie di indagine dei sistemi biologici) ed esercitazioni, comunque frontali, in cui verranno proposti diversi sistemi di cui verranno discusse modalità e tecniche di studio. Verranno presentati gli aspetti applicativi dei sistemi dispersi nel campo della biofisica e della chimica fisica applicata alla biologia attraverso seminari e approfondimenti di alcuni argomenti di interesse degli studenti.
