ID:
887
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
FISICA/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo Di Attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 31/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Fornire conoscenza e comprensione sulla biofisica cellulare illustrando come principi fisici alla base della meccanica, della termodinamica, della idrodina-mica e della cinetica influenzino il comportamento cel-lulare. In particolare, sono fondamentali i seguenti argomenti:
struttura e funzionamento di una cellula.
codice genetico e la sua funzione
Applicazione dei metodi della teoria dell'elasticità allo studio di filamenti e membrane biologiche.
Processi cellulari e della meccanica statistica (canali ionici, cinetica ligando-ricettore, variazione di conformazione delle proteine).
Applicazione della teoria dell’idrodinamica nel contesto cellulare
Processi dinamici e cinetici rilevanti per il funzionamento cellulare (polimerizzazione, diffusione e trasporto molecolare)
Prerequisiti
Conoscenze di base sulla chimica e la fisica classica .
Metodi Didattici
Il corso è organizzato su lezioni teoriche e sperimentali. E' previsto l'utilizzo di materiale multimediale. Lo studente avrà a disposizione una serie di materiali didattici (video e slide, sia prodotti dal docente che reperiti online).
Verifica Apprendimento
L'esame consiste in una prova orale. La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso (definizioni, esempi rilevanti,
applicazioni, collegamenti tra i vari argomenti.). Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei
contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente.
Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della valutazione ottenuta durante la prova orale.
applicazioni, collegamenti tra i vari argomenti.). Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei
contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente.
Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della valutazione ottenuta durante la prova orale.
Testi
Materiale didattico, articoli e monografie distribuite a lezione
-Russel-Hertz-McMillan ."Elementi di biologia cellulare", Edises II edizione. -
-S. Massari "Elementi di Biofisica" Piccin
-Serdyuk I. N., Zaccai N. R., Zaccai J., "Methods in Molecular Biophysics" , Cambridge University Press 2007
-Russel-Hertz-McMillan ."Elementi di biologia cellulare", Edises II edizione. -
-S. Massari "Elementi di Biofisica" Piccin
-Serdyuk I. N., Zaccai N. R., Zaccai J., "Methods in Molecular Biophysics" , Cambridge University Press 2007
Contenuti
Introduzione alla biofisica: Gli elementi chimici della vita e l’acqua. L’organizzazione della materia. Composizione elementare e molecolare delle cellule. Scale di tempo dei processi cellulari. Le molecole biologiche. L'ambiente acquoso. Conformazione delle biomacromolecole. Acidi nucleici e proteine. Elementi costitutivi la struttura delle proteine. Motivi strutturali e domini strutturali nelle proteine
Interazioni molecolari che determinano le proprietà delle biomolecole. Energia di interazione. Interazioni tra gruppi polari. Interazioni tra gruppi apolari: le forze di dispersione e il legame idrofobico. Effetti degli ioni coatropici sul legame idrofobico. Interazioni tra gruppi polari e apolari. Il legame idrogeno e le proprietà dell’acqua. La ionizzazione dell’acqua.
Introduzione alla biofisica cellulare: Struttura, morfologia e organizzazione delle cellule. I lipidi nell'ambiente acquoso: la formazione delle membrane. L'organizzazione dei lipidi nelle membrane. Proprietà fisiche delle membrane. Transizioni di fase. Moti di membrana e mobilità di molecole all'interno della membrana. Fenomeni di interfaccia e forze che si sviluppano attraverso le membrane.
Metodi spettroscopici in biofisica: principi, strumentazione, applicazioni. Spettroscopia ottica. Dicroismo circolare e rotazione ottica. Diffrazione di raggi X.
Metodi per lo studio della grandezza e della forma delle macromolecole. Spettrometria di massa. Sedimentazione. Elettroforesi. Misure di viscosità
Cenni su metodi computazionali per lo studio della struttura e dinamica macromolecolare.
Interazioni molecolari che determinano le proprietà delle biomolecole. Energia di interazione. Interazioni tra gruppi polari. Interazioni tra gruppi apolari: le forze di dispersione e il legame idrofobico. Effetti degli ioni coatropici sul legame idrofobico. Interazioni tra gruppi polari e apolari. Il legame idrogeno e le proprietà dell’acqua. La ionizzazione dell’acqua.
Introduzione alla biofisica cellulare: Struttura, morfologia e organizzazione delle cellule. I lipidi nell'ambiente acquoso: la formazione delle membrane. L'organizzazione dei lipidi nelle membrane. Proprietà fisiche delle membrane. Transizioni di fase. Moti di membrana e mobilità di molecole all'interno della membrana. Fenomeni di interfaccia e forze che si sviluppano attraverso le membrane.
Metodi spettroscopici in biofisica: principi, strumentazione, applicazioni. Spettroscopia ottica. Dicroismo circolare e rotazione ottica. Diffrazione di raggi X.
Metodi per lo studio della grandezza e della forma delle macromolecole. Spettrometria di massa. Sedimentazione. Elettroforesi. Misure di viscosità
Cenni su metodi computazionali per lo studio della struttura e dinamica macromolecolare.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
FISICA
Laurea
3 anni
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Persone
Persone
Professori/esse Ordinari/e
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