BIOFISICA (f)
A. A. 1999-00
Prof. Marina Scarpa
Oggetto e obiettivi del corso
L'obiettivo fondamentale è evidenziare l'applicabilità delle
scienze fisiche (leggi, tecniche e metodologie fisiche) alla comprensione
dei fenomeni biologici e mostrare i legami tra struttura delle biomolecole
e funzione cellulare. E' previsto che le lezioni diano una panoramica della
maggior parte degli argomenti fondamentali della Biofisica moderna, seguendo
un approccio sia molecolare (struttura e funzione delle biomolecole) che
cellulare (stutture supramolecolari e cellule, fenomeni di trasporto, movimenti
e comunicazione cellulare). Particolare riguardo verrà dato ai metodi
sperimentali per lo studio dei sistemi biologici. Il programma non prevede
lo svolgimento di argomenti monografici, possono eventualmente essere svolte
alcune lezioni su argomenti non previsti dal programma, su richiesta degli
studenti.
Programma
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Biomacromolecole
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Forze molecolari
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Livelli di struttura
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Struttura delle proteine; transizioni ordine-disordine; moti molecolari
interni; Folding e stabilità
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Struttura degli acidi nucleici; supercoiling e alti livelli di struttura
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Strutture supramolecolari
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La cellula, gli organelli cellulari
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Metodi fisici per lo studio della struttura e funzione delle macromolecole
e delle cellule
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Spettroscopia:
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principi di base
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caratteristiche temporali dei metodi spettrali
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spettroscopie utilizzate in biofisica
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Tecniche per lo studio della forma e dimensione
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Esempi di applicazione dei metodi allo studio delle proteine:
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l'emoglobina
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la superossido dismutasi
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la nitrogenasi
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Interazioni delle macromolecole biologiche
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Interazione macromolecole-legandi all'equilibrio
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Cinetica dell'interazione con i legandi
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Biomembrane
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Struttura, composizione, funzione
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Membrane naturali e modelli artificiali
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Dinamica di membrana
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La membrana cellulare come barriera di permeabilità: meccanismi
di trasporto
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Pori, canali, trasportatori. Bioenergetica del trasporto attivo
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Eccitazione nervosa
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Potenziale d'azione e sua propagazione
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Trasmissione sinaptica
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L'organizzazione sinaptica del cervello umano
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I sistemi sensoriali
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Elementi di tecnologie biomediche, nmr imaging.
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Un esempio di integrazione di molecole biologiche a dispositivi fisici:
i Biosensori
Testi consigliati
Appunti di lezione;
Articoli scelti da riviste scientifiche.
NICOLINI-RIGO, Biofisica e tecnologie biomediche, Zanichelli,
1992
Modalità e svolgimento dell'esame
Esame orale. È consigliato (ma non obbligatorio) preparare un elaborato
scritto su un argomento monografico da discutere con il docente.