Obiettivi formativi
Il corso intende fornire un panorama sulla moderna Biofisica molecolare.
Lo scopo del corso è di introdurre in maniera qualitativa le moderne tecniche di analisi basate su metodi spettroscopici e sull’analisi numerica applicandole ad una selezione di argomenti di interesse corrente in Biofisica, mostrando come le metodologie fisiche possano fornire strumenti fondamentali nella comprensione dei fenomeni biologici. Tra gli obiettivi del corso rientrano anche quello di aiutare gli studenti della laurea triennale in Fisica ad effettuare più consapevolmente una eventuale scelta di continuare gli studi con una specializzazione in Biofisica, e di fornire a studenti provenienti da altre lauree di tipo biologico una panoramica sui moderni metodi sperimentali che hanno a disposizione nell’affrontare problemi molto complessi.
Conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà mostrare di conoscere e comprendere alcuni tra i più rilevanti aspetti della biofisica molecolare, e delle leggi fisiche che la regolano. Il metodo sperimentale e l’illustrazione di risultati ottenuti nella più recente letteratura forniranno la base per tale comprensione.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di orientarsi nella valutazione di analogie e differenze tra sistemi biofisici, dati sperimentali e metodologie da applicare in biofisica. Egli dovrà aver acquisito la capacità di comprendere negli aspetti essenziali articoli di letteratura recente, di eseguire semplici esperimenti con un ragionevole grado di autonomia, di elaborare e analizzare statisticamente i risultati delle misure e sintetizzare con relazioni gli esperimenti stessi. I risultati dovranno essere utilizzati per ricavare rappresentazioni in termini di modelli del sistema fisico in esame, ricavandone gli aspetti essenziali e cercando di capire il significato dei risultati stessi.
Prerequisiti
Conoscenze di base dell'analisi matematica, fisica e chimica
Contenuti dell'insegnamento
1. La visione moderna della biofisica molecolare: i sistemi viventi in uno schema di leggi fisiche
La generazione di ordine e la trasduzione di energia libera
Random walk, attrito e diffusione, conformazione dei polimeri
Insiemi statistici e singole molecole
2. Descrizione qualitativa delle proteine:
La struttura delle proteine
La determinazione della struttura delle proteine
Folding delle proteine ed energy landscape
La funzione delle proteine
Struttura-dinamica-funzione
Allosteria
Enzimi e Macchine molecolari
3. Introduzione qualitativa delle moderne tecniche di analisi basate sull’interazione radiazione-materia
4. Metodi spettroscopici per lo studio delle macromolecole: teoria e pratica in laboratorio
5. Analisi dei dati: l’uso di metodi numerici per la modellizzazione di processi biofisici
Programma esteso
1. La visione moderna della biofisica molecolare: i sistemi viventi in uno schema di leggi fisiche
La generazione di ordine e la trasduzione di energia libera
Random walk, attrito e diffusione, conformazione dei polimeri
Insiemi statistici e singole molecole
2. Descrizione qualitativa delle proteine:
La struttura delle proteine
La determinazione della struttura delle proteine
Folding delle proteine ed energy landscape
La funzione delle proteine
Struttura-dinamica-funzione
Allosteria
Enzimi e Macchine molecolari
3. Introduzione qualitativa delle moderne tecniche di analisi basate sull’interazione radiazione-materia
4. Metodi spettroscopici per lo studio delle macromolecole: teoria e pratica in laboratorio
5. Analisi dei dati: l’uso di metodi numerici per la modellizzazione di processi biofisici
Bibliografia
Articoli di letteratura indicati a lezione e diapositive delle lezioni
Metodi didattici
lezione frontale, esercitazioni di laboratorio
Modalità verifica apprendimento
L’esame consiste nella preparazione di un elaborato nel quale viene approfondito un tema scelto tra quelli affrontati nel corso e di relazioni scritte per le esercitazioni di laboratorio.
Altre informazioni
Ricevimento su appuntamento (Email).
