Classe 25: Corso di Laurea in Fisica
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 Corsi di insegnamento: Elementi di Biofisica Logout
 

Elementi di Biofisica

 

Anno accademico 2010/2011

Codice del corso 1000046
Docente Prof. Cristiano Viappiani (Titolare del corso)
Anno 3░ anno
Corso di studi Fisica
Tipologia A scelta dello studente
Crediti/Valenza 4
Erogazione Tradizionale
Lingua Italiano
Frequenza Obbligatoria
Valutazione Orale
Periodo didattico Secondo semestre
Avvalenza http://farmacia.unipr.it/cgi-bin/campusnet/corsi.pl/Show?_id=bf71;sort=DEFAULT;search=;hits=154
 

Obiettivi formativi del corso

Il corso intende fornire, attraverso l’analisi di alcuni problemi esemplificativi, una introduzione ai metodi fisici
con cui si studiano processi rilevanti per i sistemi biologici. Nel corso si descriveranno in modo elementare
alcune delle metodologie fisiche che al giorno d’oggi sono utilizzate.

 

Programma

La visione moderna della biofisica molecolare
I componenti cellulari
I processi cellulari
Calore ed energia
Il concetto di energia libera
Sistemi viventi e generazione di ordine
Un esempio di trasduzione di energia libera
Diffusione e dissipazione
Distribuzioni di probabilità
Legge dei gas ideali
Temperatura e distribuzioni di velocità
Distribuzione di Boltzmann
Le barriere di attivazione controllano le velocità di reazione
Random Walk, attrito e diffusione
Moto browniano
Comportamenti diffusivi
Relazione tra attrito e diffusione
Relazione di Einstein
Digressione. Emissione di fluorescenza
FRAP
Diffusione di specie molecolari all'interno delle cellule
La struttura delle proteine
Funzione ed architettura delle proteine
Amminoacidi e loro proprietà
Legame peptidicoStruttura secondaria
Folding e struttura terziaria
La determinazione della struttura delle proteine
Diffrazione X
NMR
Folding delle proteine
Folding in vivo
Chaperons
Folding in vitro
Energy landscape
Metodi spettroscopici per lo studio del folding
Formazione degli elementi di struttura secondaria
a-elica, foglietti b, b-hairpin
Cinetica di formazione di un'a-elica Cinetica di formaiozne di un b-hairpin
Random walk e conformazione dei polimeri.
Self avoiding random walk.
Cinetica di contatto tra amminoacidi
Dimensioni e compattezza. Raggio di girazione e SAXS
Funzioni delle proteine: processi di legame proteina-ligando
Struttura globine
Porfirine e gruppo prostetico eme
Legame di ossigeno al Fe
Reazione di legame di ossigeno molecolare a sistemi porfirinici modello
Reazione di legame di ossigeno molecolare ad emoproteine
Metodi di indagine delle cinetiche di reazione
AllosteriaRelazioni tra proprietà funzionali e dinamiche
Cavità idrofobiche (pdb)
Dinamica della struttura (pdb)
Processi di migrazione dei ligandi nella matrice
Diffrazione X
Assorbimento transiente
Schemi di reazione
Distribuzioni di velocità
Energy landscape e sottostati conformazionali
Single Molecole Methods
Insiemi statistici e singole molecole
Metodi basati sulla rivelazione di emissione di fluorescenza
Scanning confocal fluorescence microscopyWide field microscopyFluorescence Correlation spectroscopyOptical
tweezersTwo-photon excitationFluorescence Lifetime Imaging
Enzimi e Macchine molecolari
Panorama sulle macchine molecolari che si trovano all'interno delle cellule
Velocità di saturazione
Motori ciclici
Macchine puramente meccaniche ed energy landscape
Coordinate di reazione
Enzimi e stati di transizione
Motori lineari
Motori rotatori

 

Testi consigliati e bibliografia

Biological Physics Energy, Information, Life Philip Nelson Updated first edition Freeman ed.

 

Orario lezioniV

GiorniOreAula
Lunedý10:30 - 12:30Aula "Galilei"
Giovedý8:30 - 10:30Aula "Galilei"
Lezioni: dal 01/03/2011 al 01/06/2011


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Ultimo aggiornamento: 28/02/2011 12:16
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