Scheda Insegnamento: CHIMICA FISICA BIOLOGICA A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: BIOTECNOLOGIE (L-2)
  • Codice: 16177
  • Crediti: 7
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 3
  • Erogazione: I semestre
  • Docente: FERNANDO PORCELLI

Programma

Il primo principio. Proprieta’ dei gas. Il gas perfetto. Lavoro, Calore ed Energia. Il primo principio della termodinamica: energia interna, Entalpia e Capacità termica. Termochimica. ITC e “ligand binding” . Energetica delle interazioni intermolecolari.

Il secondo principio. Trasformazioni spontanee e dispersione dell’energia. L’Entropia. Variazioni di entropia. Interbretazione statistica dell'entropia. La distribuzione di Boltzmann. Energia di Helmholtz ed Energia di Gibbs. Il potenziale chimico e l'equilibrio. Energia libera e "protein folding". Termodinamica delle interazioni molecolari "Drug Binding".


Elettrochimica. Celle elettrochimiche. Potenziali di riduzione ed energia libera. Elementi di elettrochimica dinamica. Pompe ioniche e canali. Potenziali di riposo e di azione nei sistemi cellulari.

Cinetica Chimica. Velocità di reazione e ordine di reazione. Equazioni cinetiche integrate. Effetto della temperatura. La Catalisi. Dinamica di reazione molecolare: Teoria degli urti e Teoria del Complesso Attivato.

Teoria Quantistica. Insuccessi della Fisica Classica. Dualismo Onda-Corpuscolo. Equazione di Schroedinger. Moto Traslazionale: particella nella scatola e “tunneling”. Moto Vibrazionale. Moto Rotazionale.

Tecniche per lo studio strutturale e funzionale delle macromolecole biologiche.
Spettroscopia di assorbimento: principi base, analisi spettroscopica di biopolimeri, effetti della conformazione sull’assorbimento. Attività Ottica e misura sperimentale. Dispersione ottica rotatoria e dicroismo circolare: Applicazione a sistemi biologici. Spettroscopia di Fluorescenza: principi base, analisi dei fattori che governano l’intensità della fluorescenza, proprietà dei gruppi fluorescenti, trasferimento di energia singoletto-singoletto e misura di distanze intercromofori. Anisotropia di fluorescenza. Applicazioni nello studio di molecole biologiche.

Testi consigliati

Atkins- De Paula: Chimica Fisica Biologica, Zanichelli.
Donald A. McQuarrie, John D. Simon: Chimica Fisica Un approccio molecolare
R. Chang : Chimica Fisica 1, 2 vol., Zanichelli
Kuriyan-Konforti-Wemmer: The Molecules of Life. Garland Sciences

Propedeuticità

Si consiglia fortemente di aver sostenuto gli esami di: Matematica, Fisica, Chimica Generale, Chimica Organica

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

L'esame consta di una prova orale sugli argomenti trattati che mira a valutare
a) il grado di preparazione raggiunto,
b) la chiarezza espositiva,
c) la capacità di collegare osservazioni e concetti.
Nel corso della prova potranno essere trattati anche esempi numerici.

Luogo lezioni

Largo dell'Universita' Blocco B 7

Orario lezioni

Lunedi' 14-16; Mercoledi' 11-13; Giovedi' 11-13

Comunicazioni

Nel periodo Ottobre-Gennaio lunedi-giovedi 9-11
oppure in altro orario previo appuntamento da concordare via e-mail.

Nel periodo Febbraio-Giugno qualsiasi giorno previo appuntamento da concordare via mail.