- Docente: Stefania Rapino
- Crediti formativi: 6
- SSD: CHIM/02
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Biologia molecolare e cellulare (cod. 8021)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze approfondite dei principi e delle leggi fisiche fondamentali che permettono di razionalizzare e comprendere il comportamento dei sistemi chimici e biochimici. In particolare, lo studente è in grado di: - applicare i concetti della termodinamica alla reattività chimica e biochimica; - applicare concetti cinetici all'analisi della variazione temporale di una reazione; - comprendere come le proprietà microscopiche governano i processi macroscopici; - utilizzare strumenti matematici, di calcolo e sperimentali per la descrizione quantitativa dei processi chimici e biochimici.
Contenuti
Comprensione dei principi chimici fisici alla base del funzionamento della cellula:
1. Stati della materia, sistemi a più componenti e più fasi. Soluzioni di nanoelettroliti.
2. I principi della Termodinamica e le funzioni di stato derivate: applicazioni alle reazioni chimiche e agli equilibri di fase. Equilibrio chimico e meccanico. Esempi nella cellula.
3. Sistemi a più componenti e a piu' fasi. Grandezze molari parziali. Potenziale chimico. Soluzioni ideali e deviazioni dall'idealità. Proprietà colligative.
4. Soluzioni di elettroliti. L'attività ionica e la legge limite di Debye- Huckel. Le proprietà colligative delle soluzioni di elettroliti. Le membrane biologiche.
5. Termodinamica dei sistemi elettrochimici. L'ossidazione biologica.
6. La cinetica chimica: velocità, ordine e e molecolarità delle reazioni. Reazioni complesse e reazioni in soluzioni. Catalisi enzimatica. Dimanica nella cellula e motori molecolari.
7. Cenni di spettrofotometria e spettrofluorimetria.
8. Cenni di tecniche di immagine funzionale della cellula. Biosensoristica.
Testi/Bibliografia
Appunti di lezione e slides
P.W. Atkins, J. De Paula, Chimica Fisica Biologica, Zanichelli 2012
D. Eisemberg, D. Crothers, Physical Chemistry with applications to the life sciences, Benjamin /Cummings Company 1979
Rob Phillips, Jane Kondev, Julie Theriot "Physical Biology of the Cell". 2nd Ed. 2012
Metodi didattici
Lezioni frontali (32 ore) . Le lezioni frontali verranno affiancate da esercitazioni numeriche (ca 2 ore alla settimana per un totale di 12 ore) e da esercitazioni di laboratorio (15 ore per studente) durante le quali verranno proposti esempi relativi agli argomenti esposti a lezione e che permetteranno allo studente di acquisire competenza nella trattazione quantitativa dei sistemi reattivi.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova di accertamento consiste in una parte scritta ed una orale. Durante la prova scritta allo studente verrà richiesto di risolvere alcuni esercizi numerici simili a quelli svolti durante il corso. Lo studente che avrà superato lo scritto potrà sostenere la prova orale volta all'accertamento della comprensione della parte teorica del corso e delle esercitazioni di laboratorio. Verrà inoltre valutata la partecipazione al laboratorio attraverso una relazione scritta sulle attività svolte che potrà essere preparata anche in gruppo.
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, laboratori, PC
Link ad altre eventuali informazioni
https://www.unibo.it/sitoweb/stefania.rapino3
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Stefania Rapino