- Docente: Marco Malferrari
- Crediti formativi: 3
- SSD: CHIM/02
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Molecular and Cell Biology (cod. 5825)
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dal 02/10/2023 al 22/01/2024
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del modulo lo studente ha acquisito i principi teorici alla base delle moderne metodologie spettroscopiche impiegate nella caratterizzazione strutturale e funzionale delle proteine. Sa contestualizzare questi metodi in specifici esempi applicativi, sa scegliere nell’ambito di un’attività di ricerca scientifica il metodo più efficacie per la caratterizzazione della proprietà funzionale o strutturale di interesse.
Contenuti
Prerequisiti: nozioni di base di biochimica, chimica-fisica e fisica.
Frequenza: il corso non prevede l'obbligo di frequenza.
Nozioni introduttive: Effetto fotoelettrico e teoria corpuscolare della luce. Radiazione di corpo nero. L'ipotesi dei quanti di Planck. Natura ondulatoria della materia. Il principio di indeterminazione di Heisenberg.
Aspetti generali dell'interazione tra la radiazione elettromagnetica ed un sistema molecolare.
Spettroscopie e regioni dello spettro elettromagnetico.
Spettroscopia di assorbimento UV-visibile. Le transizioni elettroniche in molecole biologiche. Il modello a elettrone libero per sistemi altamente coniugati. Applicazioni della spettrofotometria allo studio delle proteine e degli acidi nucleici.
Spettroscopia di fluorescenza. Il trasferimento dell'energia di eccitazione. FRET.
Principi di spettroscopia infrarossa e Raman.
Introduzione alle risonanze magnetiche: NMR ed EPR.
Cenni su metodologie spettroscopiche avanzate: ENDOR, Moessbauer, spettroscopie risolte nel tempo, spettroscopia in singola molecola.
Testi/Bibliografia
Il docente fornirà come materiale didattico le presentazioni PowerPoint utilizzate durante le lezioni.
Limitatamente alla parte introduttiva: Douglas C. Giancoli. FISICA. Principi ed Applicazioni. Casa Editrice Ambrosiana (Milano).
Testi di riferimento e consultazione:
- C.R. Cantor, P.R. Schimmel. Biophysical Chemistry. II. Techniques for the study of biological structure and function. W.H. Freeman and Co. (San Francisco)
- R. Chang, Chimica Fisica, Vol. 2, Zanichelli
Metodi didattici
Lezioni frontali. Durante le lezioni il docente spiegherà i contenuti utilizzando presentazioni PowerPoint che verranno poi messe a disposizione degli studenti. Saranno incoraggiate domande e la discussione dei contenuti tra gli studenti ed il docente. La presenza a lezione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata in quanto i contenuti verranno spiegati nel dettaglio.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova d'esame è rivolta a verificare il raggiungimento dei seguenti, principali obiettivi didattici: (a) conoscenza dei principi alla base delle metodologie spettroscopiche illustrate nelle lezioni; (b) conoscenza delle potenzialità in indagini biologiche-biochimiche delle metodologie trattate; (c) capacità di analizzare e discutere dati spettroscopici nel contesto della letteratura di ambito biologico-biochimico.
La prova consiste nell'esposizione e discussione di un primo argomento scelto dal candidato e in un colloquio su argomenti del programma.
Strumenti a supporto della didattica
Personal computer, videoproiettore, presentazioni PowerPoint, lavagna.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Marco Malferrari
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.