96049 - SPECTROSCOPIC METHODS FOR THE FUNCTIONAL AND STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF PROTEINS

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 consiste in un esame orale ed 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; il colloquio in genere consta di ulteriori due domande sugli argomenti del corso. L’esame orale in genere dura sui 30-40 minuti.

Giudizio di non sufficienza: lacune significative sui contenuti del corso; lacune nelle conoscenze di base in ambito della biochimica di base delle macromolecole e della biochimica delle proteine; linguaggio non appropriato per la tematica scientifica e mancanza di orientamento nelle tematiche del corso.

Sufficienza: linguaggio appena appropriato; difficoltà nell’argomentare la discussione su cui verte l’esame, il candidato discute i temi in modo appropriato nei sui contenuti essenziali solo se instradato dal docente.

Valutazione buona: conoscenza mnemonica degli argomenti trattati, difficoltà nel collegare i diversi concetti ed argomenti trattati a lezione; capacità di sintesi discreta; linguaggio tecnico-scientifico corretto.

Eccellenza: capacità di collocare le conoscenze esposte nel corso in un ampio quadro, di collegarle tra loro ed elaborarle; capacità di argomentare alta e visione chiara degli argomenti; linguaggio tecnico-scientifico ampio e corretto.

N.B. Le conoscenze di base di biochimica, chimica-fisica e fisica sono richieste per collocare gli argomenti nella giusta prospettiva.

Lo studente ha il diritto di rifiutare la verbalizzazione del voto positivo proposto 1 volta (secondo il regolamento didattico di ateneo ART.16, comma 5)

Studenti/sse con bisogni speciali e/o certificazioni sono invitati a contattare il docente per e-mail, inserendo in Cc il servizio DSA (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it )

Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’Ufficio di Ateneo (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it ) competente. Sarà sua cura proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con almeno 15 giorni di anticipo, all’approvazione del/della docente, il/la quale ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell’insegnamento.

Studenti/sse con riconoscimento dello status “studente lavoratore”: consultare il sito web (https://www.unibo.it/it/studiare/guida-alla-scelta-del-corso/conciliare-studio-e-lavoro ) dedicato per richiederne lo status e le misure previste.

Strumenti a supporto della didattica

Personal computer, videoproiettore, presentazioni PowerPoint, lavagna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Malferrari