Insegnamento ELEMENTS OF MOLECULAR BIOPHYSICS
- Corso
- Biotecnologie molecolari e industriali
- Codice insegnamento
- 55A01506
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Daniele Fioretto
- Docenti
-
- Daniele Fioretto
- Ore
- 47 ore - Daniele Fioretto
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2023
- Erogato
- 2023/24
- Attività
- Caratterizzante
- Ambito
- Discipline per le competenze professionali
- Settore
- FIS/03
- Tipo insegnamento
- Obbligatorio (Required)
- Tipo attività
- Attività formativa monodisciplinare
- Lingua insegnamento
- Inglese
- Contenuti
- Costituenti della materia biologica e loro interazioni. Aggregazioni ed autoassemblaggio. Le biomacromolecole. Viscoelasticità e bioreologia. Transizioni di fase, transizione vetrosa e processi coinvolti nei protocolli di crioconservazione. Elementi di ottica ondulatoria e di meccanica quantistica per la comprensione dei metodi sperimentali della biofisica molecolare, quali la protein crystallography, la spettroscopia di fotocorrelazione e la spettroscopia Brillouin, le tecniche di imaging spettroscopico, le microscopie STM ed AFM.
- Testi di riferimento
- Dispense del docente, articoli e capitoli di libri di testo ivi indicati.
- Obiettivi formativi
- L'obiettivo principale del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base per comprendere i fondamenti teorici ed alcuni metodi sperimentali della biofisica molecolare, anche in vista della loro applicazione nel campo della crioconservazione.
Le principali conoscenze acquisite riguarderanno:
- i costituenti della materia biologica e le loro interazioni. Aggregazione ed autoassemblaggio. Le biomacromolecole. Viscoelasticità e bioreologia. Transizioni di fase e transizione vetrosa.
- i principi e le potenzialità di alcuni metodi sperimentali della biofisica molecolare, quali la protein crystallography, la spettroscopia di fotocorrelazione e la spettroscopia Brillouin, le tecniche di imaging spettroscopico, le microscopie STM ed AFM
Le principali abilità che il corso si propone di trasmettere sono:
- saper usare le leggi fisiche fondamentali per interpretare alcuni aspetti di base della struttura, dinamica e funzione delle molecole biologiche
- saper analizzare alcuni esperimenti spettroscopici tipici della biofisica molecolare, conoscendone potenzialità e limiti. - Prerequisiti
- Al fine di comprendere i contenuti del corso è opportuno aver acquisito conoscenze di base di Chimica, Fisica e Biologia Molecolare.
- Metodi didattici
- Sono previste lezioni frontali su tutti gli argomenti trattati nel corso ed esperimenti di laboratorio riguardanti le spettroscopie di fotocorrelazione, Brillouin, Raman e di imaging spettroscopico.
- Altre informazioni
- Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame consiste in una prova orale, una discussione della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza sui contenuti tecnici e metodologici del corso (i costituenti della materia biologica e le loro interazioni. Aggregazione ed autoassemblaggio. Le biomacromolecole. Viscoelasticità e bioreologia. Transizioni di fase e transizione vetrosa.Principi e le potenzialità di alcuni metodi sperimentali della biofisica molecolare, quali la protein crystallography, la spettroscopia di fotocorrelazione e la spettroscopia Brillouin, le tecniche di imaging spettroscopico, le microscopie STM ed AFM). La prova orale consentirà, inoltre, di verificare le capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione.
Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa - Programma esteso
- Elementi di fisica della materia soffice biologica.
Costituenti della materia biologica e loro interazioni. Aggregazioni ed autoassemblaggio. Le biomacromolecole. Viscoelasticità e bioreologia. Transizioni di fase, transizione vetrosa e processi coinvolti nei protocolli di crioconservazione.
Elementi di ottica ondulatoria.
Onde elettromagnetiche. Interferenza, e diffrazione. Relazione di Bragg.
Metodi sperimentali: Protein crystallography. Spettroscopia di fotocorrelazione e spettroscopia Brillouin.
Elementi di meccanica quantistica
Soluzione della Equazione di Schrödinger in alcuni casi notevoli: barriera di potenziale, buca di potenziale, oscillatore armonico.
Metodi sperimentali: STM e AFM per applicazioni biologiche. Spettroscopie vibrazionali e loro applicazioni biofisiche.