A. A. 2000/01

Prof. Marina Scarpa

Oggetto e obiettivi del corso

L'obiettivo fondamentale è evidenziare l'applicabilità delle scienze fisiche (leggi, tecniche e metodologie fisiche)
alla comprensione dei fenomeni biologici e mostrare i legami tra struttura delle biomolecole e funzione cellulare.
E' previsto che le lezioni diano una panoramica della maggior parte degli argomenti fondamentali della Biofisica
moderna, seguendo un approccio sia molecolare (struttura e funzione delle biomolecole) che cellulare (stutture
supramolecolari e cellule, fenomeni di trasporto, movimenti e comunicazione cellulare). Particolare riguardo
verrà dato ai metodi sperimentali per lo studio dei sistemi biologici. Il programma non prevede lo svolgimento di
argomenti monografici, possono eventualmente essere svolte alcune lezioni su argomenti non previsti dal
programma, su richiesta degli studenti.

Programma

     Biomacromolecole
          Forze molecolari
          Livelli di struttura
          Struttura delle proteine; transizioni ordine-disordine; moti molecolari interni; Folding e stabilità
          Struttura degli acidi nucleici; supercoiling e alti livelli di struttura
          Strutture supramolecolari
          La cellula, gli organelli cellulari
     Metodi fisici per lo studio della struttura e funzione delle macromolecole e delle cellule
          Spettroscopia:
          principi di base
          caratteristiche temporali dei metodi spettrali
          spettroscopie utilizzate in biofisica
          Tecniche per lo studio della forma e dimensione
          Esempi di applicazione dei metodi allo studio delle proteine:
          l'emoglobina
          la superossido dismutasi
          la nitrogenasi
     Interazioni delle macromolecole biologiche
          Interazione macromolecole-legandi all'equilibrio
          Cinetica dell'interazione con i legandi
     Biomembrane
          Struttura, composizione, funzione
          Membrane naturali e modelli artificiali
          Dinamica di membrana
          La membrana cellulare come barriera di permeabilità: meccanismi di trasporto
          Pori, canali, trasportatori. Bioenergetica del trasporto attivo
     Eccitazione nervosa
          Potenziale d'azione e sua propagazione
          Trasmissione sinaptica
          L'organizzazione sinaptica del cervello umano
     I sistemi sensoriali
     Elementi di tecnologie biomediche, nmr imaging.
     Un esempio di integrazione di molecole biologiche a dispositivi fisici: i Biosensori

Testi consigliati

     Appunti di lezione;
     Articoli scelti da riviste scientifiche.
     NICOLINI-RIGO, Biofisica e tecnologie biomediche, Zanichelli, 1992

Modalità e svolgimento dell'esame

Esame orale. È consigliato (ma non obbligatorio) preparare un elaborato scritto su un argomento monografico
da discutere con il docente.