B029089 - BIOFISICA CELLULARE E MOLECOLARE

Italiano

Il mondo a livello microscopico: forze e fenomeni di diffusione. Elementi di fisiologia cellulare. Serie e trasformata di Fourier applicate allo studio dei segnali biologici. Esempi di studi strutturali a bassa e ad alta risoluzione.

S. Massari - Elementi di Biofisica - Piccin Editore
J. Howard: Mechanics of motor proteins and the cytoskeleton - Sinauer Ass. Inc.
D.J. Aidley: The physiology of excitable cells - Cambridge University Press
H.C. Berg: Random walks in Biology - Princeton University Press

Conoscenze:
Forze e fenomeni di diffusione a livello cellulare e molecolare
Esempi di metodologie biofisiche e applicazioni allo studio di problemi fisiologici
Competenze acquisite
Uso dei metodi di analisi di segnali periodici e di simulazioni.
Capacità acquisite al termine del corso:
Sviluppo della capacità di inquadrare un problema biologico e di individuare le tecniche e le metodologie per una sua modellizzazione quantitativa.

Basi di Fisica

Numero di ore totali del corso: 150
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale:
96
Numero di ore relative alle attività in aula:
48
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 0
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 0
Numero di ore relative ad attività seminariali: 6

Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
4h/settimana
Strumenti a supporto della didattica
Computer software e colegamenti di rete

L'esame prevede un colloquio orale volto a verificare la padronanza dei concetti acquisiti, in particolare nella comprensione dei fenomeni su scala microscopica. Sarà inoltre verificata la capacità di valutare gli ambiti di applicazione e i limiti di alcune delle tecniche biofisiche studiate.

Biofisica molecolare. Il mondo a livello microscopico: forze determinanti per la struttura, il movimento e l’interazione tra macromolecole biologiche. Importanza delle forze di tipo viscoso: la vita a bassi numeri di Reynolds. Random walk e diffusione: derivazione dell’eq di Fick.Biofisica cellulare. Potenziale elettrochimico: derivazione dell’eq di Nernst-Planck e integrazione attraverso la membrana cellulare. L’eq di Goldman e l’equilibrio multi-ionico nella cellula. Generazione e propagazione dell’impulso nervoso: i canali ionici. Motilità cellulare: muscolo e motori molecolari.Tecniche biofisiche. Diffrazione a raggi X: principi generali; determinazione di strutture molecolari tramite cristallografia; diffrazione da fibre: studio strutturale della contrazione muscolare. Fluorescenza e anisotropia di fluorescenza applicata allo studio dei movimenti intra ed intermolecolari.