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CHIMICA FISICA BIOLOGICA ( cod. 06034)

Insegnamento di BIOTECNOLOGIE MEDICHE, VETERINARIE E FARMACEUTICHE (Corsi di Laurea Magistrale)

Facoltà di Corsi di Laurea Magistrale (D.M. 270/04)

 

TIPOLOGIA DELL'INSEGNAMENTO: ATTIVITÀ FORMATIVE CARATTERIZZANTI LA CLASSE

 
Lingua Insegnamento: 
Italiano

FREQUENZA OBBLIGATORIA

Obiettivi

Il corso si prefigge di fornire gli strumenti fondamentali per interpretare, attraverso l’ impiego di "modelli", peculiarità della Chimica Fisica, i processi biologici e biochimici. In particolare lo studente imparerà ad applicare tali modelli alle trasformazioni energetiche nei sistemi biologici, all’interazione tra ligandi e macromolecole biologiche ed ai fenomeni di trasporto. Saranno trattati anche i sistemi colloidali, fondamentali nel campo dei prodotti della salute e saranno fornite le basi chimico-fisiche e le metodologie per lo studio, l’ideazione e lo sviluppo di vettori non virali, in particolare di nuovi tensioattivi cationici di potenziale impiego in “gene-delivery”.

Contenuti dell'insegnamento

- Thermodinamica applicata ai sistemi biologici: calore, lavoro ed energia - prima legge della termodinamica. Seconda legge della termodinamica: Entropia, energia libera ed equilibrio. Termochimica. I Calorimetri. Interpretazione molecolare delle grandezze termodinamiche. Cenni di termodinamica statistica. - Equilibri di fase nelle sostanze pure: diagrammi di fase, regola delle fasi di Gibbs. - Macromolecole in soluzione: quantità molari parziali, il potenziale chimico, soluzioni ideali e non ideali. Applicazione del potenziale chimico agli equilibri di membrana: condizione di equilibrio attraverso una membrana, equilibrio di dialisi, pressione osmotica, potenziale di membrana. - Equilibri in soluzione: termodinamica delle reazioni chimiche in soluzione. Interazioni tra macromolecole, equilibri di legame, curve di legame, cooperatività. - Bioenergetica fenomeni di trasporto attraverso una membrana, reazioni esoergoniche ed endoergoniche, reazioni accoppiate. - Forze intermolecolari, forze di van der Waals, legame a idrogeno, interazione idrofobica. - Sistemi colloidali: definizione e classificazione, tensione superficiale, teoria DLVO. I tensioattivi: struttura e classificazione. Micelle e liposomi. - Vettori non virali per terapia genica: transfezione genica con metodi non virali. Nuovi vettori non virali in terapia genica: tensioattivi cationici.

Bibliografia Consigliata

- K.E. Van Holde, W. C. Johnson, P.S. Ho Principles of Physical Biochemistry, Pearson, Prentice Hall - P. Atkins, J. De Paula, Chimica Fisica Biologica 1, Zanichelli, Bologna - P. Atkins, J. De Paula, Elememti di Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna - P. Atkins, J. De Paula, Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna. - David G. Nicholls Bioenergetics Academic press, inc. - Rassegne scientifiche su argomenti specifici
Anno accademico: 
2012
Anno di corso: 
1
Semestre: 
1
Numero CFU: 
5
SSD: 
CHIMICA FISICA (CHIM/02)
Ambito: 
Discipline di base applicate alle biotecnologie
Ore di attivita frontale: 
35
Ore studio individuale: 
90