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. Entropia, energia libera ed equilibrio – seconda legge della termodinamica. 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
Docenti
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:
40
Ore studio individuale:
85 






