Corso di laurea magistrale in Biologia sanitaria e cellulare-molecolare
Anno accademico 2017/2018 - 1° anno - Curriculum Biologia cellulare e molecolare
SPETTROSCOPIA BIOMOLECOLARE
Docente titolare dell'insegnamento
RICCARDO REITANOObiettivi formativi
Il corso si propone di fornire allo studente le nozioni di base per comprendere le potenzialità e limitazioni nell'uso di diverse tecniche spettroscopiche per la caratterizzazione di molecole di interesse biologico.
Prerequisiti richiesti
Nessuno
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
|
Richiami sulle onde elettromagnetiche. Interazione delle onde E.M. con la materia. Riflessione, rifrazione, assorbimento, emissione, diffusione. Spettroscopie vibrazionali in assorbimento infrarosso e Raman: aspetti sperimentali e analisi quantitativa. Modi vibrazionali e rotazionali delle molecole in liquidi e in gas.; lo shift chimico Vibrazioni di gruppi particolari in molecole di interesse biologico. Spettroscopia UV-Vis in assorbimento: aspetti sperimentali e analisi quantitativa. Transizioni elettroniche fra orbitali molecolari. Cromofori e assorbimenti caratteristici. Effetti del solvente e delle interazioni fra dipoli. Fluorescenza e fosforescenza: origine e parametri caratteristici. Tempi di vita e trasferimenti di energia. Labeling con fluorofori e microscopia in fluorescenza. Spettroscopie magnetiche: NMR ed EPR. Lo spin e il campo magnetico. Applicazioni analitiche, cinetiche e strutturali. Lo spin labeling. Mettali in molecole biologiche. Diffusione elastica: principi fisici. Dipendenza dalla lunghezza d'onda e dalle dimensioni delle molecole. Misure di raggio di girazione e di peso molecolare. Misure di turbidità. Attività ottica: Dicroismo Circolare e Dispersione Rotatoria Ottica. Influenza della struttura secondaria delle proteine e variazioni conformazionali. Microscpia: ottica, elettronica e in fluorescenza. Potere risolutivo. Preparazione dei campioni biologici. |
Testi di riferimento
I.D. Campbell, R. A. Dwek, "Biological Spectroscopy", Benjamin-Cummings Pub Co.
G. G. Hammes, "Spectroscopy for the Biological Sciences", Wiley-Interscience
P. Atkins, J. De Paula, Chimica Fisica Biologica, Zanichelli
Altro materiale didattico
Slides delle lezioni
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
| 1 | Campi elettrici e onde elettromagnetiche | |
| 2 | Dualismo onda-particella ed effetti del confinamento | |
| 3 | Principi e metodologie della spettroscopia IR | |
| 4 | Spettroscopie ATR e Raman | |
| 5 | Analisi degli spettri vibrazionali | |
| 6 | Orbitali molecolari e transizioni elettroniche | |
| 7 | Assorbimento e legge di Lamert-Beer | |
| 8 | Assorbimenti nelle soluzioni | |
| 9 | Dicroismo circolare | |
| 10 | Fluorescenza e fosforescenza | |
| 11 | Equazione di Stern-Volmer e Resonance Energy Transfer | |
| 12 | Light scattering e misure del peso molecolare | |
| 13 | Campo magnetico e spin nucleare | |
| 14 | Spettrosocpia NMR |
Verifica dell'apprendimento
MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO
Orale
PROVE IN ITINERE
Non previste
PROVE DI FINE CORSO
Non presenti
ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI
L'esame inizia con domande di carattere generale su una delle spettroscopie studiate per poi approfondire l'argomento.
Apri in formato Pdf English version