Forze a livello cellulare e molecolare. Elementi di fisiologia cellulare. Analisi dei segnali biologici. Serie e trasformata di Fourier: applicazioni in biologia. Esempi di studi strutturali 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
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Grandezze delle forze a livello cellulare e molecolare
Biofisica e fisiologia delle cellule eccitabili.
Esempi di metodologie biofisiche e applicazioni allo studio di problemi fisiologici
Competenze acquisite
Uso dei metodi di analisi di segnali periodici e di simulazioni.
Ricerca di strutture di proteine disponibili in rete sul sito Protein Data Bank:visualizzazione e analisi della struttura.
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.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi Didattici
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
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
6h/settimana
Strumenti a supporto della didattica
Computer software e colegamenti di rete
Modalità di verifica apprendimento
Orale
Programma del corso
Grandezza delle forze a livello cellulare e molecolare.
Elementi di fisiologia cellulare: la membrana
cellulare; l’equilibrio elettrochimico; trasporto passivo e trasporto attivo attraverso la
membrana cellulare; potenziale di membrana di riposo e potenziale d’azione; generazione,
propagazione e trasmissione dell’impulso nervoso. Relazione struttura-funzione delle
molecole biologiche: i canali ionici; motilità muscolare e motilità cellulare.
Metodologie biofisiche: serie e trasformata di Fourier applicata all’analisi dei segnali
biologici; studi strutturali tramite diffrazione a raggi X: cristallografia di proteine, diffrazione a basso angolo e diffrazione da fibre;
polarizzazione di fluorescenza e trasferimento di energia per fluorescenza di risonanza
(FRET) applicate allo studio dei movimenti intra ed intermolecolari ed in particolare ai motori molecolari.