TECNICHE DI ANALISI STRUTTURALE PER BIOMOLECOLE

Biologia TECNICHE DI ANALISI STRUTTURALE PER BIOMOLECOLE

0522100019
DIPARTIMENTO DI CHIMICA E BIOLOGIA "ADOLFO ZAMBELLI"
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
BIOLOGIA
2021/2022

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2016
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
1TECNICHE DI ANALISI STRUTTURALE PER BIOMOLECOLE (MODULO A)
432LEZIONE
224LABORATORIO
2TECNICHE DI ANALISI STRUTTURALE PER BIOMOLECOLE (MODULO B)
432LEZIONE
224LABORATORIO
Obiettivi
La prova finale consiste in un lavoro sperimentale su argomenti coerenti con il percorso formativo, e nel lavoro necessario alla preparazione dell'elaborato scritto (tesi di Laurea). La tesi di Laurea descrive i risultati della ricerca svolta dallo studente durante il lavoro sperimentale della prova finale e può includere eventualmente anche i risultati ottenuti durante il periodo di Tirocinio. Obiettivo della prova finale è quello di verificare la capacità del laureando di approfondire culturalmente, tramite studio della letteratura scientifica pertinente, il problema scientifico affrontato, e di esporre e discutere le metodiche e i risultati ottenuti nel lavoro sperimentale svolto.
Prerequisiti
LO STUDENTE DEVE AVER ACQUISITO CONOSCENZE DI BASE DI CHIMICA ORGANICA, BIOCHIMICA, IN PARTICOLARE CONOSCENZA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI DELLE PROTEINE
Contenuti
L'INSEGNAMENTO CONSISTE DI DUE MODULI: MODULO A E MODULO B, CIASCUNO DI 56 ORE.
IL CORSO DI CRISTALLOGRAFIA (MUTUATO DAGLI STUDENTI DELLA LAURA MAGISTRALE DI CHIMICA) CORRISPONDE AL MODULO A.
GLI ARGOMENTI AFFRONTATI NEL MODULO A SONO:
STORIA DELLA CRISTALLOGRAFIA. SOLIDI CRISTALLINI. DEFINIZIONE DI CELLA ELEMENTARE. ELEMENTI DI SIMMETRIA NEI CRISTALLI. (8 H LEZIONE FRONTALE + 6 H ESERCITAZIONE)
PROPRIETÀ DEI CRISTALLI DI MACROMOLECOLE BIOLOGICHE. FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRISTALLIZZAZIONE DI MACROMOLECOLE BIOLOGICHE.
TECNICHE SPERIMENTALI PER LA CRISTALLIZZAZIONE DI MACROMOLECOLE BIOLOGICHE. CRISTALLIZZAZIONE PER DIFFUSIONE DI VAPORE (HANGING DROP, SITTING DROP), CRISTALLIZZAZIONE PER DIFFUSIONE ALL’INTERFACCIA, CRISTALLIZZAZIONE IN “BATCH”. TECNICHE “HIGH THROUGH-PUT”. CRIOCRISTALLOGRAFIA. CRIOPROTETTORI. (6H LEZIONE FRONTALE + 6 H LABORATORIO)
TECNICHE DIFFRATTOMETRICHE DI INDAGINE STRUTTURALE. INTERAZIONE RADIAZIONE-MATERIA. IL FENOMENO DELLA DIFFRAZIONE, PRODUZIONE E MISURA DELLE RADIAZIONI X , SORGENTI DI RADIAZIONE NON CONVENZIONALI: LA LUCE DI SINCROTRONE, REGISTRAZIONE DI DATI DIFFRATTOMETRICI: AREA-DETECTOR (CCD E IMAGE PLATE). IL METODO DEL CRISTALLO ROTANTE. (6H LEZIONE FRONTALE + 3H LABORATORIO)
METODI DI RISOLUZIONE STRUTTURALE: IL METODO DELL’ATOMO PESANTE, SIR, MIR, MOLECULAR REPLACEMENT, SAD, MAD. DENSITÀ ELETTRONICA E FATTORE DI STRUTTURA: IL PROBLEMA DELLA FASE. MAPPE DI DENSITÀ ELETTRONICA. INDICI DI DISACCORDO CRISTALLOGRAFICI. (4 H LEZIONE + 3 H ESERCITAZIONE)
BANCHE DATI CRISTALLOGRAFICHE. IL PROTEIN DATA BANK. COORDINATE CARTESIANE E COORDINATE CRISTALLOGRAFICHE. STRUTTURA DEI FILE PDB. USO DI PROGRAMMI PER LA VISUALIZZAZIONE DI STRUTTURE PROTEICHE. (4 H LEZIONE+ 3 H ESERCITAZIONE)
CENNI DI CRIOMICROSCOPIA ELETTRONICA. (4H LEZIONE + 3 H ESERCITAZIONE)

GLI ARGOMENTI AFFRONTATI NEL MODULO B SONO:
INTRODUZIONE ALLA SPETTROSCOPIA. RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE, RISONANZA MAGNETICA DEL PROTONE E DEL CARBONIO, TECNICHE MULTIDIMENSIONALI (12H LEZIONE, 10H LABORATORIO).
PRINCIPI DI SPETTROMETRIA DI MASSA, GENERAZIONE, FRAMMENTAZIONE ED INDIVIDUAZIONE DI IONI, TECNICHE DI IONIZZAZIONE PER BIOMOLECOLE (8H LEZIONE, 6H LABORATORIO).
SPETTROSCOPIA VISIBILE ED ULTRAVIOLETTA: TRANSIZIONI ELETTRONICHE, CROMOFORI CARATTERISTICI DELLE MOLECOLE BIOLOGICHE (6H LEZIONE, 4H LABORATORIO) .
SPETTROSCOPIA INFRAROSSA , VIBRAZIONI MOLECOLARI, INFORMAZIONI STRUTTURALI DI MACROMOLECOLE MEDIANTE SPETTROSCOPIA VIBRAZIONALE(6H LEZIONE, 4H LABORATORIO).
Metodi Didattici
IL CORSO DI INSEGNAMENTO È INTEGRATO DA DUE MODULI: MODULO A E MODULO B, CIASCUNO CONSISTE DI 56 ORE. PER CIASCUN MODULO 32 ORE (4 CFU) SONO DEDICATE A LEZIONI FRONTALI E 24 ORE (2 CFU) A ESERCITAZIONI IN AULA O IN LABORATORIO.
PER LE LEZIONI FRONTALI SI RICORRE A DIAPOSITIVE E A MATERIALE MULTIMEDIALE DI DIRETTO ACCESSO TRAMITE WEB.
PER IL MODULO A DURANTE LE ESERCITAZIONI IN AULA O IN LABORATORIO GLI STUDENTI SVOLGONO GUIDATI DAL DOCENTE LE PRINCIPALI ATTIVITÀ CONNESSE ALLA CARATTERIZZAZIONE DI UNA PROTEINA DALLA CRISTALLIZZAZIONE ALLA RISOLUZIONE E VALIDAZIONE STRUTTURALE.
PER IL MODULO B SONO PREVISTE: A) ESERCITAZIONI IN AULA (12 ORE) PER LA GUIDA ALL'INTERPRETAZIONE DI SPETTRI DELLE PIU' COMUNI TECNICHE DI INDAGINE SPETTROSCOPICA (NMR, IR, IR, MASSA) FINALIZZATI ALLA DETERMINAZIONE STRUTTURALE DI MOLECOLE ORGANICHE; B) ESERCITAZIONI IN LABORATORIO (12 ORE) PER L'ATTUAZIONE DI ESPERIMENTI DI SPETTROSCOPIA.
Verifica dell'apprendimento
IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO È CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME
CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI.

L'ESAME CONSISTE PER IL MODULO A) NELLA DESCRIZIONE PARTICOLAREGGIATA, TRAMITE PRESENTAZIONE CON DIAPOSITIVE, DI UNA STRUTTURA TRIDIMENSIONALE DI UNA PROTEINA DI SCELTA DELLO STUDENTE. A PARTIRE DA QUESTA STRUTTURA, SULLA BASE DEGLI SPUNTI EMERSI DURANTE LA DISCUSSIONE CON I DOCENTI, VENGONO AFFRONTATE ALTRE TEMATICHE RELATIVE AGLI ARGOMENTI DEL CORSO.

PER IL MODULO B L'ESAME RICHIEDE LA RISOLUZIONE DELLA STRUTTURA DI BIOMOLECOLE MEDIANTE L'ANALISI DI SPETTRI DELLE DIVERSE TECNICHE SPETTROSCOPICHE NMR (MONO E BIDIMENSIONALE), IR, UV E MASSA.

IL GIUDIZIO TIENE CONTO DEL GRADO DI COMPRENSIONE DELLO STUDENTE RELATIVO ALLA STRUTTURA SELEZIONATA, ALLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO, ALLA CAPACITÀ CRITICA E DI RELAZIONE DELLO STUDENTE RISPETTO ALLE ALTRE TEMATICHE AFFRONTATE NELLA DISCUSSIONE, ALLE CONOSCENZE APPRESE ED ESPOSTE.

LA PROVA NEL SUO INSIEME CONSENTE DI ACCERTARE SIA LA CAPACITÀ DI CONOSCENZA E COMPRENSIONE, SIA LA
CAPACITÀ DI APPLICARE LE COMPETENZE ACQUISITE, SIA LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE, SIA LO CAPACITÀ DI APPRENDERE E DI ELABORARE SOLUZIONI IN AUTONOMIA DI GIUDIZIO.
Testi
A. IMMIRZI, C. TEDESCO LA DIFFRAZIONE DEI CRISTALLI, LIBRERIAUNIVERSITARIA.IT EDIZIONI, 2017.
A. DUCRUIX, R. GIEGE' CRYSTALLYZATION OF NUCLEIC ACIDS AND PROTEINS A PRACTICAL APPROACH, OXFORD UNIVERSITY PRESS
IDENTIFICAZIONE SPETTROMETRICA DI COMPOSTI ORGANICI R.M. SILVERSTEIN, F.X. WEBSTER, D.J. KIEMLE SECONDA ED. CASA EDITRICE AMBROSIANA
INTRODUCTION TO SPECTROSCOPY D.L. PAVIA,G.M. LAMPMAN, G.S. KRIZ
MODERN SPECTROSCOPY FOURTH EDITION -J. MICHAEL HOLLAS. ED. JOHN WILEY & SONS
SPECTROSCOPY FOR THE BIOLOGICAL SCIENCES GORDON G. HAMMES, ED. JOHN WILEY & SONS
Altre Informazioni
GLI APPUNTI DEL CORSO SONO RESI DISPONIBILI SUL SITO WEB DEI DOCENTI.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-21]