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Insegnamento: Chimica fisica biologica A.A. 2010/2011
Docenti: Prof. Fernando Porcelli
CFU: 6

Programma
-Proprieta' dei gas. Il gas perfetto. Le leggi dei gas. I gas reali.
Il primo principio. Lavoro, Calore ed Energia. Il primo principio della termodinamica: energia interna, Entalpia e Capacità termica. Termochimica. ITC e “ligand binding” e “drug design I”.
Il secondo principio. Trasformazioni spontanee e dispersione dell'energia. L'Entropia. Variazioni di entropia. Energia di Helmholtz ed Energia di Gibbs. “Drug design II”.

Teoria Quantistica. Insuccessi della Fisica Classica. Dualismo Onda-Corpuscolo. Equazione di Schroedinger. Moto Traslazionale: particella nella scatola e “tunneling”. Moto Vibrazionale. Moto Rotazionale.

Tecniche per lo studio strutturale e funzionale delle macromolecole biologiche.
Spettroscopia di assorbimento: principi base, analisi spettroscopica di biopolimeri, effetti della conformazione sull'assorbimento. Attività Ottica e misura sperimentale. Dispersione ottica rotatoria e dicroismo circolare: Applicazione a sistemi biologici. Spettroscopia di Fluorescenza: principi base, analisi dei fattori che governano l'intensità della fluorescenza, proprietà dei gruppi fluorescenti, trasferimento di energia singoletto-singoletto e misura di distanze intercromofori. Spettroscopia NMR: principi generali, caratteristiche degli spettri NMR monodimensionali. Spettroscopia NMR bidimensionale e multidimensionale per lo studio di macromolecole biologiche. Utilizzo della spettroscopia NMR per la determinazione della struttura di proteine. Cenni di spettroscopia NMR a stato solido per lo studio di sistemi biologici. Metodi per il calcolo di strutture a partire da parametri NMR.

Termodinamica Statistica. Distribuzione di Boltzmann. La Funzione di Partizione. Energia interna ed Entropia. Funzione di Partizione Canonica. Funzione di partizione Molecolare. “Protein folding”
Risultati di apprendimento
-Il corso presenta i concetti fondamentali della chimica fisica con particolare enfasi alle applicazioni biologiche. Gli studenti saranno guidati nella comprensione degli argomenti concettuali trattati attraverso esempi presi dalla recente letteratura. Estratti delle lezioni saranno forniti agli studenti.
Lo studente al termine del corso dovrà dimostrare di aver assimilato gli argomenti trattati:
- Discutendo i principi della termodinamica
- Derivando le relazioni tra le diverse quantità termodinamiche
- Introducendo la termodinamica dei processi irreversibili
- Discutendo i processi di membra
Propedeuticità obbligatorie
Propedeuticità consigliate
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Testi di riferimento
-Atkins De Paula: Chimica Fisica Biologica 1,2 vol, Zanichelli.
J.P. Allen: Biophysical Chemistry, Ed. Wiley-Blackwell
R. Chang : Chimica Fisica 1, 2 vol., Zanichelli
J.P. Allen: Biophysical Chemistry, Ed. Wiley-Blackwell
W.J. Moore : Chimica Fisica, Ed. Piccin.J
Donald A. McQuarrie, John D. Simon: Chimica Fisica Un approccio molecolare, Zanichelli
Modalità di esame
Commissione di Esame
Fernandop Porcelli Stefano Borocci Felice Grandinetti Vittorio Vinciguerra
Informazioni didattiche
Frequenza:Frequenza facoltativa
Modalità didattica:Lezioni frontali   
Organizzazione della didattica :
  • Lezioni: 48 Ore

Orario Lezioni:
Lunedi 14.30 -16.30 Aula 1; ; Martedi 9 - 11 Aula 8; ; Mercoledi 9 - 11 Aula 8
Inizio e fine lezioni:18/10/2010-13/01/2011
Edificio: Blocco B; - Viterbo;
Orari di ricevimento
Statistiche dei voti
A: 0% (voti 30 e Lode)
B: 0% (voti 28-30)
C: 0% (voti 26-27)
D: 0% (voti 21-25)
E: 0% (voti 18-20)

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Docenti
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Questa Materia è presente nei seguenti curricula
Biotecnologie Industriali e Biocatalisi applicata
ex facoltà di Agraria - Università degli studi della Tuscia (Viterbo)