Fisica delle proteine 1
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Nell'insegnamento si studieranno i principi fisici che controllano le proprietà cinetiche e di equilibrio delle proteine dal punto di vista della meccanica statistica.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente al termine dell'insegnamento avrà acquisito le seguenti abilità:
1. Conoscere gli stumenti di meccanica statistica di equilibrio e fuori equilibrio necessari per studiare biomolecole
2. Cooscere le interazioni che stabilizzano le proteine
3. Conoscere le proprietà termodnamiche e cinetiche delle proteine strutturate
4. Sviluppare piccoli modelli di meccanica statistica che descrivano le proprietà di biomolecole
1. Conoscere gli stumenti di meccanica statistica di equilibrio e fuori equilibrio necessari per studiare biomolecole
2. Cooscere le interazioni che stabilizzano le proteine
3. Conoscere le proprietà termodnamiche e cinetiche delle proteine strutturate
4. Sviluppare piccoli modelli di meccanica statistica che descrivano le proprietà di biomolecole
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
- Cosa sono le proteine L'ipotesi termodinamica.
- Carrellata sui principali risultati sperimentali sulle proteine
- Transizioni di fase nelle proteine
- La transizione beta-hairpin
- La transizione di fase di folding delle proteine
- La transizione elica-coil
- Interazioni tra gli amminoacidi
- La forza idrofobica
- Teoria dei polimeri: la catena ideale, catena liberamente rotante, energia torsionale
- Polimero interagente: espansione del Viriale, coil, punto theta, globuli, transizione coil-globule
- interazioni disordinate; Il modello di energia casuale
- Il profilo energetico: calcoli con le repliche
- Proteine come risultato dell'evoluzione
- Dinamica: equazioni di Langevin, equazioni differenziali stocastiche e movimento Browniano
- La catena di Rouse
- L'equazione di Fokker-Planck
- Salti in barriere energetiche: equazione di Kramers
- Processi stocastici, equilibrio dettagliato, modelli di cinetica per le proteine
- riduzione dimensionale
- Aggregazione proteica
- Carrellata sui principali risultati sperimentali sulle proteine
- Transizioni di fase nelle proteine
- La transizione beta-hairpin
- La transizione di fase di folding delle proteine
- La transizione elica-coil
- Interazioni tra gli amminoacidi
- La forza idrofobica
- Teoria dei polimeri: la catena ideale, catena liberamente rotante, energia torsionale
- Polimero interagente: espansione del Viriale, coil, punto theta, globuli, transizione coil-globule
- interazioni disordinate; Il modello di energia casuale
- Il profilo energetico: calcoli con le repliche
- Proteine come risultato dell'evoluzione
- Dinamica: equazioni di Langevin, equazioni differenziali stocastiche e movimento Browniano
- La catena di Rouse
- L'equazione di Fokker-Planck
- Salti in barriere energetiche: equazione di Kramers
- Processi stocastici, equilibrio dettagliato, modelli di cinetica per le proteine
- riduzione dimensionale
- Aggregazione proteica
Prerequisiti
Minima conoscenza di meccanica statistica
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
Note del docente (scaricabili dal sito Ariel)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Colloquio orale di circa mezz'ora per verificare grado di comprensione dello studente degli aspetti teorici della fisica delle proteine, della capacità di riprodurre i calcoli proposti nel corso e della sua capacità critica e di collegamento con notazioni apprese in altri corsi.
Docente/i