Chimica bioinorganica

Complessi metallici con leganti biologici, attivazione del legame O-O, studi spettroscopici tramite UV-Vis, EPR, CD, IR, Raman. Proteine contenenti Rame: siti mononucleari di tipo 1 e di tipo 2, mono e diossigenasi, multirame ossidasi blu, N2O riduttasi, nitrito riduttasi, superosso dismutasi. Complessi di rame come modelli per i sistemi enzimatici. Zinco proteine: ruolo biologico dello zinco, anidrasi carbonica, carbossi e amminopeptidasi, alcol deidrogenasi, fosfatasi, zinc fingers. Cobalamine, vitamina e coenzima B12. Enzimi contenenti molibdeno, tungsteno, vanadio, manganese.
Assimilazione, trasporto e accumulo del ferro: transferrina e ferritina. Cofattori tetrapirrolici; i vari tipi di eme. Mioglobina ed emoglobina. Forme desossi- ed ossi-. La cooperatività nell'emoglobina; forme T ed R. Composti modello per il trasporto di O2. NMR di composti paramagnetici. Spettri 1H di forme alto e basso spin di metmioglobine. Il trasferimento elettronico, teoria di Marcus. Potenziali redox tipici dei trasportatori di elettroni. Citocromi a, b e c. La superfamiglia dei Cyt P450 e il ciclo catalitico del Cyt P450cam. Uso di Cyt P450 (wild type e modificati) nella sintesi, applicazioni analitiche, negli studi del metabolismo di farmaci e in terapia. La detossificazione del perossido di idrogeno: la superfamiglia delle perossidasi (HRP, CcP, CPO, catalasi, mieloperossidasi, COX-I, lattoperossidasi). Proteine Fe-O-Fe: emoeritrina, ribonucleoride riduttasi, metanomonoossigenasi, fosfatasi acide. Proteine Fe-S: rubredossina, i cluster [2Fe-2S], [4Fe-4S], [3Fe-4S], i centri Rieske e le HiPIP. L'aconitasi. La respirazione mitocondriale: ruolo degli ioni metallici nei complessi I, II, III (complesso bc1) e in particolare nel complesso IV (CcO). La nitrogenasi. Idrogenasi Fe-Fe e Fe-Ni. Nichel enzimi. Complessi metallici paramagnetici come agenti di contrasto. Cenni a composti di coordinazione e a nanoparticelle inorganiche funzionalizzate per applicazioni in diagnostica e terapia.