Bioinorganic Chemistry

In riferimento agli indicatori di Dublino, il corso si propone di sviluppare le competenze richieste nel seguente modo:

1. Conoscenze e comprensione: il Corso di Chimica Bioinorganica ha lo scopo di fornire agli studenti i concetti fondamentali della chimica inorganica nei sistemi biologici. Il corso fornisce le nozioni di chimica di coordinazione applicata alla biologia, di biocristallografia (con le annesse capacità di descrizione strutturale delle metalloproteine e dei metalloenzimi) e dei ruoli dei vari elementi chimici nei sistemi biologici. Una particolare attenzione verrà data all’uso corretto del linguaggio specialistico della chimica bioinorganica.

2. Applicazione delle conoscenze: il corso fornisce tutti gli strumenti che servono per studiare e comprendere il ruolo dei metalli nei sistemi biologici. Viene inoltre stimolata la capacità di leggere, con senso critico, articoli di argomento bioinorganico e la capacità di essere in grado di inserirsi in un ambito di ricerca di chimica bioinorganica.

3. Capacità di comunicare: il corso porta all’acquisizione di linguaggio tecnico-specialistico che permette allo studente di dialogare con specialisti sia in ambito chimico sia in ambito biologico-molecolare, utilizzando un linguaggio formale corretto.

 

L’esame consiste di una parte orale ed una scritta:

la parte orale consiste in una breve presentazione di un articolo di interesse bioinorganico fornito dal docente di fronte alla classe. Alla fine della presentazione gli altri studenti vengono stimolati a porre domande. Questo incide per 2 punti un sul punteggio finale;

la parte scritta consiste di una serie di domande. Due riguardano i concetti della chimica di coordinazione applicati ai sistemi biologici, una seconda riguarda la biocristallografia e le ultime sei riguardano la parte più strettamente bioinorganica.

 

Una parte del corso verrà dedicata allo studio e alla descrizione di strutture di metalloproteine e di metalloenzimi utilizzando il software (Rastop 2.2) per la visualizzazione. Si imparerà ad accedere alla protein Data Bank e a recuperare i file di interesse. 
Il materiale didattico usato a lezione (slides e filmati) è disponibile in rete.
Il docente riceve gli studenti per chiarimenti e discussioni, previo appuntamento

 

 

Il corso è diviso in tre sezioni:

1.  Chimica di coordinazione applicata ai sitemi biologici

Nascita e sviluppo della Chimica Bioinorganica- Modelli termodinamici e cinetici della chimica di coordinazione usati in bioinorganica - Metodi fisici -

2. Cristallografia di proteine

Cristallografia di proteine: preparazione dei cristalli, analisi preliminare, reticolo reciproco, raccolta dati, risoluzione problema della fase, affinamento e struttura - Protein data bank -

3. Metalli nei sistemi biologici

Ruoli delle metalloproteine nelle cellule: Scelta, assunzione e assemblamento di unità contenenti metalli in biologia – Controllo e utilizzo della concentrazione di ioni metallici nelle cellule – Influenza dei metalli sul folding ed il cross-linking nelle biomolecole – Interazioni fra ioni metallici e complessi nei centri attivi di biomolecole – Proteine adibite al trasporto di elettroni - Meccanismi non ossidoriduttivi di attivazione e di interazione coi substrati - Chimica del trasferimento di atomi e di gruppi atomici - Modulazione delle proprietà dei metalli da parte delle proteine per ottenere funzioni specifiche -  Metalli in medicina.