Chimica Bioinorganica (coorte 2013/2014)

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.

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.

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:

1. La parte orale consiste in una breve presentazione di un articolo di interesse bioinorganico fornito dal docente. Gli altri studenti vengono stimolati a porre domande alla fine della presentazione. Questo incide per 2 punti sul punteggio finale.
2. La parte scritta consiste in cinque domande: una riguardante i concetti della chimica di coordinazione applicati ai sistemi biologici (6 punti), una seconda riguardante la biocristallografia (4 punti) e le ultime tre riguardanti la parte più strettamente bioinorganica (6 punti ciascuna). Affinché l’esame sia superato tuttavia non basta accumulare 18 punti, ma lo studente dovrà ottenere almeno la metà dei punti associati a ciascuna domanda.

 

I testi usati come base sono disponibili in biblioteca. Il software (Rastop 2.2) per la visualizzazione è gratuito, così come i file della Protein Data Bank, e si possono scaricare da rete.

Il materiale didattico usato a lezione (slides e filmati) è disponibile in rete.

Il docente riceve gli studenti per chiarimenti e discussioni, previo appuntamento

Nascita e sviluppo della Chimica Bioinorganica

Concetti e modelli termodinamici e cinetici della chimica di coordinazione usati in chimica bioinorganica

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

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 -

Analisi delle metalloproteine classificate secondo il metallo che contengono: Ferro, Rame, Molibdeno, Cobalto, Zinco, altri metalli.