Biofisica - Prof. Annalaura Sabatucci - a.a. 2021/2022
ATTENZIONE: i contenuti di questo corso sono relativi all'anno accademico 2021/2022
Topic outline
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Laureata in Fisica presso l’Università degli Studi di Bologna con una tesi di tipo sperimentale in ambito biofisico.
Ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Biologia Evoluzionistica presso l’Università degli Studi di Padova (Italia), ed il Dottorato di Ricerca in Cristallografia ed NMR Biologiche Presso l’Universitè Paris XI di Parigi (Francia) dove ha approfondito le tecniche di diffusione (SAXS) ed assorbimento (EXAFS) dei raggi X per lo studio di macromolecole biologiche presso l’installazione di luce di sincrotrone LURE.
Vincitrice di 4 assegni di ricerca presso le università degli Studi di Ancona (1995); Camerino (2000) e Teramo (2001-2003), durante i quali ha svolto attività di ricerca e seminariali in ambito biofisico.
ATTIVITÀ‘ DIDATTICA
Nell'ambito del C.d.S. Biotecnologie, Università degli Studi di Teramo: ha collaborato alle Esercitazioni per il Modulo di Biofisica (Corso di Matematica, Fisica, Informatica Statistica). Collabora attualmente alle Esercitazioni per il Corso di Metodologie Biochimiche.
Nell’a.a. 2016-2017 ha svolto esercitazioni laboratoriali per il modulo ‘Analisi strutturali e computazionali mirata al drug design’ Corso in Biotecnologie Molecolari e Cellulari presso l’Università degli Studi di Teramo, Progetto ‘Torno Subito 2016’ della Regione Lazio.
Nell’a.a. 1996-1997 ha svolto attività didattica presso l’Università degli Studi di Ancona come coadiutore nell'assistenza tecnico didattica al corso di Fisica mod.1 (meccanica) per il diploma universitario in Ingegneria Meccanica.
Membro delle Commissioni di Profitto dell’Università degli Studi di Teramo quale cultore della materia nel CdS in Biotecnologie per gli insegnamenti di Biologia Molecolare, Metodologie Biochimiche e Biofisica; nel CdS Magistrale in Medicina Veterinaria nel CdL in Tutela e Benessere Animale per l’insegnamento di Biochimica.
- Pubblicazioni didattiche
Coautrice del libro: METODOLOGIE BIOCHIMICHE E BIOMOLECOLARI Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio (2019) Zanichelli, Bologna. Curatore Mauro Maccarrone. ISBN 978.8808.52055.5
Collaborazione all’edizione italiana del libro HARPER’S BIOCHIMICA ILLUSTRATA 29 edizione (2013) EMSI, Casoria (Na) ISBN 978-88-86669-91-7
ATTIVITÀ’ SCIENTIFICA
Membro Scientifico dell’OPBA (Organismo Preposto al Benessere Animale) presso Università Degli Studi di Teramo.
Ha collaborato in qualità di Membro Scientifico a numerosi progetti europei finanziati per l’accesso a stazioni sperimentali di luce di sincrotrone (EMBL Grenoble, Francia, SOLEIL Parigi, Francia, DIAMOND LIGHT SOURCE, Didcot, Inghilterra) per lo studio strutturale di proteine in soluzione mediante metodica SAXS.
- Pubblicazioni Scientifiche
Coautrice di oltre 30 pubblicazioni su riviste scientifiche indicizzate (SCOPUS, WoS).
Profilo ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8004-2547
INFO SUL CORSO
OBIETTIVI GENERALI DEL CORSO- Conoscenza e capacità di comprensione: il corso, svolto mediante lezioni frontali, è finalizzato allo studio dei principi della fisica classica e moderna, con particolare riguardo agli argomenti che vedono applicazioni in campo biotecnologico. Le nozioni del corso costituiscono la base per la comprensione di alcuni insegnamenti caratterizzanti il Cdl in Biotecnologie, in particolare i corsi finalizzati alle applicazioni laboratoriali in ambito biotecnologico.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: nell’ambito del corso, ci si propone di far acquisire allo studente non solo la conoscenza delle leggi fisiche, ma anche la capacità di saper organizzare l'esposizione degli argomenti, dimostrare di conoscere la formulazione matematica delle leggi fisiche e di avere una conoscenza operativa del materiale presentato a lezione mediante lo sviluppo di capacità di problem solving, mirate al settore delle biotecnologie.
- Autonomia di giudizio: nell’ambito del corso ci si propone di promuovere una solida capacità di analisi dei dati scientifici e dei processi biofisici. La partecipazione dello studente all’attività didattica sarà stimolata con esercitazioni ed esempi concreti di applicazioni laboratoriali, al fine di imparare ad affrontare in modo critico i problemi di carattere scientifico.
- Abilità comunicative: nell’ambito del corso ci si propone di far acquisire allo studente il linguaggio scientifico specifico in ambito biofisico, promuovendo la sua capacità di comunicare ad altri i contenuti della disciplina.
- Capacità di apprendimento: nell’ambito del corso ci si propone di far acquisire allo studente la capacità di comprendere e trattare argomenti di fisica, biofisica e correlati, in modo autonomo e critico.
PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'Non sono previste propedeuticità ma si consiglia agli studenti, per affrontare al meglio il corso, di ripassare le nozioni di base dell’algebra e della trigonometria, nonché i concetti fondamentali della matematica di base.
UNITA' DIDATTICA 1: MECCANICA CLASSICA- Concetti di base di Fisica: misura ed errore, notazione scientifica, unità di misura, il S.I., grandezze fondamentali e derivate, analisi dimensionale.
- Cinematica unidimensionale: Posizione e spostamento. Velocità media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme. Accelerazione e Moto uniformemente accelerato.
- Vettori e cinematica bidimensionale: Misurabili scalari e vettoriali. Sistemi di riferimento: il sistema cartesiano. Definizione di vettore e versore. Calcolo delle componenti di un vettore: richiami di trigonometria. Operazioni con i vettori. Moto in 2 dimensioni: moto di un proiettile
- Dinamica: Forza e massa. Leggi di Newton. Forza peso e Legge di gravitazione universale. Forza Elastica. Forza Normale. Attrito.
- Lavoro ed Energia: Lavoro di una forza costante, energia, teorema dell'energia cinetica, forze conservative e non conservative, lavoro di una forza variabile, energia potenziale, teorema di conservazione dell'energia meccanica, lavoro della forza elastica, potenza.
- Quantità di moto ed Urti: Principio di conservazione della quantità di moto; Impulso; teorema dell'impulso; Forza ed Impulso; Studio di urti elastici e completamente anelastici a 2 corpi in 1 dimensione.
- Moti rotazionali: velocità ed accelerazioni angolari; Moto circolare uniforme; Grandezze caratteristiche: periodo e frequenza; Forza centripeta e forza centrifuga. Approfondimento di biofisica: metodi centrifugativi per la separazione di macromolecole biologiche.
UNITA' DIDATTICA 2: FLUIDI TERMODINAMICA ELETTROMAGNETISMO
- Moti periodici ed oscillazioni: Moto armonico: legge oraria, velocità, accelerazione. Esempi di moto armonico: corpo appeso ad una molla; pendolo semplice. Oscillazioni smorzate Onde meccaniche: grandezze caratteristiche. Onde sonore: grandezze caratteristiche. Approfondimento di Biofisica: utilizzo di onde sonore in ricerca e diagnostica.
- Fluidostatica e fluidodinamica. Stati della materia. Fluidi ideali. Pressione. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Il principio di Archimede ed il galleggiamento. Fluidodinamica: equazione di continuità. Fluidi reali: viscosità; legge di Stokes, velocità di sedimentazione.
- Termodinamica: temperatura e scale di temperatura, Principio zero della termodinamica, Equazione di stato dei gas ideali, energia interna, calore, lavoro, Primo principio della termodinamica, trasformazioni reversibili; Secondo Principio della termodinamica Macchine termiche e teorema di Carnot; Entropia.
- Elettricità. La carica elettrica, Proprietà elettriche dei materiali, la legge di Coulomb; Campo elettrico, Flusso del campo elettrico e legge di Gauss, Condensatori, Lavoro ed energia potenziale elettrica, potenziale elettrico e differenza di potenziale, Corrente elettrica, batterie e forza elettromotrice, Resistenza e legge di Ohm; Approfondimento di Biofisica: proprietà elettriche dell'acqua e delle membrane biologiche
- Magnetismo ed elettromagnetismo. Magnetismo: Poli magnetici, proprietà magnetiche dei materiali; induzione magnetica, il campo magnetico terrestre. Elettromagnetismo: Esperienza di Oersted, forza magnetica in un filo percorso da corrente, unità di misura del campo magnetico, forma generale della forza di Lorentz, legge di Biot-Savart, campo magnetico in un solenoide. Approfondimento di Biofisica: principi fisici dello spettrometro di massa
- Radiazioni elettromagnetiche. Forza elettromagnetica (em), radiazione em: esperienza di Hertz; spettro em; radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Approfondimento di Biofisica: tecniche spettroscopiche per lo studio di campioni biologici
LEZIONI SETTIMANALI
- Mercoledì ore 9-11
- Giovedì ore 14-16
MATERIALE DI APPROFONDIMENTO
METODOLOGIE BIOCHIMICHE E BIOMOLECOLARI
Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio
(2019) Zanichelli, Bologna. Curatore Mauro Maccarrone. ISBN 978.8808.52055.5PROVE INTERMEDIE
PROVA INTERMEDIA 1- Unità didattica di riferimento: Unità 1
- Data: a metà corso
- Tipologia di prova: scritta di tipo misto (domande a risposta multipla ed a risposta aperta)
PROVA INTERMEDIA 2- Unità didattica di riferimento: Unità 2
- Data: alla fine del corso
- Tipologia di prova: scritta di tipo misto (domande a risposta multipla ed a risposta aperta)
MODALITA' DI VALUTAZIONE
L’esame totale prevede una prova scritta ed un colloquio orale volti a verificare il raggiungimento degli obiettivi del corso.-
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Per poter svolgere le prove scritte di biofisica aa 21/22 siete invitati ad iscrivervi,
utilizzando la MAIL ISTITUZIONALE,
alla GOOGLE CLASSROOM di biofisica 21/22
codice: sywprqf
link: https://classroom.google.com/c/NDEyNDcyNjA1MTcy?cjc=sywprqf
Modalità di svolgimento e di prenotazione, nonché le scadenze sono riportate nella google classroom.
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E' possibile prenotare un ricevimento inviando una mail alla docente:alsabatucci@unite.it
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File degli esercizi corretto. Aggiunto lo schema del corpo libero per il piano inclinato e rivisto il testo dell'ultimo problema sul mcu
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- James S. Walker, Fondamenti di Fisica Sesta Edizione (2020). A cura di Giovanni Organtini. Pearson Italia, Milano - Torino.
- Halliday - Resnick Fondamenti di Fisica. Meccanica Onde Termodinamica Elettromagnetismo Ottica (Jearl Walker). Settima edizione. (2015) A cura di Lanfranco Cicala. Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione Zanichelli
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