- •Робоча програма навчальної дисципліни
- •1. Опис навчальної дисципліни
- •2. Мета вивчення навчальної дисципліни
- •3. Передумови для вивчення навчальної дисципліни
- •4. Очікувані результати навчання
- •5. Засоби діагностики та критерії оцінювання результатів навчання
- •Форми контролю та критерії оцінювання результатів навчання
- •Тема 1.Вступ до курсу “Біофізика”
- •Тема 2. Термодинаміка лінійних процесів
- •Тема 3. Нелінійна термодинаміка
- •Тема 4. Електронні властивості біомолекул.
- •Тема 5. Міграція енергії.
- •Тема 6. Спектри біомолекул та їх інформативність.
- •Тема 7. Особливості кінетики біологічних процесів.
- •Тема 8. Моделювання в біофізиці.
- •Тема 9. Загальна характеристика структури і функцій біомолекул.
- •Тема 10. Просторова організація молекул нуклеїнових кислот.
- •Тема 11. Властивості білкових молекул.
- •Тема 12. Структура і функціювання біологічних мембран.
- •Тема 13. Електричні властивості клітин.
- •Тема 14. Біопотенціали.
- •Тема 15. Загальні принципи і закономірності сенсорної рецепції.
- •Тема 16. Механізми механорецепції.
- •Тема 17. Фотобіологічні процеси.
- •Тема 18. Фотореакції в білках і нуклеїнових кислотах.
- •Тема 19. Загальна характеристика поглинання енергії різних видів іонізуючої радіації.
- •Тема 20. Генетичні аспекти дії радіації.
- •Тема 21. Сучасні методи структурного аналізу біосистем
- •Тема 22. Елементний та молекулярний аналіз біооб’єктів.
- •Структура залікового кредиту – Модулю 1 теоретична біофізика
- •Структура залікового кредиту – Модулю 2 Модуль 2. Біофізика клітинних процесів
- •Структура залікового кредиту – Модулю 3 Модуль 3. Біофізика впливу фізичних факторів на біосистеми
- •Тематичний план лекцій
- •Тематичний план лабораторних занять
- •Тематичний план самостійної та індивідуальної роботи студентів
- •Розподіл балів, присвоюваних студентам
- •2. Перелік контрольних питань, які виносяться на засвоєння навчальної програми
- •2.2 Перелік питань для перевірки вихідного рівня знань студентів
- •2.3 Завдання для самостійної роботи студентів
- •2.4. Методичне забезпечення
- •3. Перелік навчально-методичної літератури
- •3.1. Основна література
- •Додаткова література
- •Навчально-методичні посібники автора
- •Перелік комплексних контрольних робіт з дисципліни «Біофізика » Комплексна контрольна робота
- •Тестове завдання.
- •Варіанти 1 -4
- •Варіанти 5 -8
- •Варіанти 9 -12
- •Варіанти 13 -16
- •Варіанти 17 - 20
- •Варіанти 21 - 24
- •Варіанти 25 - 28
- •Варіанти 29 - 30
- •Рецензія
Тема 10. Просторова організація молекул нуклеїнових кислот.
Переходи „спіраль – клубок” в біополімерах як приклади фазових переходів. Особливості просторової організації молекул ДНК і РНК. Міжмолекулярні взаємодії та їх біологічне значення. Механізми редуплікації, транскрипції і трансляції. Секвенування. Програма “Геном людини”. Клонування.
Тема 11. Властивості білкових молекул.
Особливості просторової організації і динамічні властивості білкових молекул. Сучасні уявлення про механізми ферментативного каталізу. Білково –нуклеїнове впізнавання.
Змістовий модуль 2.2.. БІОФІЗИКА КЛІТИНИ
Конкретні цілі:
-
Аналізувати фізичні та біофізичні характеристики біологічних мембран і механізми їх функціювання;
-
Аналізувати еквівалентні електричні схеми біологічних тканин, дисперсії імпедансу біологічних тканин;
-
Використовувати діелектричні методи дослідження біологічної повноцінності клітин;
-
Трактувати особливості пасивних та активних електричних властивостей живих клітин;
-
Пояснювати іонну природу мембранного потенціалу спокою;.
-
Трактувати механізм виникнення потенціалу дії, його швидкість та особливості поширення.
Тема 12. Структура і функціювання біологічних мембран.
Фізико-хімічні механізми стабілізації мембран. Уявлення про мембрану як про рідкий кристал. Фазові переходи в біомембранах та їх біологічна роль. Штучні мембрани.
Тема 13. Електричні властивості клітин.
Походження електрокінетичного потенціалу. Поляризація та її види в клітині. Дисперсія електропровідності, ємності та діелектричної проникності біологічних тканин. пасивний та активний транспорт речовин через мембрану.
Тема 14. Біопотенціали.
Потенціал спокою, його походження. Сучасні уявлення про будову і функціювання іонних каналів. Виникнення і поширення потенціалу дії. Експерименти і модель Ходжкіна – Хакслі. Кабельні властивості нервових волокон. Математичні моделі процесів виникнення і поширення нервового імпульсу.
. Змістовий модуль 2.3. БІОФІЗИКА СЕНСОРНИХ СИСТЕМ
Конкретні цілі:
-
Аналізувати фізичні та біофізичні характеристики сенсорних систем і механізми їх функціювання;
Пояснювати природу фоторецепції;
-
Трактувати механізми передачі і переробки інформації у нервовій системі.
-
Використовувати біосенсори.
Тема 15. Загальні принципи і закономірності сенсорної рецепції.
Типи рецепторів. Біофізичні механізми трансформації зовнішніх впливів у нервовий імпульс. Генерація рецепторного потенціалу. Передача і переробка інформації у нервовій системі. Фоторецепція. Хеморецепція. Слухова сенсорна система.
Тема 16. Механізми механорецепції.
Молекулярні механізми скоротливих процесів. Механіка і термодинаміка м’язового скорочення. Технічні аналоги – біосенсори (молекулярні, клітинні, тканинні), їх будова, принципи функціювання та перспективи використання.
Модуль 3. БІОФІЗИКА ВПЛИВУ ФІЗИЧНИХ ФАКТОРІВ НА БІОСИСТЕМИ
Змістовий модуль 3.1. ФОТОБІОФІЗИКА І БІОЕНЕРГЕТИКА
Конкретні цілі:
-
Аналізувати спектр інтегрального сонячного випромінювання і оцінювати біологічні ефекти різних спектральних діапазонів;
-
Порівнювати відповідні характеристики оптичного та електронного мікроскопів;
-
Пояснювати фізичні особливості лазерного випромінювання та вирізняти напрями його використання у біофізиці та медицині.