Література Основні джерела :

1. Мартиненко О.І. Методи молекулярної біотехнології: Лабораторний практикум/ За наук. ред. чл.-кор. НАН України, проф. Д.М.Говоруна.- К.: Академперіодика, 2010.- 232 с.

2. Рис Э., Стернберг М. Введение в молекулярную биологию: От клеток к атомам: Пер. с. англ. - М.: „Мир”, 2002.- 142 с.

3. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применгение. - М.: „Мир”, 2002.- 589 с.

4. Сингер М., Берг П. Гены и геномы.-М. „Мир”, 2001.- в 2-х т.: пер. англ. – 764 с.

5. Киселев Л.Л., Фаворова О.О., Лаврик О.И. Биосинтез Белка от аминокислот до аминоацил-тРНК.-М., 1984.

6. Уилсон Дж., Хант Т. Молекулярная биология клетки: Сборник задач: Пер с англ. - М.: „Мир”, 1994.- 520 с.

7. Спирин А.С. Молекулярная биология: Структура рибосомы и биосинтез белка: Учеб. для студентов биол. спец. вузов.- М.: Высш. шк.-1986.- 303с.

8. Агол В.И., Богданов А.А., Гвоздев В. А. И др. Молекулярная биология: Структура и биосинтез нуклеиновых кислот.-Под ред. Спирина А.С. Учеб. для студентов биол. спец. вузов.- М.: Высш. шк.-1990.- 352 с.

9. Сим Э. Биохимия мембран: Пер с англ.-М.: Мир, 1985.- 110 с.

10. Кагава Я. Биомембраны/Пер. с яп. А.А. Селищевой. – М.: Высш.шк.-1985.- 303 с.

11. Глебов Р.Н. Биохимия мембран кн.2: Эндоцитоз и екзоцитоз. - Учеб. пособие для биол. и мед. спец. вузов./Под ред Болдырева А.А.- М: Высш. шк.-1987.- 95 с.

12. Белоус А.М., Гордиенко Е.А., Розанов Л.Ф. Биохимия мембран кн.3: Замораживание и криопротекция. - Учеб. пособие для биол. и мед. спец. вузов./Под ред Болдырева А.А.- М: Высш. шк.-1987.- 80 с.

13. Болдырев А.А. Биохимия мембран кн.1: Введение в биохимию мембран.- /Под ред Болдырева А.А.- М: Высш. шк.-1986.- 112 с.

14. Кульберг А.Я. Биохимия мембран кн.4: Рецепторы клеточных мембран.-М: Высш. шк.-1987.- 103 с.

15. Кульберг А.Я. Молекулярная иммунология.- Учеб пос. - М: Высш. шк.-1985.-287 с.

Додаткові джерела

1. Kleinsmith L.J., Kish V.M. Principles of Cell and Molecular Biology, 2^nd Ed. Harper Collins College Publishers, 1995.- 870 p.

2. Karp G. Cell and Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. 1996.- 830 p.

3. Вrown T.A. Gene cloning, Chapman and Hall. London, Glasgow, New York, 1992.- 286 p.

4. Nicholl D.S.T. An introduction to genetic engineering, Cambridge University Press, Cambridge.- 1994.-168 p.

5. Гершензон С.М. Основы современной генетики.-К., 1983.

6. Роллер Э. Открытие основних законов жизни.- М.: „Мир”, 1978. – 366 с.

7. Нейфах А. А. Лозовская Е.Р. Гены и развитие организма.- М., 1984.

8. Лёви А., Сикевиц Ф. Структура и функции клетки.-М.: „Мир”, 1971

9. Льюин Б. Гены. -М.: „Мир”, 1987.

10. Ленинджер А. Биохимия.-М. „Мир”,, 1984.

11. Уотсон Дж. Двойная спираль: Пер. с. англ. -М.: „Мир”, 1969

12. Журнали: Наука и жизнь. В мире науки, Nature, New Scientist та ін., Інтернет

18. Біофізика

ВСТУП

Біофізика як наука про фізичні та фізико-хімічні закономірності в живих системах. Предмет, завдання і розділи біофізики. Історія розвитку біофізики. Зв’язок біофізики з біологічними і фізичними науками. Прикладна біофізика, біоніка, біоелектроніка, біосенсорика.

ТЕРМОДИНАМІКА БІОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ

Перший і другий закони термодинаміки в біології. Живий організм як відкрита термодинамічна система. Основні положення лінійної нерівноважної термодинаміки. Стаціонарний стан і термодинамічна рівновага в біосистемах. Теорема Пригожина. Нелінійна термодинаміка необоротніх процесів. Біфуркації і дисипативні структури. Зв’язок ентропії та інформації в біосистемах.

КІНЕТИКА БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Основні особливості кінетики біологічних процесів. Часова ієрархія і коливні процеси в біології. Поняття „біологічного годинника”. Кінетика ферментативних реакцій. Принципи побудови моделей біосистем. Динамічні і тригерні моделі. Математичні моделі екологічних систем.

КВАНТОВА БІОФІЗИКА

Електронні властивості біомолекул. Енергетичні рівні складних молекул, синглетні та триплетні збуджені стани. Шляхи трансформації енергії в біоструктурах. Механізми міграції енергії: резонансний, екситонний та солітонний. Перенесення електрона в біоструктурах; тунельний ефект. Роль збуджених станів біомолекул та міграції енергії в біологічних процесах. Закони флуоресценції і природа гіперхромного ефекту біологічно важливих молекул.

МОЛЕКУЛЯРНА БІОФІЗИКА

Загальна характеристика структури і функцій біомолекул. Фізичні властивості макромолекул. Типи структур, умови стабільності конфігурацій біополімерів. Зв’язки і взаємодії у біомолекулах (ковалентні, водневі, електростатичні, гідрофобні, сили Ван-дер-Ваальса). Переходи „спіраль – клубок” у біополімерах як приклади фазових переходів. Особливості просторової організації молекул нуклеїнових кислот. Динамічні властивості білкових молекул. Сучасні уявлення про механізми ферментативного каталізу. Міжмолекулярні взаємодії та їх біологічне значення. Білково –нуклеїнове впізнавання.

БІОФІЗИКА КЛІТИННИХ ПРОЦЕСІВ

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. 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. Потенціал спокою, його походження. Сучасні уявлення про будову і функції іонних каналів. Виникнення і поширення потенціалу дії. Експерименти і модель Ходжкіна – Хакслі. Кабельні властивості нервових волокон. Математичні моделі процесів виникнення і поширення нервового імпульсу.

БІОФІЗИКА СЕНСОРНИХ СИСТЕМ

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. Молекулярні механізми механорецепції і скоротливих процесів. Механіка і термодинаміка м’язового скорочення. Технічні аналоги – біосенсори (молекулярні, клітинні, тканинні), їхня будова, принципи функціювання та перспективи використання.

ФОТОБІОФІЗИКА І БІОЕНЕРГЕТИКА

Механізми трансформації енергії та основні стадії фотобіологічних процесів. Процеси фотосинтезу в рослинах і фотосинтезуючих бактеріях. Структура і функціювання фотосинтетичних мембран і пігментних молекул. Фотосинтетична одиниця. Механізми фотофосфорилювання. Фотобіологія процесів зору. Фотореакції в білках і нуклеїнових кислотах. Фоторепарація, фотосенсибілізація і фотозахист. Двоквантові процеси в ДНК. Фотодинамічний ефект і його використання в медицині і біології. Електромагнітні поля і живі організми.

РАДІАЦІЙНА БІОФІЗИКА

Загальна характеристика поглинання енергії різних видів іонізуючої радіації. Дозиметрія: методи, прилади, види доз і одиниці. Відносна біологічна ефективність. Інактивація біомолекул прямою і непрямою дією радіації. Механізми променевого ураження клітин. Особливості дії випромінювання на багатоклітинний організм. Основні фізичні і біологічні фактори, що зумовлюють радіобіологічний ефект. Генетичні аспекти дії радіації. Радіопротектори, радіосенсибілізатори, радіоміметики. Особливості внутрішнього опромінення. Сучасні проблеми радіоекології. Практичне використання джерел іонізуючої радіації в народному господарстві.

АПАРАТУРА І МЕТОДИ БІОФІЗИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Рентгенівська структурна кристалографія білків, нуклеїнових кислот, вірусів. Використання синхротронного випромінювання для структурних досліджень в біології.

Електронна мікроскопія біоструктур. Скануюча мікроскопія. Лазерний проекційний мікроскоп. Лазерний електронний мікроскоп. Люмінесцентна мікроскопія.

Спектральні методи вивчення стаціонарних і динамічних властивостей біосистем. Абсорбційна спектрофотометрія. Флуоресцентна спектроскопія. Методи оптичної активності. Флуоресцентні мітки і зонди для дослідження біомолекул і мембран. Піко- і фемтосекундна лазерна спектроскопія процесів фотосинтезу та інших фотобіологічних процесів. Спектроскопія комбінаційного розсіювання. Мас-спектрометрична ідентифікація біологічно активних сполук. Використання мас-спектрометрів у екології. Лазерна мас-спектрометрія в генетичній та клітинній інженерії.

Методи розшифровки послідовності амінокислот у білках і нуклеотидів у нуклеїнових кислотах. Сучасні біофізичні методи секвенс–аналізу і картування геному. Комп’ютерний аналіз генетичних послідовностей.

Загальні принципи побудови моделей біологічних явищ і об’єктів. Класифікація моделей. Модель росту біологічної популяції в умовах обмеженості ресурсів. Модель „хижак – жертва”.

Діелектрометричні дослідження структури і стану біосистем. Дисперсія імпедансу біооб’єктів. Мікроелектродні методи вимірювання мембранних біопотенціалів. Реєстрація поодиноких іонних каналів та струмів „воріт”.

Метод електронного парамагнітного резонансу. Ядерний магнітний резонанс. Дослідження біооб’єктів методом гама-резонансної спектроскопії.

Використання радіоізотопів для вивчення структури і функцій біологічних систем.