- •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
2. Перелік контрольних питань, які виносяться на засвоєння навчальної програми
-
Предмет і завдання біофізики. Біологічні і фізичні процеси та закономірності в живих системах.
-
Організаційні рівні живої матерії. Структура біофізики як науки.
-
Історія розвитку біофізики. Задачі біофізики в практиці народного господарства. Перспективи прикладної біофізики.
-
Основні особливості кінетики біологічних процесів. Кінетика ферментативних реакцій.
-
Моделювання біологічних процесів. Часова ієрархія і принцип “вузького місця” в біологічних системах. Модель “хижак-жертва”.
-
Термодинаміка біологічних процесів. Класифікація термодинамічних систем.
-
Перший і другий закон термодинаміки в біології.
-
Стаціонарний стан і термодинамічна рівновага в біологічних системах.
-
Загальні критерії стійкості стаціонарних станів. Теорема Пригожина.
-
Нелінійна термодинаміка і біологія. Зв’язок ентропії та інформації в біологічних системах.
-
Молекулярна біофізика – завдання і методи.
-
Біофізичні закономірності функціювання макромолекул.
-
Просторова організація біополімерів. Типи зв’язків.
-
Умови стабільності конфігурацій біополімерів. Фазові переходи.
-
Особливості просторової організації білків і нуклеїнових кислот. Переходи спіраль-клубок.
-
Динамічні властивості білкових молекул.
-
Сучасні уявлення про механізми ферментативного каталізу.
-
Електронні властивості біополімерів.
-
Схема Яблонського для макромолекул.
-
Збуджені стани і трансформація енергії в біосистемах.
-
Механізми міграції енергії в біоструктурах.
-
Спектри поглинання біомолекул. Природа гіпохромного ефекту. Застосування спектральних даних в біології та медицині.
-
Закони люмінесценції макромолекул.
-
Розрахунок енергетичних рівнів біомолекул за спектральними даними.
-
Розрахунок енергетичних ефектів реакцій в біологічних системах.
-
Біофізика мембранних процесів. Структура і функціювання біологічних мембран. Мембрани як рідкі кристали.
-
Фізико-хімічні механізми стабілізації мембран. Особливості фазових переходів у мембранах та їх біологічна роль.
-
Електричні властивості живих клітин і тканин. Поляризація, дисперсія електропровідності. Електричні еквівалентні схеми клітини.
-
Електрокінетичний потенціал.
-
Пасивний і активний транспорт речовин через мембрани.
-
Потенціали спокою і дії. Модель Ходжкіна-Хакслі. Експериментальна перевірка.
-
Поширення збудження. Кабельні властивості нервових волокон. Моделювання біоелектричних процесів.
-
Електромагнітне випромінювання і біологічні системи.
-
Фотобіологічні процеси в білках і нуклеїнових кислотах.
-
Фоторепарація і фотозахист.
-
Біофізика фотосинтезу.
-
Організація і функціювання фотосинтетичних одиниць.
-
Лазерна біофізика.
-
Фотоенергетичні реакції в фотосинтезуючих бактеріях.
-
Радіаційна біофізика. Завдання і проблеми. Природний радіаційний фон.
-
Первинні процеси поглинання енергії різних видів радіації біоструктурами.
-
Відносна біологічна ефективність різних видів радіації.
-
Основні фізичні і біологічні фактори, які визначають радіаційний ефект.
-
Особливості внутрішнього опромінення.
-
Дозиметрія. Основні одиниці.
-
Пряма і непряма дія радіації. Теорія мішені і принцип попадання.
-
Радіоліз води і ліпідів. Зміни в молекулах білків і НК.
-
Дія радіації на клітину. Репараційні ферменти.
-
Дія випромінювання на багатоклітинний організм.
-
Радіопротектори і радіосенсибілізатори.
-
Прямі і непрямі методи біофізичних досліджень.
-
Електронна мікроскопія біооб’єктів.
-
Біологічні сенсорні системи і технічні біосенсори.
-
Мас-спектрометрія біооб’єктів.