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.