Структура залікового кредиту – Модулю 2 Модуль 2. Біофізика клітинних процесів

Змістовий модуль 2.1.

МОЛЕКУЛЯРНА БІОФІЗИКА

Тема

Лекції

Лаюора-торні заняття

Самостій­на робота студента

Індивіду­альна робота

9. Загальна характеристика структури і функцій біомолекул.

Фізичні властивості макромолекул. Типи структур, умови стабільності конфігурацій біополімерів. Зв’язки і взаємодії в біомолекулах (ковалентні, водневі, електростатичні, гідрофобні, сили Ван-дер-Ваальса).

10. Простороваї 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.

11. Властивості білкових молекул.

Особливості просторової організації і динамічні властивості білкових молекул. Сучасні уявлення про механізми ферментативного каталізу. Білково –нуклеїнове впізнавання.

1

1

2

2

4

2

1

2

1

2

2

Всього за змістовий модуль 2.1

4

6

5

5

Всього за змістовий модуль 2.2

↓

4

6

5

5

Змістовий модуль 2.2.

БІОФІЗИКА КЛІТИНИ

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.

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.

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.

1

1

2

2

2

2

1

2

2

2

1

2

Змістовий модуль 2.3.

БІОФІЗИКА СЕНСОРНИХ СИСТЕМ

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.

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.

1

1

4

4

1

2

2

1

Контроль засвоєння модуля 2 “БІОФІЗИКА КЛІТИННИХ ПРОЦЕСІВ”

2

2

Всього за змістовий модуль 2.3.

2

8

5

5

Разом за модуль 2

10

20

15

15

Змістовий модуль 3.1.

ФОТОБІОФІЗИКА І БІОЕНЕРГЕТИКА

Тема

Лекції

Лаюора-торні заняття

Самостій­на робота студента

Індивіду­альна робота

17. Фотобіологічні процеси.

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.

18.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. Застосування когерентних джерел випромінювання у біомедицині.

2

2

2

4

3

2

2

3

Всього за змістовий модуль 3.1

4

6

5

5

Змістовий модуль 3.2.

РАДІАЦІЙНА БІОФІЗИКА

19.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.

20.Генетичні аспекти дії радіації.

Радіопротектори, радіосенсибілізатори, радіоміметики. Особливості внутрішнього опромінення. Сучасні проблеми радіоекології. Практичне використання джерел іонізуючої радіації в народному господарстві.

Всього за змістовий модуль 3.2.

2

2

4

4

2

6

2

3

5

2

2

4

Змістовий модуль 3.3.

АПАРАТУРА І МЕТОДИ БІОФІЗИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

21.Сучасні методи структурного аналізу біосистем

Рентгенівська структурна кристалографія білків, нуклеїнових кислот, вірусів. Використання синхротронного випромінювання для структурних досліджень в біології. Особливості електронної спектроскопії білків, нуклеїнових кислот, вірусів. Скануюча мікроскопія. Лазерний проекційний мікроскоп. Люмінесцентна мікроскопія.

22.Елементний та молекулярний аналіз біооб’єктів.

Мас-спектрометрична ідентифікація біологічно активних сполук. Використання мас-спектрометрів у екології. Лазерна мас-спектрометрія в генетичній та клітинній інженерії.

1

1

4

4

2

1

2

1

Контроль засвоєння модуля 3 “БІОФІЗИКА ВПЛИВУ ФІЗИЧНИХ ФАКТОРІВ НА БІОСИСТЕМИ”

2

2

Всього за змістовий модуль 3.3.

2

8

5

5

Разом за модуль 3

10

20

15

14