- •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
Тематичний план лабораторних занять
Модуль 1. ТЕОРЕТИЧНА БІОФІЗИКА
|
||
1
2
3
|
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ Завдання: а) За допомогою комп’ютера відтворити модель динаміки росту нелімітованої біологічної системи; б) Дослідити модель «хижак – жертва».
КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПОБУДОВИ СКЛАДНИХ БІОСИСТЕМ Завдання: а) Розробити модель синтезу ДНК та білків із мономерів; б) Промоделювати побудову клітини із біомолекул, а складного організму із клітин; в) Розрахувати зміни ентропії та інформації, які виникають при побудові складних біосистем із елементів та при фазових переходах у воді.
ВИВЧЕННЯ СПЕКТРІВ ПОГЛИНАННЯ БІОМОЛЕКУЛ Завдання: а) Дослідити спектри поглинання та пропускання нуклеїнових кислот та їх складових в УФ області; б) Дослідити спектральні параметри білків та амінокислот;
в) За спектральними даними побудувати енергетичні діаграми.
РАЗОМ
|
6
6
6
2
20
|
Модуль 2. БІОФІЗИКА КЛІТИННИХ ПРОЦЕСІВ
|
||
4
5
6
7 |
ДОСЛІДЖЕННЯ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ У СТРУКТУРІ БІОПОЛІМЕРІВ Завдання: а) Приготувати розчини ДНК у відповідних буферах (рН ~ 7,0 , іонна сила 0,1); б) Дослідити зміну поглинання в УФ області розчинів ДНК, витриманих при різних температурах; в) Побудувати криву плавлення вторинної структури ДНК. Розрахувати температуру та інтервал плавлення.
ВИВЧЕННЯ ДИСПЕРСІЇ ЗАГАЛЬНОГО ОПОРУ БІОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ Завдання: а) Ознайомитись з роботою експериментальної установки, зібраної на основі моста змінного струму; б) Дослідити залежності загального опору та ємності біооб'єкту від частоти змінного струму; в) Розрахувати коефіцієнт поляризації біооб'єкту; г) Побудувати діаграми Коул – Коула.
ДОСЛІДЖЕННЯ БІОПОТЕНЦІАЛІВ ЖИВИХ КЛІТИН Завдання: а) Ознайомитись з експериментальною установкою для дослідження біопотенціалів; б) Виміряти біопотенціали спокою та дії.
.ВИВЧЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЮДИНИ Завдання: а) Дослідити електрокардіограму людини; б) Записати реоплетизмограму; в) Дослідити сфігмограму.
РАЗОМ
|
6
4
4
6
20
|
|
Модуль 3. БІОФІЗИКА ВПЛИВУ ФІЗИЧНИХ ФАКТОРІВ НА БІОСИСТЕМИ
|
|
8
9
10
11 |
. ВИЗНАЧЕННЯ РАДІАЦІЙНОГО ФОНУ СЕРЕДОВИЩА. ДОЗИМЕТРІЯ Завдання: а) Ознайомитись з будовою і принципом роботи основних типів дозиметрів; б) Заміряти рівень радіаційного фону в лабораторії; в) Використавши закон Гауса, оцінити верхню межу нормального фону.
ВИВЧЕННЯ ФОТОБІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ Завдання: а) Ознайомлення з різними типами лазерів у лабораторії лазерної спектроскопії та їх застосуваннями у біофізиці та медицині; б) Проаналізувати спектри люмінесценції біооб’єктів та їх інформативність для цілей біомедицини.
МАС-СПЕКТРОСКОПІЯ БІООБ’ЄКТІВ Завдання: а) Ознайомлення у науково-дослідних лабораторіях з будовою та принципом роботи статичних та динамічних мас-спектрометрів та способами приготування препаратів біомолекул для досліджень; б) Проаналізувати мас-спектри азотистих основ нуклеїнових кислот. Визначити структурні формули фрагментів біомолекул за відношенням m/e.
ЕЛЕКТРОННА МІКРОСКОПІЯ БІОМАТЕРІАЛІВ Завдання: а) У науковій лабораторії електронної мікроскопії ознайомитись з будовою та принципом роботи електронного мікроскопа; б) Ознайомитись з технологією приготування біоматеріалів для електронно-мікроскопічних досліджень; в) Проаналізувати електронні мікрофотографії тимусної ДНК та визначити молекулярну масу нативних та фрагментованих ультразвуком молекул ДНК.
РАЗОМ
|
4
6
6
4
20 |
|
Р а з о м
|
60 |