МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России »
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
БИОФИЗИКА
Код ОП [вносится отделом ОП из реестра] | Направление | Профиль [указывается в случае наличия] /Магистерская программа | Номер учебного плана [в ЕИСУ] | Код дисциплины по учебному плану |
060601.65 | Медицинская биохимия | Общий |
МОДУЛЬ
общая и медицинская физика
Екатеринбург, 2014
Рабочая программа дисциплины составлена авторами:
№ п/п | ФИО | Ученая степень, ученое звание | Должность | Кафедра | Подпись |
1 | К. б.н., доцент | доцент | Физиологии человека и животных | ||
2 | К. б.н., доцент | доцент | Физиологии человека и животных |
Руководитель проектной группы модуля []
Рекомендовано учебно-методическим советом института [наименование института, в котором разработана программа дисциплины]
Председатель учебно-методического совета []
Протокол № ______ от __________ г.
Согласовано:
Начальник отдела образовательных программ []
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ Биофизика
Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования
Код направления/ специальности и код уровня освоения ООП | Название направления/ специальности | Реквизиты приказа Министерства образования и науки Российской Федерации об утверждении и вводе в действие ФГОС ВПО | |
Дата | Номер приказа | ||
060601.65 | Медицинская биохимия | 8.11.2010 | 1120 |
Задачи дисциплины. Изучение дисциплины направлено на освоение студентами следующих результатов обучения и компетенций:
РО 1 – Демонстрировать адекватный мировому уровень общей культуры, включая современное естественнонаучное знание; интегрироваться в национальную и мировую культуру, современное общество, проявлять гражданственность и социальную ответственность
РО 2 – Осуществлять лечебно-диагностическую деятельность
РО 3 – Осуществлять медико-просветительскую деятельность
РО 5 – Осуществлять научно-исследовательскую деятельность
РО 6 – Осуществлять педагогическую деятельность
- способностью и готовностью анализировать социально значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-1);
- способностью и готовностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, анализировать результаты естественнонаучных, медико-биологических, клинико-диагностических исследований, использовать знания основ психологии человека и методов педагогики в своей профессиональной деятельности, совершенствовать свои профессиональные знания и навыки, осознавая при этом дисциплинарную, административную, гражданско-правовую, уголовную ответственность (ПК-1); способностью и готовностью к анализу медицинской информации при помощи системного подхода, к восприятию инноваций в целях совершенствования своей профессиональной деятельности, к использованию полученных теоретических, методических знаний и умений по фундаментальным естественнонаучным, медико-биологическим, клиническим и специальным (в том числе биохимическим) дисциплинам, в научно-исследовательской, лечебно-диагностической, педагогической и других видах работ (ПК-2);
в лечебно-диагностической деятельности:
- способностью и готовностью устанавливать диагноз с учетом законов течения патологии на клеточном и молекулярном уровне, использовать данные анамнеза, физикальных, биохимических, иммунологических, медико-генетических, инструментальных методов исследования в диагностике и мониторинге патологии (ПК-3); способностью и готовностью провести и интерпретировать результаты биохимических, лабораторных и инструментальных методов исследования, использовать алгоритм постановки предварительного диагноза (основного, сопутствующего, осложнений), выполнить судебно-медицинскую экспертизу и исследование трупа освидетельствованию живых лиц, материалов уголовных и гражданских дел, вещественных доказательств биологического происхождения (ПК-13);
в медико-просветительской деятельности:
- способностью и готовностью анализировать состояние здоровья населения, пропагандировать здоровый образ жизни, объяснять действие на здоровье человека вредных привычек и экологических факторов, необходимость профилактики различных заболеваний, применять методы физической культуры для улучшения здоровья, работоспособности и хорошего самочувствия (ПК-20);
в научно-исследовательской деятельности:
- способностью и готовностью пользоваться измерительными приборами электрических величин, оптическими измерительными приборами, генераторами гармонических и импульсных сигналов (ПК-23); способностью и готовностью прогнозировать направление и результат биохимических и физико-химических процессов и явлений, химических превращений биологически важных веществ, происходящих в клетках различных тканей организма человека, а также методы их исследования, решать ситуационные задачи, моделирующие физико-химические процессы, протекающие в живом организме (ПК-24); способностью и готовностью понимать и анализировать биохимические, физико-химические, молекулярно-биологические механизмы развития патологических процессов в клетках и тканях организма человека (ПК-25); способностью и готовностью использовать в профессиональной деятельности современные медико-биологические, исследовательские, информационные и организационные технологии (ПК-29); способностью и готовностью разрабатывать и внедрять в практику новые методы исследования и анализа, основанные на современных и перспективных технологиях (ПК-30);
в педагогической деятельности:
- способностью и готовностью к чтению лекций, проведению лабораторных, практических, клинико-практических занятий с обучающимися по естественнонаучным, медико-биологическим и клиническим проблемам в медицинских вузах и колледжах (ПК-31); способностью и готовностью к проведению научно-популярной деятельности по актуальным вопросам медицинской биохимии, медицины среди различных слоев общества (ПК-33).
Место дисциплины Биофизика в освоении результатов обучения в рамках модуля.
Базовыми курсами для изучения Биофизики являются высшая математика, общая, неорганическая, органическая, аналитическая химия, биохимия, цитология, физиология человека и животных, физиология растений, молекулярная биология. Изучение курса Биофизика способствует пониманию и более глубокому осмыслению основных разделов биотехнологии и биоинженерии, имеет большое значение в освоении принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности; необходимо для овладения навыками основных физиолого-биохимических методов анализа и оценки состояния живых систем.
Требования к результатам освоения дисциплины В результате освоения дисциплины студент должен
Знать:
1. Знание принципов структурной и функциональной организации биологических объектов и механизмов гомеостатической регуляции;
2. Знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности.
Уметь:
Умение анализировать физиологические процессы с позиций современной науки; Умение применяет современные методы статистической обработки результатов эксперимента.Владеть:
1. Владение методами математического анализа и моделирования теоретического и экспериментального исследования;
2. Владение навыками применения основных физиолого-биохимических методов анализа и оценки состояния живых систем;
3. Владение электрофизиологическими методами и другими современными методами физиологических исследований.
Краткое дидактическое описание дисциплины.
В процессе изучения курса Биофизика у студентов формируются представления о наиболее общих закономерностях жизни, о роли фундаментальных физических законов в процессах жизнедеятельности и способах их реализации на различных уровнях организации живых систем, умение наиболее глубокого объяснения наблюдаемых биологических феноменов.
Применяются электронные учебники для освоения отдельных разделов, используются компьютерные симуляторы математических моделей; лабораторные работы выполняются на современном оборудовании.
Трудоемкость дисциплины – 4 з. е.
1.2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Биофизика
№ п/п | Наименование разделов и тем дисциплины | Содержание тем в дидактических единицах |
1 | Раздел Ι. Предмет и задачи биофизики | Биофизика как наука. Предмет и задачи биофизики. Методы исследования в биофизике. Философские проблемы биофизики. История изучения биофизики. |
2 | Раздел ΙΙ. Биофизика сложных систем | |
Тема 1. Кинетика биологических процессов | Кинетическая классификация химических реакций. Особенности кинетики биологических процессов. Стационарное состояние. Биологические триггеры. Кинетика ферментативных процессов. | |
Тема 2. Термодинамика | Первый и второй законы термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Термодинамическое равновесие. Критерии эволюции. Энтропия. Соотношения Онзагера. Теорема Пригожина. Неустойчивость и флуктуации. Диссипация. Информация. | |
3 | Раздел ΙΙΙ. Молекулярная биофизика | |
Тема 1. Проблема белка в биофизике | Уникальность строения. Элементарные взаимодействия в белках. Пространственная конфигурация полипептидной цепи. Теория фазовых переходов. Денатурация. Самоорганизация. | |
Тема 2. Функционирование белков | Механизмы ферментативного катализа. Конформационные изменения в белке. Внутримолекулярная динамика белка. | |
4 | Раздел ΙV. Биофизика клетки | |
Тема 1. Биофизика мембран | Плазматическая мембрана. Липиды мембраны. Фазовые переходы. Свободно-радикальное окисление. Модельные биомембраны. Транспорт веществ через биомембраны. Виды проницаемости и проводимости мембраны. | |
Тема 2. Биофизика мышечного сокращения | Молекулярная организация сократительного аппарата миофибрилл. Механизмы механо-химического сопряжения. Энергетика мышечного сокращения. | |
Тема 3. Биофизика фотобиологических процессов | Фотобиологические процессы. Фотоинформационные, фоторегуляторные, фотодеструктивные процессы. Фотосенсибилизация. Действие ультрафиолетового и лазерного излучения. | |
5 | Раздел V. Радиационная биофизика | Виды ионизирующих излучений. Дозы. Виды дозиметрических показателей. Действие ионизирующего излучения на биологические макромолекулы. Этапы. Модификация радиочувствительности. Последствия радиационного поражения. Радиационный фон. |
1.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ДИСЦИПЛИНЫ Биофизика ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
№ п/п | Тема, раздел дисциплины | Объем учебного времени, отведенный на освоение дисциплины з. е. /час | |||||
Аудиторные занятия | Самостоят. работа | Всего по темам | |||||
Всего | в т. ч. лекции | в т. ч. семинар. /практ. занятия | в т. ч. лаб. раб. | ||||
1 | Раздел Ι. Предмет и задачи биофизики | 13 | 13 | - | - | 13 | 26 |
2 | Раздел ΙΙ. Биофизика сложных систем | 12 | 10 | - | 2 | 18 | 30 |
Тема 1. Кинетика биологических процессов | 6 | 4 | - | 2 | 9 | 15 | |
Тема 2. Термодинамика | 6 | 6 | - | - | 9 | 15 | |
3 | Раздел ΙΙΙ. Молекулярная биофизика | 17 | 12 | - | 5 | 17 | 24 |
Тема 1. Проблема белка в биофизике | 11 | 6 | - | 5 | 14 | 15 | |
Тема 2. Функционирование белков | 6 | 6 | - | - | 3 | 9 | |
4 | Раздел ΙV. Биофизика клетки | 17 | 12 | - | 10 | 17 | 34 |
Тема 1. Биофизика мембран | 7 | 3 | - | 4 | 5 | 12 | |
Тема 2. Биофизика мышечного сокращения | 4 | 2 | - | 2 | 6 | 10 | |
Тема 3. Биофизика фотобиологических процессов | 6 | 3 | - | 3 | 6 | 12 | |
5 | Раздел V. Радиационная биофизика | 20 | 10 | - | 10 | 20 | 30 |
Всего по дисциплине Итого по дисциплине | 2/72 | 1/36 | - | 1/36 | 2/72 | 4/144 |
СООТНОШЕНИЕ ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ 1 И ПРИМЕНЯЕМЫХ ФОРМ, ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ
Раздел, тема дисциплины | Форма обучения | |||||
проблемного обучения | IT-технологии | поисковые | обуч. на основе опыта | проектного обучения | исследо вательские | командной работы |
Раздел Ι | Лекция | * | * | |||
Самостоятельная работа | * | * | * | * | ||
Раздел II, тема 1 | Лекция | * | * | |||
Лабораторная работа | * | * | * | * | * | * |
Самостоятельная работа | * | * | ||||
Раздел II, тема 2 | Лекция | * | * | |||
Самостоятельная работа | * | * | ||||
Раздел III, тема 1 | Лекция | * | * | |||
Лабораторная работа | * | * | * | * | * | * |
Самостоятельная работа | * | * | ||||
Раздел III, тема 2 | Лекция | * | * | |||
Самостоятельная работа | * | * | ||||
Раздел ΙV, тема 1 | Лекция | * | * | |||
Лабораторная работа | * | * | * | * | * | * |
Самостоятельная работа | * | * | ||||
Раздел ΙV, тема 2 | Лекция | * | * | |||
Лабораторная работа | * | * | * | * | * | * |
Самостоятельная работа | * | * | ||||
Раздел ΙV, тема 3 | Лекция | * | * | |||
Лабораторная работа | * | * | * | * | * | * |
Самостоятельная работа | * | * | ||||
Раздел V | Лекция | * | * | |||
Лабораторная работа | * | * | * | * | * | * |
Самостоятельная работа | * | * |
1.5. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ Биофизика
1.5.1. Лабораторный практикум
Раздел, тема дисциплины (код по 1.2 или 1.3 Программы дисциплины) | Номер работы | Наименование работы | Объем учебного времени з. е./час | Сроки – семестр |
Раздел IΙ , тема 1 | 1 | Лабораторная работа «Количественный спектрофотометрический анализ» | 0.05/ 2 | N7 |
Раздел IIΙ , тема 1 | 2 | Лабораторная работа «Изучение пространственной структуры белка на компьютерной модели» | 0.05/ 2 | N7 |
Раздел ΙV., тема 1 | 3 | Лабораторная работа «Измерение осмотической устойчивости эритроцитов на лазерном анализаторе микрочастиц «ЛАСКА»» | 0.1/ 4 | N7 |
Раздел ΙV., тема 2 | 4 | Лабораторная работа «Изучение потенциала действия в нерве и мыщце лягушки» | 0.05/ 2 | N7 |
Раздел ΙV., тема 3 | 5 | Лабораторная работа «Определение концентрации вещества по флуоресценции» | 0.1/ 4 | N7 |
Раздел V., тема 1 | 6 | Лабораторная работа «Изучение ионизирующего излучения в различных веществах » | 0.1/ 4 | N7 |
Самостоятельная работа студентов
Раздел, тема дисциплины (код по 1.2 или 1.3 Программы дисциплины) | Номер работы | Вид самостоятельной работы студентов | Объем учебного времени з. е./час | Сроки – семестр |
Раздел Ι | 1 | Написание реферата по тематике раздела | 0.25/9 | N7 |
Раздел IΙ , тема 1 | 2 | Контрольная работа «Кинетика биологических процессов» | 0.25/9 | N7 |
Раздел IΙ , тема 2 | 3 | Контрольная работа «Термодинамика биологических процессов» | 0.25/9 | N7 |
Раздел III, тема 1 | 4 | Контрольная работа «Строение и функционирование белковых молекул» | 0.25/9 | N7 |
Раздел ΙV, тема 1-3 | 5 | Контрольная работа «Биофизика клетки» | 0.25/9 | N7 |
Раздел V, тема 1 | 6 | Контрольная работа «Действие ионизирующего излучения на биологические ткани и макромолекулы» | 0.25/9 | N7 |
1.6. ПРОЦЕДУРЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ И ОЦЕНИВАНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Биофизика
1.6.1.Процедуры текущего контроля и оценивания освоения дисциплины
Мероприятия текущего контроля, утвержденные кафедрой по согласованию с преподавателем | Раздел, тема дисциплины | Срок – семестр | Максимальная оценка в рейтинговых баллах, утвержденная кафедрой |
Выполнение лабораторных работ (n) | Раздел II-V | N7 | Max 40 |
Выполнение самостоятельных контрольных мероприятий : | N7 | ||
1. Контрольная работа «Кинетика биологических процессов» | Раздел ΙΙ. | N7 | Max 10 |
2. Контрольная работа «Термодинамика биологических процессов» | Раздел ΙΙ. | N7 | Max 10 |
3. Контрольная работа «Строение и функционирование белковых молекул» | Раздел ΙΙΙ. | N7 | Max 10 |
4. Контрольная работа «Биофизика клетки» | Раздел IV. | N7 | Max 10 |
5. Контрольная работа «Действие ионизирующего излучения на биологические ткани и макромолекулы» | Раздел V. | N7 | Max 10 |
6. Написание реферата | Раздел Ι | N7 | Max 10 |
Итого: результат текущего контроля (R тек.) | max. 100 баллов |
1.6.2. Процедуры промежуточного контроля и оценивания итогов освоения дисциплины
Форма промежуточного контроля | Максимальная оценка в рейтинговых баллах* |
Экзамен | R пром. – max 100 баллов |
Примерная тематика мероприятия промежуточного контроля по итогам освоения дисциплины
Экзаменационные вопросы:
Биофизика как наука. Предмет, задачи и объект исследования биофизики. Философские проблемы биофизики. Химические реакции как модель кинетических закономерностей. Кинетическая классификация химических реакций. Особенности кинетики биологических процессов. Примеры кинетических моделей биологических процессов. Понятие стационарного состояния в кинетике биологических процессов. Устойчивость стационарного состояния. Критерий устойчивости. Оценка устойчивости системы, описываемой одним дифференциальным уравнением. Кинетические модели, описываемые двумя дифференциальными уравнениями. Фазовая плоскость, фазовые траектории, изоклины, особые точки. Оценка устойчивости системы. Типы особых точек и их характеристика. Химическая реакция с обратной связью. Построение простейшей математической модели. Определение координат особых точек, их типа и степени устойчивости. Модель «хищник – жертва». Определение координат особых точек, их типа и степени устойчивости. Мультистационарность. Понятие о биологических триггерах. Способы переключения в триггерных системах. Понятие о бифуркациях. Автоколебательные процессы в биологических системах. Их свойства и условия возникновения. Кинетика ферментативных процессов. Принципиальная схема ферментативной реакции. Математическое моделирование ферментативной реакции. Уравнение Михаэлиса–Ментен. Ингибирование ферментативных процессов. Динамический хаос. Его характеристика. Динамический хаос и самоорганизующиеся системы. Значение динамического хаоса для биологических систем. Первый и второй законы термодинамики. Их формулировка и физический смысл. Обратимые и необратимые процессы. Понятие термодинамического равновесия. Равновесные и неравновесные системы. Критерии эволюции системы к состоянию термодинамического равновесия. Принципы экстремумов в термодинамике. Их сущность и значение. Энтропия. Её физический смысл с позиций термодинамики и молекулярной физики. Связь энтропии и информации. Изменение энтропии в открытых системах. Определение скорости продукции энтропии в открытых системах. Понятие термодинамического равновесия. Общие свойства систем вблизи термодинамического равновесия. Сравнительная характеристика стационарного состояния и термодинамического равновесия. Критерии эволюции системы к стационарному состоянию. Теорема Пригожина. Термодинамический подход к анализу сопряжённых процессов. Связь между потоками, движущими силами и скоростью продуцирования энтропии при сопряжении. Соотношения Онзагера. Биологические примеры сопряжённых процессов. Скорость продуцирования энтропии вблизи стационарного состояния системы. Теорема Пригожина. Общие свойства систем вдали от термодинамического равновесия. Диссипативные структуры: их классификация. Условия возникновения диссипативных структур. Характеристика отдельных видов диссипативных структур. Информация в биологии Феномен белка в биофизике. Уникальность строения и свойств белка. Элементарные взаимодействия в белках. Их виды. Ковалентные, координационные связи и силы Ван-дер-Ваальса в белках. Их характеристика. Элементарные взаимодействия в белках. Водородные связи и гидрофобные взаимодействия. Их характеристика. Первичная структура белка. Пептидная связь и её свойства. Пространственная конфигурация полипептидной цепи. Факторы её определяющие. Карты Рамачандрана. Вторичная структура белка. Типы вторичной структуры, их особенности. Образование вторичной структуры белка. Третичная структура белка. Классификация белков по типу третичной структуры. Физическая теория фазовых переходов. Понятие фазового перехода. Типы фазовых переходов. Образование и разрушение пространственной структуры белка с позиции теории фазовых переходов. Денатурация белка. Её термодинамическая характеристика. Этапы денатурации белка. Механизмы денатурации. Способы денатурации. Самоорганизация белка. Этапы самоорганизации белка. Термодинамическая оценка процесса самоорганизации. Особенности процесса самоорганизации белка в условиях in vivo. Парадокс Левинталя. Его сущность и разрешение. Механизмы ферментативного катализа на примере работы сериновых протеаз. Конформационные изменения в белке. Их значение для работы белка. Внутримолекулярная динамика белка. Изменения конформации гемоглобина при оксигенации. Роль аллостерических регуляторов. Прогнозирование и дизайн белковых структур. Люминесцентный анализ. Физические принципы и применение в изучении биополимеров. Законы поглощения электромагнитного излучения веществом. Спектрофотометрия, её физические основы. Спектроскопические методы в биофизике. Её физические основы, задачи спектроскопии, классификация спектроскопических методов. Метод электронного парамагнитного резонанса. Физические принципы и применение в изучении биополимеров. Метод ядерного магнитного резонанса. Его физические принципы и использование в изучении биополимеров. Метод мессбауэровской спектроскопии. Его физические принципы и использование в изучении биополимеров. Использование поляризованного света в изучении биополимеров. Рентгеноструктурный анализ. Его физические принципы и использование при изучении биополимеров. Плазматическая мембрана. Её строение согласно жидкостно–мозаичной модели. Липиды плазматической мембраны. Их характеристика. Физические механизмы формирования бислоя липидов. Общие принципы пространственной организации липидного бислоя. Фазовые переходы в биологических мембранах. Их характеристика и функциональное значение. Свободно-радикальное окисление в биологических мембранах. Характеристика процесса и его значение для клетки. Транспорт веществ через мембраны. Термодинамическая характеристика процесса. Ионное равновесие в мембранных системах. Уравнение Нернста для равновесного потенциала. Электродиффузионная теория пассивного транспорта. Уравнение Нернста–Планка, его вывод и решение. Пассивный транспорт неполярных веществ. Уравнение Нернста–Планка для транспорта неполярных веществ. Закон Фика. Механизмы транспорта неполярных соединений. Уравнение Гольдмана. Его вывод и физический смысл. Понятие проницаемости и проводимости мембраны. Классификация транспорта веществ через биомембраны. Термодинамическая и биологическая характеристика отдельных видов транспорта. Ионный транспорт через каналы. Основные свойства ионных каналов. Общий план строения ионного канала. Физические принципы работы канала. Регуляция работы ионных каналов. Механизмы регуляции.Фармакологическая блокада ионных каналов. Облегчённая диффузия. Характеристика процесса. Мембранный потенциал покоя. Его механизмы. Расчёт величины мембранного потенциала. Мембранный потенциал действия. Механизмы и общие свойства мембранного потенциала действия. Расчёт величины мембранного потенциала действия. Модель Ходжкина-Хаксли. Её характеристика и значение для биофизики клетки. Молекулярные механизмы сопряжения окисления и фосфорилирования. Молекулярные механизмы активного транспорта. Молекулярная организация сократительного аппарата миофибрилл. Мостиковая гипотеза мышечного сокращения. Рабочий цикл мостика, его этапы. Механизмы механо-химического сопряжения в сократительном аппарате. Механика и энергетика мышечного сокращения. Миграция энергии и электронов в биологических структурах. Фотобиологические процессы. Их значение для живой материи. Классификация фотобиологических процессов. Общие закономерности фотобиологических процессов. Фотопревращения бактериородопсина. Их характеристика. Фотоинформационные и фоторегуляторные процессы. Фотодеструктивные процессы. Их общая характеристика. Фотосенсибилизация, её виды и механизмы. Основные типы фотодеструктивных изменений в биологических макромолекулах. Фотодеструктивные процессы. Их общая характеристика. Фотосенсибилизация, её виды и механизмы. Действие ультрафиолетового излучения на биологические мембраны. Механизмы повреждения и последствия. Фотодеструктивные процессы. Действие ультрафиолетового излучения на нуклеиновые кислоты. Механизмы фотореактивации и фотозащиты. Фотодеструктивные процессы. Их общая характеристика. Действие ультрафиолетового излучения на белки. Виды ионизирующих излучений. Их физическая характеристика. Понятие дозы ионизирующего излучения. Виды дозиметрических показателей. Действие ионизирующего излучения на вещество. Действие ионизирующего излучения на биологические макромолекулы. Этапы радиационного повреждения макромолекул. Понятие о прямом и непрямом действии ионизирующего излучения. Характеристика прямого действия ионизирующего излучения. Действие ионизирующего излучения на макромолекулы. Этапы радиационных изменений биологических макромолекул. Понятие о прямом и непрямом действии ионизирующего излучения. Характеристика непрямого действия ионизирующего излучения. Действие ионизирующего излучения на макромолекулы. Механизмы радиационного повреждения макромолекул. Модификация радиочувствительности. Действие ионизирующего излучения на клеточном уровне. Естественный радиационный фон, его природа. Малые дозы ионизирующего излучения. Их значение для живой материи.
1.6.4.Устанавливаемый кафедрой коэффициент соотношения результатов текущего контроля и промежуточного контроля по итогам освоения дисциплины
Коэффициент результата текущего контроля (от 0 до 1) | Коэффициент результата промежуточного контроля (от 0 до 1) |
k тек.= 0,4 | k пром.=0,6 |
1.6.5. Формула расчета рейтинга результата освоения дисциплины (Rд.1 - max. 100 баллов):
Rд.1= R тек.× k тек. + R пром.× k пром.
1.7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Биофизика
1.7.1. Рекомендуемая литература
Основная литература
Биофизика. В 2-х томах: Учебник для ВУЗов.- 3-е издание, испр. и доп.- М.: «Наука»,2004. , Физика белка: Курс лекций с цветными и стереоскопическими иллюстрациями.- М: Книжный дом «Университет»,2002 -376 с. Биофизика: Учебник для студентов высших учебных заведений.//, , .- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2006.-288 с. Волькенштейн , М.: «Наука» 1981 Рыбин по биофизике, Издательство УрГУ, 1994 Самойлов биофизика: учебник.-СПб: Спецлит.2004.- 496 с. Сидоренко спектроскопия биологических сред: учеб. пособие.- М.: Высш. шк, 2004.- 191 с. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)/ под ред. , .- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.-488 с.Дополнительная литература
, , Биофизика: учебник для вузов.- Екатеринбург: Изд-во «Деловая книга», 2009.- 294с. , Медицинская и биологическая физика. Курс лекций с задачами: учебное пособие.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009.- 589с. Термодинамика биологических процессов, М., Изд-во МГУ, 1984 , , Кинетика биологических процессов. М.: Изд-во МГУ, 1987 , Шукейло : учебник для вузов.-СПб: Политехника, 2000- 463с. В. Эбелинг, А. Энгель, Р. Файстель Физика процессов эволюции. Синергетический подход. Пер. с нем. – М.: Эдиториал УРСС,2001.- 328 с. иомембраны: Молекулярная структура и функции: Пер с англ. – М.: Мир, 1997.- 624 с. И. Пригожин, Д. Кондепуди Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур: пер. с англ.-М.: Мир, 2002.-461 с. И. Пригожин, И. Стенгерс Порядок из хаоса, Пер с англ.- М: «Едиториал УРСС»-2002.- 312с. Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики.-М.: Едиториал УРСС,2002.-160 с. Мюльберг белка: Учебное пособие.- Спб.: Изд-во С-Пб ун-та, 2004.-156 с. Ризниченко по математическим моделям в биологии. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002, 232 стр. Феномен жизни: между равновесием и нелинейностью. Происхождение и принципы эволюции. М: Едиториал УРСС, 2001- 256 с.1.7.2. Программное обеспечение
Компьютерная программа математическая для расчетов параметров ионизирующего излучения. Компьютерный симулятор пространственной структуры белка.1.7.3. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. Электронные книги издательства Informa Healthcare в области медицинских, фармакологических наук и наук о жизни на английском языке. Импринты Informa Healthcare включают ресурсы издательств Marcel Dekker, Taylor & Francis, CRC Press, Martin Dunitz, и Parthenon.
2. Электронные журналы и книги издательства Emerald на английском языке.
3. Электронные издания Web of Science от издательства Thomson Reuters на интегрированной веб-платформе ISI Web of Knowledge.
4. Электронные издания в реферативной медицинской базе данных MEDLINE (c 1950 года по текущий год) и к Journal Citation Reports.
5. Электронная библиотека ACM Digital Library издательства ACM Press (Association for Computing Machinery).
1.8. УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Биофизика
1. Учебная аудитория, снабженная мультимедийным проектором и экраном;
2. Компьютерный класс (персональные компьютеры с установленным программным обеспечением см.1.7.2 )
3. Лаборатории кафедры Физиологии человека и животных биологического факультета УрФУ (наличие оборудования: лазерный анализатор частиц «Ласка-1К», спектрофотометр, осциллограф, электростимулятор)
4. Института Иммунологии и физиологии УрО РАН (канфокальный микроскоп Leica).
