Geum.ru

Программа дисциплины "биофизика" Для специальности №040900 Медицинская биофизика

Вид материалаПрограмма

Содержание


Распределение часов по учебному плану
Распределение часов по семестрам
Распределение контрольных мероприятий по семестрам
Примерный тематический план лекций
Ii. молекулярная биофизика.
Iii. биофизика клетки.
Биофизика органов и систем. медицинская биофизика.
V. физико-химические механизмы патологии.
Vi. вычислительная техника в биофизике.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Распределение часов по учебному плану





Специальность

Общая трудоем-кость:

всего часов.

Ч а с ы



Аудиторные

Внеаудиторные



Всего

Лекции

Лабораторные

занятия

Всего

№ 040900-Медицинская биофизика
884
589
222
367
295



Распределение часов по семестрам


Специальность - 040900 Медицинская биофизика


Семестр
Число академических часов в неделю

Число академических часов лекций в неделю
Всего часов лекций в семестре
Всего академических часов лабораторных занятий в неделю

Всего часов лабораторных занятий в семестре
Число академических часов самостоятельной работы в неделю
Всего академических часов самостоятельной работы в семестре

5-ый
(20 нед.)
4
4
80
0
0
2
40

6-ой
(17 нед.)
5
0
0
5
85
2
34

7-ой
(18 нед.)
5
2
36
3
54
4
72

8-ой
(17 нед.)
2
2
34
0
0
1
17

9-ый
(19 нед.)
14
2
38
12
228
6
114

10-ый
(17 нед.)
2
2
34
0
0
1
17

Всего:






222



367



295

Всего аудиторных часов:

589

Всего аудиторных часов и часов самостоятельной работы:
884



Распределение контрольных мероприятий по семестрам


Специальность
5 семестр
6 семестр
7 семестр
8 семестр
9 семестр
10 семестр

№040900 – Медицинская биофизика
Зачет
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Зачет

Примерный тематический план лекций




№ п/п


Т е м а

Количество часов

1
ФОТОБИОФИЗИКА. Предмет и методы биофизики. Общие закономерности фотобиологических процессов. Электронные переходы в биомолекулах при поглощении света и люминесценции.
2

2
Количественные закономерности поглощения света биомолекулами. Особенности поглощения света в биологических объектах: влияние неравномерного распределения поглощающих свет молекул и светорассеяния.
4

3
Особенности поглощения света в биологических объектах: зависимость от ориентации молекул.
2

4
Количественные закономерности фотолюминесценции в биологических системах. Спектры люминесценции и спектры возбуждения люминесценции биомолекул.
2

5
Кинетический перенос энергии электронного возбуждения в биологических объектах.
2

6
Миграция энергии электронного возбуждения в биологических системах.
2

7
Хемилюминесценция биологических систем.
2

8
Кинетика фотохимических превращений биомолекул.
2

9
Спектры действия фотолиза биомолекул и фотобиологических процессов.
2

10
Механизм действия ультрафиолетового излучения на белки.
2

11
Механизм действия ультрафиолетового излучения на нуклеиновые кислоты.
2

12
Механизм действия ультрафиолетового излучения на липиды.
2

13
Биофизические механизмы фотобиологических процессов в коже. Механизм индукции эритемы кожи ультрафиолетовым излучением.
2

14
Механизм фотоканцерогенеза в коже под действием ультрафиолетового излучения. Механизм фотосинтеза витамина D3 в коже.
2

15
Механизм фотозагара, фотопревращения билирубина в коже при фототерапии желтухи новорожденных.
2

16
Механизм фоторецепции.
4

17
Фотофизические стадии зрения у позвоночных, механизм фотосинтеза в галобактериях.
2

18
Сенсибилизированные фотобиологические процессы.
2

19
Кинетика фотопревращений псораленов. Реакции фотоприсоединения псораленов к пиримидиновым основаниям. Механизм сенсибилизирующего действия псораленов при фототерапии псориаза.
2

20
Начальные стадии фотосинтеза в зеленых растениях
4

21
II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА. Методы исследования биомакромолекул. Физико-химические свойства сывороточного альбумина человека (САЧ). Структура и функции САЧ. Конформационные перестройки САЧ, вызванные изменением температуры и рН раствора.
4

22
Среднестатистические молекулярные массы, методы их определения.
2

23
Конформационная потенциальная энергия биомакромолекул: электростатические и вандерваальсовы взаимодействия, водородные связи и стерические силы взаимодействия.
4

24
Гидрофобные взаимодействия: структура льда и жидкой воды, структура ионных растворов и растворов неполярных веществ.
4

25
Влияние электростатических и гидрофобных взаимодействий на вторичную структуру белковых молекул.

2

26
Анализ вторичной структуры белка с помощью инфракрасной спектроскопии: качественный и количественный анализ инфракрасных спектров белка, ИКдихроизм, метод изотопного замещения.
4

27
Анализ вторичной структуры белков с помощью измерения их оптической активности. Физические основы методов дисперсии оптического вращения и кругового дихроизма (ДОВ и КД). Определение степени спиральности биомакромолекул с помощью ДОВ и КД.
4

28
Методы исследования третичной структуры белка и нуклеиновых кислот. Структура и функция Н+-АТФ-азы. и Ca-АТФазы.
2

29
Равновесное связывание лигандов с биомакромолекулами.
2

30
Изучение динамической структуры белков с помощью флуоресцентных зондов. Физические основы метода ФЗ.

4

31
Методы определения структуры белков и нуклеиновых кислот. Ядерный магнитный резонанс высокого разрешения белковых молекул и нуклеиновых кислот. Физические основы методов рентгеновской кристаллографии.

4

32
Электронный парамагнитный резонанс в исследовании белков. Физические основы метода. Метод парамагнитных зондов и меток для определения структуры биологического объекта.
4

33
III. БИОФИЗИКА КЛЕТКИ. Биологические мембраны. История изучения. Общие принципы строения мембран. Функции мембран разных типов.
2

34
Строение липидного слоя мембран по данным рентгеноструктурного анализа. Амфифильность мембранных липидов. Самосборка мембран. Поведение липидов на границах раздела фаз. Свойства монослоев липидов.
4

35
Фазовые переходы липидов в мембранах.
2

36
Подвижность жирнокислотных цепей липидов. Методы ее изучения: спиновые зонды и ЯМРспектроскопия.
4

37
Перенос ионов через мембраны. Электрохимический потенциал ионов. Классификация типов ионного транспорта.
2

38
Механизмы активного транспорта ионов.
4

39
Количественное описание переноса ионов. Механизм диффузии. Проницаемость, роль примембранных слоев воды.
4

40
Температурная зависимость диффузии ионов. Электродиффузия. Уравнение Нернста-Планка.
2

41
Уравнение Гольдмана для потоков ионов через мембрану. Сопряженные ионные потоки.
2

42
Механизмы генерации потенциалов покоя. Потенциалы Нернста, Доннана и Гольдмана-Ходжкина. Вклад электрогенной помпы.
4

43
Потенциал действия. Кинетика ионных токов при фиксированном напряжении на мембране.
2

44
Математическое описание кинетики ионных токов. Уравнения Ходжкина.
2

45
Строение и работа ионных каналов.
2

46
Распространение потенциала действия по нервному волокну. Телеграфное уравнение.
2

47
Биофизика органов и систем. медицинская биофизика. Электрические поля тканей и органов. Электрическое поле токового унипольного и дипольного генераторов.
4

48
Электрическое поле сердца на поверхности тела. Эквивалентный электрический диполь сердца. Векторная электрокардиография.
4

49
Клеточные основы генеза ЭКГ. Компьютерный расчет ЭКГ.
2

49
Электрическое поле головного мозга. Токовые дипольные генераторы в пирамидных нейронах новой коры. Статистические характеристики ЭЭГ.
4

50
Роль синхронизации электрической активности нейронов и их ориентации в генезе ЭЭГ. Формулы для дисперсии ЭЭГ.
2

51
Механизм генеза ритмических ЭЭГ. Особенности электрического поля гиппокампа.
2

52
Пассивные механические свойства тканей. Механические характеристики упругих тел и жидкостей. Механические и электрические аналогии.
4

53
Механические свойства мышц, костей. Механические явления в легких.
4

54
Упругие свойства оболочек полых органов, уравнение Лапласа.
2

55
Механические свойства крови.
2

56
Гемодинамические процессы. Статическое механическое состояние кровеносных сосудов. Уравнения деформации кровеносных сосудов.
2

57
Общие закономерности течения крови по упругому сосуду. Гемодинамические параметры сосуда с кровью.
2

58
Гемодинамические телеграфные уравнения. Уравнение пульсовой волны. Фазовая скорость пульсовой волны, формула Моенса Кортевега.
4

59
Интегральные гемодинамические характеристики большого круга кровообращения; гемодинамическая формула для систолического выброса крови.
2

60
Кардиогенные смещения тела. Определение систолического выброса крови с помощью низкочастотной баллистокардиографии.
2

61
Механические процессы при сокращении скелетных мышц.
2

62
Механизм мышечного сокращения.
2

63
Трансэпителиальный транспорт веществ в кишечнике и нефронах. Механизм осмотического концентрирования мочи в нефронах.
2

64
V. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПАТОЛОГИИ. Нарушение функциональных систем клетки и клеточное повреждение.
2

65
Физико-химические факторы, вызывающие повреждение клетки.
2

66
Роль нарушений структуры и функций биологических мембран в клеточной патологии.
2

67
Изменение фазового состояния липидов и его роль в патологии. Осмотические повреждения мембран.
2

68
Нарушение свойств мембран при гипоксии. Действие Са2+ на мембраны митохондрий.
2

69
Роль фосфолипаз в клеточной патологии. Нарушение структуры и функции мембран при тканевой гипоксии.
2

70
Свободные радикалы, их источники в живых клетках.
2

71
Активные формы кислорода, свойства и метаболизм. Защитные ферменты.
2

72
Роль активированных форм кислорода в клеточной патологии.
2

73
Цепное (перекисное) окисление липидов, механизм основных реакций.
2

74
Методы изучения свободнорадикальных реакций: спиновые ловушки и хемилюминесценция.
2

75
Кинетика цепного окисления липидов. Математическое моделирование кинетики..
4

76
Действие перекисного окисления на свойства липидного слоя мембран и липопротеидов.
2

77
Роль ПОЛ в развитии различных патологических процессов.
4

78
Электрическая стабильность мембран. Её нарушение в патологии.
2

79
Роль повреждения мембран митохондрий в развитии некроза и апоптоза.
2

80
VI. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В БИОФИЗИКЕ. Применение при работе с документами, библиографией и в лабораторных исследованиях по биофизике.
2

81
Персональный компьютер IBM PC. Операционные системы MS DOS, MS Windows. Работа с файлами. Работа в сети. Архивация данных. Организации коллективной работы на ПК.
2

82
Основные программные средства обработки данных и подготовки документов. Текстовые редакторы; подготовка презентаций и графиков; базы данных. Работа в Internet. Сбор, хранение и обработка данных литературы по биофизике. Базы данных учебных и научных материалов по биофизике в Internet.
2

83
Программное обеспечение для компьютеров Макинтош: интегрированные пакеты и офисные программы, текстовые процессоры, базы данных, программы для обработки изображений, трехмерное моделирование, программы для обучения, издательские системы, системы проектирования, программы для создания собственных программ, развлекательные и общеобразовательные программы, утилиты.
2

84
Аппаратное обеспечение компьютеров Макинтош: настольные, портативные компьютеры, аксессуары, специальное оборудование. Сетевое обеспечение, серверы, модемы.
2

85
Интегрированная программа Claris Work.
2

86
Система сбора, обработки и представления данных MacLab. Аппаратное обеспечение MacLab. Применение FrontEnd. Программа Chart. Другое программное обеспечение.
2