Прикарпатський національний університет
Навчальна програма з курсу БІОФІЗИКА
для студентів спеціальності "біологія” на 2010/2011 н.р.
ТЕРМОДИНАМІКА РІВНОВАЖНИХ СТАНІВ. Термодинамічні системи. Перший закон термодинаміки, його застосування щодо біологічних об'єктів. Ентропія та інформація. Термодинамічні потенціали. Зміна стандартної вільної енергії й константа рівноваги. Хімічний і електрохімічний потенціали. (6)
ТЕРМОДИНАМІКА НЕОБОРОТНИХ ПРОЦЕСІВ. Спорідненість хімічної реакції. Швидкість продукції ентропії та дисипативна функція. Співвідношення взаємозв'язку Онзагера. Критерії стійкості системи. Модель Вольтерра – Лотка. (5)
СТРУКТУРНА ОРГАНІЗАЦІЯ ТА КОНФОРМАЦІЇ БІОМАКРОМОЛЕКУЛ. Внутрімолекулярні взаємодії. Взаємодія макромолекул у розчині (теорія Дебая – Хюккеля). Іонна сила розчину. Біофізичні методи дослідження макромолекул. Характеристична в'язкість. Метод квазіпружного розсіювання світла та електрофорез біомакромолекул. (6)
БІОФІЗИКА БІЛКІВ ТА НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ. Функції та структурна організація білків. Дисперсія оптичного повертання. Круговий дихроїзм. Диференціальна спектрофотометрія та флуоресцентна спектроскопія білків. Просторова будова ДНК. Оптичні характеристики нуклеїнових кислот. (6)
ВЗАЄМОДІЯ ФЕРМЕНТУ ІЗ СУБСТРАТОМ. Молекулярний механізм взаємодії ферменту із субстратом. Методи вимірювання швидких ферментативних реакцій. Кооперативна кінетика реакцій з участю алостеричних ферментів. Рівняння Хілла. (3)
КІНЕТИКА ФЕРМЕНТАТИВНИХ РЕАКЦІЙ. Швидкість, константа швидкості, порядок реакції. Рівняння Арреніуса та енергія активації. Кінетика взаємодії ферменту й субстрату. Рівняння Міхаеліса – Ментен. Графічний метод Лайнуївера – Берка. Конкурентне інгібування ферментативних реакцій. Неконкурентне інгібування ферментативних реакцій. (7)
СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ БІОМЕМБРАН. Вивчення структурної організації мембран. Характеристика мембранних ліпідів. Білки мембран. Модельні мембранні системи. Фазові переходи в мембранах. (5)
ТРАНСПОРТ РЕЧОВИН ЧЕРЕЗ БІОМЕМБРАНИ. Пасивний транспорт. Транспорт води. Константа Ставермана. Проста дифузія. Коефіцієнт проникності біомембран. (5)
ІОННА ПРОНИКНІСТЬ БІОМЕМБРАН. Механізм полегшеної дифузії іонів через біомембрани. Поверхневий заряд мембрани. Довжина екранування. Транспортні антибіотики. Активний транспорт іонів. (5)
МЕМБРАННИЙ ПОТЕНЦІАЛ. Природа мембранного потенціалу. Рівняння Нернста. Рівновага Гіббса – Доннана. Електрохімічний потенціал і рівняння електродифузії Нернста – Планка. Теорія постійного поля. Вольт-амперні характеристики мембрани. (6)
ЕЛЕКТРИЧНА ЗБУДЛИВІСТЬ КЛІТИН. Потенціал дії. Вимірювання іонних струмів за допомогою методів фіксації потенціалу. Дослідження проникності іонних каналів. Математична модель Ходжкіна – Хакслі опису процесу електричної збудливості. (4)
ПОШИРЕННЯ ЗБУДЖЕННЯ. Локальні струми та сальтаторне проведення збудження.. Кабельна теорія. (2)
МЕХАНІЗМИ МІЖКЛІТИННИХ ВЗАЄМОДІЙ. Щілинні з'єднання. Синаптична передача. Передача сигналів від рецепторів мембрани всередину клітини. (3)
ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ. Дисперсія електропровідності клітин. Імпеданс біологічних систем. Імпеданс-годограф. Механізми поляризаційних явищ у біологічних об'єктах. (3)
БІОФІЗИКА СКЕЛЕТНОГО М'ЯЗА. Структурна організація м'язового волокна. Саркоплазматичний ретикулум. Механіка скорочення скелетного м'яза. Ізометричне скорочення. Характеристика довжина – напруга. Ізотонічне скорочення. Рівняння Хілла. (7)
МОЛЕКУЛЯРНІ МЕХАНІЗМИ М'ЯЗОВОГО СКОРОЧЕННЯ. Скоротливі білки м'яза. Теорія м'язового скорочення. Біофізика серцевого м'яза. (3)
БІОФІЗИКА СЕНСОРНИХ СИСТЕМ. Загальні принципи й закономірності сенсорної рецепції. Структурна організація сітківки. Фоторецепторні клітини. Зорові пігменти. Слухова сенсорна система. (5)
Перейти вище