Biofizyka
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | H.2s.BFI.SI.HZOBY |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Biofizyka |
Jednostka: | Wydział Hodowli i Biologii Zwierząt |
Grupy: | |
Strona przedmiotu: | http://www.fis.agh.edu.pl/~burda/ |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | (brak danych) |
Skrócony opis: |
Zakres zagadnień, które obejmuje wykład, pozwoli studentom zapoznać się z budową struktur biologicznych na poziomie molekularnym oraz z procesami fizyko-chemicznymi w nich zachodzącymi. Zostaną przytoczone i omówione przykłady czynników stresowych wewnętrznych i zewnętrznych, mających wpływ na funkcjonowanie organizmów żywych. Ponadto przedstawione będą modele opisujące procesy transportu ładunku i energii zachodzące w organizmach żywych. Omówione będą też podstawowe modele reakcji enzymatycznych. Zostanie poruszony problem nieliniowości procesów zachodzących w przyrodzie, Na zakończenie będą zaprezentowane potencjalne zastosowania biotechnologiczne i medyczne wybranych zjawisk biofizycznych. W ramach laboratorium specjalistycznego studenci będą mieli również możliwość pracy z materiałem biologicznym i zapoznania się z technikami pomiarowymi wybranych procesów biofizycznych. |
Pełny opis: |
1. Budowa struktur biologicznych na poziomie molekularnym. Błony biologiczne i ich funkcje. Toksyczne czynniki środowiska. 2. Reakcje enzymatyczne, model Michaelisa-Menten, hamowanie reakcji enzymatycznych, model jednoprzejściowy, procesy allosteryczne. 3. Siły mezoskopowe – siły Van der Waals’a, wiązania wodorowe, oddziaływania elektrostatyczne i hydrodynamiczne, fluktuacje. 4. Transport elektronów w układach biologicznych – efekt tunelowy, teorie Hopfielda, klasyczna teoria Marcusa, model superwymiany. 5. Transport energii promienisty (fluorescencja, fosforescencja) i bezpromienisty (mechanizm Dextera i Förstera) . 6. Zastosowania mechanizmów fotosyntezy w medycynie, farmacji bioenergetyce i elektronice, sztuczne pompy jonowe . 7. Paradoks stresu tlenowego, wolne rodniki, prenyllipidy w zastosowaniu medycznym i biotechnologicznym . 8. Nieliniowość procesów w przyrodzie, chaos, zastosowania w medycynie. Praktyczne zapoznanie się z technikami pomiarowymi wybranych procesów biofizycznych. |
Literatura: |
. K.Burda: wykłady, udostępniane będą na stronie prowadzącego (www.fis.agh.edu.pl/~burda/) 2. J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 3. T.A.Waigh: Applied Biophysics: A molecular approach for physical scientists. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK, 2007 Literatura uzupełniająca: 1. S.Fleisher, L.Packer: Biomembranes. Academic Press, 1974 2. D.P.Tielman, S.J.Marrink, H.J.Berendsen: Computer perspective of membrane molecular dynamic studies of lipid bilayer system. Biochim Biophys Acta. 1331(3):235–270 (1997) 3. R.H.Callender, R.B.Dyer, R. Gilmanshin, W.H.Woodruff: Fast events in protein folding, the time evolution of primary processes. Annu. Rev. Phys. Chem. 49:173-202 (1998) 4. S.J. Lippard, S.S. Isied: Long-range electron transfer in peptides and proteins. Progress in Inorganic Chemistry, Vol. 32, John Wiley & Sons, 2007 |
Efekty uczenia się: |
Wiedza Student posiada wiedzę na temat budowy i organizacji organizmów żywych na poziomie molekularnym. Student zna i rozumie podstawowe mechanizmy tworzenia się struktur białkowych, lipidowych i barwnikowych. Wie jaki mogą one mieć wpływ na różne fazy ich uporządkowania i powstawanie zmian chorobowych. Student posiada wiedzę na temat procesów transferu energii i elektronów w obrębie układów biologicznych. Zna i rozumie podstawy zjawisk fizycznych tych procesów. Student wie i rozumie na czym polega paradoks życia tlenowego. Zna mechanizmy tworzenia się reaktywnych form tlenowych oraz pozytywne (stymulujące i regulujące) i negatywne (niszczenie struktur biologicznych na poziomie molekularnym prowadzące do zmian chorobowych) skutki ich oddziaływania na organizmy żywe. Zna i rozumie mechanizmy protekcyjne, jakie wytworzyły organizmy żywe. Student potrafi wskazać procesy transferu energii i elektronów zachodzące przyrodzie na różnym poziomie złożoności organizmów żywych. Wie jakie mogą mieć zastosowania w nowych technologiach i medycynie. Student potrafi wyjaśnić zjawiska zaburzenia funkcjonalności organizmów żywych w oparciu o mechanizmy zachodzące na poziomie molekularnym w komórkach. Umiejętności Student potrafi przeprowadzić samodzielnie doświadczenie, opracować uzyskane dane eksperymentalne oraz wyciagać wnioski korzystając z dostępnej wiedzy (wykłady, literatura). Kompetencje społeczne Student rozumie potrzebę zdobywania wiedzy z różnych dziedzin nauki i jej kompilacji w celu wyjaśnienia zjawisk zachodzących w organizmach żywych. Student potrafi samodzielnie stawiać pytania i szukać na nie odpowiedzi. Student potrafi samodzielnie, bądź pracując w grupie, opracować zagadnienie obejmujące wiedzę interdyscyplinarną na zadany temat. angażuje się w dyskusję w grupie, jak również z prowadzącym, i potrafi dobrze sformułować swoje argumenty. |
Metody i kryteria oceniania: |
W celu uzyskani zaliczenia przedmiotu student powinien wykazać zaliczenie z ćwiczeń laboratoryjnych, które jest konieczne by móc podejść do egzaminu. Egzamin prowadzony jest w formie pisemnej. W celu uzyskania oceny pozytywnej z egzaminu należy otrzymać min. 51%. Skala ocen: 51% ≤ dst < 61% ≤ pdst < 71% ≤ db < 81% ≤ pdb < 91% ≤ bdb Ocena końcowa liczona jest jako średnia ważona z egzaminu oraz zaliczenia uzyskanego z ćwiczeń laboratoryjnych wyrażonych w procentach i zgodnie z powyższą skalą przeliczana jest na ocenę. Za czynny udział w wykładach można uzyskać zaliczenie z egzaminu bądź dodatkowe punkty bonusowe doliczane do wyniku egzaminu pisemnego. Decyzja należy do wykładowcy. |
Praktyki zawodowe: |
Nie dotyczy |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.