Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология



Скачать 264.56 Kb.
страница1/4
Дата07.01.2013
Размер264.56 Kb.
ТипРабочая программа
  1   2   3   4




МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)
«Утверждаю»

_____________________

Первый проректор,

Проректор по учебной работе,

проф. И. Н. Гутник

«____»_____________20____г.

Биолого-почвенный факультет

Кафедра физико-химической биологии

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины «БИОФИЗИКА»


Код дисциплины по учебному плану ОПД Ф.11

Для студентов специальности 020209.65 - Микробиология



г. Иркутск

1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Цель курса

Сформировать у студентов современные представления о физике биологических структур молекулярного, клеточного и организменного уровней организации, рассмотреть область применения физических методов при исследовании биологических систем, изучить основные проблемы, стоящих перед различными разделами биофизики.
Задачи курса

  • Сформировать системные представления о физике биологических структур на основе знаний смежных естественнонаучных дисциплин (физика, математика, биохимия и физиология);

  • изучить основные понятия, гипотезы, теории и законы биофизики;

  • рассмотреть закономерности физической организации живой материи на разных уровнях, начиная от молекулярного и заканчивая биосферным;

  • дать представление об основных объектах и методах исследования (как теоретических, так и практических) молекулярной биофизики, биофизики клетки и биофизики сложных систем;

  • научить студентов грамотному восприятию практических проблем, связанных с биофизикой в целом;



Место курса в процессе подготовки специалиста

Курс «Биофизика», является обязательной частью общепрофессиональной подготовки студентов специальности 020209 – Микробиология. При изучении курса используются знания и навыки, полученные студентами при освоении ряда дисциплин: Физика, Математика, Общая и органическая химия, Биохимия, Общая биология и др.

Изучение биофизики необходимо как основной элемент общебиологического образования, способствующий формированию научного мышления у будущих специалистов. Специфика данного предмета связана с одновременным использованием знаний по физике, математике, биохимии и физиологии. Тем самым биофизика по отношению к предшествующим дисциплинам выполняет функцию интегрирующей науки, закрепляет их материалистические принципы, создает у студентов представление об органическом единстве окружающего мира.
2.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
для студентов очного отделения




Темы,

разделы

Всего

часов

Виды подготовки


Самостоятельная работа


Лекции


Практические, семинарские, лабораторные занятия

Самост. работа студентов

КСР

1

Тема 1. Введение. Биофизика как наука.

1

1

-

-

-

2

Тема 2. Кинетика биологических процессов

13

2

4

6

1

3

Тема 3. Термодинамика биологических процессов

8

2

-

6

-

4

Тема 4. Молекулярная биофизика.

21

4

6

10

1

5

Тема 5. Биофизика мембран

17

3

4

10

-

6

Тема 6. Биофизика рецепции

12

2

-

9

1

7

Тема 7. Биофизика фотобиологических процессов

15

2

4

9

-

8

Тема 8. Радиационная биофизика

13

2

-

10

1

ВСЕГО

(часы)




100

18

18

60

4



3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
3.1 Общее (по всем темам)

Тема 1. Введение. Биофизика как наука


Предмет и задачи биофизики. Биологические и физические процессы и закономерности в живых системах. Методологические вопросы биофизики. История развития отечественной биофизики. Современные направления в биофизике. Прикладное значение биофизики.

Тема 2. Кинетика биологических процессов


Основные особенности кинетики биологических процессов. Описание динамики биологических процессов на языке химической кинетики. Математические модели. Задачи математического моделирования в биологии. Общие принципы построения математических моделей биологических систем. Понятие адекватности модели реальному объекту. Динамические модели биологических процессов. Линейные и нелинейные процессы. Методы качественной теории дифференциальных уравнений в анализе динамических свойств биологических процессов. Понятие о фазовой плоскости и фазовом портрете системы. Временная иерархия и принцип "узкого места" в биологических системах. Управляющие параметры. Быстрые и медленные переменные.

Способы математического описания пространственно неоднородных систем. Стационарные состояния биологических систем. Множественность стационарных состояний. Устойчивость стационарных состояний. Модели триггерного типа. Примеры. Силовое и параметрическое переключение триггера. Гистерезисные явления. Колебательные процессы в биологии. Автоколебательные режимы. Предельные циклы и их устойчивость. Примеры. Представления о пространственно неоднородных стационарных состояниях (диссипативных структурах) и условиях их образования. Кинетика ферментативных процессов. Особенности механизмов ферментативных реакций. Понятие о физике ферментативного катализа.

Кинетика простейших ферментативных реакций. Условия реализации стационарности. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Влияние модификаторов на кинетику ферментативных реакций. Общие принципы анализа более сложных ферментативных реакций. Влияние температуры на скорость реакций в биологических системах. Взаимосвязь кинетических и термодинамических параметров. Роль конформационных свойств биополимеров.

Тема 3. Термодинамика биологических процессов


Классификация термодинамических систем. Первый и второй законы термодинамики в биологии. Расчеты энергетических эффектов реакций в биологических системах. Характеристические функции и их использование в анализе биологических процессов.

Изменение энтропии в открытых системах. Постулат Пригожина. Термодинамические условия осуществления стационарного состояния. Связь между величинами химического сродства и скоростями реакций. Термодинамическое сопряжение реакций и тепловые эффекты в биологических системах.

Понятие обобщенных сил и потоков. Линейные соотношения и соотношения взаимности Онзагера. Термодинамика транспортных процессов. Стационарное состояние и условия минимума скорости прироста энтропии. Теорема Пригожина.

Применение линейной термодинамики в биологии. Термодинамические характеристики молекулярно-энергетических процессов в биосистемах. Нелинейная термодинамика. Общие критерии устойчивости стационарных состояний и перехода к ним вблизи и вдали от равновесия. Связь энтропии и информации в биологических системах.
  1   2   3   4

Похожие:

Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «Зоология» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 3 Для студентов специальности 020209. 65 «Микробиология»
Учебно-методического Совета Иркутского госуниверситета (протокол №1 от 15 октября 2009 г.)
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «вирусология» Код дисциплины по учебному плану опд
Программа дисциплины «Вирусология» составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального...
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа риторика код дисциплины по учебному плану: гсэ. В 1 Для студентов специальности: 032301. 65 «Регионоведение»
В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими общекультурными компетенциями
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «нанотехнология» Код дисциплины по учебному плану опд
Охватывает содержание части курса и проводится два раза в семестр. Форма рубежного контроля тестирование
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «история и методология предмета» Код дисциплины по учебному плану опд
Цель курса. Обобщение знаний студентов по истории формирования естественнонаучных взглядов и методологии, возникновения и становления...
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «общая экология» Код дисциплины по учебному плану опд. Ф. 1 Для студентов направления 020801. 65 Экология
Земле, а также дисциплин биологического направления. «Общая экология» один из этапов подготовки бакалавра–эколога способного решать...
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «Экология организмов (экология растений)» Код дисциплины по учебному плану опд
Изучение влияния экологических факторов на функционирование растительных организмов и образуемых ими сообществ
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «биология размножения и развития» Код дисциплины по учебному плану опд. Ф. 5 очное отделение
Рассмотреть основные закономерности роста и развития. Рассмотреть критические периоды в развитии животных и человека
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «байкаловедение» Код дисциплины по учебному плану ен. Р. 1 Для студентов специальности 020801. 65 «Экология»
Байкала и Байкальского региона, его уникальных экосистемах (наземных и водных, включая глубочайшее пресноводное озеро мира), насыщенных...
Рабочая программа дисциплины «биофизика» Код дисциплины по учебному плану опд ф. 11 Для студентов специальности 020209. 65 Микробиология iconРабочая программа дисциплины «молекулярная биология» Код дисциплины по учебному плану опд
Целью курса является углубление знаний о структуре и функциях важнейших биополимеров нуклеиновых кислот и белков, о принципах функционирования...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org