Курс "Биофизика"

О курсе

Биофизика (биологическая физика) — наука о физических и физико-химических механизмах взаимодействий, лежащих в основе биологических процессов, протекающих на разных уровнях организации живой материи — молекулярном, клеточном, организменном и популяционном. Ее возникновение было стимулировано и подготовлено физиологией и биохимией, а само становление и развитие проходило при тесном взаимодействии биологии с физикой, физической химией и математикой.

Цель данного курса лекций заключается в обучении слушателей пониманию сути ряда результатов использования методов и понятий физики, химии и математике в биологии клетки, что позволит лучше представить механизмы функционирования целого организма. Действительно, возникновение биофизики во многом связано с конкретными вопросами, поставленными физиологией. Физиология исследует функции органов, место и роль этих функций в обеспечении жизнедеятельности, в то время как биофизика изучает первичные механизмов, лежащих в основе этих физиологических функций.

Надеемся, что данный курс лекций позволит слушателям не только выучить основные понятия и методы биофизики, но и использовать полученные знания в своей будущей профессии как в области оригинальных научных исследованиях, так и в области нанобиотехнологии, медицинского и научного приборостроения, фармакологии, психологии и экологии.

Формат

Форма обучения заочная (дистанционная).

Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видео-лекций и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов.

Важным элементом изучения дисциплины является написание творческих работ в формате сочинения-рассуждения по заданным темам, которое должно содержать полные развернутые ответы, подкрепленные примерами из лекций и/или личного опыта, знаний или наблюдений.

Требования

Знание математики, физики, химии и биологии в соответствии со стандартами обучения на биологических факультетах университетов

Программа курса

Курс состоит из 4 разделов:

  • 1.ВВЕДЕНИЕ
  • 2.МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА
  • 3.БИОФИЗИКА КЛЕТКИ
  • 4.БИОФИЗИКА СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

Результаты обучения

Знания:

По итогам обучения слушатели курсов должны:

А) в предметной области:

    1. знать основные физико-химические принципы формирования и функционирования биологических молекул (нуклеиновые кислоты, белки, липиды, углеводы);
    2. знать основы функционирования биологических молекул в клеточных процессах (мембранология, биоэнергетика, генерация клеточного возбуждения и сокращения, рецепция);
    3. знать основы функционирования биологических молекул в процессах биосенсорики (зрение, слух) и действия факторов внешней среды (электромагнитные поля, радиация).

Б) в методической области:

    1. знать методы исследования физико-химических превращений в биологических молекулах (электронный парамагнитный резонанс, ядерный магнитный резонанс, спектрофотометрия, флуоресценция, спектроскопия комбинационного рассеяния, инфракрасная спектроскопия и т.д.);
    2. знать методы исследования физико-химических превращений биологических молекул в функционирующей клетке (микроэлектродные методы, изотопные методы, микроскопия - атомносиловая микроскопия, электронная микроскопия, конфокальная микроскопия, лазерноинтерференционная микроскопия и т.д.);
    3. знать основные понятия цитологии клеток, методы их культивирования и диагностики для разработки основ нанобиотехнологии.

В) в личностной области:

    1. понимать роль биофизики в исследовании молекулярных аспектов жизни, использовать достижения биофизики в развитии научного и медицинского приборостроения, фармакологии и экологии.

Направления подготовки

06.00.00 Биологические науки