Биофизика

Максимов Георгий Владимирович Доктор биологических наук, профессор МГУ имени М.В. Ломоносова Должность: профессор кафедры биофизики биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

АССОЦИАЦИЯ "НАЦИОНАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ"

Курс, созданный д.б.н. профессором МГУ Максимовым Георгием Владимировичем, будет интересен и студентам начинающим изучать естественно-научные дисциплины (не только биофизику), и школьникам старших классов, интересующихся разнообразными направлениями исследования мира, а также возможностью создавать новые технологии и механизмы. Видеолекции и задания позволят слушателям в комфортном режиме осваивать программные вопросы курса и знакомиться с основами науки, базовыми понятиями и методами биофизики. Полученные знания могут быть применены в нанобиотехнологии, медицинском и научном приборостроении, фармакологии, психологии и экологии.

Программа

Раздел 1. Молекулярная биофизика.

Лекция № 1.
Часть 1. Специфика биологических молекул. Явления гравитации и инерции для биологических молекул.
Часть 2. Специфика биологических молекул. Взаимодействие атомов и молекул.
Часть 3. Термодинамика биосистем.

Лекция № 2.
Часть 1. Физические взаимодействия в биологических молекулах (ковалентные и не ковалентные взаимодействия, водородные связи, гидрофобные взаимодействия.
Часть 2. Водородные связи. Роль молекул воды для функционирования биологических молекул.

Лекция № 3.
Часть 1. Аминокислоты, классификация аминокислот.
Часть 2. Белки - первичная структура; вторичная структура белка; третичная структура белка; четвертичная структура белка. Фолдинг молекулы белка.
Часть 3. Фолдинг и денатурация белка.

Лекция № 4.
Часть 1. Нуклеиновые кислоты, структура и функции 1.
Часть 2. Нуклеиновые кислоты, структура и функции 2.

Лекция № 5. Сахара, углеводы, структура и функции.

Лекция № 6.
Часть 1. Биофизические механизмы ферментативного катализа.
Часть 2. Электронно-конформационные взаимодействия молекул белка при ферментативном катализе.
Часть 3. Стабилизация ферментами переходного состояния химических реакций. Первичные механизмы ферментативных реакций.
Часть 4. Кинетика ферментативных реакций; регуляция ферментативной активности (температура, рН).
Часть 5. Регуляция ферментативных реакций.

Лекция № 7.
Часть 1. Биофизика трансформации энергии: митохондрии и хлоропласты. Клеточное дыхание.
Часть 2. Митохондрии.
Часть 3. Биофизика трансформации энергии: митохондрии и хлоропласты. Клеточное дыхание.
Часть 4. Фотосинтез; фотосистемы и компоненты цепи переноса электронов в митохондрии.

Раздел 2. Биофизика клетки.

Лекция № 8.
Потенциал покоя и потенциал действия в клетках. Мембрана. Состав и свойства. Методы исследования мембран.

Лекция № 9. Биофизика транспорта ионов. Электро-химическим потенциал. Пассивный и активный транспорт ионов; Возбудимые и не возбудимые мембраны. Распространение возбуждения в клетках.

Лекция № 10.
Часть 1. Биоэлектрические потенциалы. Уравнение Нернста и уравнение постоянного поля Гольдмана-Ходжкина-Катца. Пассивные свойства мембраны.
Часть 2. Потенциал покоя и потенциал действия в клетках.
Раздел 3. Биофизика сложных систем.

Лекция № 11.
Часть 1. Молекулярные механизмы сокращения мышцы.
Часть 2. Строение и свойства актина и миозина. Механизмы регуляции мышечного сокращения. Миозиновый и актиновый механизм регуляции мышечного сокращения
Часть 3. Электромеханическое сопряжение в мышцах. Механика мышечного сокращения.

Лекция № 12.
Часть 1. Биофизика рецепции. Передача сигнала в фоторецепторных клетках.
Часть 2. Биофизика транспорта макромолекул. Свободнорадикальные процессы.
Часть 3. Воздействие электромагнитных излучений. Действие радиации 1.
Часть 4. Воздействие электромагнитных излучений. Действие радиации 2.

Ключевые слова

биофизика, биохимия, биология, физика, химия, математика, молекулярная биология, физиология, уровни организации, популяции, нанобиотехнология, медицинское и научное приборостроение, фармакология, психология, экология.


Характеристики курса

Вид образования
Формальное
Уровень формального образования
Бакалавриат
Рекомендуемый возраст для неформального обучения
19-25
Язык обучения
Русский
Дисциплина
Биологические и смежные науки
Код курса у провайдера
06.00.00 Биологические науки
Авторы курса
Максимов Георгий Владимирович Доктор биологических наук, профессор МГУ имени М.В. Ломоносова Должность: профессор кафедры биофизики биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова
Организация
АССОЦИАЦИЯ "НАЦИОНАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ"
Валюта
RUR
Стоимость курса
0.0
Возможность передачи прав на ИС
Входные требования по уровню знаний
Знание математики, физики, химии и биологии в соответствии со стандартами обучения на биологических факультетах университетов
Выходные знания, умения, навыки
По итогам обучения слушатели курсов должны а) в предметной области: знать основные физико-химические принципы формирования и функционирования биологических молекул (нуклеиновые кислоты, белки, липиды, углеводы); знать основы функционирования биологических молекул в клеточных процессах (мембранология, биоэнергетика, генерация клеточного возбуждения и сокращения, рецепция); знать основы функционирования биологических молекул в процессах биосенсорики (зрение, слух) и действия факторов внешней среды (электромагнитные поля, радиация); б) в методической области: 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.); знать методы исследования физико-химических превращений биологических молекул в функционирующей клетке (микроэлектродные методы, изотопные методы, микроскопия: атомно-силовая микроскопия, электронная микроскопия, конфокальная микроскопия, лазерно-интерференционная микроскопия и т.д.); знать основные понятия цитологии клеток, методы их культивирования и диагностики для разработки основ нанобиотехнологии; в) в личностной области: понимать роль биофизики в исследовании молекулярных аспектов жизни, использовать достижения биофизики в развитии научного и медицинского приборостроения, фармакологии и экологии.
Профессия, специальность для которой курс имеет значение (атлас профессий)
06.00.00 Биологические науки
Входной тест
Ограничения по числу участников
0
Формирование групп по уровню подготовленности
Присутствие преподавателей
Присутствие тьюторов
Присутствие фасилитаторов
Форма представления учебных материалов
видеолекции, тестовый экзамен
Наличие обратной связи в материалах
Наличие совместного обучения
Наличие форумов, дискуссий
Наличие вебинаров, видеоконференций
Наличие неформального общения, meetup
Интеграция с LMS
Учебная аналитика
Наличие сертификации
Наличие временных границ
Начало курса
2017-09-20
Окончание курса
2017-12-31
Продолжительность
15 (недели)
Возможность войти после начала
Тип занятий (синхронность)
синхронные, асинхронные
Виды оценивания
тест, творческое задание, эссе
Возможность формирования собственной траектории, индивидуализации на курсе
Поддержка лиц с ограниченными возможностями

Комментарии