Fizyka z elementami biofizyki 320-BS1-1FEB
Wykład (WYK) Rok akademicki 2021/22

1. Biofizyka pod red. F. Jaroszyka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2002.

2. Biofizyka dla biologów, Praca zbiorowa pod red. M. Bryszewskiej i W. Leyko, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997.

3. Biofizyka. Wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami. pod. red Z. Jóźwiak, G. Bartosz. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2005.

4. Człowiek i promieniowanie jonizujące, pod red. A. Hrynkiewicz, PWN, Warszawa 2001.

5. Ćwiczenia z biofizyki pod redakcją K. Trębacza, Wydawnictwo Uniwersytetu M. Curie-Skłodowskiej, Lublin 2002.

6. Cell physiology sourcebook : essentials of membrane biophysics / ed. by Nicholas Sperelakis, San Diego [etc.] : Academic Press ; Amsterdam [etc.] : Elsevier, cop. 2012.

Wiedza:

1. Student charakteryzuje strukturę, dynamikę i oddziaływania makrocząsteczek biologicznych oraz procesy fizyczne i biofizyczne zachodzące na poziomie cząsteczki, komórki i organizmu (KA6_WG6)

2. Student potrafi wyjaśnić podstawy fizykochemicznych metod stosowanych w badaniach biofizycznych (KA6_WG6)

Sposoby weryfikacji:

KA6_WG6, egzamin testowy (pytania zamknięte)

Warunkiem dopuszczenia studenta do egzaminu obejmującego treści przekazane w czasie wykładu jest wcześniejsze zaliczenie laboratorium na ocenę pozytywną. Pisemne zaliczenie podsumowujące przedmiot (test jednokrotnego wyboru).

Kryteria oceny pisemnych prac zaliczeniowych zgodnie z kryteriami określonymi w §23 ust. 6 Regulaminu Studiów Uniwersytetu w Białymstoku przyjętego Uchwałą nr 2527 Senatu Uniwersytetu w Białymstoku z dnia 26 czerwca 2019 roku.

Prowadzący:

dr hab. Szymon Sękowski

1. Znaczenie fizyki w biologii, prawa fizyczne a prawa i procesy biologiczne, fizyka w układach biologicznych.

2. Oko i ucho jako narządy podlegające prawom optyki i akustyki

3. Wpływ ciśnienia na układ krwionośny, oddechowy i narząd słuchu

4. Fizyka a biofizyka, Co to jest biofizyka? Biofizyka teoretyczna i molekularna, biofizyka komórki i procesów błonowych, biofizyka medyczna, biofizyka ekologiczna.

5. Przestrzenna struktura biopolimerów. Siły stabilizujące ich strukturę, oddziaływania wewnątrzcząsteczkowe i międzycząsteczkowe. Biofizyka białka. Kooperatywne oddziaływania.

6. Transport przez błony: klasyfikacja procesów transportu, białka pośredniczące w transporcie przez błony, charakterystyka transportu aktywnego i biernego. Prawo dyfuzji Ficka. Dyfuzja ułatwiona- antybiotyki jonoforowe. Charakterystyka kanałów błony plazmatycznej i mechanizmy ich regulacji. Rola kanałów i nośników w regulacji objętości komórek (RVD). Transport aktywny pierwotny. Typy ATPaz i ich klasyfikacja. Transport aktywny wtórny. Nośnik symportowy Na-glukoza.

7. Wprowadzenie do bioenergetyki. Chemiosmotyczna teoria Mitchella. Procesy oksydoredukcyjne. Białkowy kompleks oddechowy, struktura i funkcja. Struktura i funkcja F1F0 ATP syntazy. Białka rozprzęgające (UCP) i ich rola. Polarografia –metoda pomiarów oddychania mitochondrialnego. Rola mitochondriów w regulacji homeostazy Ca2+ . Mitochondria jako źródło reaktywnych form tlenu i azotu (RFT i RFA). Rodnikowe i nierodnikowe RFTA.

8. Fizyka a cząsteczki. Charakterystyka promieniowania elektromagnetycznego i jego oddziaływanie z materią. Typy i etapy procesów fotobiologicznych. Pochłanianie światła i typy przejść elektronowych. Prawo absorpcji (Bouguera-Lamberta-Beera). Schemat Jabłońskiego. Stany elektronowe cząsteczki (singletowy i tripletowi). Fizyczne podstawy zjawiska fluorescencji i fosforescencji. Prawa luminescencji (reguła Stokesa, prawo Kascha). Mechanizmy migracji energii. Fizyko-chemiczne podstawy procesów fotobiologicznych. Nadfiolet i jego efekty. Fizyka w biomedycynie - fotomedycyna. Bioluminescencja Reakcja lucyferaza-luceferyna, zastosowanie w pomiarach ATP. Bioluminescencja ekworyny (Aequorin), zastosowanie

w pomiarach stężenia jonów wapnia.

1. Wykład

2. Konsultacje