Биофизика

ID: 0662
врста предмета: стручно-апликативни
носилац предмета: Васић-Миловановић И. Александра
извођачи: Васић-Миловановић И. Александра
контакт особа: Васић-Миловановић И. Александра
ниво студија: основне академске студије
ЕСПБ: 4
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за физику и електротехнику

извођења

  • 6. семестар, позиција 4

циљ

Упознавање студената са основама биофизике са посебним освртом на ћелијску и молекуларну биологију; описивање структуре и функције биосистема дескриптивним, математичким и физичким моделима. Кроз физичко моделирање студент овладава коришћењем метода термодинамике, кинетике, класичне и квантне физике. Кроз математичко моделирање студент се упознаје са теоријом информација, квантном логиком, и математичким описом система. Студенту се овим омогућује широко поље примене знања у клиничким и научно – истраживачким установама.

исход

По успешном завршетку овог општег курса, требало би да студенти буду оспособљени да: • адекватно теоријски и математички описују биофизички систем од интереса, • изаберу физичке методе за испитивање биофизичких система и дефинишу параметре који се могу мерити ради описивања стања и рада система, • примењују стечена теоријска знања приликом планирања експеримената за анализирање биофизичког система, • изаберу одговарајућу међународно доступну стручну литераратуру у области биофизике у циљу проучавања и решавања задатих проблема, • пишу научни рад у складу са стандардима професије - по квалитету презентације једнаке радовима који се објављују у научним и стручним часописима и презентују на одговарајућим домаћим и међународним конференцијама.

садржај теоријске наставе

Увод у биофизику. Основи теорије система.Основи квантне механике. Хемијски састав ћелије. Биомолекули. Биофизика полимера(I): нуклеинске киселине, ДНК, РНК. Биофизика полимера(II): протеини, структура и функције. Биофизика ћелије: биохемијске и биофизичке особине ћелије у целини; основна својства ћелијских органела, ћелијски циклус. Биофизика мембране ћелије: модел мембране ћелије; грађа и хемијски састав; функција мембране. Транспорт кроз мембрану. Биофизика надражљиве ћелије. Акциони потенцијал. Биофизика мишићног ткива: структура и функције. преношење сигнала и међућеијска комуникација. Биофизика болести (I): слободни радикали; порекло, детекција, последице. Биофизика болести(II): неуродегенеративне болести и канцер.

садржај практичне наставе

Примери система у биофизици. Периодни систем елемената, електронска конфигурација, атомска структура, основе стехиометрије. Биофизичке методе: флуоресцентна микроскопија, микроскопија атомских сила. Физичке методе раздвајања молекула - центрифуга. Физичке методе провере структуре биолошких макромолекула (спектроскопија), предвиђање структуре биополимера. Хочкин – Хакслијев модел јонске проводности кроз мембрану. Мерење акционионог потенцијала. Иницијација грчења мишићног влакна.

услов похађања

Уписан VI семестар

ресурси

1. Писани материјал са предавања (хандоути) 2. Инструменти и опрема лабораторије Биомедицинског инжењерства

фонд часова

укупан фонд часова: 45

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 0

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 10
лабораторијске вежбе: 2
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 3
пројекат: 0
консултације: 1
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 1
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 5
завршни испит: 3

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 10
тест/колоквијум: 50
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 10
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

литература

Nadeau, J. Introduction to Experimental Biophysics: Biological Methods for Physical Scientists. CRC Press, 2012; Glaser, R. Biophysics, Springer Berlin Heidelberg, 2012; Waigh, T. A. Applied biophysics: a molecular approach for physical scientists. John Wiley & Sons, 2007; Nölting, B. Methods in modern biophysics. Springer Science & Business Media, 2010; Nadeau, J.Introduction to Experimental Biophysics - A Laboratory Guide.Taylor & Francis, 2015;