Аннотация программы учебной дисциплины«Биофизика»По направлению подготовки 020300 Химия, физика и механика материаловКвалификация (степень) бакалаврБакалавры, 1 курс, 2 семестр. Всего часов по дисциплине вместе с зачетами и экзаменами: 108 Из них: - аудиторных – 57 - лекций – 38 - практика – 17 - контрольные работы – 2 - самостоятельная работа - 511.Цели и задачи дисциплины Целями и задачами дисциплины является формирование знаний в области молекулярной биофизики и биофизики клеточных процессов.^ 2 .Требования к уровню освоения содержания дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций наличием культуры мышления , способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1); готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3); владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, наличием навыков работы с компьютером как средством управления информации (ОК-12); способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13); способностью использовать в познавательной и в профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук (ПК-3); способностью на научной основе организовать свой труд (ПК-5); способностью использовать для профессиональной деятельности современные достижения в области информационных технологий (сбора, хранения и обработки информации), включая базы данных, компьютерные сети, программное обеспечение и языки программирования (ПК-7); пониманием основных возможностей и приобретении новых знаний с использованием современных научных методов и владение ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций (ПК-8); использованием феноменологических, математических и численных (альтернативных) моделей для описания и прогнозирования различных явлений, осуществление их качественного и количественного анализа (ПК-11); использование базовых теоретических знаний фундаментальных разделов физики, химии, математики, механики, биологии и экологии в объёме, необходимом для освоения практических основ различных междисциплинарных направлений науки о материалах и в нанотехнологиях (ПК-13); использованием основ математического анализа; алгебры, геометрии и дискретной математики; теории дифференциальных уравнений и численных методов; теории вероятности и математической статистики; физических основ механики, физики колебаний и волн, статистической физики и термодинамики, электричества и магнетизма, квантовой физики, языков программирования и стандартного программного обеспечения для профессиональной деятельности (ПК-21);В результате изучения дисциплины студент обязан:знать: структурные уровни организации макромолекул, и методы их изучения, первичную структуру ДНК, конформации ДНК, молекулярную организацию клеточных мембран, мембранный транспорт, потенциал действия и его распространение. уметь: дать описание вторичных структур белка, делать расчет мембранного потенциала (вывод формулы Ходжкина-Каца), владеть: расчетом мембранного потенциала в простейших случаях, способностью приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии, излагать материал в ясной и доступной форме.^ 3. Содержание дисциплины. Основные разделы.Молекулярная биофизика. Конформации макромолекул. Силы, стабилизирующие пространственную структуру макромолекулы. Гидрофобные взаимодействия. Вязкость, диффузия и седиментация. Электрофорез макромолекул. Взаимодействие между макромолекулами в растворе. Первичная и вторичная структура белков. Дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм. Домены и третичная структура белка. Дифференциальная сканирующая микрокалориметрия. Флуоресцентная спектроскопия белков. Ядерный магнитный резонанс. Электронный парамагнитный резонанс.^ Биофизика нуклеиновых кислот. Первичная структура нуклеиновых кислот. Двойная спираль ДНК. Конформации ДНК. Оптические характеристики нуклеиновых кислот. Третичная структура нуклеиновых кислот. Белково-нуклеиновое узнавание.Биофизика клеточных процессов. Микроскопические исследования клетки. Клеточные мембраны. Молекулярная организация клеточных мембран. Мембранный транспорт. Диффузия веществ через липидный бислой мембраны. Мембранный потенциал. Пассивный поток ионов через клеточную мембрану. Активный транспорт. Электрическая возбудимость клеток. Потенциал действия. Распространение потенциала действия. Кабельная теория. Автор: доцент кафедры теоретической физики В.П.Бовин