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.

Syllabus

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.

key words, tags

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


Course properties

Form of education
Formal
Formal education level
Undegraduate
Recommended age for informal learning
19-25
Learning language
Russian
Discipline
Biological and related sciences
Provider’s course code
06.00.00 Биологические науки
Course authors
Максимов Георгий Владимирович Доктор биологических наук, профессор МГУ имени М.В. Ломоносова Должность: профессор кафедры биофизики биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова
Organization
АССОЦИАЦИЯ "НАЦИОНАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ"
Currency
RUR
Course cost
0.0
IP transfer allowed
Knowledge level entrance requirements
Знание математики, физики, химии и биологии в соответствии со стандартами обучения на биологических факультетах университетов
Output knowledge, abilities, skills
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.
Career list corresponds to course
06.00.00 Биологические науки
Entrance test
Participants number limit
0
Groups formation by readiness level
Teachers presence
Tutors presence
Facilitators presence
Training materials forms
video lecture, sample exam
Interactivity in training materials
Collaborative learning presence
Discussions, forums presence
Webinars, video conferences presence
meetup presence
LMS integration
Learning Analytics
Certification presence
Course time limits
Course start date
2017-09-20
Course end date
2017-12-31
Duration
15 (weeks)
Opportunity to enter after start
Learning types (sync/async)
synhronous, asynchronous
Assessment types
test, creative work, essay
Personal learning path possibility, course individualization
Special needs support

Comments