МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Биофизика

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра общей и экспериментальной физики
Направление подготовки03.03.02. Физика
ПрофильМедицинская физика; Современные функциональные материалы
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план03_03_02_Физика_Профили-2022
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 56
самостоятельная работа 38
индивидуальные консультации 50
Виды контроля по семестрам
зачеты: 6

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (6) Итого
Недель 22
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 20 20 20 20
Лабораторные 18 18 18 18
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 38 38 38 38
Консультации 50 50 50 50
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):
канд.физ.-мат. наук, Доцент, Андрухова Т.В.

Рецензент(ы):
канд. техн. наук, Доцент, Мансуров А.В.

Рабочая программа дисциплины
Биофизика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 03.03.02 Физика (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 891)

составлена на основании учебного плана:
03.03.02 Физика
утвержденного учёным советом вуза от 27.04.2021 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 09.06.2022 г. № 9/2021-2022
Срок действия программы: 20222026 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., проф. Плотников В.А.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 09.06.2022 г. № 9/2021-2022
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., проф. Плотников В.А.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.формирование у студентов системных знаний: о физических основах строения и функционировании органов и систем, о физических свойствах биологических тканей и методах их изучения, об особенностях действия физических факторов на клетку и подклеточные образования;
получение знаний о биофизических процессах, протекающих в живых организмах на всех уровнях их организации;
изучение преобразования энергии в живых системах и процессов энергиобеспечения организма за счет внешних ресурсов;

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.05

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1Способен применять базовые знания в области физико-математических и (или) естественных наук в сфере своей профессиональной деятельности;
ОПК-1.1 Знает основные физические и математические законы и методы накопления, передачи и обработки информации;
ОПК-1.2 Умеет использовать в профессиональной деятельности и применяет физикоматематические и естественнонаучные знания, физические законы и математически методы дляьрешения задач теоретического и прикладного характера
ОПК-1.3 Умеет анализировать и обобщать профессиональную информацию на теоретикометодологическом уровне
ОПК-1.4 Умеет решать стандартные профессиональные задачи с применением естественнонаучных знаний, физических законов, математических методов и методов моделирования.
ОПК-1.5 адеет навыками теоретического и экспериментального исследования объектов профессиональной деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.механизмы функционирования биологических систем на различных уровнях организации живого от макромолекулярного до организма в целом;
основные закономерности реакций биологических систем на различные виды физико-химических воздействий;
основные физические и физико-химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организмов на всех уровнях их организации;
основы биоэнергетики и термодинамики биологических процессов;
структуру, свойства и функции биологических мембран;
биоэлектрогенз;
основы двигательной активности человека;
информационные и регуляторные процессы в биологических системах;
общие принципы функционирования сенсорных систем
3.2.Уметь:
3.2.1.анализировать следствия физико-химических процессов, лежащих в основе организации и функционирования живых организмов;
реализовывать физический подход к изучению основных жизненных процессов;
оценивать действие физических факторов на организм человека;
применить полученные знания в области разработки и обслуживания биотехнической и медицинской аппаратуры.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.знаниями о биофизических процессах, протекающих в живых организмах на всех уролвнях их организации, необходимыми при моделировании физиологических процессов и при разработке новой аналитической, диагностической и лечебной аппаратуры.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Термодинамика биологических процессов
1.1. Первый закон термодинамики Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
1.2. Второй закон термодинамики: Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
1.3. Энтропия и биологическая информация Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
1.4. Термодинамика биологических процессов Практические 6 4 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
1.5. Термодинамика биологических процессов Лабораторные 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
1.6. Термодинамика биологических процессов Сам. работа 6 6 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
1.7. Термодинамика биологических процессов Консультации 6 6 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
Раздел 2. Биофизика клеточных мембран
2.1. Структура, свойства и функции биологических мембран Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
2.2. Кинетика биофизических процессов массопереноса Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
2.3. Биологические насосы Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
2.4. Биофизика клеточных мембран Практические 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
2.5. Биофизика клеточных мембран Лабораторные 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
2.6. Биофизика клеточных мембран Сам. работа 6 6 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
2.7. Биофизика клеточных мембран Консультации 6 8 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
Раздел 3. Квантовомеханические основы биоэнергетики
3.1. Основные понятия квантовой механики. Испускание и поглощение энергии атомами и молекулами Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.2. Квантовомеханические особенности строения биомолекул Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.3. Механизмы переноса энергии и заряда в биомолекуляных системах Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.4. Люминесценция биологических систем Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.5. Электронная схема жизни Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.6. Квантовомеханические основы биоэнергетики Практические 6 4 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.7. Квантовомеханические основы биоэнергетики Лабораторные 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.8. Квантовомеханические основы биоэнергетики Сам. работа 6 6 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
3.9. Квантовомеханические основы биоэнергетики Консультации 6 8 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
Раздел 4. Электробиология
4.1. Ионные равновесия Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.2. Потенциал действия Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.3. Распространение возбуждения Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.4. Особенности мембранных потенциалов кардиомиоцитов Лекции 6 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.5. Собственные электромагнитные поля организма человека Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.6. Электрическая активность органов Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.7. Моделирование электрического источника одиночного волокна Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.8. Электробиология Практические 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.9. Электробиология Лабораторные 6 4 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.10. Электробиология Сам. работа 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
4.11. Электробиология Консультации 6 4 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
Раздел 5. Биофизика двигательной активности
5.1. Биофизика мышечного сокращения Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.2. Механические процеммы в опорно-двигательном аппарате человека Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.3. Биомеханика дыхания Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.4. Биомеханика миокарда Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.5. Биофизические законмоерности двжения крови по сосудам Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.6. Информация и живой организм Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.7. Тубулин-динеиновая и тубулин-кинезиновая молекулярные системы подвижности Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.8. Биофизика двигательной активности Практические 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.9. Биофизика двигательной активности Лабораторные 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.10. Биофизика двигательной активности Консультации 6 8 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
5.11. Биофизика двигательной активности Сам. работа 6 6 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
Раздел 6. Сенсорные системы организма
6.1. Анализ сенсорных систем Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.2. Биофизика слуха Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.3. Биофизика зрения Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.4. Биофизика хемосенсорных систем Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.5. Обоняние Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.6. Сенсорные системы организма Практические 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.7. Сенсорные системы организма Лабораторные 6 4 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.8. Сенсорные системы организма Сам. работа 6 6 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
6.9. Сенсорные системы организма Консультации 6 8 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
Раздел 7. Информация и регулирование в биологических системах
7.1. Регулирование биологических процессов.Регуляция температуры тела Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
7.2. Постоянятво внутренней среды организма и его регкляция Лекции 6 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
7.3. Информация и регулирование в биологических системах Практические 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
7.4. Информация и регулирование в биологических системах Лабораторные 6 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
7.5. Информация и регулирование в биологических системах Сам. работа 6 6 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1
7.6. Информация и регулирование в биологических системах Консультации 6 8 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5 Л1.1, Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л2.4, Л2.3, Л3.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
см. Приложение
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Физические основы действия ионизирующих излучений.
Биофизические эффекты электромагнитных полей.
Математическое моделирование биологических процессов.
Физические основы реакции биологических систем на внешние воздействия.
Биофизика фотосинтеза.
Биофизика популяций экосистем.
Роль воды в живых организмах.
Биофизика фотобиологических процессов
Биофизические проблемы морфогенеза
Биофизика когнитивных процессов
Биофизика цветового зрения
Биофизика мышечного сокращения
Ультразвуковая диагностика в акушерстве
Биологические и физические процессы и закономерности в живых системах. Редукционизм и антиредукционизм. Принцип качественной несводимости.
Внутренняя энергия, теплота и работа, как термодинамические функции.
Доказательства применимости второго закона термодинамики к биосистемам.
Теорема И. Пригожина и направленность эволюции биосистем. Энтропия и биологический прогресс.
Применение термодинамики в биологии: методы расчета стандартной и реальной свободной энергии биохимических процессов. Свободная энергия Гиббса и Гельмгольца.
Типы аккумуляции и пути расходования энергии в биосистемах. Термодинамическое сопряжение экзэргонической и эндэргонической стадий биопроцессов; привести примеры.
Термодинамика полного окисления глюкозы. Расчет эффективности (КПД) биологического окисления глюкозы.
Современное представление о строении и переносе электронов в дыхательной цепи митохондрий.
Биофизика фотосинтеза: физическая и физико-химическая стадии, квантовый выход, квантовый расход. Расчет КПД.
Принцип обратной связи и лимитирующего звена (определяющей реакции) и их роль в регуляции скоростей протекания биологических процессов.
Кинетика ингибирования ферментативных реакций. Обратимое и необратимое ингибирование. Типы обратимого ингибирования.
Физические модели НК. Методы изучения ДНК и РНК.
Осмотическое давление биологических жидкостей, его измерение и биологическое значение.
Поверхностное натяжение воды и биологических жидкостей, его измерение; влияние поверхностно активных веществ на величину поверхностного натяжения; биологическая роль.
Развитие представлений о строении биомембран; типы моделей мембран, их научное значение.
Искусственные мембраны, их строение, классификация, теоретическое и практическое значение. Отличие от природных мембран.
Проблема проницаемости и транспорта веществ через биомембраны. Методы исследования проницаемости.
Активный транспорт молекул и ионов через биомембраны, его характеристика, свойства и функции.
Проницаемость клеток для воды, электролитов и неэлектролитов. Физиологическая роль и практическое значение диффузии.
Сходства и отличия активного транспорта и облегченной диффузии веществ через биомембраны. Доказательства наличия активного транспора в условиях in vitro.
Биоэлектрические явления: общая характеристика, классификация.
Электрокинетический потенциал: возникновение, измерение и факторы, определяющие его величину. Примеры электрокинетических явлений, их характеристика и научно-практическое значение.
Биофизическая характеристика мышечных и немышечных сократительных белков.
Молекулярные механизмы мышечного сокращения, его регуляция.
Основные особенности строения немышечных сократительных систем. Молекулярный механизм их подвижности.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
см. Приложение
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Волькенштейн М.В. Биофизика: уч.пособие , 2008
Л1.2 Е.В.Бигдай, С.П. Вихров, Н.В. Гривенная, В.М. Редькин,В.О. Самойлов, Чигирёв Б.И. Биофизика для инженеров в 2-х томах: учебное пособие М: горячая линия - Телекос, 2008
Л1.3 Артюхова В.Г. Биофизика: уч.для вузов Екатеринбург:деловая книга, 2009 znanium.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Рубин А.Б. Биофизика: учеб.пособие для вузов М: Изд-во МГУ, М: Наука, 2004
Л2.2 А.Ю. Зубарев, Л.А.Ефимова, Л.Ю. Искакова Континуальные модели процессов переноса в биофизике: учеб.пособие Екатеринбург: Из-во УрГУ, 2009
Л2.3 Том А.Уэй Физические основы молекулярной биологии: учеб.пособие для вузов Издательский дом "Интеллект", 2010
Л2.4 Антонов В.Ф. Биофизика: учеб.пособие для вузов М: Гуманит. Изд-во центр ВЛАДОС, 2000
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Н.Н. Минакова, Г.Г. Устинов Биофизика: пособие к практ.занятиям Барнаул: Изд-во АлтГу, 2007
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Биофизика portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Операционная система Microsoft Windows 7
Офисный пакет Microsoft Office 2007
OriginLab Origin Pro 8.0 (OriginLab), 2008 г.
MatLAB 7 (MathWorks), 2010 г.
MathCAD 14/15 (Parametric Technology Corporation), 2007/2009 гг.
Mathematica 4.0 (Wolfram Research, Inc www.wolfram.com.), 2009 г.Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
214К лаборатория медицинской физики - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 10 посадочных мест; доска маркерная 1 шт.; учебные наглядные пособия; анализатор биохимический CardioChek PA портативный; велоэргометр DH-8918 P; высоковольтный стабилизированный выпрямитель ТВ-2; датчик давления газа Gas Pressure Sensor GPS-BTA; датчик концентрации нитрат-ионов NO3-BTA Nitrate Ion-Selektive Elektrode; датчик содержания CO2/CO2 Gas sensor/CO2-BTA; датчик частоты дыхательных движений Respiration Monitor Belt /RMB-BTA; интерактивная доска Legamaster e-Board Touch 77 c проектором Epson EB-470; ионизатор воздуха – 2 ед.; колориметр датчик оптической плотности COL-BTA Colorimeter; комплекс магнитокоррекции Мультимаг; компьютер Celeron 2533MHz/ 17" LCD Samsung 740N; компьютер НЭТА /LCD 19" Samsung 943B (2,93Ghz/2*1024Mb/500Gb/DVD-RW/KM); лазер ЛГИ-201; лазер ЛГН-703; люксметр LS-BTA датчик освещенности Light Sensor; моноблок RAMEC Gale Custom G1610/ H61M-DG3/4 Гб ОЗУ/500 Гб НЖМД – 2 ед.; персональный компьютер с LCD монитором 19"; пневмотахометр Эльф-5-02; принтер лазерный Hewlett-Packard P1102w; пульсометр датчик частоты сердечных сокращений Exercise Heart Rate Monitor EHR-B; самописец "Эндим"; система сбора данных AFS в комплекте с кабелем – 2 ед.; скамья оптическая; спектрофотометр Vernier SpectroVis Plus SVIS-RL+ световод SVIS-FIBER; спироанализатор СПМ-01 "РД"; спирометр SPR-BTA датчик жизненной емкости легких Spirometer; тонометр BPS-BTA датчик артериального давления Blood Pressure Sensor; устройство для измерения и обработки данных УИОД LabQuest в комплекте – 3 ед.; ФМБ - 9К Установка учебная " Изучение принципов работы электроэнцефалографа"; ФМБ-8 Установка учебная лабораторная "Измерение импеданса. Определение импеданса
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

см. Приложение