Программа курса. Контрольные вопросы (1119246)
Текст из файла
В курсе рассмотрены физические основы строения и функционирования живых систем от субмолекулярного и клеточного до био сферного уровня, механизмы основных биологических процессов, биофизические аспекты происхождения живых систем и эволкщии биосферы. 1.
2. 3. 5. 6. БИОФИЗИКА (Основы биофизики и экологии, 2614) (физический факультет Зк, зачет, лектор- профессор Программа Физика и биология. Историческая и методологическая связь наук: великие физики и биологи, великие открытия физики и биологии. Биофизика в России и Московском университете. Биофизика как теоретическая и системная биология. Проявление «биологической целесообразности» в гармоническом сочетании химического состава живых систем и физических закономерностей, обеспечивших формирование необходимых структурных н функциональных свойств биомолекул.
Пространственная размерность как физическая первооснова функциональных градаций клеточных структур (00 — малые молекулы, 10 — линейные информационно детерминированные полимеры белков и нуклеиновых кислот, 2 — мембраны, ЗЭ - органеллы и клетки). Физические характеристики биологических структур, тканей н сред. Вода и межмалекулярные взаимодействия. Статистическое описание и квантавамеханические явления в биологических системах. Биомеханика как компонент системной биофизики. Классификация конструкций живых систем, связей и типов движений на молекулярном, клеточном и ар гани змен нам уровнях.
Механика биологических жидкостей и жидкокристаллических структур. Упорядоченность биологических структур, энтропия н информация, Открытые системы, неравнавесная термодинамика в биологии, стационарные состояния, нелинейность живых систем, днссипативные структуры. Синергетика. Активные среды. Калебательные н автаволновые процессы в биологических системах как физическая основа пространственна-временной самоорганизации. Симметрия и асимметрия. Хнральнасть как инструмент стратификации в иерархиях молекулярнобиалагических структур. Биофизика клетки, Пространственна-временная структура, иерархия биологических систем. Совокупность физических, химических н биологических критериев живого.
Физика-химические предпосылки происхождения жизни на Земле. Ионная н хнральная асимметрии как -аш ~й переход из неживой природы в живую. , 1„„,.„.,:л„рные машины как фундаментальный физический критерии пер„;да от е -[вой к ж Ой ' атерии Фи еское определение «м щины» Тепловой шум. Сопряжение преобразования энергии, в шества и информации в биологических молекулярных машинах как их а а черная особенность, Концепция «фермент - молекулярная машина», Типы биологических машин в иерархии живых систем от макромолекулярных до биосферных масштабов. 8, Механохимические процессы. Мышечные и немышечные ф подвижности Структура сократительных систем. Термодинамика кинетика механохимического преобразования, Механорецепция. 9.
Биофизика мембран. Ленгмюровские монослои. Структура и физик химические свойства биологических и искусственных мембран. явл переноса, активный и пассивный транспорт ионов, сопряженныи транспорт вешеств. Насосы, каналы, переносчики, Осмотические и электрические явления, форма клетки, динамика мембран.
Возбудимо распространение нервного импульса, синаптическая передача. 10.Физические основы преобразования и аккумуляции энергии в биологических системах. Биологическое окисление, дыхательная цепь, митохондрии, перенос электронов, механизмы энергетического сопряжения в биомембранах. 11.
Фотобиологические процессы. Оптические свойства биомолекул, Структурная организация фотосинтетического аппарата фотосинтезирующих бактерий, высших растений и водорослей. Первичные процессы фотосинтеза, миграция энергии, фотосистемы 1 и 2. Фоторе цепция. 12. Биофизика и физиология рецепции. Слух, зрение, обоняние. Биологические часы, физиологические ритмы, хронобиология. 13, Биофизические подходы к проблеме биологической эволюции: двиаутцие силы и физико-химические механизмы. Термодинамические н кинетические аспекты. Эволюция как системный синергетический процесс.
14. Экология как биофизика биологических макросистем. Эюлогнческив системы, биоценозы и биосфера. Иерархические уровни органнзаЮн4 биосферы. Трофические цепи, потоки энергии и круговорот веиюств в экосистемах. Геофизические и геохим ические факторы. Ноосфера научные принципы природопользования. 15.
Математическое моделирование сложных биологических систем. Простейшие популяционные модели. Классические подходы, нервшенны® проблемы и перспекгивы. 16. Жизнь и Вселенная. Жизнь как космическое явление: биоф~~®'~ космологические и философские подходы. 7ищераявурд Контрольные вопросы 1. б. 10 Биологические и физические критерии Живого Происхождение живых систем Биофизические механизмы эволюции прогрессивности и устойчивости Размеры и размерности живого.
Иерархичность. Идеи симметрии в теоретической биологии Хиральность как первооснова молекулярно-биологических иерархий Биофизические мотивы типизации биомолекул Биофизика - термодинамика и информатика Биофизика и электромагнетизм Биофизика и квантовая механика биосферы, критерии В. А, Твердислов, А. Э. Сидорова, Л. В. Яковенко «Биофизическая экология» 13КЗБ, КРАСАНД, М., 2012, 544 с.
Б.Албертс, Д.Брей, Дж.Льюис, М.Рэфф "Молекулярная биология клетки", в 4-х томах, "Мир", М., 1994 Л.А.Блюменфельд «Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики».- М.:Едиториал УРСС, 2002.-160 с. А,Б.Рубин "Биофизика", в 2-х томах, М., 2002-2006 И.Пригожин, Д.Кондепуди «Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур» М «МИР» 2002 Дж.Г.Николлс, А.Р.Мартин, Б.Дж.Валлас, П.А.Фукс «От нейрона к мозгу» М., УРСС, 2003 В.А.Твердислов, А.Н,Тихонов, Л.В,Яковенко "Физические механизмы функционирования биологических мембран", Изд.
МГУ, М., 1987 С.Э.Шноль "Физико-химические факторы биологической эволюции", "Наука", М., 1979 А.К.Кукушкин, А.Н.Тихонов "Лекции по биофизике фотосинтеза растений", Изд. МГУ, М., 1988 А.В,Финкельштейн, О.Б.Птицын «Физика белка». — М.:КДУ, 2005.- 456 с. Б.П.Безручко, А.А.Короновский, Д.И.Трубецков, А.Е.Храмов «Путь в синергетику. Экскурс в десяти лекциях». — М,: КомКнига, 2005.- 304 с. Г.Хакен «Тайны природы, Синергетика: учение о взаимодействии».— Москва-Ижевск: Инст.
компьютерных исследований, 2003, 320 с. Г.Ю.Ризниченко «Лекции по математическим моделям в биологии».— Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2011, 560 с. Т.Уэй Физические основы молекулярной биологии: Учебное пособие ! под ред. Л.В,Яковенко. Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2010 Клетки /под ред.
Б.Льюина и др. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011 11 12 13 14 15 1б 17 18 19 20 21, 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. Зб 37 38 отношения, Биофизика и динамика макромолекул Биофизика и радиация Биофизические проблемы морфогенеза Биофизика рецепции Физическая оптика биологических объектов (все диапазоны) Биомеханика живого, Все уровни Активные среды, автоволновая самоорганизация Целесообразность и механизмы возбудимости Механизмы биологической подвижности Жидкокристаллические структуры в живых системах Молекулярные машины и макромашины в биологической иерархии, КПД Таблица Менделеева в геосфере и биосфере.
Изотопия. Экология как биофизика макросистем Дуализм биосферы — продуценты и редуценты. Устойчивость. Вода Физические принципы организации и функционирования генома Ферментативный катализ Принципы и механизмы регуляции биологических процессов, Биофизическая кибернетика Временная организация биохимических и физиологических процессов, Биологические часы Фотофизические и фотохимические биологические процессы Принципы и механизмы преобразования информации в биологических процессах. Биофизика когнитивных процессов Математические модели: сообшества, биотические возбудимые среды, явления переноса и др. Точечные и распределенные системы. Пассивные и активные среды.
Примеры из неживой и живой природы. Бифуркационный тип эволюции систем. Хиральность как элемент стратификации в системах неживой природы. Примеры. Закрытые и открытые термодинамические системы. Системы в равновесии, вблизи равновесия и удаленные от равновесия. Стационарные состояния. Соотношения взаимности Онзагера. Теорема Пригожина о стационарных состояниях систем. Примеры из неживой н живой природы. Бифуркационный тип эволюции живых систем, Хиральность как инстРумент стратификации в молекулярно-биологических системах. Примеры. днссипативные системы. Линейные и нелинейные системы Соотношения взаимности Онзагера для линейных систем. Примеры из неживой и живой природы.
Бифуркационный тип эволюции систем, Хиральность как элемент 39 40 41 42 43. 44 45 46 48 49 стратификации в системах неживой природы. Примеры. Линейные и нелинейные системы. Диссипативные системы. Самоорганизация. Автоволны и автоволновая самоорганизация. Примеры из неживой и живой природы. Особенности систем свертывания крови. Бифуркационный тип эволюции живых систем. Хиральность как инструмент стратификации в молекулярно-биологических системах. Примеры. Авто волны в активных средах, изменение типов симметрии.
Примеры из неживой и живой природы. Особенности сердечной мышцы как активной среды. Бифуркационный тип эволюции систем. Хиральность как элемент стратификации в системах неживой природы. Примеры. Типы кристаллических и квазикристаллических симметрий. Термодинамические особенности. Сопряжение процессов с разным рангом симметрии. Теорема Пригожина о симметриях в сопряженных процессах. Примеры из неживой и живой природы, Вифуркационный, сольтаторный тип эволюции живых систем. Хираль ность как инструмент стратификации в молекулярно- биологических системах.
Примеры. Структурные уровни в биополимерах и молекулярные машины. Примеры. Поверхность Мирового океана и происхождение предшественников живых клеток. Современный взгляд на принцип «хиральной чистоты биосферы» Биофизические принципы построения моделей происхождения предшественников живых клеток. Мировой океан, «холодная пленка» и сопряженные ионная и хиральная асимметрии. 50. Строение и функции биологических мембран.
Системы мембранного транспорта. Каналы и насосы. КПД натриевого насоса. .
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
