Kierunek autorski
Yüklə 280,36 Kb.
|
|
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: dr hab. Danuta Skrzypek prof. U.Ś Opis przedmiotu: Termodynamika fenomenologiczna. Funkcje i parametry stanu. Procesy nieodwracalne i odwracalne. Pierwsza, druga i trzecia zasada termodynamiki (pojęcie entropii i kierunek przemiany stanów). Przemiany fazowe. Równowagi fazowe. Warunki równowagi układów wielofazowych. Układy biologiczne jako otwarte układy termodynamiczne. Problemy transportu: transport przez błony, dyfuzja, osmoza. Cele: Celem kursu jest zapoznanie słuchacza z podstawami termodynamiki w stopniu, który umożliwi zrozumienie procesów występujących w organizmach żywych, a opisywanych językiem termodynamiki biologicznej. Metody i formy nauczania: Wykład oraz zajęcia konwersatoryjne; pokazy doświadczeń ilustrujące omawiany materiał Forma zaliczania przedmiotu: egzamin ustny, lub pisemny Ograniczenia / Wymagana wiedza: Podstawy matematyki wyższej Założenia / Zalecana wiedza: Zapisy na zajęcia: Przedmiot obowiązkowy Literatura: R. Feynman, Feynmana wykłady z fizyki, t.1, cz.2, PWN, Warszawa 2005 R. Resnick, D.Halliday, Fizyka, t.1, PWN, Warszawa 2006 F. Reif, Fizyka statystyczna, PWN, Warszawa 1971 F. Jaroszyk (red), Termodynamiczne podstawy procesów transportu w przyrodzie PZWL, Warszawa 2001 L. Stryer, Biochemia, PWN, Warszawa 1999, wybrane paragrafy
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: Katedra Genetyki Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ; Prof. dr hab. Iwona Szarejko Opis przedmiotu: Ćwiczenia: Genetyka klasyczna - podstawowe pojęcia genetyczne; zasady dziedziczenia cech uwarunkowane prawami Mendla, rozszczepienia mendlowskie i ich modyfikacje Podstawowe metody genetyki molekularnej: izolacja plazmidowego i bakteryjnego DNA, elektroforeza w żelu agarozowym, działanie enzymów restrykcyjnych, amplifikacja DNA metodą PCR . Koniugacja i transdukcja u bakterii Wykłady: Dziedziczenie cech i zmienność genetyczna – wpływ środowiska na fenotyp. Struktura materiału genetycznego: DNA jako materiał dziedziczny, budowa chromatyny, budowa genu i organizacja genomów pro- i eukariotycznych. Przepływ informacji genetycznej: replikacja DNA, transkrypcja i obróbka potranskrypcyjna pre-mRNA, kod genetyczny i translacja. Organizacja i struktura genomów różnych organizmów. Organizacja i struktura genomów cytoplazmatycznych; dziedziczenie cytoplazmatyczne Rodzaje sekwencji budujących genomy: eksony, introny, ruchome elementy genetyczne, sekwencje powtarzalne. Mutacje genowe, chromosomowe i genomowe jako źródła zmienności genetycznej; mutageneza i naprawa DNA. Mechanizmy rekombinacji genetycznej u pro- i eukariota.. Regulacja ekspresji informacji genetycznej u pro- i eukariota. Ewolucja genomów. Cele: Poznanie podstaw genetyki mendlowskiej; zaznajomienie się ze strukturą materiału genetycznego na różnych poziomach organizacji (od DNA do genomu) oraz poznanie molekularnych mechanizmów warunkujących ekspresję informacji genetycznej Zapoznanie się z podstawowymi technikami biologii molekularnej dotyczącymi izolowania, oczyszczania i rekombinacji DNA. Metody i formy nauczania: Wykład prowadzony w oparciu o środki audiowizualne, ćwiczenia – analiza preparatów i doświadczenia na żywym materiale. Forma zaliczania przedmiotu: egzamin Wymagania: Wiedza ogólna z zakresu biologii, zaliczenie przedmiotów: Struktura, funkcje, rozwój organizmów – bioróżnorodność; Podstawy procesów życiowych; Biochemia Zapisy na zajęcia: Literatura: - Alberts B i inni. Podstawy Biologii Komórki. 2005. PWN. Tłumaczenie: pod red. H. Kmity i P. Wojtaszka; PWN - Brown T.A. GENOMY. PWN. 2001 .
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: Katedra Genetyki Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ; dr Mirosław Kwaśniewski Opis przedmiotu: Organizacja i zawartość baz danych informacji biologicznych, lokalne i internetowe narzędzia wykorzystywane w bioinformatyce, wyszukiwanie informacji w bazach danych, formaty zapisu sekwencji wykorzystywanych w bioinformatyce oraz tworzenie baz danych użytkownika, globalne i lokalne przyrównywanie sekwencji, przyrównywanie par sekwencji i wielu sekwencji, identyfikacja funkcjonalnych elementów genomu, mapowanie cDNA, koncepcyjna translacja i odwrotna translacja, identyfikacja elementów regulatorowych, identyfikacja białek homologicznych, przewidywanie funkcji białka, przewidywanie obszarów hydrofobowych i hydrofilowych w białku oraz identyfikacja elementów sygnalnych, przewidywanie struktury II rzędowej białek, identyfikacja sekwencji unikalnych w białku i ich odwrotna translacja, identyfikacja i analiza filogenetyczna w oparciu o sekwencje białek, modelowanie złożonych układów zależności na poziomie molekularnym. Cele: Uzyskanie wiedzy na temat baz danych informacji biologicznych oraz sposobów wyszukiwania, obróbki i zarządzania informacją, uzyskanie wiedzy dotyczącej podstawowych narzędzi bioinformatycznych oraz możliwości ich wykorzystania, opanowanie metod analiz porównawczych sekwencji DNA i białek oraz identyfikacji elementów funkcjonalnych genomu i funkcji białek, uzyskanie wiedzy na temat analiz filogenetycznych genów, białek i organizmów w oparciu o sekwencje. Metody i formy nauczania: Wykłady z wykorzystaniem środków audiowizualnych (przeźroczy, foliogramów, animacji) ilustrujących omawiane zagadnienia i procesy; Ćwiczenia praktyczne indywidualnych studentów z wykorzystaniem komputerów, wykorzystanie środków audiowizualnych. Wymogi wstępne dla wybierających przedmiot: Opanowanie podstaw informatyki, genetyki ogólnej i molekularnej oraz biochemii i biologii komórki. Materiały: Ilustracja omawianych problemów na foliach/slajdach, podręczniki do biologii molekularnej, biochemii i bioinformatyki w j. polskim i angielskim Baxevanis A.D., Ouellette B.F.F. Bioinformatyka. 2004. PWN, Warszawa. Brown T.A. 2001. PWN, Warszawa.
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: prof. dr hab. Stanisław Kucharski Opis przedmiotu: Podstawy teoretyczne metod obliczeniowych chemii kwantowej. Metody oparte na przybliżeniu jednoelektronowym: metoda SCF w wariancie ab initio i półempirycznym. Efekty korelacyjne. Metody wychodzące poza przybliżenie jednoelektronowe: metoda perturbacyjna MP2, metoda mieszania konfiguracji i metoda sprzężonych klasterów. Metody oparte na funkcji gęstości - metoda DFT. Równania Kohna - Shama. Metoda DFT oparta na równaniu zależnym od czasu (TDDFT) – widma elektronowe. Metody półempiryczne AM1 i PM3. Zastosowanie metody DFT i metod półempirycznych do wyznaczania geometrii równowagowej i optymalnej konformacji cząsteczek o znaczeniu biologicznym. Zastosowanie metod kwantowochemicznych do wyznaczania widm molekularnych cząsteczek: widma elektronowe, oscylacyjne oraz rezonansu magnetycznego. Oddziaływanie międzycząsteczkowe, przybliżenie supermolekularne, błędy superpozycji bazy. Kwantowochemiczny opis wiązania wodorowego oraz wiązania z przeniesieniem ładunku. Podstawy mechaniki molekularnej. Cząsteczki w temperaturach różnych od zera bezwzględnego. Elementy dynamiki molekularnej, generowanie możliwych konformacji ustalanie stabilnej konformacji makrocząsteczek. Zastosowanie metod mechaniki molekularnej i chemii kwantowej do opisu procesów i własności przydatnych w projektowaniu leków: molekularne potencjały elektrostatyczne, ładunki cząstkowe, orbitale graniczne, dysocjacja wiązań.
D.O. Hayward, Mechanika kwantowa dla chemików, PWN, Warszawa 2007 L. Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa 2003 W. Kołos, J. Sadlej, Atom i cząsteczka, PWN 2001
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: prof. dr hab. G. Chełkowska, A. Ratuszna, D. Skrzypek, J. Szade, R. Wrzalik, Opis przedmiotu: Wykonanie zestawów ćwiczeń, które przybliżą studentom prowadzenia badań metodami fizycznymi na układach biologicznych, zrozumienie zjawisk fizycznych zachodzących w tych układach. Przewidujemy następujące ćwiczenia, których oferta będzie rozszerzana wraz z zakupem aparatury i zestawów. Część 1. Ćwiczenia wprowadzające do biofizyki: wyznaczanie gęstości ciał, wilgotność powietrza, ćwiczenia z podstaw elektryczności, mechaniki falowej. Ćwiczenia z termodynamiki (np. wyznaczanie entalpii swobodnej reakcji dysocjacji, oddziaływań ligandu z błoną komórkową, wyznaczanie współczynnika filtracji). Ćwiczenia ze spektrofotometrii, spektroskopii fluorescencyjnej, polarymetrii (wyznaczanie płaszczyzny skręcenia sacharozy, aktywność optyczna białek), refraktometrii. Ćwiczenia z wykorzystaniem metod potencjometrycznych i konduktometrii. Część 2
Spektrometria EPR i NMR Metody dyfrakcji promieni rentgenowskich Spektroskopia XPS Mikroskopia elektronowa, AFM
Samodzielne wykonanie ćwiczeń, opracowanie uzyskanych wyników eksperymentalnych i ocena ich przydatności w badaniu materiału biologicznych. Forma zaliczania przedmiotu: zdanie kolokwium przed przystąpieniem do ćwiczeń, opracowanie sprawozdania końcowego. Ograniczenia / Wymagana wiedza: przed każdym ćwiczeniem zdanie kolokwium, które wykaże znajomość studenta z podstawowych praw fizyki stosowanych w danym ćwiczeniu. Założenia / Zalecana wiedza: Wiedza wyniesiona z zajęć z podstaw fizyki i biologii. Zapisy na zajęcia: TAK Literatura:
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: dr hab. Zofia Piotrowska -Seget Opis przedmiotu: Podstawowa charakterystyka drobnoustrojów. Zarys fizjologii i systematyki mikroorganizmów. Wzajemne stosunki między bakteriami a organizmami wyższymi. Wykorzystanie mikroorganizmów do produkcji różnych związków organicznych i w ochronie środowiska. Komórki bakterii jako elementy biosensorów. Tworzenie i funkcjonowanie biofilmu. Bioluminescencja mikroorganizmów. Bakterie w nanotechnologii. Cele: Zapoznanie studentów ze strukturą i funkcjonowaniem komórki bakteryjnej. Poznanie podstawowych technik stosowanych w mikrobiologii. Metody i formy nauczania: Wykład prowadzony z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia laboratoryjne z wybranych technik i metod diagnostycznych. Forma zaliczania przedmiotu: zaliczenie Wymagana wiedza: znajomość podstaw biologii, genetyki i biochemii. Zapisy na zajęcia: tak Literatura:
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: dr hab. Roman Wrzalik Opis przedmiotu:
Metody i formy nauczania: wykład z zastosowaniem środków audio wizualnych, na konwersatorium, obliczenia problemów poruszanych na wykładach Forma zaliczania przedmiotu: egzamin ustny lub pisemny Ograniczenia / Wymagana wiedza: zaliczone kursy z podstaw fizyki. Zapisy na zajęcia: TAK Literatura:
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: dr hab. A. Bródka Opis przedmiotu:
Cele: Dostarczenie wiedzy na temat komputerowych metod symulacji układów wielo-atomowych (wielo-cząsteczkowych), które są stosowane w modelowaniu biomolekuł. Określenie zalet i ograniczeń tych metod. Ćwiczenia w laboratorium komputerowym będą służyły praktycznemu wykorzystaniu wiedzy teoretycznej – opracowanie programu dla prostego układu atomowego. Metody i formy nauczania: Wykład + laboratorium komputerowe Forma zaliczania przedmiotu: egzamin praktyczny i ustny z zakresu materiału przedstawionego na wykładzie Ograniczenia / Wymagana wiedza: kurs z podstaw fizyki, podstawy programowania (Fortran, C/C++) Założenia / Zalecana wiedza: elementy fizyki statystycznej i chemii kwantowej Zapisy na zajęcia: Literatura:
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: prof. dr hab. J. Łuczka Opis przedmiotu:
Cele: Zapoznanie się z modelami matematycznymi i fizycznymi w układach biologicznych Metody i formy nauczania: zajęcia w postaci wykładu i konwersatorium, w trakcie których przerabiane będą przykłady i zadania z problemów omawianych na wykładach. Forma zaliczania przedmiotu: egzamin pisemny i ustny Założenia / Zalecana wiedza: elementy matematyki wyższej Zapisy na zajęcia: Tak Literatura:
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: dr hab. Roman Wrzalik Opis przedmiotu:
4.1 Zjawisko dyfuzji w komórkach 4.2 Zmiany konformacyjne molekuł 4.3 Motory molekularne - wprowadzenie 4.4 Transport jonów w elektrolitach 4.5 Przewodnictwo elektronowe i tunelowe 4.6 Transport protonów 4.7 Oddziaływanie molekuł z polem elektromagnetycznym 5. Struktura komórki 5.1 Membrany 5.2 Kanały jonowe i i transport jonów przez membrany 5.3 Cytoplazma – składniki i budowa 5.4 Rola motorów molekularnych w procesach wewnątrzkomórkowych 5.5 Wytwarzanie i przekształcenia energii w komórkach – rola chloroplastów
5.6 Jądro komórkowe 5.7 Podziały komórek 5.8 Sygnały wewnątrz i międzykomórkowe 6. Termodynamika układów nierównowagowych w odniesieniu do komórek 7. Ogólna charakterystyka reakcji biochemicznych 8. Komórki nerwowe – budowa i przekaz sygnałów 9. Tkanki i organy człowieka 9.1 Anatomia i fizjologia układu krążenia 9.2 Serce – budowa i charakterystyka pracy 9.3 Układ oddychania 9.4 Układ wydalania 9.5 Mięsnie – budowa i mechanizm skurczów 9.6 Szkielet kostny 9.7 Zmysły – krótka charakterystyka 9.7.1 Oko i widzenie 9.7.2 Biofizyka słuchu 10. Metody fizyczne w diagnostyce medycznej 10.1 Absorpcja i emisja promieniowania elektromagnetycznego 10.2 Propagacja fal akustycznych w tkankach 10.3 Bioprądy 10.4 Biomagnetyzm Cele: Dostarczenie podstawowej wiedzy na temat struktury i własności biomolekuł (kwasów nukleinowych, białek, DNA i RNA) oraz komórek i tkanek. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na fizyczne mechanizmy działania różnych układów biologicznych. Metody i formy nauczania: Wykład + ćwiczenia Forma zaliczania przedmiotu: egzamin ustny lub pisemny Ograniczenia / Wymagana wiedza: kurs z podstaw fizyki, Założenia / Zalecana wiedza: elementy chemii kwantowej, elementy chemii organicznej Zapisy na zajęcia: TAK Literatura:
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: dr hab. Jerzy Nakielski, dr hab. Dorota Kwiatkowska Opis przedmiotu: -Wybrane problemy biologii teoretycznej związane ze wzrostem i rozwojem i morfogenezą organów roślinnych. (wzrost sympatyczny, pole prędkości przesunięć, opisy Lagrange’a i Eulera, tensor wzrostu i kierunki główne wzrostu, wzrost a podział komórki, merystemy, równanie ciągłości w opisie wzrostu obejmującego podziały komórek, mapy szybkości wzrostu i szybkości podziałów komórek, „cell theory” a „organismal theory”, symulacyjny model wzrostu i podziałów komórek oparty na tensorze wzrostu – przykłady zastosowania do merystemów apikalnych korzenia i pędu). -Molekularne podstawy rozwoju i funkcje genów zaangażowane w procesy rozwoju -Biomechaniczne aspekty wzrostu (wzrost jako nieodwracalne odkształcenie, naprężenie a odkształcenie, kierunki główne naprężeń, naprężenia wstępne (tensegralność), mechaniczne właściwości tkanek, anizotropia naprężeń w ścianach komórkowych, naprężenia turgorowe a tkankowe, naprężenia a układ komórek w merystemach, wpływ naprężeń na orientację płaszczyzny podziału komórki). Cele: Zapoznanie studentów z problematyką wzrostu i morfogenezy organów roślinnych oraz przykładami matematycznego opisu wzrostu, ze szczególnym uwzględnieniem koncepcji tensora wzrostu. Przybliżenie podstaw biomechaniki, związku wzrostu z naprężeniami, konieczności uwzględniania naprężeń mechanicznych w badaniach struktury i funkcji komórek i organów roślinnych. Metody i formy nauczania: Wykład prowadzony w oparciu o środki audiowizualne, symulacje komputerowe, konwersatoria. Forma zaliczania przedmiotu: zaliczenie Test zaliczeniowy Wymogi wstępne dla wybierających przedmiot: Wiedza ogólna z zakresu przedmiotów ścisłych i biologii,. Zapisy na zajęcia: tak Piśmiennictwo: 1.Hejnowicz Z. 2002. Anatomia I Histogeneza Roślin Naczyniowych.. Wyd.Nauk. PWN 2. Niklas K.J. 1992. Plant biomechanics. Univ. Chicago Press, Chicago, Londyn. 3. Aktualne publikacje i prace przeglądowe.
Status przedmiotu: obowiązkowy Prowadzący: Prof. dr hab. Joanna Radziejewska - Lebrecht Opis przedmiotu: Yüklə 280,36 Kb. Dostları ilə paylaş:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||