Metody biofizyki molekularnej 1100-2BB24
Celem zajęć jest przedstawienie i ugruntowanie podstawowej wiedzy z zakresu metod biofizyki molekularnej. Przedmiot składa się z wykładu i obowiązkowych ćwiczeń obejmujących następujące zagadnienia:
1. Spektroskopia molekularna
a) Podstawy spektroskopii
b) Absorpcyjna mikrofalowa spektroskopia rotacyjna
c) Absorpcyjna spektroskopia oscylacyjna w podczerwieni
d) Rozproszeniowa spektroskopia Ramana
e) Absorpcyjna spektroskopia elektronowa UV-VIS
f) Emisyjna spektroskopia elektronowa UV-VIS
g) Absorpcyjna spektroskopia dichroizmu kołowego
h) Działanie pola magnetycznego na substancje
i) Spektroskopia NMR
j) Spektroskopia EPR
2. Oczyszczanie i separacja makrocząsteczek
a)Chromatografia
b) Elektroforeza
3. Metody hydrodynamiczne
a) Ultrawirowanie
b) Wiskozymetria
4. Określanie struktur chemicznych i przestrzennych cząsteczek
a) Spektrometria mas
b) Krystalizacja i rentgenografia kryształów
5. Metody termodynamiczne
a) Kalorymetria
b) Osmometria
6. Metody relaksacyjne
a) Zatrzymanego przepływu
b) Perturbacyjne
7. Nanobiologia – obserwacje, spektroskopia i manipulacje pojedyńczymi molekułami
a) Mikroskopia elektronowa
b) Mikroskopia sil atomowych (AFM)
c) Szczypce optyczne i magnetyczne
Punkty ECTS
120 godz. - udział w zajęciach (wyklad 60 godz. + ćwiczenia 60 godz.) - 4 ECTS
30 godz. - przygotowanie do zajęć – 1 ECTS
45 godz. - przygotowanie do sprawdzianów pisemnych - 1,5 ECTS
45 godz. - przygotowanie do egzaminu - 1,5 ECTS
Razem: 240 godz. - 8 ECTS
Koordynatorzy przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
WIEDZA
1. Zna podstawy technik doświadczalnych biofizyki molekularnej stosowanych w eksperymentach biofizycznych oraz potrafi opisać i wytłumaczyć wyniki eksperymentów z wykorzystaniem języka matematyki
2. Zna zasady działania układów pomiarowych i aparatury badawczej stosowanej w obszarze biofizyki molekularnej
3. Zna podstawowe zastosowania metod biofizycznych w badaniach cząsteczek biologicznych.
UMIEJĘTNOŚCI
1. Potrafi zastosować poznane metody i narzędzia badawcze do rozwiązywania problemów, analizy i planowania prostych eksperymentów biofizycznych.
2. Potrafi wykorzystać wiedzę i metodykę fizyki (stosowane metody doświadczalne) do pokrewnych dyscyplin naukowych: biochemii i biologii.
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
1. Rozumie potrzebę konieczność uczenia się przez całe życie w warunkach szybkiego wzrostu poziomu wiedzy naukowej i zmieniających się warunkach życia.
2. Potrafi współdziałać i pracować w grupach, w tym w interdyscyplinarnych zespołach zrzeszających pracowników różnych dziedzin i dyscyplin badawczych.
3. Rozumie i docenia znaczenie uczciwości intelektualnej w działaniach własnych i innych osób; ma świadomość problemów etycznych w kontekście rzetelności badawczej (plagiat czy autoplagiat); ma świadomość rozstrzygającej roli eksperymentu w weryfikacji teorii hipotez biofizycznych; ma świadomość istnienia metody naukowej w gromadzeniu wiedzy rozumie potrzebę systematycznego zapoznawania się z czasopismami naukowymi i popularnonaukowymi podstawowymi w wybranym obszarze nauk ścisłych i przyrodniczych, w celu poszerzenia i pogłębienia wiedzy rozumie społeczne aspekty praktycznego stosowania zdobytej wiedzy i umiejętności oraz związaną z tym odpowiedzialność.
Kryteria oceniania
1. Dwa śródsemestralne sprawdziany pisemne
2. Egzamin pisemny
3. Obowiązkowy egzamin ustny po uzyskaniu 60% punktów w sumie z kolokwiów i egzaminu pisemnego.
Ocena z przedmiotu będzie wystawiana na podstawie ocen uzyskanych ze sprawdzianów środsemestralnych i egzaminu (pisemnego i ustnego).
Osoba, która nie zaliczyła przedmiotu w pierwszej sesji może przystąpić do egzaminu w sesji poprawkowej, podchodząc do obowiązkowego egzaminu ustnego po uzyskaniu 60% punktów z egzaminu pisemnego poprawkowego.
Ocena z przedmiotu będzie wystawiana na podstawie ocen uzyskanych z egzaminu poprawkowego pisemnego i ustnego.
*******************
Obecność na wykładach i ćwiczeniach rachunkowych jest obowiązkowa. Nieusprawiedliwione nieobecności na więcej niż czterech wykładach i dwóch zajęciach rachunkowych skutkują niezaliczeniem przedmiotu. Usprawiedliwienia należy przedstawić prowadzącemu na pierwszych zajęciach po okresie nieobecności.
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
1. Physical chemistry for the biological sciences – Gordon G. Hammes
2. Physical Biochemistry. Principles and applications. – David Sheehan
3. Biofizyka. Wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami. – Zofia Jóźwiak, Grzegorz Bartosz
4. Methods In Molecular Biophysics. Structure, Dynamics, Function. – Igor N. Serdyuk, Nathan R. Zaccai, Joseph Zaccai
5. Podstawy spektroskopii molekularnej - Zbigniew Kęcki
6. Spektroskopia molekularna – Joanna Sadlej
7. Chemia fizyczna – Peter Atkins
8. Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami – P. Atkins, C. Trapp, M. Cady, C. Giunta
oraz artykuły przeglądowe polecane przez prowadzących