Biofizyka molekularna - 1 1101-515
Celem wykładu jest wyczerpujące przedstawienie podstaw współczesnej biofizyki molekularnej dla studentów specjalizacji biofizyka, co umożliwi wykonywanie ćwiczeń laboratoryjnych w ramach Pracowni biofizycznej i dalsze studiowanie tych zagadnień (wykład Biofizyka molekularna - 2). Szczególny nacisk został położony na najbardziej aktualne ("gorące") tematy w badaniach światowych.
1. Struktura, podział i rola biologiczna kwasów nukleinowych i białek.
2. Podstawowe metody fizyczne badania struktur i dynamiki biopolimerów: elektroforeza i spektrometria masowa w sekwencjonowaniu, ultrawirowanie, metody spektroskopowe i magnetyczny rezonans jądrowy (NMR), dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego, symulacje komputerowe dynamiki molekularnej (MD), mikroskopia sił atomowych (AFM)
3. Kwasy nukleinowe DNA i RNA: struktura, konformacje i tautomeria nukleotydów, komplementarność i parowanie zasad, struktury drugorzędowe (helikalne i niehelikalne), powstawanie, rozpad, "oddychanie" i dynamika podwójnych helis, struktury trzeciorzędowe (forma krzyżowa DNA, superskrętność DNA, struktura tRNA, pseudowęzeł RNA, motyw A-minor), struktura DNA w chromosomach.
4. Białka globularne, strukturalne i błonowe: własności aminokwasów; wiązanie peptydowe, struktury drugo- trzecio- i czwartorzędowe; wykres Ramachandrana, typy foldów, domeny, podjednostki.
5. Dynamika i zwijanie białek (protein folding): komputerowe, in vitro, in vivo, formy amyloidalne, zwjanie RNA.
6. Specyficzne oddziaływania międzycząsteczkowe z udziałem białek i kwasów nukleinowych: modele tworzenia kompleksów biomolekuł i oddziaływania stabilizujące kompleksy, enzymy białkowe i rybozymy, oddziaływanie kwasów nukleinowych ze związkami niskocząsteczkowymi, interkalacja, aptamery, oddziaływania białko - kwas nukleinowy.
Nakład pracy studenta:
Wykład = 60 godzin
Samodzielne przygotowanie do wykładu (2 godz. tygodniowo) ok. 30 godzin.
Przygotowanie do egzaminu ok. 30 godzin
Razem ok. 120 godzin.
Uwagi
Wykład prezentowany na transparencjach do kopiowania przez uczestników.
Opis sporządził Ryszard Stolarski, maj 2011
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
Po ukończeniu przedmiotu student:
WIEDZA
1. Zna aktualne najważniejsze zagadnienia, kórymi zajmuje się współczesna biofizyka molekularna.
2. Zna podstawowe metody eksperymentalne biofizyki molekularnej.
3. Zna podstawowe powiązania biofizyki molekularnej z innymi naukami przyrodniczymi.
UMIEJĘTNOŚCI
1. Umie wyjaśniać podstawowe efekty i pojęcia w biofizyki molekularnej.
2. Umie rozwiazywać podstawowe zagadnienia biofizyczne.
3. Umie powiązać zagadnienia biofizyki molekularnej z zagadnieniami innych nauk przyrodniczych.
PODSTAWY
1. Rozpoznaje, na czym polega wartość i rzetelność wyników badań z wykorzystaniem metod współczesnej biofizyki molekularnej.
2. Ocenia znaczenie metod biofizyki w naukach przyrodniczych.
3. Rozpoznaje, na czym polega etyka w pracy badawczej.
Kryteria oceniania
Ustny egzamin końcowy, polegający na odpowiedzi na 3 do 6 pytań o charakterze problemowym, wykazujących rozumienie pojęć i zagadnień przez studenta.
Praktyki zawodowe
Brak
Literatura
1. W. Saenger "Principles of Nucleic Acid Structures"
2. T.E. Creighton "Proteins. Structures and Molecular Properties"
3. B. Alberts et al. "Molecular biology of the cell"
4. L. Stryer "Biochemia"
5. K. Pigoń i Z. Ruziewicz "Chemia fizyczna"
6. J.N.S. Evans "Biomolecular NMR spectroscopy"
7. E. de Hoffman, J. Charette, V. Stroobant "Spektrometria mas"
8. J. Drenth "Principles of Protein X-ray Crystallography"
9. "Elementy enzymologii" - praca zbiorowa pod red. J. Witwickiego, PWN.
10. Odnośnika do prac źródłowych podawane podczas wykładu.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: