Αρχική » Προγράμματα Σπουδών » ΠΑΛΑΙΟ Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών » ΣΤ. Βιοφυσική (606 Ε)

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ

ΔΙΔΑΣΚΕΤΑΙ ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ" (13Β033)
ΣΤΟ ΣΤ' ΕΞΑΜΗΝΟ ΤΟΥ ΑΝΑΘΕΩΡΗΜΕΝΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ

               
Y/E Κωδικός Εξάμηνο Ώρες Θεωρίας Ώρες Άσκησης Δ.Μ. Π.Μ. Υπεύθυνος Διδασκαλίας Τομέας/Τμήμα
Ε 13Α606 ΣΤ' 4 3 5 6 Τομέας Βιολογίας Κυττάρου & Βιοφυσικής
Σκοπός Μαθήματος:
 
 

Οι φοιτητές/τριες με το πέρας των παραδόσεων και εργαστηριακών ασκήσεων, να γνωρίζουν τις δυνάμεις που καθορίζουν τη φυσική, λειτουργική δομή των βιομορίων, τους τρόπους με τους οποίους συγκροτούν οργανωμένες υπερμοριακές δομές και τις δομικές τους μεταβολές, τη δομή και τη λειτουργικότητα των καλύτερα μελετημένων από αυτά, τους τρόπους με τους οποίους αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, και τις βιοφυσικές μεθοδολογίες για την αποκάλυψη των δομικών και δυναμικών τους χαρακτηριστικών.

 
Στόχος Μαθήματος:
 
 

Η κατανόηση της φύσης και της λειτουργίας των βιολογικών συστημάτων, δηλ.  η ερμηνεία των ιδιοτήτων και των λειτουργιών των οργανισμών, με τη βοήθεια φυσικών μεθοδολογιών, όπως π.χ. περίθλαση ακτίνων-Χ, φασματοσκοπίες, ηλεκτρονική μικροσκοπία, κ.λπ. Οι φοιτητές με το πέρας των παραδόσεων και των εργαστηριακών ασκήσεων αναμένεται να γνωρίζουν: α) τις δυνάμεις που καθορίζουν τη φυσική, λειτουργική δομή των βιομορίων, β) τους τρόπους με τους οποίους τα βιομόρια συγκροτούν οργανωμένες υπερμοριακές δομές και τις δομικές τους μεταβολές, γ) τη δομή και τη λειτουργικότητα των καλύτερα μελετημένων βιομορίων από αυτά, δ) τους τρόπους με τους οποίους τα βιομόρια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και ε) τις βιοφυσικές μεθοδολογίες για την αποκάλυψη των δομικών και δυναμικών χαρακτηριστικών των βιομορίων

 
Περιεχόμενο Διδασκαλίας:
 
 

Εισαγωγή (10 Ώρες): Σκοπός και κλάδοι Βιοφυσικής, Aσθενείς αλληλεπιδράσεις και ρόλος τους στη ζωή, Δομή H2O, Αρχές Στερεοχημείας, Στερεοδιάταξη - Μοριακά Μοντέλα - Συμμετρία, Στερεοδιαταξική ανάλυση βιομικρο- και μακρομορίων, Μοριακή προτυποποίηση (molecular modelling), Δίπλωμα Βιομακρομορίων, Υγροί Κρύσταλλοι.

Μοριακή Βιοφυσική (36 Ώρες):

Αρχιτεκτονική Πρωτεϊνών:

Σφαιρικές υδατοδιαλυτές πρωτεΐνες: Αλληλουχία, Δευτεροταγής Δομή, Υπερδευτεροταγείς Δομές, Δομικά Αυτοτελή Στοιχεία (domains), Tριτοταγής Δομή, Αλληλεπιδράσεις πρωτεϊνών-πρωτεϊνών.

Μεμβρανικές πρωτεΐνες: Υδροφοβικότητα και αλληλεπιδράσεις πρωτεϊνών-λιπιδίων, Μετατροπές ενέργειας και σημάτων-Μοριακές Μηχανές (βακτηριοροδοψίνη, ροδοψίνη κ.ά.)

Δομικές πρωτεΐνες: Κερατίνες, Μετάξια, Κολλαγόνο

Βιοπολυμερή/Βιοϋλικά, Αμυλοειδή-Αμυλοειδώσεις

Πολυσακχαρίτες (Χιτίνη, Κυτταρίνη) και διφασικά σύμπλοκα συστήματα πρωτεϊνών-πολυσακχαριτών (π.χ. δερμάτιο)

Θεωρητικές μέθοδοι πρόβλεψης δομής βιομικρο- και μακρομορίων - Εφαρμογές.

Ανάλυση δομής και λειτουργίας βιομακρομορίων και μικρομορίων και βιολογικών δομών - Αρχές Μεθοδολογιών και Εφαρμογές: Περίθλαση ακτίνων-Χ, νετρονίων, ηλεκτρονίων, laser. Κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ. Εφαρμογές - Φασματοσκοπίες Ταλάντωσης (Υπερερύθρου, laser-Raman). Εφαρμογές - Φασματοσκοπία O.R.D και C.D. Εφαρμογές - Φασματοσκοπίες E.S.R και N.M.R. Εφαρμογές.

Κυτταρική Βιοφυσική (6 Ώρες):

Μοριακή Αναγνώριση (Δομή και δράση φαρμάκων, νευροδιαβιβαστών, κ.τ.λ.).

Βιοφυσική αισθητηρίων συστημάτων με έμφαση στον οπτικό υποδοχέα.

 
Περιεχόμενο Εργαστηριακών Ασκήσεων:
 
 

1. Χρήση μοριακών μοντέλων - Στερεοδιαταξική ανάλυση με μοριακά μοντέλα - Πολυπεπτιδικές αλυσίδες. 2. Στερεοδιαταξική ανάλυση μικρομορίων (φαρμάκων, νευροδιαβιβαστών, πεπτιδίων) και μακρομορίων με τη χρήση μοριακών μοντέλων και ενεργειακών υπολογισμών. 3. Βάσεις δεδομένων Δομικής Βιολογίας και Αλληλουχιών και Εργαλεία Ανάλυσης στο Διαδίκτυο. 4. Βάσεις δεδομένων χαρακτηρισμού και κατηγοριοποίησης πρωτεϊνικών δομών. 5. Μελέτες της δομής βιομακρομορίων με τη βοήθεια προγραμμάτων μοριακών γραφικών. 6. Πρόγνωση της δευτεροταγούς δομής μιάς πρωτεΐνης από την αμινοξική της ακολουθία (αλληλουχία). 7. Κρυστάλλωση πρωτεϊνών (εφαρμογή στη λυσοζύμη). 8. Μελέτες ινωδών βιομακρομορίων με περίθλαση ακτίνων-Χ. 9. Φασματοσκοπία FT-Raman και FT-IR: Επεξεργασία, Ανάλυση και Ερμηνεία Φασμάτων.

 
Διδάσκοντες Θεωρία & Εργαστηριακές Ασκήσεις:
 
  Θεωρία: Β. Οικονομίδου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Βιοφυσικής - Μοριακής Βιοφυσικής - Δρ. Ν. Παπανδρέου (ΕΔΙΠ) 
 
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος:
 
  http://eclass.uoa.gr/courses/BIOL224/
 
Προτεινόμενα Διδακτικά Συγγράμματα:
 
  Τίτλος: Θέματα Μοριακής Βιοφυσικής
Συγγραφέας: Χαμόδρακας Σ. Ι.
Εκδοτικός Οίκος: Εκδόσεις ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αθήνα, 1993 - ISBN: 978-960-266-138-3
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 45398
 
  Τίτλος: Εισαγωγή στη δομή των πρωτεϊνών
Συγγραφέας: Carl Branden, John Tooze
Εκδοτικός Οίκος: Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα & ΣΙΑ Ο.Ε.
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αλεξανδρούπολη, 2016 - ISBN: 978-618-513-505-8
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 59396273
 
Σημειώσεις Μαθήματος - Εργαστηρίου:
 
  Τίτλος: Βιοφυσική - Εργαστηριακές Ασκήσεις
Συγγραφέας: Χαμόδρακας Σ.Ι., Οικονομίδου Β.
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αθήνα, 2008
Διανομή Σημειώσεων από: Διδάσκοντες
Παρατηρήσεις:
 
 

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα προκειμένου ο/η φοιτητής/τρια να παρακολουθήσει το μάθημα. Ωστόσο, για την καλύτερη παρακολούθηση και κατανόηση του μαθήματος απαιτούνται καλές γνώσεις των φοιτητών/τριών στα βασικά μαθήματα του Τμήματος, που σχετίζονται με το αντικείμενο της Βιοφυσικής, όπως: Βιοχημεία, Γενετική, Κυτταρική Βιολογία και Μοριακή Βιολογία. 

Η διαδικασία αξιολόγησης των φοιτητών/τριών γίνεται στην ελληνική γλώσσα (υπάρχει η δυνατότητα εξέτασης στην αγγλική για τους φοιτητές Erasmus), με τελική εξέταση στο σύνολο της ύλης και περιλαμβάνει: Α. Θεωρία: Γραπτή Εξέταση με: α) Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης και β) Ερωτήσεις πολλαπλής Επιλογής (το 70% του συνολικού βαθμού του μαθήματος) - Β. Εργαστηριακές ασκήσεις: Προφορική εξέταση κατά την ώρα διεξαγωγής της άσκησης καθώς και παράδοση γραπτώς όλων των εργαστηριακών ασκήσεων μέσω του e-class (το 30% του συνολικού βαθμού του μαθήματος)Ο συνολικός βαθμός προκύπτει ως άθροισμα των παραπάνω επιμέρους αξιολογήσεων.