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

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ

               
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 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.λ.π

 
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. Πρόγνωση δομής και προσανατολισμού διαμεμβρανικών πρωτεϊνών. 8. Κρυστάλλωση πρωτεϊνών (εφαρμογή στη λυσοζύμη). 9. Μελέτες ινωδών βιομακρομορίων με περίθλαση ακτίνων-Χ. 10. Φασματοσκοπία laser-Raman και IR: Επεξεργασία, Ανάλυση και Ερμηνεία Φασμάτων. 11. Μελέτες βιολογικών δομών με περίθλαση laser/ηλεκτρονίων.

 
Διδάσκοντες Θεωρία & Εργαστηριακές Ασκήσεις:
 
  Θεωρία: Β. Οικονομίδου, Επίκουρη Καθηγήτρια Βιοφυσικής - Μοριακής Βιοφυσικής
 
  Εργαστήρια: Β. Οικονομίδου, Επίκουρη Καθηγήτρια Βιοφυσικής - Μοριακής Βιοφυσικής - Δρ. Ν. Παπανδρέου (ΕΔΙΠ) - Δρ. Ζ. Λίτου (ΕΔΙΠ)
 
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος:
 
  http://eclass.uoa.gr/courses/BIOL224/
 
Προτεινόμενα Διδακτικά Συγγράμματα:
 
  Τίτλος: Θέματα Μοριακής Βιοφυσικής
Συγγραφέας: Χαμόδρακας Σ. Ι.
Εκδοτικός Οίκος: Εκδόσεις Σ. Αθανασόπουλος & Σια Ο.Ε.
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, 2006 - ISBN: 960-88412-4-0
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 2622
 
Σημειώσεις Μαθήματος - Εργαστηρίου:
 
  Τίτλος: Βιοφυσική - Εργαστηριακές Ασκήσεις
Συγγραφέας: Χαμόδρακας Σ.Ι., Οικονομίδου Β.
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αθήνα, 2008
Διανομή Σημειώσεων από: Διδάσκοντες
Παρατηρήσεις:
 
 
  Οι εργαστηριακές ασκήσεις συμμετέχουν κατά 30% στον τελικό βαθμό του μαθήματος. Ο βαθμός του εργαστηρίου προκύπτει από προφορική εξέταση κατά τη διεξαγωγή των ασκήσεων και από διόρθωση του τετραδίου ασκήσεων.