Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα έχουν εξοικειωθεί με τις βασικές δομικές μονάδες του κυττάρου και τη λειτουργία τους, θα έχουν μάθει για τις βασικές τεχνικές απεικόνισης και διερεύνησης των βιοφυσικών διεργασιών και θα γνωρίζουν βασικά στοιχεία ηλεκτροφυσιολογίας. Επίσης, θα μπορούν να ποσοτικοποιήσουν βασικές βιοφυσικές διεργασίες στο κύτταρο.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγικές έννοιες: Χημικοί δεσμοί (δια-ατομικά δυναμικά ασθενών και ισχυρών δεσμών, μη-κεντρικές δυνάμεις, ενέργεια δεσμού, σταθερά ελατηρίου και ελαστικό όριο δεσμού), ρυθμός μεταβολής χημικών αντιδράσεων (ελεύθερη και εσωτερική ενέργεια, θερμοδυναμική - στατιστική μηχανική, κινητική χημικών αντιδράσεων, ενέργεια ακτινοβολίας)
· Εισαγωγικές έννοιες: Ρυθμός μεταβολής χημικών αντιδράσεων (ελεύθερη και εσωτερική ενέργεια, θερμοδυναμική - στατιστική μηχανική, κινητική χημικών αντιδράσεων, ενέργεια ακτινοβολίας)
· Διαδικασίες μεταφοράς: Διάχυση, ιξώδες
· Διαδικασίες μεταφοράς: Αγωγή θερμότητας
· Πειραματικές τεχνικές στη Bιοφυσική: Περίθλαση ακτίνων Χ, πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός, μικροσκοπία σάρωσης σήραγγας (STM), μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων (ΑFM), οπτικές λαβίδες (optical tweezers), ηλεκτρική καθήλωση εμβαλώματος (patch clamping)
· Βιολογικά πολυμερή: Νουκλεϊκά οξέα (DNA, RNA) και η διαμόρφωσή (conformation) τους, πρωτεΐνες και η αναδίπλωσή (folding) τους
· Βιολογικές μεμβράνες: Ιστορική αναδρομή, χημική σύσταση και δομή των βιολογικών μεμβρανών
· Βιολογικές μεμβράνες: Φυσική των βιολογικών μεμβρανών
· Διεγέρσιμες βιολογικές μεμβράνες: διάχυση και κινητικότητα ιόντων, δυναμικό ηρεμίας, δυναμικό δράσης
· Διεγέρσιμες βιολογικές μεμβράνες: Μοντέλο Hodgkin-Huxley
· Διάδοση νευρικής ώσης (μοντέλο καλωδίου, μοντέλο FitzHugh-Nagumo)