|
| Udgave: |
Forår 2013 NAT |
| Point: |
7,5 |
| Blokstruktur: |
4. blok |
| Skemagruppe: |
C |
| Fagområde: |
fys |
| Institutter: |
Niels Bohr Institutet |
| Uddannelsesdel: |
Bachelor niveau |
| Kontaktpersoner: |
Lene Oddershede, kontor: Bygning K Kc5, Telefon: 353-25287, E-mail: oddershede@nbi.dk
|
| Skema- oplysninger: |
 Vis skema for kurset
Samlet oversigt over tid og sted for alle kurser inden for Lektionsplan for Det Naturvidenskabelige Fakultet Forår 2013 NAT |
| Undervisnings- periode: |
22. april til 13. juni, 2013. |
| Undervisnings- form: |
Forelæsninger, opgaveløsninger og projekter. |
| Formål: |
Formålet med Biofysik 1 er at give en solid indføring i et bredt spektrum
af moderne biofysik. Kurset følger en lærebog i emnet, men krydres af
stjerne indslag fra forskningens frontlinie. De senere, mere
specialiserede, kurser i biofysik vil bygge på det faglige fundament, som
lægges i dette kursus. Kurset er således beregnet både til de studerende,
som ønsker at specialisere sig i biofysik, men også til dem, som blot er
nysgerrige efter at vide, hvad moderne biofysik er. |
| Indhold: |
Biofysik er et multidisciplinært videnskabeligt område, hvor analytiske og
eksperimentelle metoder fra fysik anvendes til at forstå og unders
biologiske sytemer. Efter en kort introduktion til emnets oprindelse, vil
kurset bevæge sig opad i kompleksitetsniveau, startende fra atomer, til
molekyler, strukturer, systemer og ultimativt til hele levende organismer.
Herunder vil kurset introducere vigtige begreber fra biofysikken såsom
biopolymerer, biomembraner, biologisk energi og nerve systemet. Kurset
beskæftiger sig ikke kun med basale ideer, men omhandler også moderne
forskningsfelter såsom proteinfoldning, DNA/RNA konformationer, molekylære
motorer, og moderne biofysiske teknikker såsom optiske pincetter. Kurset
vil
endvidere beriges med foredrag af forskere, tilknyttet NBI, som dermed
introducerer deres
forskningsfelter og de mere specialiserede kurser. |
| Målbeskrivelse: |
Gennem kurset vil den studerende opnå at:
- Have grundlæggende viden om kemiske bindinger, herunder lidt kvantemekanik, elektron-affinitet, -negativitet, samt have viden
om den relative styrke af
de mest almindelige kemiske bindinger forekommende i biologiske
systemer.
- Kunne genkende og opskrive de mest almindelige
vekselvirkningspotentialer for
både stærke og svage bindinger, f.eks. Morse, van der Waals,
Buckingham, og Lennart-Jones potentialerne. Samt fra det samlede
potentiale at finde de resulterende kræfter på systemet. Den
studerende
skal endvidere være i stand til bruge disse potentialer til at
udføre beregninger.
- Have kendskab til reaktions kinetik. Herunder kunne definere
Gibbs fri energi,
Helmholtz fri energi, enthalpi, indre energi samt andre energi
former af interesse
for biologiske systemer. Samt kende til grundlæggende termodynamik
og statistisk
mekanik. Specielt skal man kunne opskrive og anvende
Michaelis-Menten kinetik.
- Kunne udlede og anvende de mest essentielle ligniner vedrørende
diffusion. Herunder Ficks 1. og 2.lov. Endvidere kendskab til
effekten af viskositet.
-
Få kendskab til essentielle biofysiske eksperimentelle metoder.
Disse metoder
inkluderer røntgen diffraktion, NMR, optiske pincetter, atomic
force mikroskopi,
patch-clamping, kalorimetri. For hver teknik vil den studerende
opnå kendskab til
fordele og ulemper, samt til det teoretiske grundlag for
teknikkens virkemåde og analyse af resultater.
-
Kende til de mest almindelige biopolymerer, herunder DNA, RNA,
og proteiner. Den
studerende skal kende deres bestanddele, virkemåde samt kunne
udføre en fysisk beskrivelse af polymererne, herunder kende til og
anvende persistens længde, linking, twisting, foldning.
-
Vide hvad biologiske membraner består af, typiske membran
formationer, og hvor man typisk møder membraner i levende
organismer. Desuden skal den studerende kunne forstå og anvende
termodynamiske begreber som kemisk potentiale, gibbs fri energi,
entropi i
forbindelse med membraner. Kende og udlede sammenhængen mellem et
membranproteins konformation og trykket i membranen.
-
Have basalt kendskab til biologisk energi. Herunder kende til
energi forbrænding i organismer,
respiration, fotosyntese, og ATP syntese.
-
Vide hvordan forskellige organismer bevæger sig. F.eks. bakterie
bevægelser, molekylærer
motorer (både rotation og translation), muskelsammentrækninger.
-
At forstå hvorledes membraner kan elektrisk eksiteres,kunne
udlede og nedskrive de mest væsentlige formler for mobilitet af
ioner over membraner og membran potentialer.
Kendskab til nerve impuls udbredelse, hvilket indebærer at udlede
og anvende
formler heromkring.
-
Generelt at kunne nedskrive fysisk formalisme omkring biologiske
systemer, opstille modeller, som forklarer aspekter af biologiske
systemer. Kunne anvende disse modeller til at foretage
kvantitative forudsigelser vedr. biologiske systemer.
Karakteren 12 gives for præstationen, hvor studenten på overbevisende måde har demonstreret selvstændighed, overblik og indsigt i detaljerne svarende til ovennævnte målbeskrivelser.
Karakteren 2 gives for den usikre præstation, hvor studenten kun lige klarer det nødvendige minimum af de anførte målbeskrivelser.
|
| Lærebøger: |
BIOPHYSICS An Introduction by Rodney Cotterill |
| Tilmelding: |
Tilmelding foregår på Selvbetjeningen i perioden 15. november - 1. december.
|
| Faglige forudsætninger: |
Mekanik samt første kursus i termodynamik/statistisk fysik |
| Formelle krav: |
Ingen. |
| Eksamensform: |
Mundtlig eksamen med karakterer efter 7-trins skalaen. Intern censur.
Reeksamen: Samme som ordinær eksamen. |
| Eksamen: |
Mundtlig prøve d. 19. juni 2013.
Reeksamen: Mundtlig prøve d. 21. august 2013. |
| Kursus hjemmeside: |
 |
| Undervisnings- sprog: |
Kun dansk
|
| Sidst redigeret: |
29/10-2012 |