biyofizik - Ufuk Üniversitesi

DERS ADI
BİYOFİZİK
BÖLÜMÜ
Yarıyıl
Teori/Ders
Anlatımı
2
Ders
Sorumluları
Ders Dili
Zorunlu/
Seçmeli
Ön Koşul
Dersin
Tanımı
Dersin Amacı
Hedeflenen
Kazanımlar
Dersin Gidişatı
72
Eğitim Öğretim Yöntemleri
Seminerler/
Proje/Alan
Uygulama Lab.
Çalışma
Çalışması
Grupları
36
15
TEMEL TIP BİLİMLERİ
Krediler
Diğer*
Toplam
Kredi
AKTS
Kredisi
87
210
5
7
Prof. Dr. Ferit PEHLİVAN
Türkçe
Zorunlu
Canlılık süreçlerinin fizik ilke, yasa ve kavramları ile incelenmesi ve açıklanması
Biyolojik olayların temelinde fizik, kimya ve fizikokimyasal olayların yattığının kavranması
Biyolojik olayların açıklanmasında fizik, kimya yasalarının kullanılması alışkanlığının kazanılması
Hafta
KONULAR
01
I: Biyofiziğe giriş. Biyofiziğin kapsamı ve dalları. Açık sistemler olarak canlı varlıklar.
02
II: Moleküler biyofiziğin temel kavramları. Molekül bağları. Su ve önemi. Proteinler.
03
III: Biyoenerjetik. Termodinamik yasaları. Entropi. Gibbs serbest enerjisi. Reaksiyon kinetiği.
04
IV: Hücre biyofiziği. Zarların yapı ve işlevi. Taşınım mekanizmaları. Dinlenim durumu..
05
IV: Hücre biyofiziği. Zar potansiyeli. Kanal proteinleri. Zar elektriksel modelleri.
06
V: Aksiyon Potansiyeli. Pasif zar modeli ve Kablo teorisi.
07
V: Aksiyon Potansiyeli. Aktif zar iletkenliği ve aksiyon potansiyeli. Voltaj kenetleme tekniği.
08
VI. İyon kanalları. Patch-kenetleme tekniği. Voltaj bağımlı iyon kanalları.
09
VII. Bileşik Aksiyon Potansiyeli. Sinir liflerinin karakteristikleri. Hacim iletkeninde potansiyeller.
10
VIII: Sinaptik iletim. Elektriksel ve kimyasal sinapslar. Nöronal integrasyon.
11
IX. Biyolojik kontrolün temel ilkeleri. Temel Kontrol teorisi. Geribesleme mekanizması.
12
X: Elektroansefalografinin biyofizik temelleri. EEG dalga karakteristikleri. Uyarılmış Potansiyeller.
13
XI. İskelet Kası. Elektromiyografi ve kasılma. Hill Denklemi.
14
XII: Elektrokardiyografi. Kalp hücrelerinde iyonik akımlar. Kalp dipolü ve Einthoven Üçgeni.
15
XIII. Ölçme va kayıt cihazları. Ossiloskop ve rekorder.
16
XIII. Ölçme va kayıt cihazları. Sinyal işleme. Gürültü ve filtreleme. Sayısal işleme.
17
XIV. Biyoelektrik uygulama cihazları. Elektrik akımının biyolojik etkileri. Elektrik güvenliği.
18
XV. Dolaşım biyofiziği. Hidrostatik faktör. Viskosluk. Poiseuille Yasası.
19
XV. Dolaşım Biyofiziği. Laplace Yasası ve genişleyebilirlik. Kalp çevrimi. Basınç ve akış ölçümleri.
20
XVI. Solunum Biyofiziği. Gaz Yasaları. Yüzey gerilim ve alveol mekaniği. Gaz akışı.
21
XVI. Solunum Biyofiziği. Kompliyans ve direnç. Solunum işi. Akciğer kvpasiteleri.
22
XVII. Duyu. Duyu hücrelerinde çevrim. Psikofizik. Weber-Fechner Yasası.
23
XVIII. Görme. Işık ve görüntü oluşumu. Gözün kırma kusurları. Uyum. Pupilla işlevleri.
24
XVIII. Görme. Görme keskinliği ve Çözme gücü Fotoreseptörler ve çevrim. Renkli görme.
25
XIX. İşitme. Ses ve işitme. Sesin duyusal özellikleri. Şiddet ve frekans ayrımı.
26
XX. İnformasyon teorisi ve biyoloji. İnformasyonun depolanması. Kanal kapasitesi ve duyular.
27
XXI: Radyasyon Biyofiziği. Elektromagnetik dalgalar. Laser, radyoaktiflik ve ultrases.
28
XXII. Moleküler biyofizik yöntemler. Spektreskopi ve diğer biyomolekül belirleme yöntemleri.
29 XXIII. Tıbbi Görüntüleme. X ışınları görüntüleme, bilgisayarlı tomografi, Pozitron salma tomografisi.
30
Değerlendirme
Ölçütleri
XXIII. Magnetic resonans görüntüleme. Ultrases görüntüleme. Doppler Yöntemleri. Ekokariyografi.
Yüzde
(%)
Kısa Sınavlar
30
Ödevler
Uygulamalar
10
Laboratuar
10
Projeler/ Alan Çalışması
Seminerler/ Çalışma Grupları
10
Dönem Sonu Sınavı
40
Diğer (Katılım, kütüphane çalışması, vb.)
Pehlivan, Ferit: Biyofizik. 2. Baskı., Ankara: Hacettepe-Taş Kitabevi, 1997
Pehlivan, Ferit: Biyofizik Pratik Notları ve Raporları, Ankara: Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi ANTIP A.Ş.
Yayınları, 1996.
Dersin Kitabı Glazer, Roland: Biophysics, 4th ed., Springer-Verlag, 2001.
Hille, Bertil: Ionic Channels of Excitable Membranes, 2nd ed., Sinauer,1992.
ve/veya
Aidley, David J., Stanfield, Peter R.: Ion Channels: Molecules in Action. Cambridge University Press, 1996.
Kaynaklar
*Ödevler, alan gezileri, kütüphane araştırması, internet uygulamaları, ders dışı okuma vb.
DEPARTMENT OF
Semester
2
Teaching Staff
Theory/
Lectures
72
TEaching and Learning Methods
Practical Lab. Projects/
Seminar/
Activity
Work Field Work workshops
36
15
Credits
Others*
Total
Credits
87
210
5
ECTS Credits
7
Profesor Ferit PEHLİVAN
Ders Dili
Turkish
Compulsory or
Compulsory
Elective
Prerequisites
Description
The study and explanation of the living processes by physical principles, laws and concepts.
Objectives
To comprehend that the physical and chemical facts lie under the biological phenomena.
Learning
Be habited using physcal and chemical principles and laws in order to explain biological phenomena.
Outcomes
Course Outline Week
I: Introduction to Biophysics. Scope and Branches of Biophysics. Living Things as Open Systems
01
02
II: Basic Concepts of Molecular Biophysics. Molecular Bonds. Water and Its Importance. Proteins.
03
III: Bioenergetics. Laws of Thermodynamics. Entropi. Gibbs Free Energy. Kinetics of reactions.
04 IV: Cellular Biophysics. Structure and functions of membranes. Transport mechanisms. Resting state.
05
IV: Cellular Biophysics. Membrane Potential. Channel proteins. Electrical models of the membranes.
06
V: Action Potential. Passive Membrane Model and Core-Conductor Theory
07
V: Action Potential. Active Membrane Conductance and Action Potential. Voltage Clamp.
08
VI. Ion Channels. Patch Clamps. Voltage dependent ion channels.
9 VII: Compound Action Potentials. Characteristics of Nerve Fibres. Potentials in Volume Conductors.
10
VIII: Synaptic Transmission. Electrical and Chemical Synapse. Neuronal Integration.
11
IX. Basic Principles of Biological Control. Basics Control Theory. Feedback mechanesms.
12 X: Biophysical Basis of Electroancephalography. Characteristics of EEG waves. Evoked potentials.
13
15
XI. Skeletal Muscle. Electromyography and contraction. Hill Equation.
XII: Basis of Electrocardiography. Ionic currents in cardiac cells. Heart dipole and Einthoven
Triangle.
XIII. Measuring and Recording devices. Oscilloscopes and recorders.
16
XIII. Measuring and Recording devices. Signal processing. Noises and filters. Digital Processing.
17
XIV. Bioelectric Application Devices. Biological Effects of Electric Current. Electrical Safety.
14
18
XV. Biophysics of Circulation. Hydrostatic Factor. Viscosity. Poiseuille Law.
19 XV. Biophysics of Circulation. Laplace law and distensibility. Heart cycle. Measuring pressure and flow.
20
XVI. Biophysics of Respiration. Gas laws. Surface Tension and Alveolar Mechanics. Flow of gases.
21
XVI. Biophysics of Respiration. Compliances and resistances. Work of respiration. Lung capacities.
22
XVII. Sensation. Prninciples of transduction in sensorial cells. Psychophysics. Weber-Fechner law.
23 XVIII. Vision. Light and image formations. Refractive errors of eye. Accomodation. Pupilla functions.
24
XVIII. Vision. Visual acuity and resolution. Photoreceptors and Transduction. Color vision.
25
XIX. Hearing. Sound and Hearing. Attributes of Sound. Intensity and frequency discrimination.
26
XX. Information Theory and Biology. Storage of Information. Channel capacity and senses.
27
XXI: Radiation Biophysics. Electromagnetic Waves, Lasers, Radioactivity and Ultrasound.
28 XXII. Methods of Molecular Biophysics. Spectroscopy and other methods to Identify Biomolecules.
29
XXIII. Medical Imaging. X Ray imaging. Computed Tomography. Positron Emission Tomography.
30
Assessment
XXIII. Magnetic Resonance Imaging. Ultrasound imagings. Doppler methods. Ekocardiography.
Mark (X) if
Percentage
present
(%)
Mid-Terms
30
Quizes
Homeworks/ Term papers
Applications
10
Lab Works
10
Projects/ Field Work
Seminars/Workshops
Finals
10
40
Others (Attendance, library works, vb.)
Pehlivan, Ferit: Biyofizik. 2. Baskı., Ankara: Hacettepe-Taş Kitabevi, 1997
Pehlivan, Ferit: Biyofizik Pratik Notları ve Raporları, Ankara: Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi ANTIP A.Ş.
Yayınları, 1996.
Glazer, Roland: Biophysics, 4th ed., Springer-Verlag, 2001.
Hille, Bertil: Ionic Channels of Excitable Membranes, 2nd ed., Sinauer,1992.
Aidley, David J., Stanfield, Peter R.: Ion Channels: Molecules in Action. Cambridge University Press, 1996.
References
* Homeworks, field trips, library research, internet applications, extracurricular activities/ readings, etc.