Podstawy fizyki transportu w układach biologicznych
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 3900-1PF |
Kod Erasmus / ISCED: |
12.1
|
Nazwa przedmiotu: | Podstawy fizyki transportu w układach biologicznych |
Jednostka: | Wydział Medyczny |
Grupy: |
Przedmioty podstawowe dla I roku studiów kierunku lekarskiego |
Punkty ECTS i inne: |
1.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Rodzaj przedmiotu: | fakultatywne |
Tryb prowadzenia: | w sali |
Skrócony opis: |
Wykład "Podstawy fizyki transportu w układach biologicznych" wprowadza studentów w podstawowe zasady transportu w biologii. Omawiane są m.in. ruch cząstek, transport przez błony, transport płynów, elektrofizjologia, transport energii oraz zastosowanie fizyki w badaniu układów biologicznych. Celem wykładu jest poszerzenie wiedzy studentów na temat procesów transportu w organizmach żywych. |
Pełny opis: |
Wykład "Podstawy fizyki transportu w układach biologicznych" ma na celu zapoznanie studentów z fundamentalnymi zasadami i mechanizmami związanymi z transportem w kontekście biologii. Fizyka transportu odgrywa kluczową rolę w zrozumieniu procesów zachodzących w organizmach żywych, od ruchu cząsteczek w komórkach po transport substancji przez błony biologiczne. Podczas wykładu studenci zostaną wprowadzeni w podstawowe pojęcia i definicje związane z fizyką transportu w układach biologicznych. Omówione zostaną różne rodzaje ruchu cząstek, w tym ruch Browna i dyfuzja. Będzie również poruszany temat modelowania ruchu cząstek w układach biologicznych. Kolejnym ważnym tematem będzie transport przez błony biologiczne. Studenci dowiedzą się o strukturze i funkcji błon komórkowych oraz zrozumieją, jak dyfuzja i transport aktywny odgrywają rolę w przemieszczaniu substancji wewnątrz komórek i międzykomórkowo. Omówione zostaną również procesy transportu pęcherzykowego. Wykład skupi się również na transporcie płynów w układach biologicznych. Studenci będą mieć okazję zapoznać się z pojęciami przepływu laminarnego i turbulentnego, a także z równaniami Naviera-Stokesa. Zostaną omówione przykłady transportu płynów w naczyniach krwionośnych oraz techniki modelowania przepływu krwi. Elektrofizjologia układów biologicznych będzie kolejnym istotnym zagadnieniem omawianym podczas wykładu. Studenci dowiedzą się o potencjałach elektrycznych w komórkach i transporcie jonów przez kanały jonowe. Będzie również omówiony potencjał czynnościowy. Transport energii w układach biologicznych oraz termodynamika w biologii będą kolejnymi tematami wykładu. Studenci zrozumieją, jak energia jest transportowana w organizmach i jak zachowuje się homeostaza termiczna. Podczas wykładu zostaną również przedstawione zastosowania fizyki w badaniu układów biologicznych, takie jak techniki obrazowania, mikroskopia i spektroskopia. Przykłady badań i eksperymentów związanych z fizyką transportu w układach biologicznych będą również omawiane. Wykład "Podstawy fizyki transportu w układach biologicznych" ma na celu uświadomienie studentom, jak ważna jest wiedza z dziedziny fizyki w badaniu i zrozumieniu procesów zachodzących w organizmach żywych. Przez zgłębianie zasad transportu w układach biologicznych studenci będą mieć możliwość lepszego zrozumienia różnorodnych aspektów biologii i medycyny. |
Literatura: |
S. Przestalski, Wstęp do biofizyki E. Ackerman, Zarys biofizyki S. Przestalski, Elementy fizyki, biofizyki i agrofizyki J. Ginter, Fizyka 4 A. Molski, Wprowadzenie do kinetyki chemicznej W. Demtroder, Fizyka doświadczalna F. Jaroszyński, Biofizyka oraz dodatkowe pozycje anglojęzyczne: P. Nelson, Physical Models of Living Systems G.A. Truskey, F. Yuan, D.F. Katz, Transport Phenomena in Biological Systems dodatkowo wykładowca będzie udostępniał adekwatne fragmenty innych pozycji, artykuły naukowe itp. w miarę potrzeb. |
Efekty uczenia się: |
B.W5 Student zna i rozumie prawa fizyczne opisujące przepływ cieczy i czynniki wpływające na opór naczyniowy przepływu krwi B.U1 Student potrafi wykorzystywać znajomość praw fizyki do wyjaśnienia wpływu czynników zewnętrznych, takich jak temperatura, przyspieszenie, ciśnienie, pole elektromagnetyczne i promieniowanie jonizujące, na organizm i jego elementy K_K7 Student jest gotów do korzystania z obiektywnych źródeł informacji Osiągnięcie w/w efektów oznacza: 1. Zrozumienie podstawowych zasad fizyki transportu w kontekście biologii: Studenci będą mieli pełne zrozumienie podstawowych pojęć, definicji i zasad związanych z fizyką transportu w układach biologicznych. Będą w stanie opisać różne rodzaje ruchu cząstek, zrozumieć procesy transportu przez błony biologiczne, poznać mechanizmy transportu płynów, elektrofizjologię i transport energii w układach biologicznych. 2. Zdolność do analizy i interpretacji danych związanych z transportem w układach biologicznych: Studenci będą w stanie analizować dane eksperymentalne, modele matematyczne i wyniki badań związanych z transportem w układach biologicznych. Będą w stanie formułować wnioski i wyciągać odpowiednie informacje na temat procesów transportu w biologii. 3. Umiejętność zastosowania fizyki w badaniu układów biologicznych: Studenci będą w stanie zastosować poznane zasady i metody fizyki transportu do badania układów biologicznych. Będą mieli świadomość możliwości zastosowania technik obrazowania, modelowania i innych narzędzi fizyki w badaniach biologicznych i medycznych. 4. Zrozumienie interdyscyplinarnego charakteru fizyki transportu w biologii: Studenci będą zdolni do doceniania i rozumienia interdyscyplinarnego charakteru fizyki transportu w kontekście biologii. Będą świadomi, jak fizyka łączy się z biologią, medycyną i innymi dziedzinami, aby lepiej zrozumieć i wyjaśnić procesy transportu w organizmach żywych. 5. Rozwinięcie umiejętności krytycznego myślenia: Studenci będą rozwijać umiejętność analizowania, oceniania i krytycznego myślenia na temat procesów transportu w układach biologicznych. Będą potrafili zadawać pytania, formułować hipotezy, analizować dane i wyciągać wnioski, co przyczyni się do rozwinięcia ich umiejętności badawczych. 6. Przygotowanie do dalszych studiów i kariery zawodowej: Studenci będą mieć solidne podstawy z zakresu fizyki transportu w układach biologicznych, co przygotuje ich do dalszych studiów lub pracy zawodowej w dziedzinach związanych z biologią, medycyną, biofizyką, badaniami medycznymi, farmacją czy bioinżynierią. Efekty uczenia się te mają na celu zapewnienie studentom wiedzy, umiejętności i narzędzi niezbędnych do zrozumienia, badania i wykorzystania procesów transportu w układach biologicznych w kontekście biologii, medycyny i innych dziedzin naukowych. |
Metody i kryteria oceniania: |
Podczas wykładu przeprowadzone będzie kilka (3-5) krótkich sprawdzianów w postaci testu, obejmujących materiał wykładu. Ocena końcowa będzie zaproponowana w oparciu o wynik testów. |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)
Okres: | 2023-10-01 - 2024-01-28 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
WYK
|
Typ zajęć: |
Wykład, 15 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Maciej Lisicki | |
Prowadzący grup: | Maciej Lisicki | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.