Ders Öğretim Planı
Dersin KoduDersin AdıDersin TürüYılYarıyılAKTS
300001062015BİYOFİZİKZorunlu113
Dersin Seviyesi
Lisans ve Yüksek Lisans
Dersin Amacı
Biyolojik yapı ve işleyişleri fizik biliminin ışığında incelemek ve hastalıkların tanı-tedavisinde fizik yasalarından yararlanmaktır.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Assoc. Prof. Dr. Erdal Binboğa
Öğrenme Çıktıları
1Statik, dinamik, kinematik konularını tanıyabilme
2Enerji, iş ve güç kavramlarını yorumlayabilme
3Esneklik-elastiklik konularını kavrayabilme
4Termodinamik yasalarını değerlendirebilme
5Termodinamik yasalarını metabolik olaylarda kullanabilme
6Hidrostatik, hidrodinamik kavramlarını yorumlayabilme
7Temel elektrik kavramlarını açıklayabilme
8Biyopotansiyelleri kavrayabilme ve ifade edebilme
9Moleküler bağları tanıyabilme ve moleküler etkileşimleri açıklayabilme
10Biyolojik zarları kavrayabilme, biyofiziksel açıdan yorumlayabilme
11Vücut sıvıları, difüzyon, ultrafiltrasyon, hemodiyaliz kavramlarını anlayabilme
12Vücut sıvılarında asit baz dengesini yorumlayabilme ve tartışabilme
13Taşınım sistemlerini ve moleküler pompaları açıklayabilme
14Radyasyonu kavrayabilme, radyasyonun biyolojik etkilerini ve radyasyondan korunmayı tartışabilme
Öğrenim Türü
Örgün Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Fiziğin temel konuları olan mekanik, termodinamik ve elektriğe giriş yapıldıktan sonra bunların biyolojik yapılardaki uygulamaları anlatılacak, biyolojik olayların bu temel konuların ışığı altında incelenmesi sağlanacaktır. Moleküler bağlar ve etkileşimler işlenecek, biyolojik zarlar biyofiziksel olarak değerlendirilecektir. Vücut sıvıları geniş olarak ele alınıp, bu sıvılardaki asit-baz dengesi işlenecek, asit-baz dengesini sağlayan mekanizmalardan bahsedilecektir. Son olarak radyasyon fiziğine giriş yapılacak ve radyasyonun biyolojik etkileriyle, radyasyondan korunma yöntemleri anlatılacaktır.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
HaftaTeorikUygulamaLaboratuvar
1Mekanik büyüklükler Statik: I. ve III. Newton yasaları Dinamik: II. Newton yasası Kinematik: Lineer ve açısal hareket
2Enerji, iş ve güç: Gravitasyonel potansiyel enerji, elastik potansiyel enerji, kinetik enerji Enerjinin başka türleri ve birimleri Enerjinin korunumu ilkesi
3Biyolojik sistemlerle ilgili enerji problemlerine örnekler Esneklik, elastiklik kavramları Stres, strain ve elastiklik modülüsü
4Termodinamik yasaları Entalpi, Hess yasası, entropi, serbest enerji, spontanlık, bağlaşık reaksiyonlar Elektron transferinin serbest enerji değişikliği: Redoks potansiyelleri, standart potansiyeller, biyokimyasal redoks reaksiyonları, oksidatif fosforilasyonun mekanizması
5Metabolizmanın evreleri, glikozdan enerji üretilmesi, anaerobik ve aerobik yollar, oksidasyon enerjisinin ATP enerjisine dönüştürülmesi, elektron taşıma zinciri reaksiyonları
6Hidrostatik basınç: Manometreler, kan basıncı, akışkanlar içindeki basınç Hidrodinamik: Akış hızı, debi, akışkan basıncı ve kinetik enerjisi, Bernouilli yasası Newtoniyen ve Newtoniyen olmayan sıvılar, Poiseuille yasası Sistemik kan dolaşımının toplam direnci, düzgün ve girdaplı akış rejimleri
7Ara Sınav
8Elektrik akımı ve direnç, Ohm yasası, elektromotiv kuvvet ve elektrik devreleri, direnç devreleri, Kirchoff yasaları, potansiyometre devresi, Wheatstone köprüsü devresi Elektrik akımı çeşitleri ve elektrik akımının canlı dokuya etkisi Elektronik: Kapasitörlerde alternatif akım, endüktörlerde alternatif akım Transdüserler: Biyosensörler, absorbsiyon spektrofotometresi Elektrik devrelerinde kapasitörler
9Manyetik alan: Faraday yasası, manyetik debiölçer Diyamanyetik, paramanyetik ve ferromanyetik maddeler Paramanyetik oksijen analizörü Biyopotansiyeller: Temel kavramlar, Nernst denklemi, zar dinlenme potansiyeli, aksiyon potansiyeli, zar iletkenliği Klinik açıdan önem taşıyan biyopotansiyeller
10Moleküler bağlar: Elektrovalans ve iyonik bağ, kovalans, koordine bağ Zayıf etkileşimler: Van der Walls kuvvetleri, iyon-dipol, dipol-dipol çekimi, hidrojen bağı, London dispersiyon kuvvetleri, itme kuvvetleri, etkileşimlere kantitatif yaklaşım
11Biyolojik zarlar: Lipid çift tabakaları Biyolojik zar modelleri: Lipid ve protein mobilitesi Biyolojik zarların asimetrik yapısı (protein asimetrisi ve lipid sınıfı asimetrisi)
12Vücut sıvı kompartımanları: Sıvı kompartımanlarının dilüsyon prensibi yöntemleri ile belirlenmesi, çözeltilerin kolligatif özellikleri: Ozmotik basınç Membranlardan diffüzyon, ultrafiltrasyon, hemodiyaliz Diyalizörler: Klirens, diyalizans
13Vücut sıvılarında asit baz dengesi: pH kavramı, tamponlar, H+ konsantrasyonunu sabit tutan fizyolojik mekanizmalar
14Taşınım sistemleri ve metabolik enerjinin aktif taşınımda kullanılması: Difüzyon, aktif ve pasif taşınım Moleküler pompalar ve değiştiriciler: Sodyum/potasyum pompası, kalsiyum pompası Glikozun, aminoasitlerin aktif taşınımı, bakterilerdeki aktif taşınım sistemleri, biyolojik zarların iyon geçirgenliğini etkileyen farmakolojik ajanlar
15Radyasyonların sınıflandırılması: İyonizan ve non-iyonizan radyasyonlar, radyoaktivite ve partiküler radyasyonlar, yapay radyoaktivite Radyasyon kaynakları Nükleer bozunma: Fiziksel, biyolojik ve etkin yarı-ömürler, spesifik aktivite Radyasyon miktarı ve dozu, doz birimleri İnsan sağlığı ve çevre açısından önem taşıyan radyonüklidler
16Final Sınavı
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
Yok
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
Yarıyıl (Yıl) İçi EtkinlikleriAdetDeğer
Ara Sınav1100
TOPLAM100
Yarıyıl(Yıl) Sonu EtkinliklerAdetDeğer
Final Sınavı1100
TOPLAM100
Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri40
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri60
TOPLAM100
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ara Sınav111
Final Sınavı111
Derse Katılım14228
Bireysel Çalışma14114
Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma11515
Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma12020
Okuma14114
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat)93
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21
ÖÇ1                     
ÖÇ2                     
ÖÇ3                     
ÖÇ4                     
ÖÇ5                     
ÖÇ6                     
ÖÇ7                     
ÖÇ8                     
ÖÇ9                     
ÖÇ10                     
ÖÇ11                     
ÖÇ12                     
ÖÇ13                     
ÖÇ14                     
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek
 
Ege University, Bornova - İzmir / TURKEY • Phone: +90 232 311 10 10 • e-mail: intrec@mail.ege.edu.tr