Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования Московской области «Международный

университет природы, общества и человека «Дубна»

(университет «Дубна»)

Факультет естественных и инженерных наук

Кафедра биофизики

УТВЕРЖДАЮ

проректор по учебной работе _С.В. Моржухина «_»_2011 г.

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Введение в радиационную биофизику (наименование дисциплины) по направлению 140800 – ядерные физика и технологии (№, наименование направления, специальности) Форма обучения: очная Уровень подготовки: бакалавр Курс (семестр): 1 (1) г. Дубна, 20 г.

Автор программы:

д. б. н. Борейко А.В., кафедра Биофизики /_ / Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 140800 - Ядерные физика и технологии (код и наименование направления подготовки (специальности)) Программа рассмотрена на заседании кафедры Биофизики Протокол заседания № _ от «» 2011 г.

Заведующий кафедрой д.б.н. профессор /_/ Красавин Е.А.

Рецензент:

/_/ (подпись)

СОГЛАСОВАНО

Декан факультета ЕиИН к.ф.-м. наук /_/ Деникин А.С.

Руководитель библиотечной системы / _ / Черепанова В.Г.

(подпись) 1. Выписка из федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 140800 Ядерные физика и технологии (квалификация (степень) «бакалавр»).

Код УЦ ООП Учебные циклы и Трудоемкость Перечень Коды проектируемые дисциплин для формируемых (экзаменные результаты их единицы) разработки компетенций освоения примерных программ, а также учебников и учебных пособий Б2.В.ОД.9 иметь знания Радиационная ОК- 5, основных понятий биофизика ОК- радиационной ПК- биофизики и ПК- способность их ПК- использовать при ПК- дальнейшем ПК- обучении на ПК- специальных курсах; ПК- ПК- 2. Целями освоения дисциплины «Введение в радиационную биофизику» являются:

ознакомление студентов-биофизиков с основными проблемами радиационной знакомство с физическими основами действия ионизирующих излучений на биологические объекты;

знакомство студентов с количественными принципами радиобиологии, связывающих биологические эффекты с дозой излучения;

освещение связей основных разделов радиационной биофизики с проблемами радиобиологии.

Задачами курса являются:

1) создание единой картины, отражающей всю последовательность реакций, приводящих к лучевому поражению;

2) построение необходимой базы для последующего изучения различных разделов этой дисциплины в специализированных курсах: радиобиологии, радиационной генетики, повреждения и репарации ДНК, молекулярной биологии, цитогенетики, молекулярной генетики и других дисциплин.

3. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата:

Дисциплина «Введение в радиационную биофизику» является базовай частью естественнонаучного цикла.

Курс «Введение в радиационную биофизику» входит в учебный план подготовки бакалавров по направлению 140800 – «Ядерные физика и технологии» и изучается студентами в первом семестре. Настоящий курс направлен на усвоение студентами первого семестра обучения основных понятий радиационной биологии, которые детально будут изучаться студентами 7-10 семестров в специальных курсах «Общая радиобиология», «Повреждение и репарация ДНК», «Радиационная генетика», «Охрана окружающей среды», «Надежность технических систем и управление риском». В ходе лекционных и семинарских занятий студентами будут усваиваться основные положения, касающиеся взаимодействия различных типов излучений с веществом, устройство живой клетки и генетических структур, механизмы генетического кода, особенности реакции живых клеток на лучевое воздействие. Важным разделом курса являются вопросы формирования лучевых повреждений ДНК и механизмы их репарации. Эти базовые положения радиационной биологии являются необходимыми при усвоении материала, касающегося механизмов возникновения и развития различных форм лучевой болезни, формирования е отдалнных последствий – старения организма, возникновения раковых заболеваний, развития катаракты и других последствий облучения, применения ионизирующих излучений в клинике лучевой терапии рака. Усвоенный в начале университетского образования курс «Введение в радиационную биофизику» является необходимым условием дальнейшего успешного обучения по данной специальности на старших курсах.

4. Компетенции студента, формируемые в результате освоения дисциплины:

Общекультурные:

- уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

- понимать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8).

Общенаучные:

- обладать способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности (ПК-2);

- обладать способностью использовать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования, современные компьютерные технологии и базы данных в своей предметной области (ПК-4);

- обладать способностью проводить математическое моделирование процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований (ПК-5);

- обладать способностью использовать технические средства для измерения основных параметров объектов исследования, к подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-7).

Общепрофессиональные:

- уметь использовать методы расчта миграции радионуклидов в окружающей среде, оценивать дозы внутреннего облучения (ПК-34);

- иметь способность к подготовке и анализу исходных информационных данных для расчта биологических защит и проведения мероприятий по радиационной безопасности (ПК-35);

- проявлять готовность к оценке последствий облучения персонала и населения при работе предприятия и установок в норме, при проектных и запроектных авариях (ПК-37);

- иметь способность проводить разъяснительную работу о безопасности деятельности предприятия и санитарно-гигиенического состояния окружающей среды (ПК-43).

знать основные понятия взаимодействия излучений различной природы с живыми системами;

первичных повреждений ПК-35 С9, С10, С11, С12, Л3, Д7, Д8, Д9, Д10, структуры молекулы ДНК и ПК-37 Л4, Л5, Л6, Л7, Л8, Л9, Д11, Д искусственной модификации ПК-35 экзамен лучевого поражения клеток; ПК- характеризовать периоды ПК-34 С15, Л12, Л13, экзамен Д острой лучевой болезни; ПК- применении ионизирующих ПК- излучений в медицинских ПК- характеризовать биологическое действие ПК- ионизирующих излучений на ПК- разных уровнях организации ПК- умения:

происходящие на каждом ПК-5 занятия (во время этапе «размена энергии» ПК-34 защиты), экзамен излучения в живой системе, ПК- описывать эти этапы в ПК- терминах молекулярных изменений различных библиотек Демонстрировать Демонстрировать письменного выражения мыслей на русском языке Проявлять инициативность. ПК-7 Все семинарские С1-С16, Д1-Д применение:

применять знания, ПК-4 Все практические работы (во С1-С16, Д1-Д полученные при ПК-5 время защиты), экзамен биофизику», для ПК- обоснованного ответа анализ:

Результат обучения компетенция Образовательная Вид задания вычленять главное (анализ информации) Оценка первичных процессов лучевого ПК- поражения, протекающих с ПК- момента возникновения ПК- возбужденных атомов и молекул ПК- до появления видимых структурных и функциональных изменений.

5. Структура и содержание дисциплины «Введение в радиационную биофизику»:

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 экзаменных единиц 197 часов.

предмет радиационной биофизики;

излучений. Механизмы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом;

Л2 Виды ионизирующих излучений.

Механизмы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом.

устройство живой клетки;

ДНК – носитель генетической информации;

Л4 ДНК – носитель генетической ДНК – чувствительная мишень роль репарации ДНК в поддержании стабильности генетического материала;

стабильности генетического материала.

летальное действие ионизирующих излучений;

Л7 Летальное действие ионизирующих Л8 Кривые «доза-эффект» - кривые мутагенное действие ионизирующих излучений;

Л9 Мутагенное действие ионизирующих модификация лучевого поражения. Кислородный Л10 Модификация лучевого поражения.

Радиопротекторы и радиосенсибилизаторы;

Л11 Радиопротекторы и радиосенсибилизаторы.

действие радиации на организм. Лучевая болезнь;

Л12 Радиочувствительность тканей организма и радиочувствительность отдельных Л13 Острая лучевая болезнь.

отдаленные эффекты облучения;

Л14 Отдаленные эффекты облучения.

применение ионизирующих излучений в медицине;

Л15 Применение ионизирующих излучений в радиация и космос;

Л16 Космическая радиобиология.

Л17 Космические источники ионизирующих С2 Механизмы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. С3 Устройство живой клетки. Структура ДНК. Репликация ДНК. Генетический Механизмы репарации ДНК. Эксцизионная репарация.

Механизмы репарации ДНК. SOS-репарация.

Летальное действие ионизирующих излучений на клетки.

Роль репарации в радиочувствительности клеток.

Мутагенное действие ионизирующих излучений на клетки.

Модификация лучевого поражения. Кислородный эффект.

Лучевая болезнь. Отдаленные эффекты облучения.

Прочтение раздела «Введение» Учебного пособия1 (УП) Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП.

Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП.

Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП.

Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП.

Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП.

Д10 Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП. Д11 Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП. Д12 Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП. Д13 Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП. Д14 Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП. Д15 Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП. Д16 Прочтение соответствующего теме семинара раздела УП. Содержание учебного материала Раздел 1. Предмет радиационной биофизики.

Место биофизики в естествознании. Задачи биофизики. Радиационная биофизика как специальная область биофизики. Радиационная биофизика и радиобиология.

Актуальность исследования биологического действия ионизирующих излучений.

Основная задача радиационной биофизики. Основной радиобиологический парадокс.

Основные этапы развития радиационной биофизики.

Раздел 2. Виды ионизирующих излучений. Механизмы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом.

Ионизирующие излучения. Электромагнитные и корпускулярные излучения.

Основные механизмы взаимодействия рентгеновского излучения и -квантов с веществом (фотоэффект, эффект Комптона, образование электронно-позитронных пар).

Корпускулярные излучения. Прямо и косвенно ионизирующие излучения. Частицы, получаемые от естественных и искусственных радиоактивных источников. Механизм передачи энергии заряженных частиц. Проникающая способность излучений. Плотность ионизации. Линейная передача энергии. Редко- и плотноионизирующие излучения.

Кривая Брэгга.

Раздел 3. Устройство живой клетки.

Клетка – основная единица жизни. Формирование клеточной теории (исторический аспект). Многообразие клеток. Две ступени организации клеток – прокариотические и эукариотические. Основные элементы клетки.

Клеточная мембрана. Строение. Функции.

А.В. Борейко. Введение в радиационную биофизику. Университет «Дубна»: Учебное пособие,, 2006, 79 с.

Цитоплазма. Биохимический состав. Основные компоненты. Эндоплазматическая сеть. Рибосомы. Митохондрии. Аппарат Гольджи. Лизосомы. Пластиды. Включения.

Вакуоли.

Клеточное ядро. Ядро – носитель генетической информации. Ядерная мембрана.

Хроматин. Функции ядра. Ядрышко.

Клетки прокариот. Основные элементы. Клеточная стенка. Жгутики. Ворсинки.

Капсула. Мезосомы. Нуклеоид.

Особенности строения эукариотических и прокариотических клеток.

Раздел 4. ДНК – носитель генетической информации.

Структура хромосом. Аминокислоты и нуклеотиды – как структурные единицы белков и ДНК. Исторический аспект создания модели строения ДНК.

Рентгеноструктурный анализ и рентгенограмма Р. Франклин. Открытие структуры ДНК Дж. Уотсоном и Ф. Криком.

Репликация ДНК. Полуконсервативный, консервативный, дисперсный механизм репликации. Модель Дж. Уотсона и Ф. Крика.

Генетический код. Гипотеза Г. Гамова. Основные свойства генетического кода.

Особенности генетической структуры прокариотических и эукариотических клеток.

Раздел 5. ДНК – чувствительная мишень клетки.

Эксперименты Орда, Даниели и Зеркла по сравнению радиочувствительности ядра и цитоплазмы клетки. ДНК – уникальная структура клетки. Прямое действие ионизирующей радиации. Косвенное действие ионизирующей радиации. Свободные радикалы. Радиолиз воды.

Основные типы повреждений ДНК. Однонитевые разрывы ДНК. Двунитевые разрывы ДНК. Сшивки ДНК-ДНК, ДНК-белок. Повреждения оснований.

Раздел 6. Роль репарации ДНК в поддержании стабильности генетического материала.

Основные механизмы репарации ДНК. Дорепликативная репарация.

Фотореактивация. Репарация однонитевых разрывов: сверхбыстрая, быстрая, медленная (SOS-репарация). Эксцизионная репарация.

Пострепликативная репарация. Репарация двунитевых разрывов ДНК.

Раздел 7. Летальное действие ионизирующих излучений.

Доза излучения. Поглощенная доза. Экспозиционная доза.

Летальное действие ионизирующих излучений. Клеточная гибель. Выживаемость клеток. Классические радиобиологические эксперименты по определению выживаемости.

Кривые «доза-эффект» - кривые выживаемости. Количественные характеристики кривых выживаемости. Средняя летальная доза. Радиочувствительность. Формы кривых выживаемости: экспоненциалная, сигмоидная.

Вклад процессов репарации и репликации в радиочувствительность клеток.

Раздел 8. Мутагенное действие ионизирующих излучений.

Определение мутации и мутагенеза. Работы Де Фриза и Бейеринга. Спонтанные и индуцированные мутации. Открытие мутагенного действия ионизирующих излучений.

Работы Надсона, Мллера, Циммера, Ли.

Генные мутации (точковые). Транзиции. Трансверсии. Мутации сдвига рамки считывания (делеции, инсерции одного основания).

Хромосомные мутации (структурные). Делеции. Инсерции. Хромосомные аберрации (кольца, дицентрики, фрагменты, транслокации).

Количественные характеристики мутагенеза. Кривые «доза-эффект» для мутагенеза. Сравнительные частоты индукции различных типов мутаций.

Механизм образования мутаций. Премутационные повреждения. Влияние процессов репарации и репликации ДНК на мутагенез.

Раздел 9. Модификация лучевого поражения. Кислородный эффект.

Влияние внешних факторов на радиочувствительность клеток. Опыт Тудея и Рида.

Кислородный эффект. Аноксия и гипоксия. Условия полной реализации кислородного эффекта. Практическое применение кислородного эффекта: изыскание средств, повышающих радиорезистентность организмов, лучевая терапия опухолей. Механизм реализации кислородного эффекта. Радиолиз воды. Зависимость величины кислородного эффекта от репарационного статуса клетки.

Раздел 10. Радиопротекторы и радиосенсибилизаторы.

Методы модификация радиочувствительности организма за счет кислородного эффекта. Поиск химических модификаторов радиочувствительнос-ти.

Радиопротекторы. Индолилалкиламины. Серусодержащие соединения.

Перехватчики свободных радикалов. Основные требования к радиопротекторам.

Механизм защитного действия радиопротекторов. Особенности действия некоторых радиопротекторов на различных уровнях организации – молекулярном, клеточном, организменном. Праектическое использование радиопротекторов в настоящее время.

Радиосенсибилизаторы. Применение радиосенсиби-лизаторов в радиотерапии опухолей.

Раздел 11. Действие радиации на организм. Лучевая болезнь.

Радиочувствительность тканей организма и радиочувствительность отдельных клеток. Критические органы. Основные клинические синдромы, проявляющиеся при поражении критических органов: костномозговой, желудочно-кишечный, церебральный.

«Смерть под лучом». Радиочувствительность организма. Факторы, определяющие различия в радиочувствительности особей одного вида.

Острая лучевая болезнь. Основные периоды течения острой лучевой болезни: фаза первичной острой реакции, фаза кажущегося клинического благополучия (латентная), фаза выраженных клинических проявлений, фаза раннего восстановления. Различные степени тяжести острой лучевой болезни и особенности их протекания.

Раздел 12. Отдаленные эффекты облучения.

Отдаленные последствия облучения. Сокращение продолжительности жизни.

Возникновение злокачественных новообразований. Радиационная катаракта. Механизм отдаленных последствий облучения. Ускоренное радиационное старение. Работы Надсона, Корогодиина, Мясника по изучению отдаленных последствий облучения у выживших облученных клеток. Сальтанты и радиорасы у дрожжевых клеток. Аналогия между опухолевыми клетками и радиорасами дрожжей. Онкогены.

Раздел 13. Применение ионизирующих излучений в медицине.

Использование рентгеноскопии и рентгенографии для диагностических целей.

Радиотерапия. Основные трудности в радиотерапии опухолей и пути их преодоления. Радиопротекторы. Радиосенсибилизаторы. Кривая Брэгга. Тяжелые заряженные частицы. Медицинские ускорители.

Раздел 14. Радиация и космос.

Космическая радиобиология. Радиационная безопасность космических полетов.

Космические источники ионизирующих излучений. Галактическое космическое излучение. Радиационные пояса Земли. Солнечные вспышки и солнечный ветер.

«Вспышки» в глазах космонавтов. Миссия на Марс.

Практические занятия и семинары Практические занятия объемом 34 часов призваны закрепить знания студентов по отдельным разделам курса, привить навыки самостоятельной работы с литературой.

Предмет и задачи радиационной биофизики. Открытие рентгеновских лучей и радиоактивности. Этапы развития радиобиологии.

Механизмы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. Виды излучений. Неионизирующие и ионизирующие излучения. Механизмы передачи энергии веществу электромагнитных видов излучений. Корпускулярные излучения. Особенности передачи энергии веществу заряженными частицами и нейтронами различных энергий.

Эффект ионизации. Распределение ионов в веществе. Кривая Брэгга. Единицы дозы излучений и радиоактивности.

Устройство живой клетки. Структура ДНК. Репликация ДНК. Генетический код. Две ступени организации клеток – прокариотические и эукариотические. Основные элементы клетки. Особенности строения эукариотических и прокариотических клеток.

Структура хромосом. Аминокислоты и нуклеотиды – как структурные единицы белков и ДНК. Исторический аспект создания модели строения ДНК. Рентгеноструктурный анализ и рентгенограмма Р. Франклин. Открытие структуры ДНК Дж. Уотсоном и Ф. Криком.

Репликация ДНК. Полуконсервативный, консервативный, дисперсный механизм репликации. Модель Дж. Уотсона и Ф. Крика. Генетический код. Гипотеза Г. Гамова.

Основные свойства генетического кода. Особенности генетической структуры прокариотических и эукариотических клеток.

ДНК – чувствительная мишень клетки. Эксперименты по сравнению радиочувствительности ядра и цитоплазмы клетки. ДНК – чувствительная мишень клетки при действии ионизирующей и неионизирующей радиации. Свободные радикалы.

Радиолиз воды.

Основные типы повреждения ДНК. Основные типы повреждений ДНК. Типы однонитевых разрывов ДНК. Типы двунитевых разрывов ДНК. Сшивки ДНК-ДНК, ДНКбелок. Повреждения оснований. Кластерные повреждения.

Механизмы репарации ДНК. Фотореактивация. История открытия.

Исследования А. Кельнера. Механизм репарации пиримидиновых димеров циклобутанового типа, фотолиаза.

Сверхбыстрая, быстрая, медленная репарация.

Механизмы репарации ДНК. Эксцизионная репарация. Этапы эксцизионной репарации: инцизия, эксцизия, ресинтез, лигазное воссоединение.

Механизмы репарации ДНК. SOS-репарация. Механизм SOS – репарации. SOSхромотест и SOS-люкс тест.

Летальное действие ионизирующих излучений на клетки. Роль клеточного ядра и цитоплазмы. Задержка клеточного деления. Радиочувствительность клеток на разных стадиях клеточного цикла. Формы клеточной гибели.

Роль репарации в радиочувствительности клеток. Кривые выживания клеток.

Количественные характеристики кривых выживания. Средняя летальная доза, экстраполяционное число. Механизмы, определяющие наклон и «плечо» кривых выживания.

Мутагенное действие ионизирующих излучений на клетки. Типы мутаций.

Премутационные повреждения. Особенности мутагенного действия излучений на клетки прокариот. Количественные закономерности мутагенного действия излучений.

Механизмы репаративного мутагенеза. Мутагенные и немутагенные пути репарации.

Механизмы репликативного мутагенеза. Мутатест.

Модификация лучевого поражения. Кислородный эффект. Кислородный эффект (КО) при облучении. Закономерности проявления кислородного эффекта. Роль репарации ДНК в проявлении КО. Зависимость КО от ЛПЭ излучений. Основные гипотезы, объясняющие КЭ. Кислородный эффект в терапии злокачественных опухолей.

радиосенсибилизаторы. Химические радиопротекторы. Основные типы радиопротекторов. Механизмы защитного действия сульфгидрильных соединений, индолилалкиламинов и многоатомных спиртов на клетки. Защитное действие радиопротекторов на организм. Зависимость радиозащитного эффекта от ЛПЭ.

Химические радиосенсибилизаторы. Основные типы. Особенности действия аноксических радиосенсибилизаторов. Практическое использование радиосенсибилизаторов.

Лучевая болезнь. Отдаленные эффекты облучения. Лучевая болезнь человека.

Острая лучевая болезнь. Фазы лучевой болезни. Хроническая лучевая болезнь. Процессы восстановления в облученном организме. Терапия острой лучевой болезни. Отдаленные последствия облучения. Сокращение продолжительности жизни, возникновение злокачественных опухолей, радиационная катаракта. Механизм отдаленных последствий облучения.

Применение ИИ в медицине. Радиация и космос. Лучевая терапия злокачественных опухолей. Использование радионуклидов для диагностических и лечебных целей. Принципы мишенной радиотерапии опухолей. Радиация и космос.

Основные источники радиации в космосе. Характеристика солнечного и Галактического излучений. Радиационная опасность при длительных космических полетах.

6. Образовательные технологии:

Технические и электронные средства обучения не предусмотрены.

В курсе «Введение в радиационную биофизику» не предусмотрена курсовая работа.

Освоение теоретической части курса происходит в процессе прослушивания лекционного курса и самостоятельной работы студентов по закреплению полученных знаний с использованием конспектов лекций и учебников по курсу «Введение в радиационную биофизику».

Практическая часть курса включает в себя решение задач по пройденному материалу лекций.

Учебную внеаудиторную деятельность, выполняемую в часы, отведенные студенту для самостоятельной работы, целесообразно разделить на две группы:

1. Подготовка к занятиям предполагает систематическую (ритмичную) самостоятельную работу по изучаемой дисциплине в виде повторения материала лекций, выполнения домашних заданий, подготовки к контрольным работам и т.п.

Такой вид деятельности студента является необходимым и должен быть обеспечен достаточным ресурсом времени.

2. Домашнее задание относится к категории работ по подготовке к занятиям и включает в себя материал, выдаваемый в ходе практических занятий для организации усвоения и текущего контроля результатов обучения (студент получает задание на дом, которое нужно выполнить, как правило, к следующему аудиторному занятию). Домашние задания обычно выполняется в тетради или на отдельном листке.

3. Выполнение отдельных самостоятельных работ.

Самостоятельная работа студентов обеспечена следующими материалами:

календарным планом занятий;

учебно-методическими материалами по основным разделам дисциплины в печатной (находятся в библиотеке) и электронной форме (передаются преподавателем).

7. Формы контроля и оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины Контроль осуществляется в виде устных вопросов, выполнения самостоятельных, проверочных и контрольных работ.

1) Методика формирования результирующей оценки. Контроль усвоения студентами пройденного материала осуществляется непрерывно в виде проверка домашних заданий по решению задач;

проведение тестов;

проведение контрольной работы по завершении курса.

проведение экзамена в 1-ом семестре.

Результирующая оценка выставляется студенту на экзамене по окончании курса. Допуск к экзамену получается при условии выполнения итоговой контрольной работы по индивидуальному заданию.

Для сдачи экзамена по изучаемой дисциплине используется три показателя:

участие в аудиторной работе (посещение занятий), выполнение всех контрольных работ и уровень ответов на вопросы экзаменационного билета. Показатели имеют определенные относительные веса, а для оценивания уровня выполнения заданий и ответов на вопросы экзаменационного билета используется четырех бальная шкала: 5 – высокий уровень результата (работа выполнена правильно и аккуратно, соответствует требованиям, потери 0), 4 – средний уровень (работа имеет незначительные замечания, потери 25% от ее относительного веса), 3 – низкий уровень (работа имеет существенные замечания и ошибки, потери 75% от ее относительного веса), 1 – отсутствие результата (работа вообще не сдана, потери 100% от ее относительного веса).

Сроки сдачи заданий определяются преподавателем. Если задание сдано с опозданием (не в срок), то оценка снижается на один балл (5 на 4, 4 на 3).

По окончании изучения дисциплины, в конце первого семестра, проводится экзамен.

Вопросы по дисциплине «Введение в радиационную биофизику» для экзамена:

1. Виды ионизирующих излучений.

2. Механизмы взаимодействия электромагнитных излучений с веществом.

3. Механизмы взаимодействия корпускулярных излучений с веществом.

4. Косвенно ионизирующие излучения и механизм их взаимодействия с веществом.

5. Редко- и плотноионизирующие излучения.

6. Основные компоненты эукариотической клетки.

7. Сходства и различия в строении прокариотической и эукариотической клетки 8. ДНК – носитель генетической информации. Генетический код.

9. Строение ДНК.

10. Репликация ДНК.

11. Различия в радиочувствительности ядра и цитоплазмы. ДНК – чувствительная мишень.

12. Действие ионизирующих излучений на ДНК. Основные типы повреждений ДНК.

13. Основные типы репарации ДНК. Репарация однонитевых и двунитевых разрывов 14. Эксцизионная репарация ДНК.

15. Летальное действие ионизирующих излучений на различные клетки.

16. Кривые выживания и их количественные характеристики.

17. Вклад процессов репарации и репликации в радиочувствитель-ность клетки.

18. Мутагенное действие ионизирующих излучений.

19. Основные типы мутаций.

20. Связь мутагенеза с процессами репарации и репликации ДНК.

21. Модификация лучевого поражения клеток.

22. Кислородный эффект.

23. Механизм действия кислородного эффекта.

24. Применение кислородного эффекта для модификации лучевого поражения организма.

25. Радиопротекторы.

26. Радиосенсибилизаторы.

27. Механизмы действия радиопротекторов и радиосенсибилизаторов.

28. Действие радиации на организм.

29. Радиочувствительность организма.

30. Критические органы при лучевом поражении и основные клинические синдромы.

31. Острая лучевая болезнь.

32. Равномерное и неравномерное облучение организма.

33. Отдаленные эффекты облучения.

34. Механизм отдаленных последствий облучения.

35. Применение ионизирующих излучений в медицине.

36. Радиотерапия.

37. Ядерная медицина.

38. Радиация и космос.

8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Перов Ю.Ф., Рубин А.Б., Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения: Учебник для вузов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008 г. (http://www.knigafund.ru/books/106363) Курчанов Н.А. Генетика человека с основами общей генетики: учебное пособие. СПб.:

СпецЛит, 2009 г. (http://www.knigafund.ru/books/87674) Разин С.В., Быстрицкий А.А. Хроматин: упакованный геном. М.: БИНОМ.

Лаборатория знаний, 2009 г. (http://www.knigafund.ru/books/42613) А.В. Борейко. Введение в радиационную биофизику. Университет «Дубна»: Учебное пособие,, 2006, 79 с.

Ярмоненко С.П.., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. М.: Высш.шк., Ярыгин В.Н., Васильева В.И., Волков И.Н., Синельщикова В.В. Биология. М.:Высш.

Ю.Б. Кудряшов. Радиационная биофизика. М.: Физматлит, 2004.

Дополнительная:

1. Ярмоненко С.П.., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. М.: Высш.шк., 2003.

2. Ярыгин В.Н., Васильева В.И., Волков И.Н., Синельщикова В.В. Биология. М.:Высш.

шк., 2003.

Ю.Б. Кудряшов. Радиационная биофизика. М.: Физматлит, 2004.

Авторские методические разработки.

Лекционные материалы в виде Power Point – презентации.

Рекомендуемые Интернетресурсы:

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины