Дисципліни вільного вибору на 2017-18 навчальний рік

Спеціальність 091 Біологія. Магістри першого року навчання

Семестр 2.
ДВС 2.

1. Комп’ютерне моделювання в біології

Викладач: доцент кафедри біофізики та біоінформатики Бура Марта Володимирівна

Анотація: Метою вивчення дисципліни “Комп’ютерне моделювання в біології” є ознайомлення студентів з основними принципами і теоретичниими положеннями математичного моделювання; пояснення взаємозв'язку фізичного і біологічного аспектів функціонування живих систем; вивчення біологічних проблем, пов'язаних з фізичними та фізико-хімічними механізмами взаємодій, що лежать в основі біологічних процесів; студенти повинні вміти аналізувати особливості математичного моделювання біосистем різного рівня організації. У курсі, розглядається побудова регресійних моделей, структурно-функціональне моделювання, моделювання динаміки біосистем та засоби його комп'ютерної реалізації. Аналізуються особливості математичного моделювання біосистем різного рівня організації. Висвітлюються питання управління та саморегуляції і їх відображення в моделях кінетики біологічних процесів, в т.ч. коливних. У кожному випадку наводиться конкретний математичний апарат із ілюстрацією його застосування на прикладах моделювання біофізичних, фізіологічних, біохімічних, популяційних та інших систем.

2. Клітинна біохімія

Викладач: доцент кафедри біохімії Стасик Олена Георгіївна

Анотація: Предметом вивчення навчальної дисципліни є роль модифікацій ключових біологічних молекул і біополімерів у підтриманні гомеостазу клітини та реалізації клітинних процесів (проліферація, диференціація, клітинна загибель та ін.). У рамках цього курсу будуть розглядатись такі питання: механізми фолдингу білків, роль ферментів фолдингу (фолдаз) у формуванні третинної структури білків і їхнє значення у розвитку стресу ендоплазматичного ретикулуму та розвитку патологічних станів організму вищих еукаріотів; основні види посттрансляційних модифікацій білків і їхній вплив на структуру та функції білків, задіяних у різних клітинних процесах (регуляція клітинного циклу, диференціація стовбурових клітин, апоптоз та ін.); особливості модифікацій ліпідів (окиснення, нітрування, глікозилювання та ін.), які лежать в основі функціонування клітини; постглікозильні модифікації вуглеводів і роль простих і складних вуглеводів у клітинних процесах; основні котранскрипційні та посттранскрипційні модифікації азотистих основ у складі ДНК і РНК та їхня роль у підтриманні гомеостазу нуклеїнових кислот у клітині (дозрівання та деградація, формування вторинної та третинної структури РНК).

3. Основи 3 D-моделювання біологічних об?єктів

Викладач: доцент кафедри ботаніки Пірогов Микола Володимирович

Анотація: Даний вибірковий курс для магістрів біологічного факультету, які прагнуть здобути знання з основ трьохмірного моделювання будь-яких статичних чи динамічних об’єктів. У курсі студенти знайомляться із вільною програмою Blender призначеною для 3D-моделювання будь-якого рівня складності: її інтерфейсом, базовими можливостями для модифікації об’єктів і полісіток, матеріалами і шейдерами, основами моделювання системи часток (вогню, трави і шерсті), способами моделювання фізики, налаштування освітлення сцени. Крім того у курсі буде розібрано основи створення текстур у програмі GIMP (у тому числі фотореалістичних і безшовних) і способи їх проектування на об’єкти (зокрема UV-проекція) у програмі Blender. Крім того у курсі студенти знайомляться із генератором дерев, а також подальшими процедурами їх візуалізації: створення текстур і їх проектування на об’єкти за допомогою UV-координат. Створення простих низько полігональних та складних високо полігональних моделей трав’яних рослин. Моделювання скель, каменів, землі, води і неба. Моделювання цілих ландшафтів із заздалегідь створених рослин, землі і неба.
Результати навчання:
• знати:
1. інтерфейс програм Blender і GIMP, принципи роботи з цими програмами.
• вміти у програмі Blender:
1. налаштовувати інтерфейс під свої потреби;
2. здійснювати базові модифікації об’єктів, такі як переміщення, поворот і масштабування, дублювання;
3. здійснювати довільні модифікації полісіток працюючи із вершинами, ребрами чи поверхнями;
4. створювати матеріали і регулювати способи їх відображення (шейдери);
5. створювати текстури і регулювати способи їх проекції на об’єкти;
6. створювати UV-карти для проектування текстур на об’єкти;
7. регулювати освітлення сцени;
8. налаштовувати реалістичну фізику модельованого світу;
9. працювати із системами часток, моделювати вогонь та шерсть;
10. налаштовувати параметри рендера;
11. працювати із кривими;
12. створювати дерева із використанням генератора дерев, налаштовувати його параметри для найбільш точної відповідності запланованому вигляду;
13. створювати матеріали для змодельованих дерев;
14. створювати UV-карти для найбільш коректного проектування фотореалістичних текстур на стовбур, гілки і листки;
15. накладати створені текстури на стовбур, гілки і листки, регулювати способи їх відображення, геометрію і т.д.
16. створювати траву через систему часток;
17. створювати трав’яні рослини через найбільш прості полісітки з накладеними на них фотореалістичними текстурами;
18. створювати високо полігональні полісітки трав’яних рослин, створювати матеріали для них і текстури;
19. моделювати камені, скелі, землю, воду, небо, накладати на них матеріали і текстури;
20. зберігати виготовлені об’єкти для використання у інших програмах чи інших проектах – анімаціях чи комп’ютерних іграх;
21. збирати створені раніше об’єкти в одній сцені.
• вміти у програмі GIMP:
1. налаштовувати інтерфейс під свої потреби;
2. здійснювати базові налаштування зображень: змінювати яскравість чи контрастність, змінювати баланс кольорів, обрізати зображення, змінювати його розміри та роздільну здатність і т.п.;
3. створювати текстури за допомогою фільтрів;
4. створювати текстури для подальшого їх проектування на об’єкти за допомогою UV-координат;
5. використовуючи фотографії реальних об’єктів створювати прості фотореалістичні текстури;
6. створювати складні багатошарові зображення для досягнення найбільш оптимального вигляду модельованих об’єктів;
7. створювати безшовні текстури;
8. створювати мультитекстурні зображення.

4. Геноміка

Викладач: професор кафедри генетики та біотехнології Осташ Богдан Омелянович

Анотація: Стрімкий поступ у галузі секвенування геномів та розшифруванні їхньої функціональної організації стимулював появу нової дисципліни, що розглядає будову, функціонування і еволюцію цілих геномів на основі інформації про точну і повну послідовність нуклеотидів, з яких ці геноми складаються. Ця наука отримала назву геноміка. У процесі вивчення дисципліни "Геноміка" розглянуто усі методи секвенування геномів, принципи їхнього збирання, і використання геномних технологій для вивчення функціонування геномів. Стисло розглянуто також спеціальні розділи геноміки, а саме фармакогеноміка, метагеноміка, геноміка складних ознак і еволюційна геноміка.

5. Управління популяціями тварин

Викладач: доцент кафедри зоології Решетило Остап Степанович

Анотація: Як експлуатація, так і охорона біотичних ресурсів відбувається на рівні популяції. Ефективне збереження популяцій та видів не можливе без пізнання особливостей його функціонування. Курс спрямований на вивчення структури популяцій тварин і способи управління популяціями.
Метою викладання навчальної дисципліни “Управління популяціями тварин” є ознайомити студентів з основами управління популяціями тварин у природних умовах експлуатації, відновлення, моніторингу й охорони. Після закінчення курсу студенти повинні знати: особливості організації популяцій різних видів тварин, динамічні процеси у популяціях, їхні причини, мікроеволюційні зміни в популяціях, найважливіші параметри популяцій, способи управління популяціями, розуміти прояви різноманітних популяційних стратегій, мати поняття про життєздатність популяцій, метапопуляції, розуміти наслідки фрагментації оселищ для популяцій і вміти: визначати структуру популяцій тварин, їхню чисельність і щільність, встановлювати межі ареалу популяції, її динамічні ознаки, практично застосовувати знання про популяції тварин з метою їхньої охорони, експлуатації, відновлення та моніторингу.

6. Біологічні основи інфекційних процесів

Викладач: доцент кафедри мікробіології Звір Галина Василівна

Анотація: Інфекційні захворювання, незважаючи на вдосконалення методів діагностики та лікування, залишаються однією із найактуальніших проблем людства. Перелік інфекційних захворювань постійно поповнюється за рахунок раніше невідомих. Упродовж останніх 20 років описано понад 30 нових вірусів, які спричиняють захворювання з дуже високим рівнем смертності. Збудником туберкульозу щороку в світі уражаються приблизно десять мільйонів осіб. Кількість молодих людей, які померли від СНІДу, за останні 15 років зросла у чотири рази. Завдяки сучасним дослідженням доведено інфекційну природу деяких аутоімунних, алергічних, психічних хвороб.
Сучасний біолог повинен знати про причини та механізми виникнення інфекційних захворювань, особливості інфекційних процесів, спричинених різними мікроорганізмами (бактеріями, грибами, вірусами, пріонами), методи профілактики цих захворювань. Важливим є розуміння ролі макроорганізму та навколишнього середовища у виникненні інфекції з метою запобігання її поширенню у колективах; факторів патогенності мікроорганізмів та механізмів інфекційних процесів з метою створення ефективних препаратів, зокрема, вакцин з використанням генно-інженерних методів та досягнень нанотехнологій, ліків нового покоління на основі бактеріофагів. Тому вибіркова дисципліна “Біологічні основи інфекційних процесів”, яка ознайомлює студентів з формами, джерелами, механізмами поширення інфекцій, методами профілактики і терапії інфекційних захворювань, є важливою у підготовці фахівців-біологів.

7. Фізіологічні механізми психічних процесів

Викладач: професор кафедри фізіології людини і тварин Федірко Наталя Вікторівна

Анотація: Протягом тривалого часу вчені та лікарі намагаються розкрити таємниці психічної діяльності людини. Однак дотепер багато запитань залишаються «енігма». Єдине, що можна з повним переконанням стверджувати, психіка людини – соціально обумовлений феномен та природний продукт мозку водночас. У спецкурсі розглядаються сучасні уявлення щодо фізіологічних механізмів пам’яті, емоцій, свідомості, мислення, поведінки тощо. Особлива увага буде приділена концепціям взаємозв’язку мозку та психіки, концепціям походження психіки, фізіологічним основам психосоматичних розладів, нейрофізіологічним основам розвитку алкогольної та наркотичної залежності, гіпнозу та зобування.

8. Вторинний метаболізм рослин

Викладач: доцент кафедри фізіології і екології рослин Кобилецька Мирослава Степанівна

Анотація: Розкриваються біологічні функції речовин спеціалізованого обмін у рослинах та їхнє практичне використання. Описуються основні групи вторинних метаболітів рослин, які використовуються у медицині (алкалоїди, глікозиди, антибіотики та сполуки, що володіють гормональною активністю), у хімічній та харчовій промисловостях (каучук, дубильні речовини, целюлоза та ін.). Аналізуються основні методики виділення вторинних метаболітів з рослинної сировини та можливості їхнього синтезу у культурі in vitro.

Семестр 2.
ДВС 3.

1. Біокінетика

Викладач: професор кафедри біофізики та біоінформатики Санагурський Дмитро Іванович

Анотація: У курсі розглядаються наступні теми. Кінетичний експеримент. Біокінетика. Швидкість хімічних реакцій. Кінетика складних реакцій. Ферментативний каталіз. Багатосубстратні реакції. Нестаціонарна кінетика ферментативних реакцій. Релаксаційна кінетика ферментативних реакцій. Поліферментні системи. Молекулярна рецепція. Дискримінація моделей і визначення параметрів рецепторного зв’язування. Радіорецепторний метод. Введення в фармакінетику. Клітинний ріст. Періоди індукції на кінетичних кривих росту. Кінетика реплікації плазмід. Комп’ютерне моделювання кінетики росту клітинних популяцій. Модель Лотки–Вольтерри.

2. Механізми злоякісної трансформації клітин

Викладач: професор кафедри біохімії Стойка Ростислав Степанович

Анотація: Предметом вивчення навчальної дисципліни є особливості регуляції проліферації, диференціації та запрограмованої загибелі клітин під час злоякісного росту в організмі тварин і людини. У рамках цього курсу будуть розглядатись такі питання: основні фенотипічні характеристики трансформованих і злоякісних клітин; автокринна регуляція функцій цих клітин; експресія трансформуючих факторів росту ? та ?; зміни у механізмах передачі регуляторних сигналів; зміни у метаболічних процесах; онкогени та їх роль у канцерогенезі; молекулярні механізми канцерогенезу; хімічний та вірусний канцерогенез; онкогени та протоонкогени; зв’язок онкогенів із поліпептидними факторами росту та їхніми сигнальними системами; супресори пухлинного росту; шляхи інгібування канцерогенезу.

3, 5 Інвазійні види та структура ценозів

Викладач: доцент кафедри зоології Дикий Ігор Васильович, доцент кафедри зоології Назарук Катерина Миколаївна, доцент кафедри ботаніки Гончаренко Віталій Іванович

Анотація: Вселення нових видів в екологічні системи – природній процес, який відбувається протягом всього періоду існування планети. Однак з діяльністю людини відбувається порушення структури природних екосистем, що впливає їхню на стійкість та стабільність. Відповідно вплив чужорідних організмів буде відбиватися різкіше на екосистемах. Проблема видів-вселенців за останні десятиліття постала дуже гостро і є однією з головних проблем, які стосуються навколишнього середовища. Це пов’язано з тим, що види-вселенці по-особливому впливають на екосистеми.
Метою викладання навчальної дисципліни “Інвазійні види та структура ценозів” є набуття теоретичних знань та практичних навичок про інвазію видів, її причини та наслідки для людини та екосистем. Після вивчення курсу студент повинен знати: основні інвазійні види та їхню біологію; причини інвазії видів; шляхи інвазії видів; наслідки інвазії видів для екосистеми та людини; заходи боротьби з адвентивними видами.

4. Біотехнологічні процеси та продуценти

Викладач: доцент кафедри генетики та біотехнології Голуб Наталя Ярославівна

Анотація: Метою вивчення дисципліни є сформувати знання про використання сучасних генетичних підходів для створення біотехнологічних систем-продуцентів цінних речовин та використання біологічних систем для очищення навколишнього середовища. В програмі дисципліни «Біотехнологічні процеси та продуценти» розглядаються такі основні питання: роль генетики, селекції та генетичної інженерії у створенні біотехнологічних продуцентів; сучасні підходи до розробки біотехнологічних процесів; багатовекторність використання біотехнологічних процесів; промислові біотехнологічні процеси, продукти промислової мікробіології; основні продуценти мікробіологічної промисловості; використання мікроорганізмів для збереження навколишнього середовища; системи отримання вакцин, терапевтичних протеїнів, отримання терапевтичних препаратів для людини; біотехнологічні процеси у розвитку агропромисловості, використання генів бактерій для створення трансгенних рослин, обробка посівного матеріалу у с/г; застосування ціанобактерій, молюсків та водоростей для отримання нових медикаментів; розробка біопалива.

6. Бактеріологічний аналіз

Викладач: доцент кафедри мікробіології Яворська Галина Василівна

Анотація: За допомогою бактеріологічного аналізу можна дізнатися про найраціональніші класичні мікробіологічні та молекулярно-генетичні методи виявлення, ідентифікації і дослідження бактерій; про роль бактеріології у медичній діагностиці та профілактиці інфекційних захворювань; про нові підходи та технології в промислових умовах та екологічному моніторингу; про нормування мікробної чистоти; про можливості мікробіологічної експертизи різноманітних об’єктів і середовищ життя. Саме бактеріологічний аналіз передбачає безпосередню роботу з культурами бактерій та встановлення їхніх біологічних властивостей. Використовуючи знання про методи і критерії бактеріологічного аналізу різних об’єктів і середовищ, Ви зможете: встановити наявність певних домінуючих і значимих видів бактерій у середовищі чи субстраті, виділити та ідентифікувати їх; орієнтуватися у методах виділення та ідентифікування бактерій з різного біоматеріалу (промивних вод, харкотиння, калу, біоптатів, сечі, вагінального вмісту тощо), зокрема, тих, які спричиняють захворювання і передбачати можливі наслідки порушення нормоценозу певного біотопу. Ці знання необхідні не лише для наукових досліджень, практичної роботи, а й для щоденного застосування у власному житті.

Ви дізнаєтеся: Які є методи аналізу бактерій? Як виділяють й ідентифікують бактерії, зокрема й, патогенні? Це лише деякі питання, на які ви зможете отримати відповідь. Навчання буде відбуватися в інтерактивній формі.

7. Онкоімунологія

Викладач: доцент кафедри фізіології людини і тварин Мерлавський Володимир Михайлович, доцент кафедри фізіології людини і тварин Манько Богдан Олексійович

Анотація: Чи вилікується людство від раку, коли не допомагають такі традиційні підходи до лікування онкологічних пацієнтів, як хіміо- і радіотерапія. Можливо варто залучити інші можливості, що надає сучасна наука для боротьби з неоплазіями. Спецкурс розкриває новий підхід до лікування ракових захворювань, в основі якого є активація імунної системи організму людини та активізацію імунних клітин до боротьби з раком. Студенти довідаються про можливості індивідуального підходу в лікуванні, про методи впливу на специфічні та неспецифічні механізми імунного захисту людського організму. Спецкурс аналізує основні проблеми та досягнення таргетної онкоімунології

8. Біологія лікарських рослин

Викладач: доцент кафедри фізіології і екології рослин Баранов Володимир Іванович

Анотація: Подаються основи знань фізіології лікарських рослин, особливостей технології їх вирощування на різних типах ґрунтів, способів розмноження та підживлення. Наводяться відомості про принципи приготування екстрактів лікарських рослин; правила заготівлі, методи висушування та зберігання лікарської сировини. Описується використання лікарських рослин у народній медицині.