Week 1: Mechanica van eiwitten en het cytoskelet
Docent: John van Noort
Omschrijving:
Voor een goed begrip van de werking van een cel is het essentieel om de beweging en vervorming van eiwitten en andere moleculen te begrijpen. In veel moleculair-biologische processen spelen krachten een centrale rol en worden de reactiesnelheden bepaald door thermische en mechanische krachten. Op moleculaire schaal zijn deze bewegingen soms fundamenteel anders dan we in de dagelijkse wereld zien. In dit deel van de cursus worden mechanische, thermische en chemische krachten aan elkaar gekoppeld vanuit fysische basis principes en wordt deze theorie toegepast op biologische vragen als: hoeveel kracht kan ? RNA polymerase uitoefenen, hoe elastisch is ? DNA molecuul, hoe snel kan een bacterie zwemmen, etc.?
Studiemateriaal:
Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton, Jonathon Howard 2001 Sinauer Associates, Sunderland. Hoofdstuk 1 – 6. (Kopie?worden uitgereikt)
Week 2: Optische spectroscopie: absorptie en fluorescentie van (bio)moleculen
Docent: Thijs J. Aartsma
Omschrijving:
In dit deel van het college zullen principes en toepassingen van optische spectroscopie worden behandeld. Optische spectroscopie, zowel absorptie als fluorescentie, heeft veel toepassingen in de bestudering van moleculaire eigenschappen, ook in biologische systemen.
Begrippen die aan bod komen zijn: eigenschappen van licht, het deeltjeskarakter van licht (fotonen), energietoestanden van moleculen, singlet en triplet toestanden, optische overgangen, absorptie, wet van Beer, exctinctiecoefficient, fluorescentie, quantumopbrengst, stralingsloos verval, intersystem-crossing, energieoverdracht, etc. Een en ander zal worden geillustreerd met recente voorbeelden uit de wetenschappelijke literatuur, met een accent op biologische en medische toepassingen.
Studiemateriaal: Collegedictaat, en selectie van wetenschappelijke literatuur
Week 3: Inleiding in de microscopie
Docent: Thomas Schmidt
Omschrijving:
Microscopie is niet weg te denken uit het biologisch en biomedisch onderzoek. Ooit werd hiervoor de basis gelegd door Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), maar nog steeds worden in hoog tempo nieuwe methoden ontwikkeld voor een verbeterd contrast en hogere resolutie (tot nm-schaal) in het afbeelden van weefsel en subcellulaire componenten. Microscopische technieken zijn afgeleid van fundamentele fysische principes en methodes. Kennis daarvan is nuttig voor inzicht in de potentie en toepassingen van microscopie . In dit deel van het college wordt een inleiding gegeven van een aantal gangbare technieken. Onderwerpen die aan bod komen zijn: basis begrippen van microscopie, optische microscopie, electronen microscopie, atomaire kracht microscopie.
Studiemateriaal: Hand-outs op het college, en selectie van wetenschappelijke literatuur
Coordinator
Prof.dr.T.J.Aartsma; aartsma@physics.leidenuniv.nl
Methods of instruction
Hoorcollege en werkcollege
Study material
Hand-outs/Collegedictaat – zie omschrijving
Examination
Elk onderdeel wordt apart getoetst, het eindcijfer bestaat uit het gemiddelsde van de 3 toetsen.
Course requirements/recommendations
Geen
Application
via 3e jaars inschrijfformulier
Blackboard
Blackboard
Course objective
Het doel is om aan de hand van een geselecteerd aantal onderwerpen de fysische benadering in biologisch onderzoek te illusteren. Kenmerkend is o.a. het formuleren van kwantitatieve modellen en theorieen voor, en toepassing van fundamenteel fysische principes op biologische processen en systemen.