Systeembiologie

2019-2020

Doel vak

Aan het eind van de cursus kan de student:
• van een (biologisch) systeem bepalen wat de grootheden, processen en
systeemgrenzen zijn
• een netwerk-diagram van een biologisch systeem tekenen en hier de
balansvergelijkingen (differentiaalvergelijkingen) bij opstellen
• uitleggen wat een steady state is, wat het verschil is tussen de
stabiele en de instabiele variant, en hoe de stabiliteit afgeleid kan
worden uit een fasediagram
• aantonen of een gegeven vergelijking een oplossing is van een
differentiaalvergelijking
• rekenen met natuurlijke logaritmen
• de methode van Euler toepassen om numerieke oplossingen van
differentiaalvergelijkingen te bepalen
• het verband leggen tussen optimalisatie en evolutie
• uitleggen hoe de eigenschappen van een systeem aanleiding geven tot
emergente eigenschappen
• voor een biochemische reactie, bijvoorbeeld bindingsreacties,
wiskundig afleiden welke fractie van de moleculen gereageerd heeft
• uitleggen wat de mogelijkheden en beperkingen van modellen zijn in
relatie tot de biologische vraagstukken waarvoor ze gemaakt zijn

Inhoud vak

In dit vak leer je het toepassen van wiskundig-modelmatig redeneren in
de biologie, in het bijzonder in de biochemie.
Biologische systemen, van ecologische systemen tot biochemische
systemen, vertonen soms uitermate complex gedrag, dat vaak relatief
eenvoudig te verklaren is met behulp van wiskundige beschrijvingen van
de interacties tussen de onderdelen van die systemen. Eén van de
belangrijkste doelen van de systeembiologie is om dat complexe gedrag
met behulp van wiskundige modellen te verklaren.
Het doel van deze cursus is om te laten zien dat uiteenlopende systemen,
van ecologie tot aan de moleculaire biologie, met dezelfde methoden te
begrijpen zijn. Daarbij zal als een rode draad in de cursus de kennis
van biochemie, biologie en wiskunde worden geïntegreerd om biologische
netwerken te begrijpen. Verder zal de parate kennis van middelbare
school wiskunde verstevigd worden en zullen enkele nieuwe wiskundige
technieken geleerd worden.
Na afloop van de cursus kent de student methodes om wiskundige
vergelijkingen op te stellen om daarmee biologische systemen te
beschrijven en is in staat om deze algebraïsch of numeriek op te lossen.
De student begrijpt welke bijdrage wiskundige modellen kunnen leveren
bij het begrip van de biologie.

Onderwijsvorm

Werkcolleges /Computerpractica (met voorbereiding)

Toetsvorm

Schriftelijk tentamen

Literatuur

Syllabus
Geselecteerde papers

Aanbevolen voorkennis

Basistechnieken van wiskunde (machten, logaritmen)

Algemene informatie

Vakcode AB_1239
Studiepunten 6 EC
Periode P2
Vakniveau 100
Onderwijstaal Nederlands
Faculteit Faculteit der Bètawetenschappen
Vakcoördinator dr. J.R. Haanstra
Examinator dr. D. Molenaar
Docenten dr. J.R. Haanstra
prof. dr. F.J. Bruggeman
dr. D. Molenaar

Praktische informatie

Voor dit vak moet je zelf intekenen.

Voor dit vak kun je last-minute intekenen.

Werkvormen Werkcollege, Hoorcollege, Werkgroep, Computerpracticum, Practicum
Doelgroepen

Dit vak is ook toegankelijk als: