Předmět Co je život? (F2650)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu F2650 - Co je život?, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Studium knihy Erwina Schrödingera "Co je život?" může být prostudenty obtížné pro její multidisciplinaritu – fyzika, biologie,chemie, matematika.Cílem kurzu je plně porozumět všem kapitolám a schopnost dobře vysvětlit jejich hlavní myšlenky.Organickou součástí kurzu jsou historické jednotlivosti a poznámky k tematickým aktualitám.

Osnova

F2650 Co je život?Erwin Schrödinger: CO JE ŽIVOT?FYZIKÁLNÍ POHLED NA ŽIVOU BUŇKU1. PŘÍSTUP KLASICKÉHO FYZIKA K TÉMATU#1. Povaha tematiky a účel našeho zkoumání.#2. Statistická fyzika. Fundamentální rozdílnost struktur.#3. Přístup naivního fyzika k tématu.#4. Proč jsou atomy tak malé?#5. Fungování organismu vyžaduje exaktní fyzikální zákony.#6. Fyzikální zákony spočívají na satistice atomů, a jsou tedy jen přibližně přesné.#7. Přesnost fyzikálních zákonů je založena na velkém počtu atomů zúčastněných na procesu.První příklad: Paramagnetismus,#8. Druhý příklad: Brownův pohyb. Difuze.#9. Třetí příklad: Mez přesnosti měření.#10. Pravidlo druhé odmocniny.2. MECHANISMUS DĚDIČNOSTI#11. Očekávání klasického fyzika, zdaleka ne triviální, se ukázalo liché.#12. Zápis dědičného kódu (chromozomy).#13. Růst těla dělením buněk (mitóza).#14. Při mitóze se každý chromozom zdvojí.#15. Redukční dělení (meióza) a oplození (syngamie).#16. Haploidní jedinci.#17. Mimořádná relevantnost redukčního dělení.#18. Crossing-over. Umístění vlastností.#19. Maximální velikost genů.#20. Geny mají jen malý počet atomů.#21. Stálost genů.3. MUTACE#22. `Skokové` mutace – klíčové procesy přirozeného výběru.#23. Znaky vzniklé mutací se při plození věrně reprodukují, tj. jsou dokonale dědičné.#24. Lokalizace genů. Recesivita a dominantnost genů.#25. Několik genetických termínů.#26. Škodlivý účinek příbuzenského plození.#27. Všeobecné a historické poznámky.#28. Mutace musí být jen zřídka se vyskytující proces.#29. Mutace indukované rentgenovým zářením.#30. První zákon. Mutace je jednorázový proces.#31. Druhý zákon. Lokalizace procesu.4. KVANTOVĚMECHANICKÉ ARGUMENTY#32. Stálost genů je klasickou fyzikou nevysvětlitelná.#33. Stálost genů je vysvětlitelná kvantovou teorií.#34. Kvantová teorie – diskrétní stavy – kvantové skoky.#35. Molekuly,.#36. Stabilita molekul je závislá na teplotě.#37. Matematická mezihra.#38. První dodatek: zanedbání jemné struktury hladin.#39. Druhý dodatek: Izomerní molekuly.5. DISKUSE A TESTOVÁNÍ DELBRÜCKOVA MODELU#40. Celkový obraz dědičné substance.#41. Jedinečnost kvantového popisu.#42. Některé tradiční mylné koncepce.#43. Různé 'stavy' hmoty.#44. Co je opravdu důležité pro rozlišení stavů hmoty.#45. Aperiodické pevné těleso.#46. Rozmanitost obsahů zkomprimovaných v miniaturním kódu#47. Srovnání s fakty; stupeň stability molekul; diskontinuita mutací.#48. Stabilita genů prošlých přirozeným výběrem.#49. Mutanty mají někdy nižší stabilitu.#50. Nestabilní geny ovlivňuje teplota méně než geny stabilní.#51. Jak rentgenové záření produkuje mutace.#52. Účinnost rentgenového záření nezávisí na spontánní mutabilitě.#53. Reverzibilní mutace.6. USPOŘÁDANOST, NEUSPOŘÁDANOST A ENTROPIE#54. Pozoruhodný obecný závěr z Delbrückova modelu.#55. Uspořádanost založená na uspořádanosti.#56. Živá hmota se vyhýbá upadnutí do rovnováhy.#57. Živá hmota se živí 'negativní entropií'.#58. Co je entropie?#59. Statistický význam entropie.#60. Udržování organizovanosti odebíráním 'uspořádanosti' z okolí.Poznámka ke kapitole 6.7. JE ŽIVOT ZALOŽEN NA ZÁKONECH FYZIKY?#61. Výhled na nové zákony života organismu.#62. Přehled situace v biologii.#63. Shrnutí situace ve fyzice.#64. Výrazný rozdíl situace ve fyzice a v biologii.#65. Dva způsoby vytváření uspořádanosti.#66. Nový princip není fyzice cizí.#67. Chod hodin.#68. I hodinový stroj je statistický.#69. Nernstův teorém.#70. Kyvadlové hodiny jsou vlastně na teplotě absolutní nuly.#71. Vztah mezi hodinovým strojem a organismem.Epilog – O DETERMINISMU A SVOBODNÉ VŮLI

Literatura

SCHRÖDINGER, Erwin. CO JE ŽIVOT? Fyzikální pohled na živou buňku; DUCH A HMOTA; K MÉMU ŽIVOTU [WHAT IS LIFE? ThePhysical Aspect of the Living Cell; MIND AND MATTER; AUTOBIOGRAPHICAL SKETCHES]. Přeložili Martin Černohorský a Marie Fojtíková. : Brno, VUTIUM, 2004. 256 s. infoHALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika :vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Vyd. 1. Brno: VUTIUM, 2000. xxiv, 1198. ISBN 8171962147. infoSCHRÖDINGER, Erwin. What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell; Mind and Matter; Autobiographical Sketches. 1st printed 1992, 8th 2001. Cambridge (U.K.): Cambridge University Press, 2001. 184 s. Canto edition. ISBN 0 521 42708 8. infoSCHRÖDINGER, Erwin. Was ist Leben? : die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet [Schrödinger, 1946] : What is life? : the physical aspect of the living cell (Orig.). Bern: A. Francke AG Verlag, 1946. 143 s., 4. infoSCHRÖDINGER, Erwin. Was ist Leben? :die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. München: Piper, 1987. ISBN 3-492-03122-6. infoSCHRÖDINGER, Erwin. Čto takoje žizn'? : s točki zrenija fizika. Moskva: Atomizdat, 1972. 87 s. info

Požadavky

1. Do prosemináře "Co je život?" má přístup každý student/ka Masarykovy univerzity, aniž se požaduje předchozí absolvování některého předmětu. Výhodou, ne však podmínkou, jsou znalosti resp. dispozice užitečné pro orientaci v matematicko-fyzikální problematice a znalosti z biologie, především z genetiky. Uvádí-li se, že kniha by měla být povinnou četbou pro všechny studenty bez ohledu na jejich studijní obor, je to sice nadsázka, ale nadsázka, která význam knihy dobře vystihuje. V duchu tohoto názoru je seminář veden.2.U zájemců o ukončení předmětu zápočtem se předpokládá v počátečních týdnech semestru povědomí o existenci knihy Erwina Schrödingera "Co je život?" a zapsání předmětu na základě dobré obeznámenosti se všemi údaji o předmětu uvedenými v Informačním systému Masarykovy univerzity.

Garant

prof. RNDr. Jana Musilová, CSc.

Vyučující

prof. RNDr. Martin Černohorský, CSc.