Předmět Biofyzika (KBF / BFB)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KBF / BFB - Biofyzika, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1) Matematické základy.2) Biomechanika. Newtonovy zákony. Práce, potenciální energie, potenciál. Zákony zachování hybnosti a energie. Věta o těžišti, stabilita. Rotační pohyb. Zákon zachování momentu hybnosti. Kmitavý pohyb. Lineární harmonický oscilátor. Relaxace a rezonance. Statika a kinematika kostí a kloubů. Svalový stah. Molekulová dynamika. Tření. Elastická deformace těles. Modely visko-elastického chování látky. Zvuk a sluch.3) Biofyzika tekutin. Povrchové napětí a kapilární síly. Zákony proudění tekutin. Viskozita. Biofyzika krevního oběhu. Biofyzika činnosti plic.4) Biotermodynamika. Klasická rovnovážná termodynamika. První věta termodynamická. Odvození a vlastnosti entropie. Statistická interpretace entropie. Termodynamické potenciály. Chemický potenciál. Vodní potenciál a transport vody v rostlinách. Vratné a nevratné procesy. Třetí věta termodynamická. Fázové přechody.Nerovnovážná termodynamika. Onsagerův postulát reciprocity. Entropie v biologii. Prigoginův teorém. LeChatelierův princip. Teoretická formulace J´a X´. Difúze, vedení a generace tepla.5) Statistická fyzika. Rozdělovací funkce. Fluktuace a vývoj.6) Synergetika. Vývojové rovnice, jednosložkový a dvousložkový systém. Bifurkační body. Limitní cyklus. Disipativní struktury. Solitony. Oscilace v biologii. Informace.7) Biologické membrány. Struktura membrán. Fázové přechody v lipidové vrstvě, uspořádání. Pohyby v membráně (difúze, rotace, fluktuace). Transport přes membránu, selektivní kanály, poriny. Spřažené transporty.8) Elektrické jevy. Elektrický potenciál, napětí, proud a kapacita. Elektrické vlastnosti membrán. Pojem membránový potenciál. Nernstova a další rovnice. Akční potenciál a jeho šíření. Napěťově řízené iontové kanály. Elektrostatická interakce biomolekul. Elektrické orgány.9) Magnetické jevy. Podstata magnetického pole a jeho vlastnosti. Magnetický moment atomu, elektronových systémů. Magnetická rezonance a zobrazování.10) Optické jevy. Elektromagnetické záření. Kvantum (fotoelektrický jev). Vliv na živé systémy (UV, VIS, IR). Absorpční a rozptylové jevy. Klasická optika v biologii (fokusace, světlovodné jevy, úplný odraz). Optické zobrazení. Polarizované světlo (detekce v biologii). Spektroskopické metody ATR, CD a ORD. Laser a laserové spektroskopie. Holografie.11) Kvantová mechanika. Podstata teorie, vlnová funkce a její význam. Schrödingerova rovnice. Tunelový jev. Poruchová metoda. Fermiho zlaté pravidlo. Relace neurčitosti.12) Přenos excitační energie. Rezonanční a nerezonanční přenos energie.13) Přenos elektronů a protonů. Pojem redoxní potenciál. Přenos elektronu v proteinových systémech. Chemiosmotická hypotéza. Podstata bioenergetiky.14) Spektroskopie. Translační, rotační, vibrační a elektronový stav molekul a odvozené spektroskopie.15) Luminiscence. Typy luminiscence. Jablonského schéma. Fluorescence a fosforescence, chemiluminiscence a bioluminiscence. Termoluminiscence. Parametry luminiscence a jejich měření. Kvantový výtěžek. Zhášení luminiscence. Rekombinační děje.

Získané způsobilosti

Předmět zaměřený na získání znalostí.Definovat hlavní pojmy, popsat hlavní přístupy, prokázat teoretické znalosti pro řešení modelových problémů.

Literatura

Hrazdíra, J. a kol. Biofyzika (učebnice pro lékařské fakulty). Avicenum Praha, 1999. Kotyk, A. Struktura a funkce biomembrán. Masarykova univerzita Brno, 1996. Krempaský, J. a kol. Synergetika. Vydavatelství Slovenskej akademie vied, Bratislava, 1988. Vachek, K., Nauš, J. Vybrané partie z fyziky pro biology. Academia, 1986.

Požadavky

Znalosti v rozsahu kurzu.

Garant

prof. RNDr. Jan Nauš, CSc.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Nauš, CSc.