PředmětyPředměty(verze: 964)
Předmět, akademický rok 2024/2025
   Přihlásit přes CAS
Biofyzika - GB108
Anglický název: Biophysics
Zajišťuje: Katedra biofyziky a fyzikální chemie (16-16110)
Fakulta: Farmaceutická fakulta v Hradci Králové
Platnost: od 2024
Semestr: zimní
Body: 0
E-Kredity: 6
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:písemná
Rozsah, examinace: zimní s.:14/8, Z+Zk [HS]
Počet míst: neomezen / 32 (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Kompetence:  
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: kombinovaný
Úroveň:  
Vysvětlení: (ZB, komb.1.r.)
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Mgr. Monika Kuchařová, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Farmacie >
Anotace -
Předmět biofyzika poskytuje studentům základní pohled na strukturu hmoty a její vlastnosti z fyzikálního hlediska. Cílem předmětu je vybavit posluchače potřebnými teoretickými znalostmi, které jsou důležité i pro popis chování různých lékových forem v organismu, a dále je seznamuje s biofyzikálními principy fyziologických procesů lidského těla. Náplň předmětu si také klade za cíl naučit posluchače základům laboratorní techniky včetně správných návyků pro vedení experimentů, seznámit je s přístroji pro měření fundamentálních fyzikálních vlastností a naučit je základům vědecké práce Obdržené znalosti jsou v souladu s požadavky navazujících předmětů a laboratorní praxe. Témata jsou vybírána tak, aby znalosti zde získané mohli studenti využít v dalších předmětech studia. Biofyzika jako přípravný předmět poskytuje optimální teoretický i experimentální základ pro vzdělávání studentů na Farmaceutické fakultě Univerzity Karlovy napříč všemi úseky jejich studia. Témata: struktura hmoty, stavy hmoty a mezimolekulové síly, radioaktivita, dozimetrie -biologické účinky ionizujícího záření, rizika záření, volné radikály, úvod do termodynamiky- plyny, termodynamika I- termodynamické zákony, fázové rovnováhy, jedno-, dvou- a vícesložkové soustavy, termodynamika II- chemické rovnováhy, mechanika kapalin, hydrodynamika, mechanika pevných látek, základy reologie
Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (18.09.2024)
Podmínky zakončení předmětu -

Podmínkou udělení zápočtu je splnění následujících podmínek:

1. Absolvování všech úloh v praktických cvičeních, které posluchači přísluší podle rozvrhu. Úlohy zameškané z jakéhokoli důvodu je třeba nahradit ve zvlášť určených termínech.

2. Úspěšné odevzdání protokolů z absolvovaných úloh.

Podmínkou úspěšného zakončení předmětu je složení zkoušky. Ta se skládá  z 50 otázek, které jsou vybírány z témat jednotlivých přednášek. Na tyto otázky studenti odpovídají písemně. K úspěšnému složení zkoušky je potřeba získat alespoň 30 bodů z celkového počtu 50 bodů. 

 

Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (18.09.2024)
Literatura -

Doporučená:

  • Moodle_kurz biofyzika
  • Studijní materiály
  • Navrátil L., Rosina J. a kol.. Medicínská biofyzika. Praha: Grada, 2005, s. ISBN 80-247-1152-4.
  • Glaser Roland. Biophysics. New York: Springer, 2012, s. ISBN 978-3-662-49596-4.
  • Kuchařová Monika, Bárta Pavel, Nováková Veronika. Praktická cvičení z biofyziky. Praha: Karolinum, 2021, s. ISBN 978-80-246-4987-0.
  • Breviář z fyzikální chemie
  • Atkins Peter, de Paula Julio. Fyzikální chemie. Praha: Vysoká škola chemicko - technologická , 2013, s. ISBN 9788070808306.
  • Vacík Jiří. Obecná chemie. : , , s. ISBN 9788074440502.

Poslední úprava: prepocet_literatura.php (19.09.2024)
Sylabus -

Struktura hmoty

Formy hmoty, silové interakce, částice hmoty, stavba atomu, fyzikálně-chemické vlastnosti molekul a jejich struktura, biopolymery a jejich struktura, disperzní soustavy a jejich vlastnosti

Stav hmoty a mezimolekulové síly

popis plynů, kapalin a pevných látek z pohledu atomové hypotézy, vlastnosti plynů, kapalin a pevných látek, vliv mezimolekulových interakcí na stavy hmoty

Radioaktivita

Definice, charakterizace, proces radioaktivní přeměny, aktivita, fyzický poločas, protonové/nukleonové číslo, izotop, izobar, izoton, izomer, radioaktivní přeměna, typy radioaktivního záření, interakce ionizujícího záření s jádry a obaly atomů, jaderné reakce

Dozimetrie – biologické účinky ionizujícího záření

Charakterizace odpovědi živých systémů na záření, přímé a nepřímé efekty záření, radiosensitivita, deterministické a stochastické účinky záření, dozimetrické definice

Volné radikály

Definice, tvorba a radikálová chemie, reactive oxygen species, reactive nitrogen species, oxidativní stres

Dozimetrie – rizika záření

Strategie ochrany před ionizujícím zářením, dávkové limity, osobní dozimetry a detektory ionizujícího záření, možnosti využití radionuklidů v terapii a diagnostice, způsoby získávání radionuklidů

Úvod do termodynamiky – plyny

Teplota, vlastnosti plynů (ideální plyn, reálné plyny), tlak, Boyleův zákon, Charlesův zákon, stavová rovnice ideálního plynu, teplo, práce, komprese/expanse ideálního plynu-izotermická reverzibilní, proti konstantnímu tlaku, adiabatická, Carnotův cyklus

Termodynamika 1 – termodynamické zákony

Typy termodynamických systémů, transfer energie, 0. termodynamický zákon, teplota, stavové funkce, 1. termodynamický zákon, pojem vnitřní energie a entalpie, tepelné kapacity, Hessův zákon, standardní stav, 2. termodynamický zákon, pojem entropie, vratné a nevratné děje, obecná podmínky rovnováhy, Gibbsova a Helmholtzova energie, spojené formulace 1. a 2. věty termodynamické, 3. termodynamický zákon

Fázové rovnováhy, jednosložkové soustavy

Gibbsův zákon fází, jednosložkové soustavy, fázový diagram, Clausiova-Clapeyronova rovnice

Fázové rovnováhy, dvou a vícesložkové soustavy

Dvousložkové soustavy, Daltonův zákon, Henryho zákon, rozpustnost tuhých látek, soustava tuhá látka – rozpouštědlo, Raoultův zákon a jeho využití, koligativní vlastnosti, kryoskopie a ebulioskopie, osmotický tlak, třísložkové soustavy, Nernstův rozdělovací zákon, extrakce, termická analýza- diferenční skenovací kalorimetrie

Termodynamika 2 - chemické rovnováhy

Gibbsova energie reakce, chemická rovnováha, reakční izoterma, aktivita, rovnovážná konstanta, závislost rovnovážné konstanty na teplotě, van´t Hoffova rovnice

Mechanika kapalin, hydrodynamika

Fyzikální vlastnosti kapalin, klasifikace kapalin, proudění ideálních a reálných kapalin, rovnice pro ideální a newtonovské kapaliny, viskozita, rovnice popisující proudění reálných kapalin

Mechanika pevných látek, základy reologie

Fyzikální vlastnosti a struktura pevných látek, klasifikace pevných těles, deformace a mechanická namáhání, zatěžovací křivka, význam reologie, reologické rozdělení těles, reologická elementární tělesa a reologické modely, křivky toku

Praktická cvičení z biofyziky

Měření hustoty

Měření viskozity

Kalorimetrická měření

Kryoskopie

Fázové rovnováhy

Spektrofotometrická měření

Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (24.09.2024)
Studijní opory
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK