PředmětyPředměty(verze: 964)
Předmět, akademický rok 2024/2025
   Přihlásit přes CAS
Biofyzika - GF389
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: 4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:28/0, Zk [HS]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Kompetence:  
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Je zajišťováno předmětem: GB057
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Mgr. Monika Kuchařová, Ph.D.
Záměnnost : GF174
Je záměnnost pro: GF174
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. Obdržené znalosti jsou v souladu s požadavky navazujících předmětů a farmaceutické praxe. Témata jsou vybírána tak, aby znalosti zde získané mohli studenti využít v dalších předmětech studia, zejména ve fyzikální chemii, farmaceutické technologii nebo analytické chemii. Biofyzika jako přípravný předmět poskytuje optimální teoretický 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. (20.09.2024)
Podmínky zakončení předmětu -

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. (20.09.2024)
Literatura

Doporučená:

  • Moodle_kurz biofyzika [online]. Dostupné z: https://dl1.cuni.cz/
  • Studijní materiály [online]. Dostupné z: https://intranet.faf.cuni.cz/Studijni-materialy/KBFCH/
  • 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, 50 s. ISBN 978-80-246-4987-0.
  • Breviář z fyzikální chemie [online]. Dostupné z: https://ufch.vscht.cz/files/uzel/0013876/BREVALL.pdf?redirected
  • Vacík, Jiří. Obecná chemie. Praha: Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, 2017, 283 s. ISBN 978-80-7444-050-2.
  • Atkins Peter, de Paula Julio.. Fyzikální chemie. : Vysoká škola chemicko - technologická, , s. ISBN 9788070808306..

Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (20.09.2024)
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

Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (24.09.2024)
Studijní opory

https://intranet.faf.cuni.cz/Studijni-materialy/KBFCH/?path=biofyzika

E-learning Moodle: Biofyzika

https://dl1.cuni.cz/course/view.php?id=3609

Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (20.09.2024)
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK