|
|
|
||
|
Předmět fyzikální farmacie I 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 fyzikálně chemickými 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 farmacii II, farmaceutické technologii nebo analytické chemii. Fyzikální farmacie I 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. (03.09.2025)
|
|
||
|
Podmínkou úspěšného zakončení předmětu je složení zkoušky. Ta se skládá z 26 otázek, které jsou vybírány z témat jednotlivých přednášek. Na tyto otázky studenti odpovídají písemně. K úspěšnému složení zkoušky je potřeba získat alespoň 26 bodů z celkového počtu 52 bodů.
Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (03.09.2025)
|
|
||
|
Doporučená:
Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (03.09.2025)
|
|
||
|
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, obecné 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. (12.09.2025)
|
|
||
|
https://intranet.faf.cuni.cz/Studijni-materialy/KBFCH/?path=biofyzika https://dl1.cuni.cz/course/view.php?id=3609 Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (03.09.2025)
|
|
||
|
Studující se po absolvování předmětu fyzikální farmacie I orientuje a rozumí problematice struktury hmoty na atomární úrovni, pochopí rozdíly ve struktuře a vlastnostech jednotlivých stavů hmoty a vliv těchto rozdílů na molekulové vlastnosti. Má přehled o typech silových interakcí mezi atomy a chápe strukturu a z ní vyplývající vlastnosti biologických sloučenin. Ví co jsou volné radikály, zná jejich nejvýznamnější představitele a odvodí jejich negativní vliv na živé organismy. Rozumí a umí vysvětlit pojmy související s radioaktivitou, umí popsat principy všech typů radioaktivních přeměn a interakcí radioaktivního záření s atomovými obaly, vysvětlí jakým způsobem dochází ke tvorbě brzdného a charakteristického RTG záření. Orientuje se v problematice radiačních rizik, ví jakým způsobem lze odstínit záření α, β a γ včetně volby materiálu. Zná možnosti vstupu zdroje ionizujícího záření do organismu a možnosti ochrany organismu. Popíše smysl dávkových limitů, zná zásady radiační ochrany pracovníků. Definuje pojem radiofarmaka a odvodí jejich využití v praxi. Popíše princip radionuklidového generátoru, urychlovače částic a jaderného reaktoru. Chápe princip biologických účinků záření, popíše pojmy deterministické a stochastické účinky záření, ví co je absorbovaná, ekvivalentní a efektivní dávka. Chápe základní pojmy v termodynamiky. Na základě chování velkého souboru částic hmoty dokáže predikovat některé makroskopické aspekty chování systému. Porozumí základním termodynamickým zákonům, kterými se řídí veškeré chemické, biologické a fyzikální děje. Chápe v souvislostech veličiny vnitřní energie, entalpie, entropie, Gibbsova energie. Rozumí pojmu Helmholtzova energie, pochopí princip fázových přeměn z pohledu termodynamiky. Má přehled o fázových rovnováhách nejjednodušších soustav. Získá základní vědomosti o termodynamických fázových rovnováhách a chování vícesložkových anebo vícefázových systémů významných pro farmacii. Získá základní vědomosti o chemické rovnováze a spontánnosti chemických reakcí. Pochopí souvislosti chemické rovnováhy a hodnoty standardní reakční Gibbsovy energie. Porozumí rovnovážné konstantě a její závislosti na teplotě. Umí definovat kapalinu, rozumí základním zákonům hydrostatiky a chápe jejich aplikaci v měření hustoty látek. Popíše proudění ideálních a reálných kapalin a zná zákony popisující proudící kapaliny. Chápe rozdíl mezi vlastnostmi a chováním ideální, newtonovské a nenewtonovské kapaliny. Chápe co je viskozita kapalin a rozumí principům jejího měření pomocí různých typů viskozimetrů a odvodí její význam pro farmaceutickou technologii. Umí definovat pevná tělesa a jejich vnitřní strukturu. Rozumí pojmům mechanické napětí, deformace. Rozumí pojmům elastická, plastická, viskózní a viskoelastická látka. Umí načrtnout zatěžovací křivku a popsat její typické úseky. Ví co je reologie, jaké jsou její postupy a význam pro popis mechanického chování materiálů, zejména biologických.
Výsledky učení: Studující na základě získaných znalostí a dovedností: Ø definují základní pojmy témat stavy hmoty, volné radikály, radioaktivita, radiační rizika, biologické účinky záření, termodynamika, mechanika kapalin, mechanika pevných těles Ø pochopí rozdíly ve struktuře a vlastnostech jednotlivých stavů hmoty a vliv těchto rozdílů na molekulové vlastnosti. Ø orientují se v termodynamických zákonech, chápou přeměny energie a vlastnosti látek při různých teplotách a tlacích Ø vypočítají v příkladech po zadání hodnot potřebných veličin hustotu pevné látky a kapaliny, dynamickou viskozitu kapaliny Ø vysvětlí principy metod pro měření hustoty pevných látek a kapalin a viskozity kapalin Poslední úprava: Kuchařová Monika, Mgr., Ph.D. (03.09.2025)
|