Biofyzika pro fyziology - MB150P05

• Anglický název: Biophysics for fyziology
• Český název: Biofyzika pro fyziology
• Zajišťuje: Katedra fyziologie (31-152)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:písemná
• Rozsah, examinace: zimní s.:1/1, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: prof. RNDr. Jiří Pácha, DrSc.
• Vyučující: prof. RNDr. Jiří Pácha, DrSc.

Anotace

čeština

Poslední úprava: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (28.03.2019)

Přednáška spojená s cvičením, kde budou řešeny typické příklady, s kterými se setkává experimentátor v oblasti fyziologického výzkumu a kde využívá fyzikálně chemických přístupů z oblasti elektrochemie, chemické termodynamiky a jaderné chemie.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (25.10.2019)

Please note, the lectures is given in Czech language only.
This is a combination of lectures and tutorials, where typical examples will be solved that can be encountered in experimental physiological research using physical chemical approaches from the field of electrochemistry, chemical thermodynamics and nuclear chemistry.

Literatura

čeština

Poslední úprava: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (28.03.2019)

Kotyk, A., Janáček, K.: Membrane transport, Academia Praha 1977.
Glaser, R.: Biophysics: An Introduction, Springer 2010.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (25.10.2019)

Kotyk, A., Janáček, K.: Membrane transport, Academia Praha 1977. 
Glaser, R.: Biophysics: An Introduction, Springer 2010.

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (28.03.2019)

Předmět je ukončen písemným testem.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (25.10.2019)

The course is completed by a written test.

Sylabus

Poslední úprava: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (28.03.2019)

Definice elektrického potenciálu, potenciál kapalinového rozhraní, difúzní potenciál (hrotový potenciál v elektrofyziologii), pohyblivost iontů
Stav termodynamické rovnováhy a stacionární rovnováha. Definice elektrochemického potenciálu. Odvození Nernstovy rovnice a fyziologický význam Nernstova rovnovážného potenciálu
Odvození Gibbs-Donnanovy rovnováhy a její aplikace ve fyziologii. Definice osmotického tlaku, van’t Hoffova formule pro výpočet osmotického tlaku, rozdíl aktivita vs. koncentrace iontu, iontová síla
Stacionární nerovnovážný potenciál na membráně a teoretický přístup k formálnímu popisu. Teorellova rovnice a její omezení. Skalárové vs. vektorové pole, definice gradientu. Nernst-Planckova rovnice elektrodifúze.
Hendersonovo a Goldmanovo řešení rovnice elektrodifúze. Hodkin & Huxley - úprava Goldmanovy rovnice pro membránový potenciál jako funkce extarcelulární a intracelulární koncentrace iontů. Nernstův rozdělovací koeficient. Definice permeabilitního koeficientu.
1. Fickův zákon difúze jako zjednodušení rovnice elektrodifúze. Vztah difúzního a permeabilitního koeficientu.
Elektrody 1. a 2. druhu, pH elektroda, argentchloridová elektroda, kalomelová elektroda, iontově selektivní mikroelektrody. Oxidačně-redukční potenciál, volná energie oxidačně redukčních reakcí.
Modelování permeabilitních vlastností membrány jako elektrického obvodu, vodivost elektromotorická síla, převodové číslo, voltampérová charakteristika a její využití v elektrofyziologii. Hodkin-Horowiczova rovnice.
Biofyzika transportu vody, osmóza, objemový tok, hydraulická permeabilita, osmotická permeabilita, solvent drag.
Radioaktivita (izotopy a jejich stabilita, štěpné a termojaderné reakce, radioaktivní rozpad, poločas rozpadu, radioaktivní záření a jeho konverze, specifická aktivita, rozpadový zákon, použití izotopů v biologii)
Principy kompartmentové analýzy, net uptake, one-way flux, tracer