C5850 Biofyzikální chemie I

Přírodovědecká fakulta
jaro 2010
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc.
Ústav chemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Úspěšné zvládnutí fyzikální chemie a biochemie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 12 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
1. Strategie a taktika biofyzikální chemie(strategické přístupy BFCH, strukturální úrovně biomakromolekul, úloha CO2 a vody)

2. Problémy prostorových struktur biopolymerů

(terciární a kvartérní struktura biopolymerů, stabilita helikálních struktur, vodíková a disulfidická vazba, nekovalentní interakce, denaturace, ionizace řetězců)

3. Interakce biologických molekul s elektromagnetickým zářením (absorpční elektronová, fluorescenční a IČ spektroskopie, optická aktivita, rozptyl světla, rezonanční metody)

4. Rozměr a tvar makromolekul (elektronová mikroskopie, hydrodynamické metody, difúze, sedimentace a rentgenová difrakce)

5. Termodynamika biologických systémů (1) (ireverzibilní procesy, statistická interpretace entropie, produkce entropie, problém standardního stavu, ideální, regulární a neregulární roztoky, vícesložkové systémy, disipativní struktury)

6. Termodynamika biologických systémů (2) (problémy termodynamiky biologických procesů, formalismus nerovnovážné fenomenologické termodynamiky, energetika procesu vývoje a regenerace)

7. Chování makromolekul v roztoku (statistické zpracování roztoků polymerů, Hugginsova-Floryho koncepce, dialyzační rovnováha a osmotický tlak polymerní složky, teorie Donnana a Scatcharda, statistické klubko)

8. Polyelektrolyty (teorie PEL při limitních koncentracích, rozdělení protiiontů a jejich interakce s polyiontem, aktivity protiontů, expanze polyiontů, termodynamické, transportní a elektrické vlastnosti PEL, modely PEL)

9. Kinetika v biolo gických systémech (kinetické procesy s více substráty a s více meziprodukty, katalýza, inhibice, regulace, biologické hodiny)

10. Polarografie a voltametrie v biologických systémech (využití polarografických a voltametrických technik k výzkumu a stanovení proteinů, NK a jejich složek, analýza molekul farmaceutického významu)

11. Procesy přenosu elektronů a iontů v biologických systémech

Osnova
  • Strategie a taktika biofyzikální chemie.

    Problémy prostorových struktur biopolymerů.

    Interakce biologických molekul s elektromagnetickým zářením.

    Rozměr a tvar makromolekul.

    Termodynamika biologických systémů.

    Statistické zpracování roztoků polymerů.

    Chování makromolekul v roztoku.

    Polyelektrolyty.

    Kinetika v biologických systémech.

    Polarografie a voltametrie biopolymerů a jejich složek.

    Procesy přenosu elektronů a iontů v biologických systémech.

Literatura
  • KALOUS, Vítěz a Zdeněk PAVLÍČEK. Biofyzikální chemie. 1. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1980. 349 s. info
  • Biochemie. Edited by Daniel Voet - Judith G. Voet, Translated by A. Maelicke - W. Müller-E. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft, 1992. 1237 s. ISBN 3-527-28242-4. info
  • KODÍČEK, Milan a Vladimír KARPENKO. Biofysikální chemie. 2., přeprac. a rozš. vyd. Praha: Academia, 2000. 337 s. ISBN 8020007911. info
  • CANTOR, Charles R. a Paul R. SCHIMMEL. Biophysical chemistry. Part II, Techniques for the study of biological structure and function. 12th print. New York: W.H. Freeman and Company, 2001. xxix, s. 3. ISBN 0-7167-1189-3. info
  • CANTOR, Charles R. a Paul R. SCHIMMEL. Biophysical chemistry. Part I, The conformation of biological macromolecules. 11th print. New York: W.H. Freeman and Company, 1999. xxii, 341. ISBN 0-7167-1042-0. info
  • CANTOR, Charles R. a Paul R. SCHIMMEL. Biophysical chemistry. Part III, The behavior of biological macromolecules. New York: W.H. Freeman and Company, 1980. xxix, s. 8. ISBN 0-7167-1191-5. info
  • H. Eisenberg: Biological Macromolecules and Polyelectrolytes in Solutions, Clarendon Press, Oxford 1976
  • MORAWETZ, Herbert. Chování makromolekul v roztoku : Macromolecules in solution (Orig.). Vyd. 1. Praha: Academia, nakladatelství Československé akademie věd, 1971. 512 s. info
Metody hodnocení
typové příklady probírány v průběhu přednášek závěrečná zkouška nebo koloqium - ústní forma
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 1999, jaro 2011 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, jaro 2009, jaro 2011, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021.