Рейтинг@Mail.ru
Rambler's Top100




Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

реферат на тему: Конспект лекций по биофизике

скачать реферат

Конспект лекций по биофизике Биофизика как наука Биофизика это наука, изучающая физические и физико-химические процессы, протекающие в биосистемах на разных уровнях организации и являются основой физиологических актов. Возникновение биофизики произошло, как прогресс в физике, вклад внесли математика, химия и биология. Живые огранизмы открытая, саморегулирующаяся, самовоспроизводящаяся и развивающаяся гетерогенная система, важнейшими функциональными веществами в которой являются биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты сложного атомно-молекулярного строения. Задачи биофизики: 1. Раскрытие общих закономерностей поведения открытых неравновесных систем. Теоретическое обоснование термодинамических (т/д) основ жизни.) 2. Научное истолкование явлений индивидуального и эволюционного развития, саморегуляции и самовоспроизведения. 3. Выяснение связей между строением и функциональными свойствами биополиметов и других биологически активных веществ. 4. Создание и теоретическое обоснование физ-хим методов исследования биообъектов. 5. Физическое истолкование обширного комплекса функциональных явлений (генерация и распределение нервного импульса, мышечное сокращение, рецепция, фотосинтез и др.) Разделы биофизики: 1. Молекулярная изучает строение и физ-хим свойства, биофизику молекул. 2. Биофизика клетки изучает особенности строения и функционирования клеточных и тканевых систем. 3. Биофизика сложных систем изучает кинетику биопроцессов, поведение во времени разнообразных процессов присущих живой материи и термодинамику биосистем.

Термодинамика биологических процессов 1. Предмет и практическая значимость т/д биосистем. Подходы: феноменологический и детальный. Значение имеют т/д параметры только в исходном и конечном состоянии. Термодинамика это наука, изущающая наиболее общие закономерности превращения различных видов энергии в системе. 2. Практическая значимость т/д в биологии. Позволяет оценить энергетические изменения, происходящие в результате биохимических реакций; рассчитать энергию разрыва конкретных хим связей; рассчитать осмотическое давление по обе стороны полупроницаемой мембраны; рассчитать влияние концентрации соли в растворе на растворимость макромолекул. Применяется для описания процессов, протекающих в электрохимических ячейках. Привлекается для обоснования теории возникновения и эволюции жизни на Земле. 3. Понятие т/д систем, виды т/д систем. Система совокупность взаимодействующих между собой относительно элементарных структур или процессов, объединяющихся в целое выполнением некоторой общей функции, несводимой к функциям ее компонентов. Т/д система часть пространства с материальным содержимым, ограниченная оболочкой. а) изолированные (не обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией), б) замкнутые (обмениваются энергией), в) открытые (обмениваются веществом и энергией). Параметры: - экстенсивные, зависят от количества вещества в системе (масса, объем), - интенсивные, не зависят от количества вещества в системе (давление, t0).

Первое начало термодинамики Q = dU - W Количество теплоты, поступающей в систему расходуется на увеличение внутренней энергии системы за вычетом совершенной работы. W = pdV + W'max Работа равна произведению давления на изменившийся объем плюс максимально полезная работа против внешнего давления по изменению объема системы. Живые организмы не являются источников новой энергии. Окисление поступающих в живой организм питательных веществ приводит к высвобождению в нем эквивалетного
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ




количества энергии. .................. определение питательных веществ, поступающих в организм. Металлический сосуд с теплоизолирующими стенками в который помещаются исследуемые питательные вещества, затем их сжигают с помощью высоковольтных разрядов и измерают теплоту сгорания. 1 г белка 5,4 ккал (4,1 ккал до мочевины) 1 г жира 9,3 ккал 1 г углеводов 4,1 ккал Определение расхода энергии в течение суток. Метод прямой или непрямой калориметрии. Прямой: Камера "ледяной калориметр". Теплоизолирующий материал, лед, лабораторное животное (человек). Энергия, высвобождающаяся из организма эквивалентна поступающей в организм Непрямой: С полным и неполным газовым анализом. ДК = выд СО2 в ед t / погл О2 в ед t Производят сравнение состава и объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Используют мешок Дугласа. Для анализа используют газоанализаторы: ГА Холдейна: система стеклянных трубочек, поглощающая CO2 и O2. Сейчас ГА с поглощением световых потоков. Нормальный дыхательный коэффициент 0,85±0,03. Нахождение КЭК (калориметрический эквивалент кислорода) численно равен количеству энергии, высвобождающейся в организме при потреблении 1 л О2. Рисунок ДК = 1, КЭК = 5,05; 0,8; 4,8; 0,7; 4,69; 0,85; 4,86. В клинических условиях используют неполный газовый анализатор, не считают СО2. Считают объем поглощенного О2 с помощью спирографа (аппарат метатест). Диаграмма под наклоном, из замкнутой системы постепенно уходит О2, Х отражает объем поглощенного O2 из системы 1 см?400 мл. ДК принимается равным здесь 0,85. 1 л 4,86 ккал 400 мл х

Второе начало термодинамики показывает в каком направлении происходит перемещение энергии в изолированных системах. Энтропия S в т/д имеет троякий смысл: если в т/д системе происходят процессы, связанные с выделением или поглощением тепла, то эта система при любой t0 способна поглотить некоторое дополнительное количество тепла. Величина, характеризующая тепловую емкость системы и является функцией t0 S. 1. Тепловая емкость системы. 2. Т/д функция состояния системы, являющаяся мерой ее неупорядоченности. лед S = 9.8, жидкость S = 16.7, газ S = 45.1 3. Мера вероятности системы, имеет статистический характер. Впервые установил Больцман. S = k*lgW Т/д вероятность это количество микросостояний, возможных в пределах данного макросостояния. Все микросостояния, определяющие т/д вероятность имеют одинаковую математическую вероятность. Математическая вероятность это среднее значение частоты появления события при массовых испытаниях. В изолированных системах необратимые т/д процессы протекают в направлении возрастания энтропии. S полностью обратимых т/д процессов сохраняет постоянное значение. Теплота это особый вид энергии (низкого качетва) не может переходить без потери в другие виды энергии. Тепловая энергия связана с хаотическим движением молекул, остальные виды энергии базируются на упорядоченном движении молекул. Дриллюэн создал классификацию видов энергии по способности вида энергии превращаться в другие виды энергии. A. max эффективная, превращается во все другие виды энергии. Гравитационная, ядерная, световая, электрическая, B. химическая, C. тепловая. Деградация высших типов энергии в энергию низших типов основное эволюционное свойство изолированных систем. Рисунок

Т/д потенциал Задачи т/д: 1. Определение величины работы, совершаемой в системе. 2. Характеристические функции состояния системы изменения которых численно равно полезной работе при условии постоянства определенных т/д параметров. dU=dQ-dW

скачать реферат
1 2 3 4 ...    последняя

Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

Внимание! Студенческий отдых и мегатусовка после сессии!


Обратная связь.

IsraLux отзывы Израиль отзывы