
- •Предмет и задачи биофизики. История развития биофизики. Разделы биофизики.
- •Особенности кинетики биологических процессов. Параметры и переменные. Влияние концентраций на скорость реакций. Понятие «узкого места».
- •Механизмы первичных реакций в организме при размене физической энергии на химическую (теория мишени, теория непрямого действия, теория цепных процессов).
- •Влияние температуры на скорость реакций в биологических системах.
- •Перекисное окисление липидов в мембранах. Биологические последствия пероксидации липидов.
- •Кинетика ферментативных реакций (уравнения Михаэлиса-Ментен).
- •Чувствительность различных биологических объектов к радиации. Действие ионизирующего облучения на живые системы.
- •Аллостерическое и конкурентное ингибирование ферментативных реакций. Субстратное торможение. Индукция и репрессия синтеза ферментов (по Жакобу и Моно).
- •Статистический характер организации биополимеров (на примере двумерной свободно сочлененной полимерной цепи).
- •Раздел III. Пространственная организация биополимеров
- •Глава VII. Пространственные конфигурации полимерных молекул (стр. 167 - 182)
- •§1. Статистический характер организации полимеров
- •Множественность стационарных состояний. Модели триггерного типа. Силовое и параметрическое переключение триггера. Гистерезисные явления.
- •Транспорт электролитов (электрохимический потенциал, электродиффузионное уравнение Нернста-Планка , гидратация ионов).
- •Классификация термодинамических систем. Первый закон термодинамики и его применимость в биологии. Закон Гесса.
- •Транспорт электролитов (ионное равновесие на границе мембрана-раствор, равновесие Доннана).
- •Второй закон термодинамики. Понятие градиента. Энтропия, свободная и связанная энергия.
- •Пространственная конформация биополимеров (стереоспецифичность аминокислот, первичная, вторичная, третичная, четверичная структура белка).
- •Вида ионизирующих излучений. Единицы измерения дозы ионизирующего излучения.
- •Изменение энтропии в открытых системах. Стационарные состояния и состояния термодинамического равновесия. Принцип Ле-Шателье.
- •Механно-химические процессы в полимерах.
- •Активный транспорт (участие атф-аз вм активном транспорте ионов через биологические мембраны).
- •Переносчики и каналы.
- •Устойчивость и неустойчивость стационарного состояния (на примере гидродинамической модели).
- •1. Кинетические уравнения Лотки (a.J. Lotka. Elements of Physical Biology, 1925)
- •2. Модель Вольтерра
- •(По к. Вилли, в. Детье, 1974)
- •Активный транспорт (электрогенный транспорт ионов – опыт Уссинга и ).
- •Понятие обобщенных сил и потоков. Соотношение взаимности Онзагера. Теорема Пригожина.
- •Простая и облегченная диффузия.
- •Кооперативные свойства макромолекул (механизм кооперативного связывания кислорода гемоглобином и миоглобином).
- •Потенциал покоя и его происхождение.
- •[Править]История открытия
- •[Править]Общие положения
- •[Править]Формирование потенциала покоя
- •Поверхностный заряд мембранных систем (происхождение дзета-потенциалов – представление Гельмгольца, Гуи, Штерна; определение дзета-потенциалов).
- •Состояние воды и гидрофобные взаимодействия.
- •Потенциал действия (изменение электропроводной мембраны, потоки ионов натрия и калия, схема функционирования натриевого канала при возбуждении). Распространение возбуждения.
- •Роль гидрофобных взаимодействий в формировании структуры белков. Переход спираль-клубок. Переход глобула-клубок.
- •Переход клубок—глобула
- •Транспорт неэлектролитов (проницаемость мембран для воды, роль коллоидно-осмотического давления плазмы в переносе воды).
- •Электропроводность биосистем (закономерности происхождения постоянного тока через биологические объекты; явления поляризации).
- •Сокращение мышцы (схема взаимодействия актина и миозина по а.Хаксли).
- •Электропроводность биосистем (закономерности происхождения переменного тока через биологические объекты; дисперсия электропроводности).
- •5. Живая ткань как проводник переменного электрического тока. Дисперсия
- •Химия и физика мышцы (схема взаимодействия актина с миозином по Хаксли, кривая зависимости скорости изотонического сокращения от величины нагрузки по Хиллу).
- •Структура биомембран: развитие представление о структуре, модельные мембранные системы.
- •Ковалентные и слабые связи.
- •21. Слабые связи.
- •Динамические модели биологических систем. Понятие фазовой плоскости. Фазовой портрет системы.
- •12. Понятие фазовой плоскости. Фазовый портрет системы.
- •Свободные радикалы. Методы изучения. Классификация свободных радикалов.
- •Классификация свободных радикалов, образующихся в нашем организме
- •Первичные радикалы (радикалы кислорода, окись азота, радикал коэнзима q). Первичные радикалы
- •Активные формы кислорода
- •Окись азота
- •Радикал коэнзима q
- •Клеточные системы антирадикальной защиты.
- •Динамика мембран. Фазовые переходы в липидном бислое.
- •Слабые взаимодействия (ион-ионное взаимодействие, диполь-дипольное взаимодействие, наведенные диполи, лондоновские или дисперсные силы).
- •Свойства
- •Слабый распад
- •Дисперсионное взаимодействие
- •Характеристика ковалентной связи.
Динамические модели биологических систем. Понятие фазовой плоскости. Фазовой портрет системы.
процессы ы биосист сложны и разнообра полное представление о из повед полкчить не позм. исп методы моделилирования- метод, замен реальный изуч объект идеальным кот сохр лишь часть св-в реального об сущ при том или ином рассмотрении
моделиь ествест роста чисти популяции
им попуяция бак. для построен её модеи
-форм осн допущения и из математич сформулир
пусть сущ только проц размнож и ест гибели особей скорость кот пропорц чист-ти в люб момент времени
нет больбы за среду обит
мат модель: величины
x-чис-то попул
R-скор размно
S скор смерти
гамма коэф размнож
закорючка коэф смерти
dx/dt=R-S
R зависит от числа особей и t
R=f(x,dt) растёт если переменный увелич =0, если 1 из перемен=0
R=гамма xdt
S=-закорючка xdt
dx/dt=(гамма-закор)X
e(как)=гамма-закор-емографический коэф
e<0 ис-ть особей падает
e>0 численность растёт неогранич по времени
e=0 чис-ть не мен
эта модель адекватна реальной лишь до опред значения, тк не учт мн важных факторов след в с-ме уравнений, опис некую биологич с-му отразить все наиб знанич св-ва. но с-мы таких диффер уравнений очень перегруз--опитим явл модели, сос из неб числа диффер ур. для постоянеия моделей-принципузкого места, осн на разделении всех перемен, хар с-му на быструю и медленную--в пределах одной цепочти взаимо р-ий и процессов им как быстрые так и медленные процессы
по принципу узкого места м общая скорость всей цепи реакции определ по наиболее медленной стадии-узкое место. чтобы возд на время р-ии-воздейст на узкое место. при внених возмумущ в системе вохм как быстрые так и медленные переменные, но эти изменения протек с разной скорости
в ус-ой с-ме: быстрые переменные быстро отклон от исх ,но и быстро возращ--колябляся вокруг стационарных значений. медленные измен в ходе длит переходных проц,кот. опделеяют динамику всей с-мы
12. Понятие фазовой плоскости. Фазовый портрет системы.
фазовую с-му м охаракт как совокупность переменных и параметров. эти величины в каждом момент времени приним определ значение для кач х-ки такой фаз с-мф метод фазовой плоск-ти.
фазовая пл-ть-пло-ть с осями координат на кот отлож нача переменные, остаж сост с-мы т.о., что кажд точка этой п-ти -опреленное состояние с-мы, х,у медленные...
в каждый след момент вреинеи т М будет двиг в сообтв реуправления
пос-то точна на фазовой пл-ти, отраж значение х и ц на пути перехода образва линейнофазовую траекторию
сов-ть фазовых траекторий, откаж кач черты повед с-мы вл времени-фазовый портрет с-мы. при постро-ии кинетич модели переменные выр в безразмерных величинах.
различ фазовые портреты позвол судить о состоянии с-мы. особ интересны портрыты вблизи стацион состояний, т.к. говорим о моделях живых с-м. для нахожд стац точти строится 2 кривые на фазовой пл-ти...
ывжной задачей -определ уст-ти точек . об уст судят по поведению с-мы в случ небольшого отклон от стац точти.
устойч и не устой сос-ние отлич фазовыми портретами..