Fizyka cząsteczek i makrocząsteczek biologicznych w roztworach wodnych

Student powinien przypomnieć sobie wiadomości dotyczące:

- mechaniki klasycznej i elektrostatyki

- pochodnych i całek

- podstawowych klas związków tworzących materię ożywioną

(białka, kwasy nukleinowe, fosfolipidy)

w sali

Celem wykładu jest zapoznanie studentów z fizycznymi czynnikami odpowiedzialnymi za oddziaływania międzycząsteczkowe w roztworach wodnych i determinującymi strukturę i funkcję makrocząsteczek biologicznych.

Przedmiot składa się z wykładu i ćwiczeń rachunkowych obejmujących następujące zagadnienia:

- Woda i jej właściwości

- Roztwory molekularne – podstawowe pojęcia

- Cząsteczki biologiczne – rodzaje, właściwości

- Termodynamika układów biologicznych

- Oddziaływania wewnątrz- i międzycząsteczkowe

- Zagadnienia elektrostatyczne w roztworach

- Ruch cząsteczek w cieczach (dyfuzja, sedymentacja, hydratacja, lepkość)

Przewidywany nakład pracy studenta:

90 h – udział w zajęciach (wykład 45 h + ćwiczenia 45 h)

30 h – przygotowanie do zajęć

30 h – przygotowanie do kolokwiów

30 h – przygotowanie do egzaminu

Razem: 180 h (6 ECTS)

1. Peter Atkins „Chemia fizyczna” PWN 2007

2. Peter Atkins, Julio de Paula „Chemia fizyczna” PWN 2016

3. Maria Kamińska, Andrzej Witowski i Jerzy Ginter „Wstęp do termodynamiki fenomenologicznej” WUW 2005

4. Ken Dill, Sarina Bromberg „Molecular Driving Forces” GS 2011

5. Tom Waigh „Applied Biophysics” Wiley&Sons 2007

6. Igor Serdyuk, Nathan Zaccai, Joseph Zaccai „Methods in molecular biophysics. Structure, dynamics, function” Cambrige University Press 2007

7. J. Newman, Physics of the life sciences, Springer

8. Loren Dean Williams „Molecular Interactions (Noncovalent Interactions) in biochemical systems”, https://ww2.chemistry.gatech.edu/~lw26/structure/ molecular_interactions/mol_int.html

9. Thomas E. Creighton „Proteins. Structures and Molecular Properties” Freeman and Company 1993

Po zaliczeniu przedmiotu student:

Wiedza:

1. zna podstawowe pojęcia i prawa termodynamiki

2. zna fizyczną naturę oddziaływań międzycząsteczkowych

3. zna fizyczne czynniki wpływających na strukturę i właściwości makrocząsteczek biologicznych

4. zna podstawowe pojęcia i prawa niezbędne do opisu ruchu cząsteczek w cieczach

Umiejętności:

1. umie zastosować język termodynamiki do opisu prostych procesów zachodzących w układach biologicznych

2. potrafi rozwiązać proste zagadnienia dotyczące ruchu cząsteczek w cieczach

Obecność na wykładach i ćwiczeniach rachunkowych jest obowiązkowa. Nieusprawiedliwione nieobecności na więcej niż dwóch wykładach i dwóch zajęciach rachunkowych skutkują niezaliczeniem przedmiotu. Usprawiedliwienia należy przedstawiać prowadzącemu na pierwszych zajęciach po okresie nieobecności.

Zasady zaliczenia:

1. Dwa śródsemestralne sprawdziany pisemne

2. Egzamin pisemny

3. Zaliczenie przedmiotu po uzyskaniu minimum 60% punktów w sumie z kolokwiów i egzaminu pisemnego.

Ocena z przedmiotu będzie wystawiana na podstawie wyników sprawdzianów środsemestralnych i egzaminu pisemnego.

brak