БІОФІЗИКА

ВСТУП. Біофізика як наука про фізичні та фізико-хімічні закономірності в живих системах. Предмет і завдання біофізики. Роль і місце біофізики серед біологічних наук. Значення біофізики для вирішення проблем сільського господарства.

ТЕРМОДИНАМІКА БІОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ. Термодинамічні системи. Перший закон термодинаміки, його застосування щодо біологічних об'єктів. Ентропія та інформація. Термодинамічні потенціали. Зміна стандартної вільної енергії й константа рівноваги. Хімічний і електрохімічний потенціали. Спорідненість хімічної реакції.

ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ БІОМАКРОМОЛЕКУЛ У РОЗЧИНАХ. Внутрімолекулярні взаємодії. Взаємодія макромолекул у розчині (теорія Дебая – Хюккеля). Іонна сила розчину. Віскозиметрія та седиментація. Характеристична в'язкість. Метод квазіпружного розсіювання світла та електрофорез біомакромолекул.

КІНЕТИКА ФЕРМЕНТАТИВНИХ РЕАКЦІЙ. Швидкість, константа швидкості, порядок реакції. Рівняння Арреніуса та енергія активації. Кінетика взаємодії ферменту й субстрату. Рівняння Міхаеліса – Ментен. Графічний метод Лайнуївера – Берка. Конкурентне інгібування ферментативних реакцій. Неконкурентне інгібування ферментативних реакцій.

БІОФІЗИКА БІЛКІВ ТА НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ. Функції та структурна організація білків. Дисперсія оптичного повертання. Круговий дихроїзм. Диференціальна спектрофотометрія та флуоресцентна спектроскопія білків. Просторова будова ДНК. Оптичні характеристики нуклеїнових кислот.

ТРАНСПОРТ РЕЧОВИН ЧЕРЕЗ БІОМЕМБРАНИ. Будова біомембран. Модельні мембранні системи. Пасивний транспорт і транспорт води. Осмотичний тиск і його вимірювання. Коефіцієнт проникності біомембран.

ФОТОБІОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ. Основні етапи фотобіологічного процесу. Закони поглинання світла. Збуджені стани молекул. Механізми міграції енергії (індуктивно-резонансний, екситонний). Основні закони фотохімії. Спектри дії фотохімічних реакцій. Особливості фотодест¬руктивної дії ультрафіолетового світла на біологічні об'єкти. Фотохімічні реакції в ДНК. Дія УФ-світла на білки.

БІОФІЗИКА ФОТОСИНТЕЗУ. Хімічна реакція фотосинтезу. Структурна організація хлоропластів. Пігментні молекули та їх спектральні характеристики. Експериментальні докази існування двох фотосистем у хлоропластах вищих рослин. Фотосинтетична одиниця. Організація та функціонування реакційних центрів двох фотосистем. Електронно-транспортні ланцюги у мембранах тилакоїдів. Z-схема фотосинтезу. Механізми фотофосфорилювання.

РАДІАЦІЙНА БІОФІЗИКА. Природа іонізуючої радіації. Дози й потужності іонізуючих випромінювань. Механізми поглинання іонізуючої радіації. Кисневий ефект і коефіцієнт кисневого підсилення. Дія іонізуючої радіації на клітини. Дозові криві виживання клітин. Модифікація променевого ураження клітин.

Перейти вище