Biotermodynamika 1200-2SPEC82M
Zasady termodynamiki (entropia i jej interpretacja statystyczna, typowe błędy interpretacyjne, tzw. paradoksy termodynamiczne związane z drugą zasadą termodynamiki).
Potencjał Helmholtza, potencjał Gibbsa, potencjał chemiczny (zjawiska transportu – dyfuzja swobodna, dyfuzja przez błonę/membranę, osmoza).
Termodynamiczny opis reakcji (bio)chemicznych („kierunek” reakcji, równowaga chemiczna, specyfika reakcji biochemicznych, typowe błędy interpretacyjne, teoria Marcusa w układach biologicznych).
Otwarte układy biologiczne (zasady termodynamiki w układach biologicznych, interpretacja entropii w aspekcie działania).
Bioenergetyka.
Układy nierównowagowe (stan stacjonarny, procesy sprzężone, dyssypacja energii, zasada minimalnej produkcji entropii Prigogine'a).
Fluktuacje i struktury dyssypacyjne, oscylatory biologiczne, samoorganizacja i ewolucja, termodynamiczne aspekty ewolucji biologicznej.
Elementy teorii informacji. Elementy teorii chaosu deterministycznego. Wykorzystanie teorii chaosu wraz z termodynamiką procesów nierównowagowych do próby wyjaśnienia ontogenezy niektórych schorzeń (np. raka, choroby Alzheimera lub Parkinsona).
Przykłady modelowania termodynamicznego układów biochemicznych (biotechnologicznych) (np. układów z katalizą enzymatyczną).
Całkowity nakład pracy: 75 godz.
w tym:
- udział w zajęciach - 30 godz.
- konsultacje z prowadzącym - 20 godz.
- przygotowanie do egzaminu - 25 godz.
|
W cyklu 2025L:
Zasady termodynamiki (entropia i jej interpretacja statystyczna, typowe błędy interpretacyjne, tzw. paradoksy termodynamiczne związane z drugą zasadą termodynamiki). Potencjał Helmholtza, potencjał Gibbsa, potencjał chemiczny (zjawiska transportu – dyfuzja swobodna, dyfuzja przez błonę/membranę, osmoza). Termodynamiczny opis reakcji (bio)chemicznych („kierunek” reakcji, równowaga chemiczna, specyfika reakcji biochemicznych, typowe błędy interpretacyjne, teoria Marcusa w układach biologicznych). Otwarte układy biologiczne (zasady termodynamiki w układach biologicznych, interpretacja entropii w aspekcie działania). Bioenergetyka. Układy nierównowagowe (stan stacjonarny, procesy sprzężone, dyssypacja energii, zasada minimalnej produkcji entropii Prigogine'a). Fluktuacje i struktury dyssypacyjne, oscylatory biologiczne, samoorganizacja i ewolucja, termodynamiczne aspekty ewolucji biologicznej. Elementy teorii informacji. Elementy teorii chaosu deterministycznego. Wykorzystanie teorii chaosu wraz z termodynamiką procesów nierównowagowych do próby wyjaśnienia ontogenezy niektórych schorzeń (np. raka, choroby Alzheimera lub Parkinsona). Przykłady modelowania termodynamicznego układów biochemicznych (biotechnologicznych) (np. układów z katalizą enzymatyczną). |
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Kierunek podstawowy MISMaP
Ogólnie: chemia fizyka biologia biotechnologia | W cyklu 2025L: biologia biotechnologia fizyka chemia |
Rodzaj przedmiotu
Ogólnie: fakultatywne | W cyklu 2025L: nieobowiązkowe |
Tryb prowadzenia
Ogólnie: zdalnie w sali | W cyklu 2025L: w sali zdalnie |
Efekty kształcenia
Z założenia możliwe są różne punkty wyjścia (zależnie od poziomu wiedzy i oczekiwań studentów) i dlatego wykład może być od poziomu wstępnego do poziomu średniego. Zależy to od wcześniej nabytej wiedzy w tym zakresie.
Po wykładzie: student rozumie podstawowe pojęcia z zakresu termodynamiki oraz w aplikacji do układów biologicznych. Rozwiązuje proste problemy dotyczące bilansu materiałowo-energetycznego w układach zamkniętych i otwartych (ze szczególnym naciskiem na problemy natury biologicznej) wykorzystując narzędzia termodynamiczne. Jest w stanie śledzić ze zrozumieniem bardziej zaawansowane rozważania w tym zakresie w literaturze naukowej. Ma zapewnione postawy (jest gotów) do dalszego samodzielnego pogłębiania wiedzy w wybranym kierunku.
Kryteria oceniania
Maksymalna liczba nieobecności nie powinna przekroczyć 20% czasu zajęć, czyli 6 godzin.
Podstawą zaliczenia jest aktywność studenta oraz (krótki) pisemny test z oceną.
Praktyki zawodowe
nie dotyczy
Literatura
Ustalane w porozumieniu z prowadzącym (w zależności od potrzeb)
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: