Biofyzikálna chémia I

1. Hmota a jej prejavy v živých systémoch, prístupy k štúdiu biologických systémov.
2. Priestorové a časové súvislosti biologických systémov.
3. Energetické a hmotnostné súvislosti biologických systémov.
4. Fyzikálnochemické vlastnosti vodných roztokov a bunkových tekutín.
5. Chemická kinetika, enzýmová kinetika, mechanizmy enzýmovej katalýzy, autokatalýza.
6. Viazanie ligandov s makromolekulami, aktivovaný komplex.
7. Nerovnovážna termodynamika.
8. Dynamika konzervatívných systémov, chaos.
9. Disipatívne systémy, atraktory, funkcie s posunutím, bifurkácie.
10. Stabilita pravidelnej štruktúry makromolekúl (termodynamický prístup, konformačné prechody, kooperativita, molekulárna dynamika, mechanická stabilita makromolekuly).
11. Fázové rozhrania, vlastnosti membrán, membránový transport.
12. Dynamika zložitých biochemických procesov.
13. Difúziou vyvolaná štrukturalizácia systémov.
14. Informácia a jej spracovanie v biologických systémoch.

Literatúra:

• Cantor,C.R.,Schimmel,P.R Biophysical Chemistry, W.H. Freeman and Co., S. Francisco,1980
• Marschall,A.G. Biophysical Chemistry, John Wiley & Sons, N.York, 1978
• Moore,W.J. Fyzikální chemie, SNTL, Praha, 1981
• Kello,V., Tkáč,A. Fyzikálna chémia, 3. vyd., Alfa,Bratislava,1977
• Dvorák,I.,Marík,F.,Andrej,L. Biotermodynamika, Academia,Praha,1982
• P.Glansdorff, I.Prigogine, Thermodynamics theory of structure, stability and fluctuations, Willey 1971
• Hoppe,W., Lohmann,W. Markl, H., Ziegler,H.,(eds.) Biophysics, Springer V.,Berlin,1983
• M.V. Volkenstein, Biofyzika, Nauka, 1988
• Krempaský, J. Synergetika, STU, Bratislava, 1994
• Voet,D. Voetová,J.G. Biochémie, Victoria Publishing, Praha, 1994
• Peitgen, H.O. Jurgens,H. Saupe, D. Fractals for the Classroom, Springer-Verlag,NY, 1992
• Winfree,A.T. The Geometry of Biological Time, Springer-Verlag, NY, 1980
• Harrison,L.G. Kinetic Theory of Living Pattrern, Cambridge Univ. Pres., NY,1993

Praktikum z biofyzikálnej chémie

1. Stanovenie koncentrácie proteínov, nukleových kyselín. Príprava tlmivých roztokov (pH sklená elektróda), filtrácia vzoriek, extinkčný koeficient (odhad u proteínov), Lambert Beerov zákon, presné dávkovanie kvapalín.
2. Stanovenie pK konštánt spektrofotometricky.
3. Tvorba molekulových vrstiev; Elektrochémia tiolov; Stanovenie oxidoredukčného potenciálu hemových proteínov.
4. UV Vis spektrálne charakteristiky proteínov.
5. Stanovenie koncentrácie látok pomocou činidiel.
6. Tepelná stabilita proteínov, spektrofotometrická detekcia.
7. Chemická denaturácia proteínov.
8. Viazanie ligandov do proteínov.
9. Fluorescencia tryptofánu, proteínov.
10. Využitie fluorescenčných značiek a prirodzených ligandov.
11. Stanovenie konformačných zmien sekundárnej štruktúry proteínov. Využitie CD spektroskopie.
12. Diferenčná skanujúca kalorimetria proteínov.
13. Viskozimetria proteínov.
14. Ramanova spektroskopia.
15. Belousov Žabotinského reakcia.