Kurs Podstawy chemii fizycznej i biofizycznej obejmuje najważniejsze zagadnienia wyjaśniające fizykochemiczne podstawy procesów chemicznych i biologicznych. Omawia oddziaływania międzycząsteczkowe, takie jak siły elektrostatyczne, oddziaływania van der Waalsa, wiązania wodorowe i efekt hydrofobowy, które decydują o strukturze oraz właściwościach cząsteczek i układów biologicznych.
W ramach kursu przedstawiane są podstawy termodynamiki i elementy teorii statystycznej, w tym zasady termodynamiki, entropia, rozkład Boltzmanna, potencjały termodynamiczne oraz znaczenie energii Gibbsa jako kryterium samorzutności procesów. Omawiane są również równowagi i diagramy fazowe w układach jedno- i dwuskładnikowych.
Duży nacisk położono na równowagę chemiczną i bioenergetykę: termodynamiczny opis reakcji, przemiany energii w układach biologicznych, transport aktywny przez błony, rolę ATP w sprzęganiu procesów niesamorzutnych oraz znaczenie potencjałów standardowych w biologii i elektrochemii.
Kurs obejmuje także kinetykę chemiczną i katalizę enzymatyczną, w tym podstawy szybkości reakcji, model MichaelisaMenten oraz mechanizmy inhibicji enzymów. W części poświęconej procesom transportu omawiane są dyfuzja, lepkość, przewodnictwo jonowe i podstawy elektroforezy.
Uzupełnieniem programu są elementy spektroskopii molekularnej (UV-Vis, CD, NMR, FRET, mikroskopia konfokalna i superrozdzielcza) oraz podstawy metod strukturalnych w biologii, takich jak metody dyfrakcyjne, cryo-EM i NMR. Kurs pokazuje, jak prawa chemii fizycznej i biofizyki pozwalają zrozumieć budowę, właściwości i funkcjonowanie układów biologicznych.
- Nauczyciel: Jacek Czub
- Nauczyciel: Mateusz Kogut