Podstawy chemii fizycznej i biofizycznej

Celem przedmiotu jest dostarczenie formalizmu służącego do opisu i przewidywania przebiegu reakcji biochemicznych oraz innych procesów biomolekularnych.

Plan kursu:

1. Oddziaływania międzycząsteczkowe (elektrostatyka, oddziały-wania van der Waalsa, wiązania wodorowe, oddziaływania hydro-fobowe)

2. Podstawy termodynamiki z elementami teorii statystycznej (zasady termodynamiki, entropia i jej interpretacja statystyczna, rozkład Boltzmanna, potencjały termodynamiczne, energia Gibbsa jako wygodne kryterium samorzutności)

3. Równowagi i diagramy fazowe (układy jedno- i dwuskładnikowe)

4.  Równowaga chemiczna i bioenergetyka, elementy elektrochemii (termodynamiczny opis reakcji chemicznych, procesy konwersji energii w układach biologicznych, transport aktywny przez błony, termodynamika ATP – sprzęganie procesów niesamorzutnych z hydrolizą ATP, potencjały standardowe i ich zastosowanie w biologii)

5.  Kinetyka chemiczna i kataliza enzymatyczna (podstawy, model Michaelisa-Menten, sposoby inhibicji i ich identyfikacji)

6. Procesy transportu (dyfuzja swobodna i dyfuzja w potencjale, współczynnik dyfuzji, lepkość, przewodnictwo jonowe, podstawy elektroforezy)

7. Elementy spektroskopii molekularnej (UV-Vis, CD, NMR, FRET, mikroskopia konfokalna i superrozdzielcza)

8. Podstawy metod strukturalnych w biologii (metody dyfrakcyjne, cryo-EM, NMR)