ZAGADNIENIA NA EGZAMIN Z BIOFIZYKI

1. Zasady termodynamiki.

Układy termodynamiczne i ich parametry. Gaz doskonały i rzeczywisty. Przemiany gazowe. I zasada termodynamiki. Energia wewnętrzna, entalpia i entropia jako termodynamiczne funkcje stanu. II zasada termodynamiki. Procesy odwracalne i nieodwracalne.

2. Podstawy równowagi termodynamicznej.

Energia swobodna i entalpia swobodna jako termodynamiczne funkcje stanu. Zjawisko mieszania się gazów. Podstawy termodynamiki reakcji chemicznych. Stała równowagi reakcji chemicznych. Reakcje sprzężone.

3. Podstawy termodynamiki układów otwartych.

Układ termodynamiczny a żywy organizm. II zasada termodynamiki dla układów otwartych. Stany stacjonarne. Zasada Prigogina. I i II zasada termodynamiki dla organizmów żywych.

4. Potencjały.

Potencjał chemiczny. Zjawisko dyfuzji. Osmoza. Równowaga osmotyczna. Równanie Ficka. Prawo van’t Hoffa. Potencjał elektrochemiczny. Potencjał elektrodowy. Równanie Nernsta. Potencjał dyfuzyjny a równanie Hendersona. Równowaga jonowa na błonie. Równowaga Donnana. Potencjał Donnana. Potencjały oksydoredukcyjne. Podstawy bioenergetyki.

5. Własności żywych komórek jako układów fizycznych.

Źródła energii komórki, przemiany tych energii. Budowa i własności błony komórkowej – bierny i aktywny transport przez błonę. Potencjał spoczynkowy. Mechanizm powstawania potencjału czynnościowego. Przekazywanie informacji w układzie nerwowym.

6. Widmo fal elektromagnetycznych.

Oko jako układ optyczny. Energetyka procesu widzenia. Widzenie barwne, widzenie przestrzenne. Wykorzystanie promieniowania elektromagnetycznego w diagnostyce i terapii.

7. Fale akustyczne.

Obiektywne i subiektywne cechy dźwięku. Odbieranie wrażeń słuchowych. Infradźwięki i ultradźwięki – wpływ na organizmy żywe. Wykorzystanie ultradźwięków w diagnostyce i terapii.

8. Ruch masy i energii w organizmie.

Transport ciepła i jego znaczenie dla organizmów. Sposoby wymiany ciepła z otoczeniem. Promieniowanie temperaturowe. Konwekcja. Parowanie. Przewodzenie. Termoregulacje w organizmach żywych.

9. Promieniowanie jonizujące.

Otrzymywanie i własności promieniowania jonizującego. Promieniowanie korpuskularne i elektromagnetyczne. Biologiczne skutki działania promieniowania jonizującego na organizmy żywe. Wykorzystanie promieniowania jonizującego w diagnostyce i terapii. Radioizotopy: otrzymywanie i zastosowanie.