WYKŁADY
1. Układ a system. Charakterystyka układów biologicznych.
2. Wielkości fizyczne opisujące układy termodynamiczne
3. Charakterystyka procesów odwracalnych
4. Procesy quasistatyczne – zilustruj przykładami
5. Rodzaje bodźców termodynamicznych.
6. Podstawowe prawa opisujące procesy nieodwracalne
7. I i II zasada termodynamiki
8. Scharakteryzuj funkcje stanu i drogi
9. Zinterpretuj równanie Maxwella i diagram Maxa Borna
10. Omów wszystkie znaczenia entropii
11. Scharakteryzuj kryteria odwracalności procesów
12. Podaj i omów przykłady pracy termodynamicznej
13. Scharakteryzuj procesy termodynamicznie sprzężone
14. Omów proces termodyfuzji
15. Przeanalizuj sprzężenie procesów na przykładzie reakcji biochemicznych
16. Stan równowagi i stany stacjonarne
17. Napisz równanie opisujące produkcję entropii w układzie znajdującym się w stanie stacjonarnym rzędu trzeciego
18. Organizm żywy jako układ otwarty w stanie stacjonarnym (II zasada termodynamiki)
19. Istota przemiany energii w materii ożywionej (autotrofy, heterotrofy)
20. Rola ATP w przepływie energii
21. Związki wysoko i niskoenergetyczne.
22. Zbilansowanie bioenergetyki
23. Teoria chemiosmotyczna
24. Ilościowa charakterystyka informacji
25. Informacja a entropia (demon Maxwella)
26. Podstawowe pojęcia z teorii informacji (kod, pojemnośd informacyjna układu, pojemnośd informacyjna pamięci,
nadmiar informacji, entropia względna informacji)
27. Scharakteryzuj schemat przesyłania informacji. Omów prędkośd przepływu informacji
28. Prawa rządzące przepływem informacji (sterowanie a regulacja)
29. Sposoby przetwarzania informacji w przyrodzie (podaj przykłady)
30. Sprzężenia zwrotne (funkcje przenoszenia, układy oscylacyjne)
31. Schemat układu, w którym zachodzi autoregulacja przepływu informacji
32. Homeostaza, zdolnośd układów biologicznych do regeneracji i kompensacji
33. Energia cząsteczek, translacje o 3 stopniach swobody
34. Energia oscylacyjna i rotacyjna
35. Widmo absorpcji - liniowe i pasmowe
36. Zastosowanie widma rotacyjnego i oscylacyjnego
37. Narysuj i omów subtelną strukturę widma elektronowo-oscylacyjno-rotacyjnego.
38. Typy przejśd elektronowych i reguły rządzące
39. Istota fluorescencji i fosforescencji
40. Prawo Stokesa – podaj zastosowanie sond fluorescencyjnych w biologii i medycynie
41. Scharakteryzuj oddziaływania cząsteczkowe na przykładzie wykresu
42. Siły międzycząsteczkowe /siły Van der Waalsa/.
43. Energia oddziaływao jonów z dipolami
44. Oddziaływania bliskich i dalekich odległości (zakresy energii)
45. Znaczenie polaryzacji wiązao kowalencyjnych dla właściwości fizykochemicznych wody
46. Opisz znane Ci struktury uporządkowane ośrodka wodnego
47. Znaczenie oddziaływao cząsteczek wody podczas tworzenia uporządkowanej struktury układów biologicznych
48. Scharakteryzuj przewodnictwo równoważnikowe oraz promienie hydratacji jonów.
49. Przenikalnośd dielektryczna wody
50. Warstwa podwójna Helmholtza i warstwa dyfuzyjna Sterna
51. Przewodnictwo wody (ruchliwośd jonów, elektroforeza)
52. Potencjał przepływu
53. Warstwy monomolekularne i podwójne lipidów (ocena grubości)
54. Właściwości błony biologicznej i błon bimolekularnych
55. Przejście fazowe lipidów (czynniki wpływające)
56. Warstwy Langmuira-Blodgetta
57. Dynamika dwuwarstwy lipidowej (powstawanie domen)
58. Asymetryczne rozmieszczenie lipidów w błonie komórkowej (znaczenie biologiczne)
59. Zmiany strukturalne w dwuwarstwie po związaniu z białkami lub peptydami
60. Transport wody przez błonę
61. Dyfuzja cząsteczek białek w płaszczyźnie błony komórkowej
62. Charakterystyka liposomów
63. Systemy transportu substancji przez błonę
64. Transport aktywny (przykład)
65. Wyrysuj schemat ilustrujący działanie pompy sodowo potasowej.
66. Transport dyfuzyjny ułatwiony (kinetyka)
67. Współczynnik dyfuzji i przepuszczalności błony
68. Zjawisko filtracji i ultrafiltracji
69. Wyprowadź równanie opisujące ciśnienie osmotyczne.
70. Antybiotyki jako kanały lub przenośniki jonów
71. Potencjał błony komórkowej
72. Uniport, symport, antyport - podaj przykłady
73. Polaryzacja błony komórkowej – potencjał spoczynkowy
74. Równowaga Donnana
75. Porównad graficznie równanie Nernsta i Goldmanna – uzasadnid słusznośd
76. Omów znane Ci typy kanałów jonowych
77. Charakterystyka kanałów sodowych
78. Bezpośrednie i pośrednie bramkowanie
79. Wyjaśnij mechanizm powstawania potencjału czynnościowego
80. Porównaj kinetykę czasową potencjałów czynnościowych znanych Ci komórek (komórek nerwowych, mięśnia
szkieletowego, mięśnia sercowego) oraz węzła zatokowo-przedsionkowego.
81. Omów jak przenosi się fala depolaryzacyjna wzdłuż włókna nerwowego
82. Różnica między synapsami aktywującymi i hamującymi
83. Zinterpretuj prawo ciągłości strumienia oraz prawo Bernoulliego i ich znaczenie
84. Zinterpretuj prawo ciągłości strumienia oraz prawo Bernoulliego i ich znaczenie
85. Omów czynniki wpływające na lepkośd krwi
86. Jakie znasz współczynniki lepkości krwi
87. Omów znaczenie czynnika geometrycznego dla przepływu krwi
88. Scharakteryzuj falę tętna i tony serca
89. Prawo Poiseuille'a.
90. Praca i moc serca
91. Omów równanie fali głosowej i podstawowe jej parametry
92. Co rozumiesz przez ciśnienie fali, gęstośd energii i natężenie dźwięku
93. Opornośd akustyczna fali i współczynnik odbicia
94. Scharakteryzuj granice słyszalności, próg czułości, próg bólu i próg zmiany
95. Jaką funkcję pełni ucho zewnętrzne
96. Jaka funkcję pełni ucho środkowe
97. Scharakteryzuj teorię Helmholtza analizy dźwięku w uchu wewnętrznym
98. Scharakteryzuj teorię Bekesego
99. Rola błony podstawnej w analizie dźwięku
100. Rola komórek zmysłowych wewnętrznych i zewnętrznych w analizie dźwięku
101. Metody uzyskania ultradźwięków
102. Budowa sondy ultrasonograficznej ultradźwięków i jej rodzaje
103. Właściwości ultradźwięków
104. Podstawy ultrasonografii echowej
105. Podstawy ultrasonografii opartej o zjawisko Dopplera
106. Biologiczne działanie ultradźwięków
107. Infradźwięki i wibracje
108. Powstawanie plamki dyfrakcyjnej
109. Czynniki wpływające na zdolnośd rozdzielczą oka
110. Analiza widma rodopsyny i jej produktów rozpadu – charakterystyka wzbudzenia rodopsyny
111. Rodzaje fotoreceptorów i ich próg czułości
112. Widzenie fotopowe i skotopowe
113. Rodzaje kanałów jonowych występujących w fotoreceptorze
114. Rola białek G w procesie widzenia
115. Widzenie barwne – powstawanie barwy na przykładzie bieli ekwipotencjalnej (trójkąt barw BGR)
116. Współdziałanie fotoreceptorów podczas widzenia barwnego
117. Widzenie przestrzenne
118. Źródła promieniowania jonizującego
119. Wielkości opisujące dawki promieniowania jonizującego (Grey, REM)
120. Stadia radiacyjne
121. Etapy radiolizy wody
122. Zmiatacze wolnych rodników
123. Typy reakcji rodnikowych
124. Ilościowa charakterystyka bezpośredniego działania promieniowania jonizującego (promienioczułośd)
125. Ilościowa charakterystyka pośredniego działania promieniowania jonizującego
126. Rodniki aminokwasowi i białkowe
127. Czynniki wpływające na promienioczułośd
128. Promienioczułośd a pojecie tarczy
129. Podstaw efektu tlenowego
130. Zmiany popromienne w kwasach nukleinowych
131. Aberracje chromosomów po napromienieniu (biodozymetr)
132. Przyczyny dużej wrażliwości komórek na napromienienie
133. Podstawy radioochronny (chemiczne radioprotektory)
134. Teoria pasmowa przewodności elektrycznej
135. Typy polaryzacji Wyrysuj i objaśnij wykres ilustrujący dyspersję przenikalności przez roztwory makrocząsteczek.
136. Właściwości magnetyczne materii (diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki)
137. Wykrywalne efekty biologiczne różnych pól elektromagnetycznych
138. Charakterystyka mikrofal i ich działania biologicznego
139. Efekty biologiczne promieniowania ultrafioletowego
140. Mechanizm wentylacji płuc
141. Histereza ciśnieniowo-objętościowa
142. Prawa regulujące wymianą gazową
143. Wpływ ciśnienia na organizm
144. Wpływ przyśpieszeo na organizm
145. Wpływ temperatury na organizm – drogi oddawania ciepła
146. Układ termoregulacji
147. Omów cechy ATP jako idealnego nośnik energii
148. Omów w jaki sposób dochodzi do syntezy ATP komórkowego łaocuchu utleniania komórkowego
149. Scharakteryzuj homeostazę – zilustruj wykresami
150. Omów znane Ci rodzaje kodów informacyjnych
151. Podaj przykłady przetwarzania informacji w organizmie – analogowego, cyfrowego, analogowo-cyfrowego.
152. Wyjaśnij na czym polega rozpoznanie cząsteczkowe – podaj przykłady
153. Omów typy drgao oscylacyjnych oraz zastosowanie pomiaru widma oscylacyjnego
154. Podaj przykłady ważnych wiązao wodorowych w przyrodzie
155. Na czym polega hydrofobowośd i hydrofilnośd cząsteczek, mów na przykładach
156. Zbilansuj zmianę entropii podczas samorzutnego przyjmowania struktury uporządkowanej przez układy
biologiczne
157. Scharakteryzuj funkcje błon biologicznych, podaj przykłady
158. Omów ruchy cząsteczek w obrębie błony
159. Modele dyfuzji ułatwionej
160. Omów współdziałanie systemów transportu podczas wytwarzania kwasu solnego w żołądku
161. Omów endocytozę z na drodze pęcherzyków klatrynowych i kaweolinowych
162. Omów sposoby przetwarzania informacji przez sieci nerwowe
163. Omów mechanizmy pamięci
164. Transmisja dźwięku z ucha środkowego do wewnętrznego
165. Omów na czym polega zmiana sygnału mechanicznego na elektryczny w komórkach zmysłowych
166. Właściwości optyczne rodopsyny
167. Odpowiedź komórek zwojowych na pobudzenie światłem
168. Scharakteryzuj współdziałanie systemów transportu jonów podczas pobudzenia fotoreceptora
169. Omów molekularny model pobudzenia rodopsyny i przesłanie sygnału do błony fotoreceptora
170. Metody otrzymywania dwuwarstw lipidowych i pomiar ich grubości
ĆWICZENIA
BLOK I
1. Promieniotwórczośd naturalna i sztuczna.
2. Aktywnośd pierwiastka promieniotwórczego, aktywnośd właściwa.
3. Prawo rozpadu promieniotwórczego, stała rozpadu, czas połowicznego zaniku.
4. Prawo pochłaniania promieniowania X i γ w materiale, warstwa połówkowego osłabienia.
5. Oddziaływanie promieniowania X i γ z materią (zjawisko fotoelektryczne, zjawisko Comptona, zjawisko
tworzenia par pozyton - elektron).
6. Budowa i zasada działania lampy rentgenowskiej, widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania
rentgenowskiego.
7. Zasada działania licznika Geigera – Milera.
8. Dawka pochłonięta, dawka równoważna, dawka skuteczna (efektywna).
9. Współczynnik wagowy promieniowania, współczynnik wagowy tkanki.
10. Napromieniowanie i skażenie organizmu człowieka.
BLOK II
1. Układ optyczny oka.
2. Konstrukcja obrazów otrzymywanych na siatkówce oka.
3. Zdolnośd rozdzielcza oka, czynniki wpływające na zdolnośd rozdzielczą oka, kryterium Rayleigha, zdolnośd
skupiająca oka, akomodacja oka, amplituda akomodacji oka, refrakcja oka, wady wzroku i ich korygowanie.
4. Widzenie stereoskopowe, widzenie barwne, widzenie skotopowe i fotopowe, bezwzględny próg widzialności
(czułości).
5. Fotoreceptory – budowa, rodzaje i próg czułości.
6. Rodopsyna – charakterystyka i funkcje.
7. Charakterystyka i zasada działania mikroskopu: optycznego z jasnym i ciemnym polem widzenia, z kontrastem
fazowym, polaryzacyjnego i elektronowego.
8. Poziom głośności dźwięku, jednostka, krzywe jednakowej głośności, próg słyszalności, próg bólu, próg zmiany.
9. Fizyczne i odpowiadające im fizjologiczne cechy dźwięku.
10. Ubytek słuchu, jednostka.
11. Budowa ucha, funkcje poszczególnych elementów ucha.
12. Teoria Bekesy’ego.
13. Wielkości fotometryczne odnoszące się do źródła światła i powierzchni oświetlanej (światłośd, luminancja,
strumieo świetlny, natężenie oświetlenia).
14. Skład krwi, inne sposoby oznaczania elementów morfotycznych krwi.
15. Ciała optycznie czynne.
BLOK IV
1. Podstawowe pojęcia termodynamiki klasycznej.
2. Pierwsza i druga zasada termodynamiki.
3. Rodzaje procesów termodynamicznych.
4. Charakterystyka procesów odwracalnych i nieodwracalnych.
5. Energia swobodna, entalpia swobodna, entropia.
6. Procesy egzoergiczne i endoergiczne.
7. Mechanizmy transportu ciepła.
8. Ciśnienie, ciśnienie hydrostatyczne.
9. Lepkośd płynów, współczynnik lepkości.
10. Wilgotnośd względna i bezwzględna.
11. Stany powierzchniowe: energia powierzchniowa, napięcie powierzchniowe.
12. Prawa przemian gazów doskonałych.
13. Równanie Clapeyrona.
14. Prawo przemian gazów rzeczywistych.
15. Budowa błon biologicznych.
16. Dynamika dwuwarstwy lipidowej.
17. Załamanie światła na granicy dwóch ośrodków, prawo załamania światła.
18. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia, kąt graniczny.
BLOK V
1. Potencjał spoczynkowy błony komórkowej (równanie Nernsta i Goldmana).
2. Równowaga Donnana.
3. Warstwa podwójna Helmholtza.
4. Uniport, symport, antyport - podaj przykłady.
5. Transport bierny (kinetyka).
6. Transport aktywny (przykłady).
7. Scharakteryzuj schemat przesyłania informacji (łącze informacyjne).
8. Sterowanie a regulacja (przykłady).
9. Scharakteryzuj homeostazę – zilustruj wykresami.
10. Wyjaśnij mechanizm powstawania potencjału czynnościowego.
11. Energia cząsteczek (oscylacyjna i rotacyjna).
12. Widmo absorpcji - liniowe i pasmowe.
13. Typy przejśd elektronowych i reguły rządzące (schemat Jabłooskiego).
14. Istota fluorescencji i fosforescencji (przykłady zastosowania sond fluorescencyjnych w biologii i medycynie).