Разные решённые билеты (1123252)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

1.Предмет и задачи биофизики. Биологические и физиологические процессы изакономерности в живых системах. Принципы автоматической регуляции в живых системах.Биофизика – наука, изучающая физ.явления и свойства, важные для функционирования биосистемы ииспользующая для этого экспериментальные и теоретические методы физики, химии и мат.аппарат.Основные направления биофизики:- Молекулярная биофизика – физ.структура, св-ва биологически важных молекул, физ.процессы,обеспечивающие функционирование.- Биофизика клетки – физико-химические свойства клеточных и субклеточных структур.- Биофизика органов и чувств – рецепторные механизмы и т.д.- Биофизика сложных систем – межклеточные взаимодействия, механизмы систем.- Факторы воздействия внешней среды а организм.Характеристики биосистемы (процессы):- Неоднородная система (гетерогенная) – любая живая система.- Биообъект – открытая система.

Всегда происходит обменэнергии между системой и веществом.- Живые системы находятся в стационарном состоянии, но это не равновесное состояние.- Адаптация- Самовоспроизводство- Тонкие механизмы саморегулированияБиологические системы обладают свойствами саморегуляции, то есть способностью перестраиваться взависимости от внешних воздействий так, чтобы сохранился оптимальный уровень ихфункционирования.Существуют различные способы регуляции жизнедеятельности клетки, которые можно условно отнестик генетическому, биохимическому и физиологическому уровням регуляции.

В пределах каждого из нихдействуют механизмы, в основе которых лежит последовательность конкретных метаболическихпроцессов. Понять динамические свойства этих регуляторных механизмов можно лишь на основеобщесистемного подхода, рассматривающего поведение каждого из элементов сложной системы какрезультат его взаимодействия с остальными элементами. Одним из наиболее развитых подходов длярешения этой проблемы в современной биофизике является математическое моделировании)2.Основные особенности кинетики биологических процессов.

Описание динамикибиологических процессов на языке химической кинетики.Кинетика биологических процессов - изучает поведение во времени самых разнообразных процессов,присущих различным условиям живой материи биохимические превращения в клетке, генерациюэлектрического потенциала на биологических мембранах, биологические ритмы, процессы накоплениябиомассы или размножения вида, взаимодействия популяций живых организмов в биоценозах.химическая кинетика—учение о скоростях и механизмах химических реакций, основанное на законедействующих масс.центральным объектом кинетического изучения является движение биологического вещества.Временное описание этого процесса—важнейшая сторона биологической кинетики. Не менеесущественной частью является пространственная организация живой материи в открытыхбиологических системах.

На передний план выдвигается поведение системы в целом.При описании любого явления переноса обобщенными координатами (xi) скорость процесса выражаютв виде производной соответствующей обобщенной координаты по времени (dxi/dt)Во многих случаях скорости процессов прямо пропорциональны соответствующим обобщенным силам(Xi), характеризующим причины возникновения соответствующего процесса: dxi/dt=Ai ·Xi Это уравнениепоказывает многие процессы: диффузия, перенос заряда, биоперенос, теплоперенос.В процессе теплопроводности dQ/dt=AQgradТ, где AQ = К·s, К—коэффициент теплопроводности, s —площадь, через которую переносится тепло.Скорость химической реакции, dν /dt=Aμ·μx, где Aμ - Коэффициент хим.сродстваДвижении электрических зарядов dq/dt = Aэ·gradU= Aэ·E, где Aэ = σ ·s.Диффузия dm/dt=-D·s·(C1-C2)/l, где D — коэффициент диффузии.Или dm/dt=AD·gradC – уравнение Фика.В частности, между разными одновременно текущими процессами происходит обмен энергией.

Такиепроцессы принято называть термодинамически сопряженными.В результате сопряжения скорость каждого процесса будет зависеть не только от «своей» обобщеннойсилы, но и от всех обобщенных сил, действующих в системе. уравнения переноса записываются в такойформе:dx1/dt=A11·X1+A12·X2+…+A1n·Xn,dx2/dt=A21·X1+A22·X2+…+A2n·Xn,dxn/dt=An1·X1+An2·X2+…+Ann·Xn.Транспорт веществ через клеточные мембраны также осуществляется благодаря термодинамическомусопряжению разнообразных процессовdm/dt=A11gradC+A12gradU+A13x;dq/dt=A21gradC+A22gradU+A23x;d/dt=A31gradC+A32gradU+A33x. Величины коэффициентов Aik можно определить расчетным путемили экспериментально.Величины коэффициентов Aik можно определить расчетным путем или экспериментально.3.Термодинамические системы. Классификация термодинамических систем.

Состояниесистемы. Стационарные состояния биологических систем. Первый закон ермодинамики.ТДС - система, под которой понимают совокупность материальных объектов (тел), отграниченную втой или иной степени от окружающей среды. Различают изолированные системы, не обменивающиесяэнергией и веществом с этой средой, открытые системы, в которых такой обмен происходит.Закрытая система – не обменивается веществом с ОС, но обменивается энергией.Состояния системы: Равновесное – это такое состояние системы, которое при постоянных внешнихусловиях характеризуется неизменностью параметров во времени и отсутствие в системе потоков.

т.е.процесс, идущий с нулевой скоростью без заметного отклонения от равновесия, т.е. обратимо.Неравновесное – наоборот. Стационарным называется такое состояние открытой системы, при которомосновные макроскопические параметры системы остаются постоянными. Термодинамическимкритерием (условием) стационарного состояния является равенство между продукцией энтропииорганизмом и потоком энтропии из него в окружающую среду:(diS/dt)=-(deS/dt), а полное изменение энтропии равно нулю: dS/dt=0.В обычных условиях жизни организм поддерживает стационарное состояние, которое характеризуетсяне отсутствием процессов, а таким их течением (обычно весьма активным и напряженным), прикотором они сбалансированы настолько, что основные параметры системы сохраняются неизменными,создавая внешнее впечатление «покоя».Первый закон термодинамики:Оно было сформулировано независимо друг от друга Ю.

Р. Майером (1842), Д. П. Джоулем (1843) и Г.Л. Гельмгольцем (1847).Смысл первого начала термодинамики сводится к тому, что изменение внутренней энергии системыможет произойти только при обмене энергией с окружающей средой. Энергетический обмен междусистемой и средой осуществляется двумя способами – посредством передачи тепла и путем совершенияработы:ΔU=Q – A или Q= ΔU+A.(*) - Эта формула и выражает первое начало термодинамики.Механическая работа вычисляется по формуле dA=f·dl.

это лишь частный случай. Формы совершенияработы могут быть весьма разнообразными:dA = p·dV – работа расширения газа;dA = U·dq – работа переноса заряда при разности потенциалов U;dА = pосм·dm/ρ – работа переноса вещества за счет осмотического давления;dA = μx·dν – работа, совершаемая при химической реакцииМожно привести и другие аналогичные формулы.

Все они имеют сходную структуру, так какотображают одно и то же – перемещение (перенос) какого-либо объекта под действием определеннойпричины (силы). Поэтому в общем виде можно написатьdA=X·dx или A=∫X·dx,Если одновременно на систему действует несколько обобщенных сил (то есть процессы переноса еекомпонентов происходят под влиянием нескольких причин), то формула примет видdA   X i  dxi или dA    X i  dxiiiИспользуя принятые обозначения, формулу (*) можно записать в видеQ  U    X i  dxiiто есть количество тепла, полученное системой, определяется изменением внутренней энергии системы,а также суммой всех видов работы, совершенных системой.

Эту формулу можно считать наиболееобщим выражением первого начала термодинамики.Если обобщенные силы постоянны, то формула упрощается:Q  U   X i  dxi или U  Q   X i  dxiii4.Стационарное состояние биологических систем. Организм как открытаятермодинамическая система.

Общие критерии устойчивости стационарных состояний.Стационарное состояние и условие минимума прироста энтропии. Уравнение Пригожина.СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ БИОСИСТЕМОсобенностью биосистем является то, что они не просто открытые системы, но системы, находящиеся встационарном состоянии. При стационарном состоянии приток и отток энтропии происходят спостоянной скоростью, поэтому общая энтропия системы не меняется во времени (dS / dt = 0).Благодаря стационарному состоянию за счет непрерывного обмена энергией с внешней средойбиосистемы не только находятся на удалении от термодинамического равновесия (низший возможныйэнергетический уровень, на котором энтропия системы максимальна) и сохраняют своюработоспособность, но и поддерживают во времени постоянство своих параметров.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов вопросов/заданий