Биофизика для инженеров. Том 1. Биоэнергетика, биомембранология и биологическая электродинамика

ПРЕДИСЛОВИЕВВЕДЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Первый закон термодинамики Общие сведения Свободная и связанная энергия. Обратимые и необратимые процессы Применение первого начала термодинамики к живым организмам Второй закон термодинамики Общие сведения Особенности живых организмов как термодинамических систем Термодинамические потенциалы Изменение стандартной свободной энергии, константа равновесия и электрохимический потенциал Термодинамика необратимых процессов Изменение энтропии в открытых системах и диссипативная функция Основные положения линейной неравновесной термодинамики Теорема Пригожина Энтропия и биологическая информация Устойчивость стационарного состояния Связь энтропии и биологической информации Количество биологической информации Рецепция и возникновение информации БИОФИЗИКА КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН Структура, свойства и функции биологических мембран Структурно-молекулярная организация биологических мембран Электронная микроскопия Мембранные липиды Мембранные белкиПервичная структура мембранных белков.Вторичная, третичная, четвертичная структуры мембранных белков.Механизм функционирования мембранных белков. Углеводы биологических мембран Вода и соли в биологических мембранах Физические и физико-химические свойства биологических мембран Бимолекулярный слой фосфолипидов, образующий биомембраны, в физиологических условиях Подвижность молекулярных компонентов биомембран. Поверхностный заряд на клеточной мембране. Механические свойства биомембран. Вязкость биомембран. Функции биологических мембран Модели биологических мембран Искусственные мембраны Стеклянные мембраны Искусственные липидные мембраны Биофизические механизмы транспорта веществ (массопереноса) через биомембраны Кинетика биофизических процессов массопереноса Уравнения массопереноса Кинетика сопряженных процессов массопереноса Сопряженный массоперенос заряженных частиц (ионов) через биологическую мембрану Проницаемость клеточных мембран Транспорт липофильных веществ через биологические мембраны Транспорт гидрофильных веществ через биологические мембраны Транспорт с участием переносчиков Транспорт по мембранным каналам Биологические насосы Активный транспорт (общие положения) Свойства систем активного транспорта. Компоненты систем активного транспорта. Системы активного транспорта Калий-натриевый насос Кальциевый насос Ионный транспорт у галобактерии Облегченная диффузия Специальные механизмы трансмембранного массопереноса Поглощение клетками нуклеиновых кислот и специфических белков Фагоцитоз и пиноцитоз Щелевые межклеточные контакты КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИОЭНЕРГЕТИКИ Основные понятия квантовой механики Частица в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Прохождение частиц через потенциальный барьер (туннельный эффект). Атом водорода. Многоэлектронные атомы. ИСПУСКАНИЕ И ПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ АТОМАМИ И МОЛЕКУЛАМИ Уровни энергии в атомах. Правила отбора, метастабильные уровни. Уровни энергии в молекулах. Время жизни возбужденного состояния. Квантовомеханические особенности строения биомолекул Делокализация электронов в сопряженных системах. Спектры поглощения сложных молекул. Механизмы переноса энергии и заряда в биомолекулярных системах Индуктивно-резонансная миграция энергии. Обменно-резонансная или триплет-триплетная миграция энергии. Полупроводниковая миграция энергии (зонная проводимость). Экситонная миграция. Перенос заряда. Перенос энергии и заряда при прямом действии ионизирующей радиации на белки и нуклеиновые кислоты. Люминесценция биологических систем Собственная флуоресценция биомолекул и живых тканей. Биолюминесценция. Электронная схема жизни Биофизические механизмы фотосинтеза Фотосинтез у хлорофиллсодержащих бактерий Фотосинтез у зеленых растенийХимиоосмотическая гипотеза фотофосфорилирования.Эволюция биоэнергетических процессов. Электрон-транспортная цепь внутренней мембраны митохондрии Особенности митохондриальных мембран. Биологическое окисление Сопряжение окисления и фосфорилирования Антипорт АТФ и АДФ через митохондриальные мембраны Законы биоэнергетики клетки (по В. П. Скулачеву) Прижизненная флуориметрия компонентов дыхательной цепи Новые диагностические технологии, основанные на достижениях квантовой биофизики (биоэлектроники) Новые лечебные технологии, основанные на достижениях квантовой биофизики (биоэлектроники) Экологические аспекты квантовой биофизики ЭЛЕКТРОБИОЛОГИЯ Ионные равновесия Электродиффузное уравнение Нернста-Планка Потенциал покоя. Потенциал Нернста Доннановское равновесие и потенциал Доннана Уравнение Гольдмана - Ходжкина - Катца Потенциал действия Происхождение и характеристики потенциала действия Фиксация потенциала Уравнение Ходжкина - Хаксли Роль ионных каналов в биоэлектрогенезе Потенциалзависимые натриевые каналы. Калиевые каналы Кальциевые каналы Реакция невозбудимых и возбудимых мембран на раздражители, градуальность и закон «всё или ничего» Рефрактерность Аккомодация возбудимых тканей Лабильность возбудимых тканей Распространение возбуждения Кабельная теория распространения потенциала действия Бездекрементное распространение возбуждения по возбудимой мембране Сальтаторное проведение нервного импульса Синаптическая передача Медиаторная передача («химический синапс»). Особенности мембранных потенциалов кардиомиоцитов Потенциал покоя и потенциал действия клеток миокарда. Собственные электромагнитные поля организма человека Пассивные электрические свойства живых тканей Удельное электрическое сопротивление. Диэлектрическая проницаемость, электрическая постоянная. абсолютная диэлектрическая проницаемость. Комплексная диэлектрическая проницаемость. Электрическая емкость. Электрический импеданс (полное сопротивление переменному электрическому току). Фаза, фазовый сдвиг. Коэффициент поляризации (коэффициент Тару сова). Электростимуляция органов и тканей Характеристики электрогенных свойств живых тканей Низкочастотные и сверхвысокочастотные электромагнитные поля биологических объектов Магнитные поля. Электромагнитные излучения инфракрасного и оптического диапазонов Инфракрасное излучение (диапазон 1012— 1014 Гц). Излучение в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Электрическая активность органов Биофизические принципы исследования электрических полей в организме Поле монополя Поле диполя Эквивалентный электрический генератор сердца Электрическая активность головного мозга Электрическая активность скелетных мышц Моделирование электрического источника одиночного волокна Основные математические формулировки Модель электрического источника одиночного волокна. Потенциалы элементарных источников. Выражение для потенциала через величину Vm. Плотность монопольных источников. Плотность дипольных источников. Модели источников тока дипольного типа для возбудимого волокна Диполи деполяризации и реполяризации. Квадрупольный источник. Прямоугольная волна потенциала действия. Модели источников тока монопольного типа для возбудимого волокна Треугольная волна потенциала действия. Квадрупольная аппроксимация.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
 
  РЕЗЮМЕ   След >