PředmětyPředměty(verze: 806)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Fyzikální principy organizace molekulárních systémů I - NBCM068
Anglický název: Physical Principles of Molecular System Organisation I
Zajišťuje: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2001
Semestr: letní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: letní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: RNDr. Josef Klimovič, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
Anotace -
Poslední úprava: ()

Přednáška je určena pro zaměření Biofyzika, chemická a makromolekulární fyzika. Podává přehled interakcí a vazeb v kondensovaných molekulárních a makromolekulárních soustavách, popisuje principy a typy uspořádávání molekul v závislosti na termodynamických podmínkách, strukturu a vlastnosti nadmolekulárních systémů a jejich morfologii. Předpokládané znalosti: základy kvantové mechaniky. Kurs je vhodný i pro fyziky pevných látek, chemiky a biology, kteří si potřebují doplnit znalosti o mikroskopické struktuře organických látek v kondensovaném stavu.
Sylabus
Poslední úprava: ()

1. Podstata různých typů meziatomovývh a mezimolekulárních interakcí a vazeb. Elektronegativita atomů, iontová vazba. Kovová a kovalentní vazba. Odpudivé síly. Síly dispersní. Interakce molekul obsahujících permanentní a indukované elektrické dipóly. Vodíkové můstky.

2. Uspořádávání atomových systémů. Iontové krystaly, kovy, polovodiče. Vztah elektronové struktury a vlastností. Polymorfismus.

3. Prostorová a elektronová struktura organických molekul. Molekulární orbitaly, hybridizace, síla a orientace vazeb. Konjugované systémy. Rotace kolem vazeb, konformační stavy.

4. Nadmolekulární uspořádání organických molekul. Molekulární krystaly, hustota uspořádání. Kapaliny. Amorfní (skelný) stav.

5. Mesomorfní systémy. Plastické krystaly - podmínky vzniku, struktura, vlastnosti. Kapalné krystaly - podmínky vzniku, typy struktur, fázové přechody, fyzikální vlastnosti, aplikace.

6. Makromolekuly. Polymery, polymerizace. Lineární řetězce, nepravidelnosti. Větvení, kopolymerizace. Příklady.

7. Lineární řetězce. Konformační stavy, ideální spirálové structury - způsoby popisu, klasifikace.

8. Polymerní krystaly. Typy krystalografických mříží. Morfologie - skládání řetězců, lamelární krystaly. Nukleace, růst. Teplotní změny. Uspořádávání lamel.

9. Částečně krystalické a amorfní polymery. Semikrystalinita, koncepce parakrystalinity. Modely amorfních polymerů. Skelný přechod, viskoelastický stav.

10.Počítačové modelování struktury a vlastností makromolekulárních systémů. Molekulární mechanika (statika a dynamika).

11.Vyšší úrovně a některé speciální typy organizace v molekulárních a makromolekulárních systémech. Micely, membrány. L.-B- vrstvy. Lígandy v molekulárních matricích.

12.Statistický popis polymerních systémů. Konformační statistika, polymerní klubka. Viskoelastické vlastnosti, skelný přechod, teplotní závislost mechanických vlastností polymerů.

13.Složení a strukturní organizace nukleových kyselin. Vlastnosti složek nukleových kyselin. Složení DNA a RNA. Primární a vyšší stupně struktury nukleových kyselin - interakce dusíkových bází, polymorfismus NA, superspirální struktury.

14. Základní údaje o biologické funkci nukleových kyselin. Struktura a funkce genů. Replikace DNA. Genetický kód, přepis a přenos. Mechanismy regulace genové exprese.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK