Jelentés: Az Ön böngészője nem engedélyezi a cookie fájlok használatát. A vásárláshoz mindenképpen szükség van erre a funkcióra. Módosítsa a böngésző beállításait!

Bevezetés a biofizikába

3 071 Ft 4 095 Ft

Második kiadás

Szerzők: Maróti Péter – Laczkó Gábor

Kiadás éve: 2013

ISBN 978 963 315115 0

Súly: 468 g

Egyéb információk: 272 oldal, B/5, kartonált, fóliázott

TARTALOM

ELŐSZÓ

TRANSZPORT, BIOENERGETIKA, BIOMEMBRÁNOK

1. TRANSZPORTFOLYAMATOK

Áttekintés

A transzportfolyamatok általános jellemzése

1.1. FOLYADÉKOK ÉS GÁZOK ÁRAMLÁSA

1.1.1. Összenyomhatatlan folyadékok és gázok

A kontinuitási egyenlet

Az áramerősség egyszerű meghatározása

Fick nulladik törvénye

1.1.2. Ideális folyadékok

Bernoulli törvénye

1.1.3. Viszkózus folyadékok; a Newton-féle súrlódási törvény

A Hagen–Poiseuille-törvény

Modern viszkoziméterek és orvos-biológiai alkalmazásaik

A Silanos-viszkoziméter

1.1.4. Lamináris és turbulens áramlás

1.1.5. Lüktető áramlás rugalmas falú csövekben

1.1.6. Nem-newtoni folyadékok

A vér néhány áramlástani tulajdonsága

1.2. A DIFFÚZIÓ

1.2.1. Fick első törvénye

1.2.2. Az általánosított kontinuitási egyenlet

1.2.3. Fick második törvénye

1.2.4. Egydimenziós szabad diffúzió

1.2.5. A szövetek oxigénellátása

Henry törvénye

A vér oxigénfelvétele és a Bohr-effektus

Az agykéreg oxigénellátásának modellje

1.3. ENERGIAÁRAMLÁS (HŐÁRAMLÁS)

1.3.1. Hővezetés

1.3.2. Hőkonvekció

1.3.3. Hősugárzás

A Newton-féle lehűlési törvény

1.3.4. Párolgás

1.3.5. Az ember és környezet közti hőcsere

1.3.6. A hőközlés/hőelvonás orvosi alkalmazásai

 

2. EGYENSÚLYI TERMODINAMIKA

2.1. TERMODINAMIKAI ALAPFOGALMAK, ALAPMENNYISÉGEK

A rendszer

Ideális gázok (állapotegyenlet és speciális folyamatok)

Reális (van der Waals) gázok és gőzök

Reverzibilitás, irreverzibilitás

Hőmennyiség (Q)

Munka

Belső energia (U)

Entalpia (H)

2.2. A TERMODINAMIKA ELSŐ FŐTÉTELE

2.3. A TERMODINAMIKA MÁSODIK FŐTÉTELE

2.3.1. Termodinamikai valószínűség, Boltzmann-eloszlás

2.3.2. Rendezetlenség. Az entrópia (S)

Az entrópia statisztikai értelmezése

Az entrópia fenomenologikus értelmezése

Speciális folyamatok entrópiaváltozása

Az entrópiatétel (a termodinamika második főtétele)

2.3.3. A Gibbs szabadenergia (G)

A Gibbs–Helmholtz egyenlet

Hidrofób kölcsönhatás

 

3. KVANTITATÍV BIOENERGETIKA

3.1. A BIOENERGETIKA TÁRGYKÖRE

3.2. A SZABADENERGIA-VÁLTOZÁS MEGJELENÉSI FORMÁI

3.2.1. Foszforilációs (foszfát-) potenciál

Oldatok Gibbs szabadenergiája

Az ATP és az ADP előfordulása és tulajdonságai

Az ATP hidrolízise

Az ATP szerepe a bioenergetikában

3.2.2. A redoxpotenciál

Redoxreakciók élő rendszerekben

A középponti potenciál pH-függése

A redoxpotenciál meghatározásának főbb problémái biológiai redox rendszerekben

A mitokondriális légzési lánc

3.2.3. Az ion elektrokémiai potenciálja

Proton elektrokémiai potenciál

Az energia átmeneti tárolása a proton elektrokémiai potenciálja formájában

3.2.4. A fényenergia

3.3. A REDOX REAKCIÓK ÉS AZ ATP SZINTÉZIS KAPCSOLATA: A KEMIOZMOTIKUS (MITCHELL-) ELMÉLET

 

4. A MEMBRÁNON KERESZTÜLI TRANSZPORT ÁLTALÁNOS JELLEMZÉSE

4.1. A PASSZÍV DIFFÚZIÓ

4.2. A KÖZVETÍTETT DIFFÚZIÓ

4.2.1. A közvetített diffúzió kinetikája, a Michaelis–Menten egyenlet

4.2.2. Lehetséges transzportmechanizmusok (modellek)

(a) Ionofórok

(b) Permeázok (kétállapotú kapuzott pórusok)

4.3. AKTÍV TRANSZPORT

 

5. SEMLEGES RÉSZECSKÉK MEMBRÁNEGYENSÚLYA, OZMÓZIS

5.1. VAN’T HOFF TÖRVÉNYE

Az ozmózisnyomás mérése

5.2. AZ OZMOTIKUS NYOMÁS ÉLETTANI JELENTŐSÉGE

Oldatok

Izotóniás oldatok

Hipotóniás oldatok

Hipertóniás oldatok

A Starling-effektus

Dialízis és hemodialízis

 

6. A MEMBRÁNPOTENCIÁL

6.1. A MEMBRÁNPOTENCIÁL EREDETE

6.1.1. Diffúziós potenciálok

6.1.2. Elektrogén ionpumpák

6.1.3. Felületi potenciálok

6.2. A DIFFÚZIÓS POTENCIÁL

6.2.1. A Donnan-potenciál

6.2.2. A Goldman-potenciál

Az ionáram sűrűsége: a Nernst–Planck egyenlet

A Nernst–Planck egyenlet megoldása: a membrán áram-feszültség karakterisztikája

6.3. KÍSÉRLETI MÓDSZEREK A MEMBRÁNPOTENCIÁL MÉRÉSÉRE

6.3.1. Elektromos mérések (mikroelektródák)

Speciális eljárások

Feszültségrögzítés (voltage clamp)

Egyetlen ioncsatornára vonatkozó mérések

6.3.2. Optikai mérések

6.4. A NYUGALMI POTENCIÁL

6.5. AZ AKCIÓS POTENCIÁL

6.5.1. Az akciós potenciál általános jellemzői

Ingerküszöb

„Minden vagy semmi” válasz

Önregenerálódás

Holtidő (refrakter periódus)

6.5.2. A zakciós potenciál jelenségszintű (fenomenologikus) leírása

6.5.2.1. Ionáramok az akciós potenciál alatt

Az ionáramok időfüggése

Áram-feszültség jelleggörbék

Membránpermeabilitások

6.5.2.2. Az akciós potenciál terjedése

A lokális köráram-modell

Mielin hüvelyű idegrostok

A terjedés sebessége

Gerjeszthetőségi gyakoriság (frekvencia)

6.5.3. Molekuláris leírás

A Na+/K+ ionpumpa

Feszültségérzékeny ioncsatornák

Az akciós potenciál kiváltásának molekuláris folyamatai

6.5.4. Idegmérgek

 

KVANTUMJELENSÉGEK, SUGÁRZÁSOK

 

A KVANTUMFIZIKA KÍSÉRLETI ALAPJAI

A fekete test hőmérsékleti sugárzása

Kirchoff törvénye

A Stefan–Boltzmann törvény

A Wien-féle eltolódási törvény

A Planck-féle sugárzási törvény

A fényelektromos hatás (Hallwachs-effektus)

A Franck-Hertz kísérlet (1913)

A hidrogénatom színképe

Részecske-hullám dualizmus (de Broglie, 1925)

A Heisenberg-féle bizonytalansági összefüggés (1927)

 

7. OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA

7.1. AZ OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA KVANTUMFIZIKAI ALAPJAI

7.1.1. Elektronok hiperbolikus potenciálvölgyben

7.1.2. II-elektronok konjugált kettőskötések rendszerében – téglalap alakú potenciálvölgy

7.1.3. Részecske parabolikus potenciálvölgyben – harmonikus oszcillátor

7.1.4. Az alagúteffektus

7.1.5. A molekulák energiaszint-rendszere. A lumineszcencia jellemzők

7.2. GYAKORLATI ATOM- ÉS MOLEKULASPEKTROSZKÓPIA, ORVOSI–BIOLÓGIAI ALKALMAZÁSOK

7.2.1. Atomabszorpciós spektrofotometria

7.2.2. Atomfluoreszcenciás spektrofotometria

7.2.3. Molekuláris abszorpciós spektroszkópia

Laboratóriumi diagnosztikai alkalmazások

Fotodinamikus terápia (FDT)

7.2.4. Molekuláris fluoreszcencia spektroszkópia

Rutin klinikai diagnosztika

Az orvosi/biológiai kutatásban használt fluoreszcenciás technikák

Immunofluoreszcencia

Véredények fluoreszcenciás vizsgálata

Fluoreszcencia-aktivált sejtanalízis és -szeparálás

A fehérjék fluoreszcenciás vizsgálata

A nukleinsavak fluoreszcenciás vizsgálata

FRAP-módszer

 

8. LÉZEREK

8.1. A LÉZERSUGÁRZÁS TULAJDONSÁGAI

8.2. A LÉZERMŰKÖDÉS FIZIKAI ALAPJAI

8.2.1. Az indukált emisszió és az Einstein-koefficiensek

8.2.2. Populáció inverzió és optikai erősítés

8.2.3. Lézeroszcillátor, a lézer működése

8.3. LÉZERTÍPUSOK

8.3.1. Szilárdtestlézerek

8.3.2. Gázlézerek

8.3.3.Festéklézerek

8.4. LÉZEREK AZ ORVOSI GYAKORLATBAN

8.4.1. Szemészet

8.4.2. Általános sebészet

8.4.3. Nőgyógyászat

8.4.4. Gasztroenterológia

8.4.5. Urológia

8.4.6. Fogászat

 

9. RÖNTGENSUGÁRZÁS

9.1. A RÖNTGENSUGÁRZÁS ÁLTALÁNOS TULAJDONSÁGAI

9.2. A RÖNTGENSUGÁRZÁS ELŐÁLLÍTÁSA

9.2.1. Röntgencső

9.2.2. Részecskegyorsítók

9.3. A RÖNTGENSUGÁRZÁS SPEKTRUMA

A fékezési sugárzás

A karakterisztikus sugárzás

9.4. A RÖNTGENSUGARAK KÖZEGBELI GYENGÜLÉSE

A gyengülés alaptörvénye

A gyengülés mechanizmusai

Gyengülési színképek

9.5. A RÖNTGENSUGÁRZÁS ORVOSI ALKALMAZÁSAI

9.5.1. Diagnosztika

A tomográfia elemei

9.5.2. Terápia

9.6. MOLEKULASZERKEZET MEGHATÁROZÁSA RÖNTGENDIFFRAKCIÓVAL

9.6.1. A röntgendiffrakció

9.6.2. A Bragg-feltétel

9.6.3. Molekulák a rácspontokban, fázisproblémák

 

10. MAGSUGÁRZÁSOK

10.1. RADIOAKTIV SUGÁRZÁS KELETKEZÉSE ÉS TULAJDONSÁGAI

10.1.1. A radioaktív bomlási törvény

10.1.2. Az atommag bomlásának módjai

Az α-bomlás, az α-sugárzás

A β-bomlás, a β-sugárzás

A pozitron-bomlás

A héjelektron-befogás

A γ-sugárzás

10.1.3. A magsugárzások közegbeli abszorpciója

Neutronsugárzás

Ionizáló elektromágneses sugárzás

Töltött részecske-sugárzás

10.2. DOZIMETRIA

10.2.1. Dózisegységek

Besugárzási dózis

Elnyelt (abszorbeált) dózis

Biológiai dózis (ekvivalens dózis)

10.2.2. Az ionizáló sugárzások és az ember

A sugárzás hatásai

Sugárhatás–sugárdózis összefüggések

Klasszikus (fizikai) találatelméletek

Egytalálatos folyamatok

Többtalálatos folyamatok

A találatelmélet általánosítása

A sugárhatást befolyásoló tényezők

Sugárzási szintek

Sugárvédelem

10.3. SUGÁRZÁSMÉRŐK

10.3.1. Gázionizációs módszer

Proporcionális számlálók

Geiger–Müller számláló

10.3.2. Gerjesztési módszer (szilárdtest detektorok)

Félvezető detektor

Termolumineszcenciális (TL) sugárzásjelző

Szcincillációs számláló

10.3.3. Fotográfiai módszer

10.4. RADIOAKTÍV NYOMJELZŐK

10.4.1. Térfogat meghatározása hígításos módszerrel

Vérplazma-térfogat meghatározása

A test teljes víztérfogatának meghatározása

Radiokardiográfia

10.4.2. Anyagcsere folyamatok

A pajzsmirigy jódfelvevő képessége

Vörösvérsejt-lebontás

10.4.3. Eloszlásvizsgálatok

 

11. A DIELEKTROMOS ÉS MÁGNESES SPEKTROSZKÓPIA ALAPJAI

A biofizika spektroszkópiai módszerei – áttekintés

11.1. A DIELEKTROMOS SPEKTROSZKÓPIA

11.1.1. Dielektromos elméletek

A dielektromos paraméterek frekvenciafüggése

A dielektromos tulajdonságok és a molekula szerkezete közti kapcsolat

11.1.2. Mérőmódszerek

11.1.3. Biofizikai vonatkozású alkalmazások

11.2. MÁGNESES REZONANCIA: ESR és NMR

11.2.1. Mágneses momentum kölcsönhatása külső mágneses térrel

A mágneses rezonancia vektor-modellje

Bloch-egyenletek

A Bloch-egyenletek megoldása

Relaxáció

Telítés

A rezonanciajel alakja

11.2.2. Biofizikai alkalmazások

ESR spektroszkópia

NMR spektroszkópia