biofyzika zkouška

vážení

porovnávání tíhy tělesa (síla, které těleso podléhá v gravitačním poli) za účelem stanovení hmotnosti

váhy

1. pákové (rovnoramenné/nerovnoramenné/ kyvadlové 2. pružinové a torzní 3. tenzometrické (elektronické)

váhy pákové

porovnávání hmotnosti váženého předmětu se závažím o známé hmotnosti

váhy rovnoramenné

na základě kompenzace momentu síly- moment síly vyvažován momentem síly závaží, rozsah vah- interval od min. po max. měřitelné hodnoty, citlivost vah- poměr mezi změnou výchylky ukazatale a změnou měřené hmotnosti

váhy nerovnoramenné

různě dlouhá ramena páky- 1. v pevném poměru př. 1:10 tzv decimálky 2. proměnná ramena tzv přezměny- 1 závaží se posouvá dokud není v rovnováze

váhy pružinové využívají

Hookův zákon- velikost deformace je přímo úměrná působící síle

váhy pružinové a torzní měří na základě

srovnání tíhy se silou pružného elementu, pomocí deformace

váhy elektronické (tenzometrické) měří na základě

deformace piezoelektrického prvku, snímání deformace el. cestou na základě piezoelektrického jevu

piezoelektrický jev

schopnost krystalu generovat elektrické napětí při jeho deformování

měření hustoty se dělí na metody

1. přímé (měření hmotnosti, objem- problém u nepravidelných těles) 2. nepřímé (pyknometrická, hydrostatická)

pyknometrická metoda

měření hmotnosti při konstantní teplotě

pyknometr

skleněná nádoba přesně definovaného objemu, slouží k určení hustoty kapaliny

metoda ponorného tělíska využívá

Archimédův zákon- těleso ponořené do kapaliny je nadnášeno silou, která se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené

metoda ponorného tělíska

přímé měření vztlakové síly pomocí vah

mohrovy vážky

pákové nerovnoměrné váhy, na delším rameni je zavěšeno ponorné tělísko

hustoměr

ponorné tělísko s ryskou, hustoměr se ponoří tak hluboko, aby váha kapaliny s hustoměrem vytlačené odpovídala hmotnosti hustoměru

viskozita

vzájemný posun vrstev kapaliny po sobě

viskozita závisí na

přitažlivých silách mezi částicemi

viskozita využívá

Newtonův zákon viskozity

viskozimetry jsou rozděleny dle fyzikálních zákonů na

1. rotační 2. tělískové 3. výtokové a kapilární

rotační viskozimetr

-vychází z Newtonova zákona pro viskozitu

-měření momentu síly, které musí těleso ponořené do kapaliny překonávat

-měřená kapalina mezi dvěma souosými válci, vnější válec rotuje konstantní rychlostí , vlivem soudržných sil působí moment síly ve směru otáčení na vnitřní válec

tělískový viskozimetr

-využívá Stokesův zákon

-rychlost pádu tělíska v kapalině (působí váha tělísek, vztlak, odpor kapaliny)

-Hopplerův viskozimetr- kulička padá termostatovým válcem

výtokový a kapilární viskozimetr

-Haagen-Poisellův zákon- rychlost proudění newtonovské kapaliny v trubici

-objem kapaliny proteklé kapilárou za čas, závislé na mnoho faktorech

-Englerův, Ubbelohdeho, Ostwaldův viskozimetr

kalorimetrie je

-nauka o teple

-část termiky zkoumá produkci tepla, tepelné kapacity, reakční a skupenské teplo

měrná tepelná kapacita

pokud by všechno teplo přešlo na látku

co to je kalorimetr

tepelně izolovaná nádoba, uvnitř je látka, které se dodává teplo

kalorimetry

1. směšovací (nejjednodušší, v kalorimetru zkoumaná látka a srovnávací látka)

2. Dewarova nádoba (tzv termoska- skleněná/kovová nádoba má dvojité pokovené stěny mezí vakuum)

3. elektrický (vnější plášť s vodou, uvnitř nádoba s kapalinou, teplo dodává odporová spirála)

kdy nastává lom světla

když světlo prochází na rozhraní dvou prostředí-\> jiná rychlost šíření světla v prostředích

co vyjadřuje Snellův zákon

poměr sinu alfa k sinu beta pro dvě optické prostředí je roven převrácenému poměrů indeů lomů obou prostředí

mezní úhel je

největší možný úhel, který nastává při úhlu dopadu paprsku v opticky hustším prostředí, kdy dojde k lomu

Abbeův refraktometr

-kapalina mezi dva termostatové hranoly-\> vstup paprsků do hranolů-\> rozptyl-\> lom světla -\> dalekohled

-nastavení ostrého rozhraní mezi osvětlenou a neosvětlenou částí-\> mezný úhel

světlo je

příčné elektromagnetické vlnění

jaký je rozdíl mezi polarizovaným a nepolarizovaným světlem

polarizované světlo- vlnění kmitající v jedné rovině

nepolarizované světlo- vlnění kmitající ve všech směrech

co to je optická aktivita

schopnost látek stáčet rovinu polarizovaného světla (dáno tvarem molekul, asymetrický uhlík)

na čem závisí úhel stočení polarizační roviny

závisí na otáčivosti, koncentraci, tloušťce vrstvy

na co se využívá polarimetrie

pro určení koncentrace v roztoku

kruhový polarimetr

-výbojka zdrojem monochromatického světla (sodíkové monochromatické světlo-\>svazek paprsků-\>polarizátor-\>výstup polarizovaného světla-\>vstup do kyvety se vzorkem-\>otočení o úhel-\>vstup do analyzátoru a okuláru

co se děje po průchodu světla látkou

záření po průchodu světla látkou předává část své energie okolí-\> snížení intenzity-\> absorpce záření

intenzita klesá podle

Lambertova zákona

pro roztoky platí

Lambert- Beerův zákon

u roztoku barevné látky absorpční schopnosti závislé na koncentraci

A\= E.c.d

co je to absorbance

kolik světla bylo pohlceno vzorkem, vzorec A\=-log I/I0

spektrofotometr

-zdroj světla-\>monochromátor-\>svazek paprsků o nastavené vlnové délce-\>průchod kyvetou se vzorkem-\> převod světla na el. signál fotoelektrickým snímačem-\>převod na absorbanci/transmitaci

-kyveta s měřeným roztokem a se srovnávací látkou (rozpouštědlo)

-abosrpce srovnáním obou měření

absorpční spektrum

závislost absorbance na vlnové délce

biologická membrána je

polopropustná membrána

-vznik kompartmentů v buňkách, oddělení různých prostředí

-transportní systémys enzymy

-kontrola koncentrace iontů v kompartmentech

-přenos informace z a do buňky

udržení tvaru buněk, ohyb buněk

biologická membrána se skládá z

-lipidové dvojvrstvy (50-70%)

-membránových bílkovin (50%)

charakteristika lipidové dvojvrstvy

-viskozní, fluidní

-tvořena fosfolipidy (fosfatidylcholin, fosfatidylserin, fosfatidyletonolamin, kardiolipin, amfifilní glycerofsfolipidy, sfingolipidy), glykolipidy, cholesterolem

-micela- koloidní částice kulovitého tvaru

-lipozom-kulovitý útvar z lipidové dvojvrstvy uzavírající vodný kompartment

charakteristika membránových bílkovin

-globulární

-integrální skrze membránu nebo periferní- připojené k membráně

-funkce- katalytická, transportní, receptorová, strukturní

model fluidní mozaiky

-membrána je kapalná- umožněn laterální pohyb lipidů v membráně i z jedné vrstvy do druhé

-lipidy jsou rozmístěny nerovnoměrně-\>tekutost závisí na lipidovém složení

co a jak ovlivňuje fluiditu

-nasycené, nenasycené MK, cholesterol

-fluiditu zvyšují nenasycené MK

-fluiditu snižují nasycené MK a cholesterol

jaké jsou faktory ovlivňující transport látek přes membránu

-velikost molekul- malé molekuly (O2, CO2, H2O, etanol) mohou procházet samovolně

-náboj molekul- prochází pouze slabě nabité molekuly

-rozpustnost v tucích- lipofilní látky procházejí snadněji

-existence přenašečů a kanálů- umožňují transport nabitých a v tucích nerozpustných látek

druhy transportů na základě energetických požadavků

1. pasivní transport (bez dodání energie)

- difúze- z prostředí o vyšší koncentraci do prostředí s nižší koncentrací

- ovlivněno- koncentrací, teplotou, velikostí molekul, větší plocha, menší tlouš'tka

- důležitá pro transport látek v organismu

a)volná difúze přes membránu- nepolární nízkomolekulární látky-\> rozpuštění v membráně/ průchod póry -polární malé molekuly-\>průchod póry

b) difúze nespecifickými trvalými póry- trvalé propojení kompartmentů skrz membránu

-osmóza- difúze molekul přes semipermeabilní membránu

- z prostředí o nižší konc. do prostředí s vyšší konc.

-osmolarita\= počet osmoticky aktivních částic v 1 litru roztoku

-osmolalita\= počet osmoticky aktivních částic v 1 kg roztoku

-osmotický tlak\= tlak rozpouštědla pronikajícího přes membránu

-Donnanova rovnováha

2. aktivní transport- nutno dodat energii

-probíha proti směru gradientu elektrochemického potenciálu

-spotřeba energie získaná hydrolýzou ATP, redoxní, chemickou, fotochemickou reakcí

-sekundární aktivní transport- transport jedné látky proti směru gradientu na úkor jiné látky

-skupinová translokace\= během transportu dochází ke změně struktury látek

-membránové váčky- přenos látek s velkou molekulovou hmotností (hormony, enzymy, neurotransmittery)

-pomalejší než difúze