Transzportfolyamatok a mikroszkópikus méretskálán: Diffúzió, Brown-mozgás, ozmózis. A sejt méretskálája. Biomolekuláris rendszerek méretskálája
|
|
- Anikó Veres
- 5 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 Transzportfolyamatok a mikroszkópikus méretskálán: Diffúzió, Brown-mozgás, ozmózis Kellermayer Miklós Cary and Michael Huang ( Biomolekuláris rendszerek méretskálája A sejt méretskálája Termodinamika Atom Sejt Egyszerűsített sejtmodell: kocka Mezoskála Kvantumkémia Poratka Vörösvértest, fehérvérsejt Hangya Emberi hajszál DS anoskála Mikroskála Milliskála 1 milliméter Látható spektrum Atom 10 3 Atom 10 1 Atom Aktin filamentum (d=7 nm) G-aktin (monomer) (d=5 nm, cc~100 μm) Sejt: 20 μm oldalfalú kocka Analógia - Tanterem: 20 m oldalfalú kocka Aktinmolekula mérete 5 nm 5 mm Aktinmolekulák száma ~500 ezer ~500 ezer Aktin átlagos távolsága ~250 nm ~25 cm Kálium ion mérete 0.15 nm 0.15 mm Kálium ionok száma ~10 9 ~10 9 Kálium ionok átlagos távolsága 20 μm ~20 nm ~2 cm Vízmolekula mérete 0.29 nm 0.29 mm Kvantumfizika 5 db Si atom 10 0 Atom Kálium ion (d=0.15 nm, cc~150 mm) Vízmolekula (d=0.32 nm, cc~33 M) Vízmolekulák száma ~1.6x10 14 ~1.6x10 14 Vízmolekulák átlagos távolsága ~0.4 nm ~0.4 mm
2 Részecske átlagos energiája és sebessége Részecske átlagos kinetikai energiája (termikus egyensúlyban): 3 2 k B T Egy szabadsági fokra: 1 2 k T kb: Boltzmann állandó, B T: abszolut hőmérséklet, kbt: termikus energia (4.14 pn nm) A hőmozgást végző részecske útja random ütközésekkel tarkított Brown-mozgás jelensége Brown-mozgás magyarázata Brown-részecske útvonala (trajektória) m tömegű részecske átlagos kinetikai energiája az x-tengely mentén: 1 2 mv 2 x Átlagos sebesség: = 1 2 k B T v x 2 = k B T m l Részecske Tömeg (kg) Sebesség (m/s) Sejten való áthaladási idő (µs)* G-aktin (43 kda) 7.2x10-23 ~8 ~2.5 Kálium ion (39 Da) 6.5x10-26 ~240 ~0.08 Tejben szuszpendált zsírcseppek (0.5-3 μm) A mikroszkópikus részecske mozgása a molekulákkal való véletlenszerű ütközések következménye. Bolyongás ( random walk ) l = átlagos szabad úthosz (egymást követő ütközések közötti átlagos távolság) v = a termikus mozgást végző részecske átlagos sebessége Vízmolekula (18 Da) 3x10-26 ~374 ~0.05 *egyenes vonalú egyenletes mozgás vákuumban Robert Brown (botanikus, ) Diffúzió: random hőmozgás miatt fellépő transzportfolyamat; szétterjedés. Egydimenziós bolyongás - gondolatkísérlet Szabályok: 1. Minden részecske τ időközönként jobbra vagy balra mozdul ±vx sebességgel, l=±vxτ távolságra. Ebből az n-edik lépés után megtett távolság kiszámítható: x i n -3l ( )= x i ( n 1)± l Kiindulási állapot: t=0, részecske, x=0-2l 2. Jobbra mozdulás valószínűsége = balra mozdulás valószínűsége = 1/2. A részecskéknek nincs memóriája (az egymást követő lépések függetlenek). 3. A részecskék nem hatnak kölcsön egymással (vagy az oldószerrel). -l 0 +l +2l +3l Megfigyelések: 1. A részecskék átlagos helyzete nem változik! ( ) = 1 xn i=1 2. A részecskék szétterjedése az idő négyzetgyökével nő! x 2 x i x ( n 1)± l ( n) = 1 x 2 i ( n 1)± 2lx i ( n 1)+ l 2 = x 2 i n 1 i=1 ( ) + l 2 ( ) = nl 2 A szétterjedés lépésenként l 2 -tel nő: x 2 n Mivel n az idővel arányos, n=t/τ, ezért: x 2 () t = l 2 t τ Vezessünk be egy ú.n. diffúziós állandót: D = l 2 x 2 = 2Dt és x 2 = 2Dt 2τ Diffúzió eredménye: a részecskék bejárják és kitöltik a rendelkezésre álló teret mikroszkopikus következmény: térfogat bejárása Koncentrációesés (grádiens): Δc/ Határfelületen (A): Idő ettó részecskevándorlás: Δ makroszkopikus következmény: koncentráció kiegyenlítődés Részecske-áramerősség: I = Δ Δt = 1 Δn va 2l = 1 Δn vla 6 3 határfelületi részecskeszám-különbség az átlagos szabad úthossz (l) tartományán Anyagáramerősség: A diffúziós állandó másfajta bevezetésével: Anyagáram sűrűség (Fick I. törvénye): I υ = 1 Δc vla 3 D = 1 3 vl I υ A = J υ = D Δc
3 A valóságban a koncentrációgrádiens alakja idővel változik Fick II. törvénye A diffúzió és bolyongó mozgás kapcsolata Brown-mozgás - random walk r R 2 R = l 2 = Ll A koncentrációesés idővel csökken (a határfelület elkenődik ) A koncentráció tér- és időbeli változása: Δ Δc DΔt + ct ()= ct+δt ( ) r1 Átlagos részecske sebesség: v = l τ Teljes bolyongási idő: t = τ R = l 2 = t τ l 2 = tvl = 3Dt R = elmozdulás = elemi lépések száma l = r i = átlagos szabad úthossz r i = elemi lépés l = L = teljes út Diffúziós együttható: Diffúziós állandó (m 2 /s) értelme: molekuláris mozgékonyság D = 1 3 vl Ha ismerjük a koncentráció (c) térbeli eloszlását egy adott t időpontban [c(x,t)], akkor egy Δt-vel későbbi időpontban is kiszámíthatjuk azt. Diffúziós állandó gömb alakú részecskére: D = k BT 6πηr Einstein-Stokes összefüggés: kb = Boltzmann-állandó η = oldat viszkozitása r = részecske sugara A diffúzió csak rövid méretsálán gyors A diffúzió speciális esete: reptáció Idő (s) égyzetes összefüggés: meredekség=2 Ioneloszlás a sejtben: filamentum a reptációs alagútban Reptáció: polimér hálóban történő kígyószerű diffúzió. (Reptilia: hüllők) Távolság (µm) Légzési gázcsere a tüdőkapillárisokban: polimér mátrix: entanglement (összegabalyodás) Aktin filamentumok metilcellulóz mátrixban. Egyenirányított diffúzió
4 A diffúzió speciális esete: Brown-féle kilincskerék Kilincs Kilincskerék potenciál A diffúzió speciális esete: ozmózis Diffúzió útján történő egyirányú oldószer áramlás Hajtóerők Kiindulási állapot Végállapot Brown-féle mozgás k be δ k ki Diffúzió F K(F) = erő jelenlétében fennálló disszociációs állandó - az a monomer koncentráció, amelynél a nettó filamentum növekedés 0. Kc = kritikus koncentráció (0 erőnél); F = erő; δ = diszkrét növekedés egyetlen monomer beépülésekor. kbt = termikus energia..b.: F lehet + vagy -. A folyamat lehet reakcióvezérelt (a kbe-hez képest túl gyors diffúzió) vagy diffúzióvezérelt (a kbe-hez képest lassú diffúzió). Listeria monocytogenes intracelluláris mozgása aktin polimerizációval Jv,be hajtóereje: oldószer koncentrációkülönbség Jv,ki hajtóereje: nyomáskülönbség Ozmotikus egyensúly: Ozmózis nyomás: J υ,be = J υ,ki p ozmózis = crt van t Hoff-törvény: c = oldott anyag koncentrációja R = egyetemes gázállandó Ozmózis jelentősége: sejt-duzzadás, ödémák, hemodialízis, hashajtás. Az ozmózis mechanizmusa Az ozmózis jelentősége van t Hoff s gáztörvény mechanizmus Féligáteresztő hártya jellemzője: reflexiós együttható (σ) Tökéletes féligáteresztő hártyára: Ekvivalens ozmotikus nyomás (ozmotikus koncentráció): heterogén oldatrendszerrel egyensúlyban levő nem-elektrolit oldat koncentrációja. Általános gáztörvény pv = RT p = 1 V RT Ozmotikus nyomás p osm = π = crt Példa: Mekkora az ozmotikus nyomása egy 0.1 M (0.1 mol/dm3) cukor oldatnak? ϖ = 8.3 (J/mol.K) x 293 (K) x 0.1 (mol/dm3) = 243 kpa ~ 2.4 atm. ΔP =Δπ A valóságban: ΔP <Δπ és és 0 < σ < 1 σ = ΔP Δπ = 1 σ = ΔP Δπ < 1 Mértékegység: mmol/kg = mosmol/kg = mosm A vérplazma ozmotikus nyomása ~ 300 mosm. Onkotikus nyomás: kolloid ozmózis nyomás Kolloid makromolekulák oldatának ozmotikus nyomása. Hipertóniás Izotóniás Hipotóniás p = nyomás V = térfogat R = gázállandó (8,3 J/mol.K) c = moláris koncentráció Megjegyzés: híg oldatokra érvényes Ozmotikus munka: L = nrt ln c 1 c 2 = nrt ln π 1 π 2 R = gázállandó n = toldott anyag móljainak száma c1 = oldat kezdeti moláris koncentrációja c2 = fvégső moláris koncentráció (egyensúly) ϖ1 = kezdeti ozmotikus nyomás ϖ2 = végső ozmotikus nyomás (egyensúly)
5 Termodinamikai áramok Ha a rendszer különböző pontjain különbségek vannak az intenzív mennyiségekben, áramok (termodinamikai áramok) lépnek fel. A termodinamikai áramok az egyensúly helyreállítására irányulnak. Termodinamikai áram Áramot fenntartó intenzív mennyiségkülönbség Áramsűrűség Törvény Hőáram Hőmérséklet (T) J E = λ ΔT Fourier Térfogati áram yomás (p) J V = R2 Δp Hagen-Poiseuille 8η Elektromos áram Elektromos potenciál (φ) J Q = 1 Δϕ ρ Ohm Anyagáram (diffúzió) Kémiai potenciál (µ) J Fick n = D Δc Onsager-féle lineáris törvény Áramló extenzív mennyiség áramsűrűsége (termodinamikai áram, J) J = ext AΔt Lars Onsager ( ), obel-díj (1968) Transzportfolyamatok általános összefüggése. J = LX Vezetési együttható (termodinamikai = x koefficiens, L) Egy-egy termodinamikai áramot több intenzív mennyiség is befolyásolhat. Pl. termodiffúzió (hőmérséklet-különbség hatására fellépő anyagáram). J 1 = L 11 X 1 + L 12 X 2 J 2 = L 21 X 1 + L 22 X 2 L11, L22 = egyenes vezetési együtthatók L12, L21 = kereszt vezetési együtthatók Intenzív mennyiség esése ( grádiens, termodinamikai erő, X) X = Δy int
Az élő sejt fizikai Biológiája Kellermayer Miklós
Fizikai biológia Az élő sejt fizikai Biológiája Kellermayer Miklós Ma már nem csak kvalitatív megfigyeléseket, hanem kvantitatív méréseket végzünk (biológiai adatok kvantitatív adatok). Kvantitatív adatokból
RészletesebbenFizikai biológia. Modellépítés kiinduló szempontjai. Mitől élő az élő? Az élő sejt fizikai Biológiája
Fizikai biológia Az élő sejt fizikai Biológiája Kellermayer Miklós Ma már nem csak kvalitatív megfigyeléseket, hanem kvantitatív méréseket végzünk (biológiai adatok kvantitatív adatok). Kvantitatív adatokból
RészletesebbenBiofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis
Biofizika szeminárium Diffúzió, ozmózis I. DIFFÚZIÓ ORVOSI BIOFIZIKA tankönyv: III./2 fejezet Részecskék mozgása Brown-mozgás Robert Brown o kísérlet: pollenszuszpenzió mikroszkópos vizsgálata o megfigyelés:
RészletesebbenFizika-Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS Október 22. Vig Andrea PTE ÁOK Biofizikai Intézet
Fizika-Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS 2013. Október 22. Vig Andrea PTE ÁOK Biofizikai Intézet DIFFÚZIÓ 1. KÍSÉRLET Fizika-Biofizika I. - DIFFÚZIÓ 1. kísérlet: cseppentsünk tintát egy üveg vízbe 1. megfigyelés:
RészletesebbenSEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. Zrínyi Miklós
SEMMELWEIS EGYETEM Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatósoport Transzportjelenségek az élő szervezetben I. Zrínyi Miklós egyetemi tanár, az MTA levelező tagja mikloszrinyi@gmail.om RENDSZER
RészletesebbenAz élő sejt fizikai Biológiája:
Az élő sejt fizikai Biológiája: Modellépítés, biológiai rendszerek skálázódása Kellermayer Miklós Fizikai biológia Ma már nem csak kvalitatív megfigyeléseket, hanem kvantitatív méréseket végzünk (biológiai
RészletesebbenA diffúzió leírása az anyagmennyiség időbeli változásával A diffúzió leírása a koncentráció térbeli változásával
Kapcsolódó irodalom: Kapcsolódó multimédiás anyag: Az előadás témakörei: 1.A diffúzió fogalma 2. A diffúzió biológiai jelentősége 3. A részecskék mozgása 3.1. A Brown mozgás 4. Mitől függ a diffúzió erőssége?
RészletesebbenBIOFIZIKA I OZMÓZIS Bugyi Beáta (PTE ÁOK Biofizikai Intézet) OZMÓZIS
BIOFIZIKA I OZMÓZIS - 2010. 10. 26. Bugyi Beáta (PTE ÁOK Biofizikai Intézet) OZMÓZIS BIOFIZIKA I - DIFFÚZIÓ DIFFÚZIÓ - ÁTTEKINTÉS TRANSZPORTFOLYAMATOK ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA ONSAGER EGYENLET lineáris, irreverzibilis
RészletesebbenBiológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László
Biológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László -Az anyagcsere és a transzportfolyamatok. - Makrotranszport : jelentős anyagmennyiségek transzportja : csöveken, edényeken keresztül : nagyobb
RészletesebbenOrvosi Fizika 10. Biológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László
Orvosi Fizika 10. Biológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László -Az anyagcsere és a transzportfolyamatok. - Makrotranszport : jelentős anyagmennyiségek transzportja : csöveken, edényeken
RészletesebbenTranszportjelenségek
Transzportjelenségek Fizikai kémia előadások 8. Turányi Tamás ELTE Kémiai Intézet lamináris (réteges) áramlás: minden réteget a falhoz közelebbi szomszédja fékez, a faltól távolabbi szomszédja gyorsít
RészletesebbenOZMÓZIS. BIOFIZIKA I Október 25. Bugyi Beáta PTE ÁOK Biofizikai Intézet
BIOFIZIKA I 2011. Október 25. Bugyi Beáta PTE ÁOK Biofizikai Intézet Áttekintés 1. Diffúzió rövid ismétlés 2. Az ozmózis jelensége és leírása 4. A diffúzió és ozmózis orvos biológiai jelentősége Diffúzió
RészletesebbenBiológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László
Biológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László -Az anyagcsere és a transzportfolyamatok. - Makrotranszport : jelentős anyagmennyiségek transzportja : csöveken, edényeken keresztül : nagyobb
RészletesebbenBiofizika I. OZMÓZIS. Dr. Szabó-Meleg Edina PTE ÁOK Biofizikai Intézet
Biofizika I. OZMÓZIS Dr. Szabó-Meleg Edina PTE ÁOK Biofizikai Intézet 2013.10.22. ÁTTEKINTÉS DIFFÚZIÓ BROWN-MOZGÁS a részecskék rendezetlen hőmozgása DIFFÚZIÓ a részecskék egyenletlen (inhomogén) eloszlásának
RészletesebbenSEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. TRANSZPORTFOLYAMATOK biológiai rendszerekben.
SEMMELWEIS EGYETEM Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatósoport TRANSZPORTFOLYAMATOK biológiai rendszerekben Zrínyi Miklós egyetemi tanár, az MTA rendes tagja mikloszrinyi@gmail.om " Hol
RészletesebbenDIFFÚZIÓ. BIOFIZIKA I Október 20. Bugyi Beáta
BIOFIZIKA I 010. Okóber 0. Bugyi Beáa TRANSZPORTELENSÉGEK Transzpor folyama: egy fizikai mennyiség érbeli eloszlása megválozik Emlékezeő: ermodinamika 0. főéele az egyensúly álalános feléele TERMODINAMIKAI
RészletesebbenBiofizika 1 - Diffúzió, ozmózis 10/31/2018
TRANSZPORTFOLYAMATOK ÉLİ RENDSZEREKBEN DIFFÚZIÓ ÉS OZMÓZIS A MINDENNAPI ÉLETBEN Diffúzió, ozmózis Folyadékáramlás A keringési rendszer biofizikája Transzportfolyamatok biológiai membránon keresztül, membránpotenciál
RészletesebbenReakciókinetika és katalízis
Reakciókinetika és katalízis k 4. előadás: 1/14 Különbségek a gázfázisú és az oldatreakciók között: 1 Reaktáns molekulák által betöltött térfogat az oldatreakciónál jóval nagyobb. Nincs akadálytalan mozgás.
RészletesebbenBiofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS
1. KÍSÉRLET 1. kísérlet: cseppentsünk tintát egy üveg vízbe Biofizika I. OZMÓZIS 2012. szeptember 5. Dr. Bugyi Beáta PTE ÁOK Biofizikai Intézet 1. megfigyelés: a folt lassan szétterjed és megfesti az egész
RészletesebbenTranszportfolyamatok
ranszportfolyamatok (transzport = szállítás, fuvarozás) Jelentősége: élőlények anyagcsere pl. légzés, vérkeringés, sejtek közötti és sejten belüli anyagáramlás Korábban szerzett felhasználható ismeretek:
RészletesebbenTranszportfolyamatok
Transzportfolyamatok Boda Dezső 2009. május 21. 1. Diffúzió elektromos tér hiányában Fizikai kémiából tanultuk, hogy valamely anyagban az i komponens áramsűrűségére fluxus) egy dimenzióban a következő
RészletesebbenSEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. TRANSZPORTFOLYAMATOK biológiai rendszerekben.
SEMMELWEIS EGYETEM Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport TRANSZPORTFOLYAMATOK biológiai rendszerekben Zrínyi Miklós egyetemi tanár, az MTA levelező tagja mikloszrinyi@gmail.com
RészletesebbenFIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István
Ez egy gázos előadás lesz! ( hőtana) Dr. Seres István Kinetikus gázelmélet gáztörvények Termodinamikai főtételek fft.szie.hu 2 Seres.Istvan@gek.szie.hu Kinetikus gázelmélet Az ideális gáz állapotjelzői:
RészletesebbenA vérkeringés és szívműködés biofizikája
AZ ÉRRENDSZER A vérkeringés és szívműködés biofizikája Kellermayer Miklós A. Feladata: Sejtek környezeti állandóságának biztosítása Transzport: Gázok Metabolitok Hormonok, jelátvivő anyagok Immunglobulinok
Részletesebben1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből
. Feladatok a termodinamika tárgyköréből Hővezetés, hőterjedés sugárzással.. Feladat: (HN 9A-5) Egy épület téglafalának mérete: 4 m 0 m és, a fal 5 cm vastag. A hővezetési együtthatója λ = 0,8 W/m K. Mennyi
RészletesebbenLégköri termodinamika
Légköri termodinamika Termodinamika: a hőegyensúllyal, valamint a hőnek, és más energiafajtáknak kölcsönös átalakulásával foglalkozó tudományág. Meteorológiai vonatkozása ( a légkör termodinamikája): a
RészletesebbenFIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István
Ez egy gázos előadás lesz! ( hőtana) Dr. Seres István Kinetikus gázelmélet gáztörvények Termodinamikai főtételek fft.szie.hu 2 Seres.Istvan@gek.szie.hu Kinetikus gázelmélet Az ideális gáz állapotjelzői:
RészletesebbenKövetelmények: f - részvétel az előadások 67 %-án - 3 db érvényes ZH (min. 50%) - 4 elfogadott laborjegyzőkönyv
Fizikai kémia és radiokémia B.Sc. László Krisztina 18-93 klaszlo@mail.bme.hu F ép. I. lépcsőház 1. emelet 135 http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/kornymern Követelmények: 2+0+1 f - részvétel
RészletesebbenDiffúzió. Diffúzió sebessége: gáz > folyadék > szilárd (kötőerő)
Diffúzió Diffúzió - traszportfolyamat (fonon, elektron, atom, ion, hőmennyiség...) Elektromos vezetés (Ohm) töltés áram elektr. potenciál grad. Hővezetés (Fourier) energia áram hőmérséklet különbség Kémiai
RészletesebbenMozgásjeleségek mikrorendszerekben 1. Molekuláris transzportfolyamatok az élő szervezetben
Mozgásjeleségek mikrorendszerekben 1. Molekuláris transzportfolyamatok az élő szervezetben Az élő szervezet sejtei állandó kölcsönhatásban vannak környezetükkel, ahonnan egyes anyagokat felvesznek és visszatartanak,
RészletesebbenÁltalános kémia képletgyűjtemény. Atomszerkezet Tömegszám (A) A = Z + N Rendszám (Z) Neutronok száma (N) Mólok száma (n)
Általános kémia képletgyűjtemény (Vizsgára megkövetelt egyenletek a szimbólumok értelmezésével, illetve az egyenletek megfelelő alkalmazása is követelmény) Atomszerkezet Tömegszám (A) A = Z + N Rendszám
RészletesebbenMolekulák mozgásban a kémiai kinetika a környezetben
Energiatartalék Molekulák mozgásban a kémiai kinetika a környezetben A termodinamika és a kinetika A termodinamika a lehetőség θ θ θ G = H T S A kinetika a valóság: 1. A fizikai rész: - a reaktánsoknak
RészletesebbenGázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája
Gázok 5-1 Gáznyomás 5-2 Egyszerű gáztörvények 5-3 Gáztörvények egyesítése: Tökéletes gázegyenlet és általánosított gázegyenlet 5-4 A tökéletes gázegyenlet alkalmazása 5-5 Gáz reakciók 5-6 Gázkeverékek
RészletesebbenDiffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd
Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat 5/6 Diffúzió Dr. Szabó Péter János szpj@eik.bme.hu Diffúzió Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd
RészletesebbenOrvosi Biofizika. A tudomány küldetése A valóság minél pontosabb megismerése - a tudományos igazságok feltárása. Orvosi Biofizika
A tudomány küldetése A valóság minél pontosabb megismerése - a tudományos igazságok feltárása Orvosi Biofizika Kellermayer Miklós Jó ez? Fontos ez? Igen(!): Megközelítési módjaink: A valóság sokkal szebb,
RészletesebbenSzívelektrofiziológiai alapjelenségek. Dr. Tóth András 2018
Szívelektrofiziológiai alapjelenségek 1. Dr. Tóth András 2018 Témák Membrántranszport folyamatok Donnan egyensúly Nyugalmi potenciál 1 Transzmembrán transzport A membrántranszport-folyamatok típusai J:
RészletesebbenAnyagismeret 2016/17. Diffúzió. Dr. Mészáros István Diffúzió
Anyagismeret 6/7 Diffúzió Dr. Mészáros István meszaros@eik.bme.hu Diffúzió Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd Diffúzió Diffúzió -
RészletesebbenDiffúzió 2003 március 28
Diffúzió 3 március 8 Diffúzió: különféle anyagi részecskék (szilárd, folyékony, gáznemű) anyagon belüli helyváltozása. Szilárd anyagban való mozgás Öndiffúzió: a rácsot felépítő saját atomok energiaszint-különbség
Részletesebben2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,
2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás. 2.1. Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat, amelynek során a hő a hordozóközeg áramlásával kerül
Részletesebbena természet logikája
Róka András a természet logikája Ha sok cseresznyepaprikát madzagra fűzünk, abból lesz a paprikakoszorú. Ha viszont nem fűzzük fel őket, nem lesz belőlük lük koszorú. Pedig a paprika ugyanannyi, éppoly
RészletesebbenGázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája
Gázok 5-1 Gáznyomás 5-2 Egyszerű gáztörvények 5-3 Gáztörvények egyesítése: Tökéletes gáz egyenlet és általánosított gáz egyenlet 5-4 A tökéletes gáz egyenlet alkalmazása 5-5 Gáz halmazállapotú reakciók
RészletesebbenReológia Mérési technikák
Reológia Mérési technikák Reológia Testek (és folyadékok) külső erőhatásra bekövetkező deformációját, mozgását írja le. A deformációt irreverzibilisnek nevezzük, ha a az erőhatás megszűnése után a test
RészletesebbenAtomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek
Atomok elsődleges kölcsönhatás kovalens ionos fémes véges számú atom térhálós szerkezet 3D ionos fémek vegyületek ötvözetek molekulák atomrácsos vegyületek szilárd gázok, folyadékok, szilárd anyagok Gázok
RészletesebbenElektrofiziológiai alapjelenségek 1. Dr. Tóth András
Elektrofiziológiai alapjelenségek 1. Dr. Tóth András Témák Membrántranszport folyamatok Donnan egyensúly Nyugalmi potenciál Ioncsatornák alaptulajdonságai Nehézségi fok Belépı szint (6 év alatt is) Hallgató
RészletesebbenTermodinamika (Hőtan)
Termodinamika (Hőtan) Termodinamika A hőtan nagyszámú részecskéből (pl. gázmolekulából) álló makroszkópikus rendszerekkel foglalkozik. A nagy számok miatt érdemes a mólt bevezetni, ami egy Avogadro-számnyi
RészletesebbenA gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011
A gáz halmazállapot A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 0 Halmazállapotok, állapotjelzők Az anyagi rendszerek a részecskék közötti kölcsönhatásoktól és az állapotjelzőktől függően
RészletesebbenSEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. Transzportfolyamatok. Zrínyi Miklós
SEMMELWEIS EGYETEM Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport Transzportfolyamatok Zrínyi Miklós egyetemi tanár, az MTA rendes tagja zrinyi.miklos@med.semmelweis-univ.hu A termodinamikai
RészletesebbenBiomolekulák nanomechanikája A biomolekuláris rugalmasság alapjai
Fogorvosi Anyagtan Fizikai Alapjai Biomolekulák nanomechanikája A biomolekuláris rugalmasság alapjai Mártonfalvi Zsolt Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet Semmelweis Egyetem Budapest Biomolekulák mint
RészletesebbenAz elektromos kettősréteg. Az elektromos potenciálkülönbség eredete, értéke és az azt befolyásoló tényezők. Kolloidok stabilitása.
Az elektromos kettősréteg. Az elektromos potenciálkülönbség eredete, értéke és az azt befolyásoló tényezők. Kolloidok stabilitása. Adszorpció oldatból szilárd felületre Adszorpció oldatból Nem-elektrolitok
RészletesebbenTermodinamikai egyensúlyi potenciál (Nernst, Donnan). Diffúziós potenciál, Goldman-Hodgkin-Katz egyenlet.
Termodinamikai egyensúlyi potenciál (Nernst, Donnan). Diffúziós potenciál, Goldman-Hodgkin-Katz egyenlet. Biológiai membránok passzív elektromos tulajdonságai. A sejtmembrán kondenzátorként viselkedik
RészletesebbenSejtek membránpotenciálja
Sejtek membránpotenciálja Termodinamikai egyensúlyi potenciál (Nernst, Donnan) Diffúziós potenciál, (Goldman-Hodgkin-Katz egyenlet) A nyugalmi membránpotenciál: TK. 284-285. A nyugalmi membránpotenciál
RészletesebbenAtomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek
Atomok elsődleges kölcsönhatás kovalens ionos fémes véges számú atom térhálós szerkezet 3D ionos fémek vegyületek ötvözetek molekulák atomrácsos vegyületek szilárd gázok, folyadékok, szilárd anyagok Gázok
Részletesebben1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:
1. előadás Gáztörvények Kapcsolódó irodalom: Fizikai-kémia I: Kémiai Termodinamika(24-26 old) Chemical principles: The quest for insight (Atkins-Jones) 6. fejezet Kapcsolódó multimédiás anyag: Youtube:
RészletesebbenAz előadás vázlata: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: nagy közepes kicsi. Hőmérséklet, T tapasztalat (hideg, meleg).
Az előadás vázlata: I. A tökéletes gáz és állapotegyenlete. izoterm, izobár és izochor folyamatok. II. Tökéletes gázok elegyei, a móltört fogalma, a parciális nyomás, a Dalton-törvény. III. A reális gázok
RészletesebbenHajdú Angéla
2012.02.22 Varga Zsófia zsofiavarga81@gmail.com Hajdú Angéla angela.hajdu@net.sote.hu 2012.02.22 Mai kérdés: Azt tapasztaljuk, hogy egy bizonyos fajta molekulának elkészített oldata áteső napfényben színes.
RészletesebbenKémiai reakciók sebessége
Kémiai reakciók sebessége reakciósebesség (v) = koncentrációváltozás változáshoz szükséges idő A változás nem egyenletes!!!!!!!!!!!!!!!!!! v= ± dc dt a A + b B cc + dd. Melyik reagens koncentrációváltozását
RészletesebbenHidrosztatika, Hidrodinamika
Hidrosztatika, Hidrodinamika Folyadékok alaptulajdonságai folyadék: anyag, amely folyni képes térfogat állandó, alakjuk változó, a tartóedénytől függ a térfogat-változtató erőkkel szemben ellenállást fejtenek
RészletesebbenTranszportfolyamatok. összefoglalás, általánosítás Onsager egyenlet I V J V. (m/s) áramvonal. turbulens áramlás = kaotikusan gomolygó áramlás
1 Transzportfolyamatok Térfogattranszport () - alapfogalmak térfogattranszport () Hagen Poiseuille-törény (elektromos) töltéstranszport (elektr. áram) Ohm-törény anyagtranszport (diffúzió) ick 1. törénye
RészletesebbenÁltalános Kémia GY, 2. tantermi gyakorlat
Általános Kémia GY, 2. tantermi gyakorlat Sztöchiometriai számítások -titrálás: ld. : a 2. laborgyakorlat leírásánál Gáztörvények A kémhatás fogalma -ld.: a 2. laborgyakorlat leírásánál Honlap: http://harmatv.web.elte.hu
RészletesebbenOrvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény
Orvosi iofizika I. Fénysugárzásanyaggalvalókölcsönhatásai. Fényszóródás, fényabszorpció. Az abszorpciós spektrometria alapelvei. (Segítséga 12. tételmegértéséhezésmegtanulásához, továbbá a Fényabszorpció
RészletesebbenFolyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006
14. Előadás Folyadékáramlás Kapcsolódó irodalom: Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006 A biofizika alapjai (szerk. Rontó Györgyi,
RészletesebbenTranszportfolyamatok. Alapfogalmak. Lokális mérlegegyenlet. Transzportfolyamatok 15/11/2015
Alapfogalmak Transzportfolyamatok Diffúzió, Hővezetés Viszkozitás Önként végbemenő folyamat: Egyensúlyi állapot irányába Intenzív paraméterek kiegyenlítődése (p, T, µ) Extenzív paraméterek áramlása (V,
RészletesebbenFizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből november 28. Hővezetés, hőterjedés sugárzással. Ideális gázok állapotegyenlete
Fizika feladatok 2014. november 28. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből Hővezetés, hőterjedés sugárzással 1.1. Feladat: (HN 19A-23) Határozzuk meg egy 20 cm hosszú, 4 cm átmérőjű hengeres vörösréz
RészletesebbenOldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű
Oldatok - elegyek Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű Oldatok: egyik komponens mennyisége nagy (oldószer) a másik, vagy a többihez (oldott
RészletesebbenTRANSZPORTFOLYAMATOK ÉS SZIMULÁCIÓJUK (MAKKEM 242M)
TRANSZPORTFOLYAMATOK ÉS SZIMULÁCIÓJUK (MAKKEM 242M) ANYAGMÉRNÖK MESTERKÉPZÉS TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ MISKOLCI EGYETEM MŰSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR KÉMIAI INTÉZET Miskolc, 2012/13. 1 Tartalomjegyzék
RészletesebbenMembránszerkezet Nyugalmi membránpotenciál
Membránszerkezet Nyugalmi membránpotenciál 2011.11.15. A biológiai membránok fő komponense. Foszfolipidek foszfolipid = diglicerid + foszfát csoport + szerves molekula (pl. kolin). Poláros fej (hidrofil)
RészletesebbenMivel foglalkozik a hőtan?
Hőtan Gáztörvények Mivel foglalkozik a hőtan? A hőtan a rendszerek hőmérsékletével, munkavégzésével, és energiájával foglalkozik. A rendszerek stabilitása áll a fókuszpontjában. Képes megválaszolni a kérdést:
Részletesebben2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság
2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság Utolsó módosítás: 2015. március 10. Kezdeti érték nélküli problémák (1) 1 A fél-végtelen közeg a Az x=0 pontban a tartományban helyezkedik el.
RészletesebbenTermodinamikai bevezető
Termodinamikai bevezető Alapfogalmak Termodinamikai rendszer: Az univerzumnak az a részhalmaza, amit egy termodinamikai vizsgálat során vizsgálunk. Termodinamikai környezet: Az univerzumnak a rendszeren
RészletesebbenDigitális tananyag a fizika tanításához
Digitális tananyag a izika tanításához Gázok állaotjelzői Adott mennyiségű gáz állaotjelzői: Nyomás: []=Pa=N/m Térogat []=m 3 Hőmérséklet [T]=K; A gázok állaotát megadó egyéb mennyiségek: tömeg: [m]=g
RészletesebbenAlkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz
Alkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz A fotonok az elektromágneses sugárzás hordozó részecskéi. Spinkvantumszámuk S=, tehát kvantumstatisztikai szempontból bozonok. Fotonoknak habár a spinkvantumszámuk,
Részletesebben3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk
3 Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk 681 Feladat Adja meg Kelvin és Fahrenheit fokban a T = + 73 = 318 K o K T C, T = 9 5 + 3 = 113Fo F T C 68 Feladat Adja meg Kelvin és Celsius fokban a ( T
RészletesebbenSpeciális fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek
Speciális fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek Fluoreszcencia kioltás Fluoreszcencia Rezonancia Energia Transzfer (FRET), Lumineszcencia A molekuláknak azt a fényemisszióját, melyet a valamilyen módon
RészletesebbenMembránpotenciál, akciós potenciál
A nyugalmi membránpotenciál Membránpotenciál, akciós potenciál Fizika-Biofizika 2015.november 3. Nyugalomban valamennyi sejt belseje negatív a külső felszínhez képest: negatív nyugalmi potenciál (Em: -30
RészletesebbenMűszaki termodinamika I. 2. előadás 0. főtétel, 1. főtétel, termodinamikai potenciálok, folyamatok
Műszaki termodinamika I. 2. előadás 0. főtétel, 1. főtétel, termodinamikai potenciálok, folyamatok Az előadás anyaga pár napon belül pdf formában is elérhető: energia.bme.hu/~imreattila (nem kell elé www!)
RészletesebbenFolyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye
Folyadékok áramlása Folyadékok Folyékony halmazállapot nyíróerő hatására folytonosan deformálódik (folyik) Folyadék Gáz Plazma Talián Csaba Gábor PTE ÁOK, Biofizikai Intézet 2012.09.12. Folyadék Rövidtávú
RészletesebbenOldatok - elegyek. Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű
Oldatok - elegyek Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű Oldatok: egyik komponens mennyisége nagy (oldószer) a másik, vagy a többihez (oldott
RészletesebbenRadioaktív nyomjelzés
Radioaktív nyomjelzés A radioaktív nyomjelzés alapelve Kémiai indikátorok: ugyanazoknak a követelményeknek kell eleget tenniük, mint az indikátoroknak általában: jelezniük kell valamely elemnek ill. vegyületnek
RészletesebbenSzedimentáció, elektroforézis. Biofizika előadás Talián Csaba Gábor
Szedimentáció, elektroforézis Biofizika előadás Talián Csaba Gábor 2012.03.20. szedimentáció = ülepedés Sedeo2, sedi, sessum ül Sedimento 1 - ülepít Cél: 1 - elválasztás 2 - a részecskék méretének vagy
RészletesebbenFolyadékáramlás vérkeringés
olyadékáramlás vérkeringés olyadékok fizikájának jelentősége I. Hemodinamika Kellermayer Miklós Milyenek a véráramlási viszonyok az érrendszerben? olyadékok fizikájának jelentősége II. olyadékban történő
Részletesebbenzis Brown-mozg mozgás Makromolekula (DNS) fluktuáci Vámosi György
Brown-mo mozgás magyarázata Vámosi György Diffúzi zió és s ozmózis zis Az anyag részeskéi állandó mozgásban vannak Haladó mozgás átlagos energiája: E= 3 / kt Emlékeztető: Mawell-féle sebességeloszlás gázokban:
RészletesebbenDr. Kopecskó Katalin
A FIB BULLETIN 76 BEMUTATÁSA A fib bulletinben használt fogalmak és definíciók áttekintése, A vizsgálati módszerek összefoglalása, A Bulletin 76 megállapításai a kloridion behatolás meghatározásával kapcsolatban.
RészletesebbenEnergiatételek - Példák
9. Előadás Húzott rúd potenciális energiája: Hooke-modell: σ = Eε Geom. hetséges Geometriai egyenlet: + geom. peremfeltételek: u εx = ε = x u(0) = 0 ul () = 0 du dx Energiatételek Példák = k l 0 pudx l
RészletesebbenEnergia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia
Kémiai változások Energia Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia Potenciális (helyzeti) energia: a részecskék kölcsönhatásából származó energia. Energiamegmaradás
RészletesebbenModern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása
Modern Fizika Labor Fizika BSC A mérés dátuma: 2011.09.27. A mérés száma és címe: 2. Elemi töltés meghatározása Értékelés: A beadás dátuma: 2011.10.11. A mérést végezte: Kalas György Benjámin Németh Gergely
RészletesebbenMembránpotenciál. Nyugalmi membránpotenciál. Akciós potenciál
Membránpotenciál Vig Andrea 2014.10.29. Nyugalmi membránpotenciál http://quizlet.com/8062024/ap-11-nervous-system-part-5-electrical-flash-cards/ Akciós potenciál http://cognitiveconsonance.info/2013/03/21/neuroscience-the-action-potential/
RészletesebbenMűvelettan 3 fejezete
Művelettan 3 fejezete Impulzusátadás Hőátszármaztatás mechanikai műveletek áramlástani műveletek termikus műveletek aprítás, osztályozás ülepítés, szűrés hűtés, sterilizálás, hőcsere Komponensátadás anyagátadási
Részletesebben5. Az adszorpciós folyamat mennyiségi leírása a Langmuir-izoterma segítségével
5. Az adszorpciós folyamat mennyiségi leírása a Langmuir-izoterma segítségével 5.1. Átismétlendő anyag 1. Adszorpció (előadás) 2. Langmuir-izoterma (előadás) 3. Spektrofotometria és Lambert Beer-törvény
Részletesebben1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai
3.1. Ellenőrző kérdések 1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai rendszer? Az anyagi valóság egy, általunk kiválasztott szempont vagy szempontrendszer
RészletesebbenPHYWE Fizikai kémia és az anyagok tulajdonságai
PHYWE Fizikai kémia és az anyagok tulajdonságai Témakörök: Gázok és gáztörvények Felületi feszültség Viszkozitás Sűrűség és hőtágulás Olvadáspont, forráspont, lobbanáspont Hőtan és kalorimetria Mágneses
RészletesebbenMolekuláris dinamika I. 10. előadás
Molekuláris dinamika I. 10. előadás Miről is szól a MD? nagy részecskeszámú rendszerek ismerjük a törvényeket mikroszkópikus szinten minden részecske mozgását szimuláljuk? Hogyan tudjuk megérteni a folyadékok,
RészletesebbenDNS, RNS, Fehérjék. makromolekulák biofizikája. Biológiai makromolekulák. A makromolekulák TÖMEG szerinti mennyisége a sejtben NAGY
makromolekulák biofizikája DNS, RNS, Fehérjék Kellermayer Miklós Tér Méret, alak, lokális és globális szerkezet Idő Fluktuációk, szerkezetváltozások, gombolyodás Kölcsönhatások Belső és külső kölcsöhatások,
RészletesebbenJavítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)
Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor) I. feladat 1. C 2. B. fenolos hidroxilcsoport, éter, tercier amin db. ; 2 db. 4. észter 5. E 6. A tercier amino-nitrogén. 7. Pl. a trimetil-amin reakciója HCl-dal.
RészletesebbenLendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.
Lendület Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya. Lendülettétel: Az lendület erő hatására változik meg. Az eredő erő határozza meg
RészletesebbenEjtési teszt modellezése a tervezés fázisában
Antal Dániel, doktorandusz, Miskolci Egyetem Robert Bosch Mechatronikai Tanszék Szabó Tamás, egyetemi docens, Ph.D., Miskolci Egyetem Robert Bosch Mechatronikai Tanszék Szilágyi Attila, egyetemi adjunktus,
RészletesebbenAdatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei
GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Adatgyőjtés, mérési
RészletesebbenKollár Veronika A biofizika fizikai alapjai
Kollár Veronika A biofizika fizikai alajai 013. 10. 14. Folyadékok alatulajdonságai folyadék: anyag, amely folyni kées térfogat állandó, alakjuk változó, a tartóedénytől függ a térfogat-változtató erőkkel
RészletesebbenFELADATOK A DINAMIKUS METEOROLÓGIÁBÓL 1. A 2 m-es szinten végzett standard meteorológiai mérések szerint a Földön valaha mért második legmagasabb hőmérséklet 57,8 C. Ezt San Luis-ban (Mexikó) 1933 augusztus
RészletesebbenElegyek. Csonka Gábor 2008 Általános Kémia: oldatok 1 dia
Elegyek 7-1 Elegyek fajtái 7-2 Koncentrációk 7-3 Intermolekuláris erők, az elegyedés folyamata 7-4 Elegyek keletkezése, egyensúly 7-5 Gázok oldhatósága 7-6 Elegyek gőznyomása 7-7 Ozmózis nyomás 7-8 Fagyáspont
RészletesebbenÉgés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont)
Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont) 1. "Az olyan rendszereket, amelyek határfelülete a tömegáramokat megakadályozza,... rendszernek nevezzük" (1) 2. "Az olyan rendszereket,
Részletesebben