Formule Biofizica

68
Formule Biofzica CURS I U = U 2  U 1 = Q  L (1.1) Q L  ∆U Fig. 1.1 – Ilustrarea Principiului I al termodinamicii Schematic, relaţia este repreentat! "n #igura 1.1. $elaţia (1) se mai poate scrie %i su& #orma'

Transcript of Formule Biofizica

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 1/68

Formule Biofzica

CURS I

∆U = U 2 − U 1 = Q − L

(1.1)

Q

L

 ∆U

Fig. 1.1 – Ilustrarea Principiului I al termodinamicii

Schematic, relaţia este repreentat! "n #igura 1.1.

$elaţia (1) se mai poate scrie %i su& #orma'

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 2/68

 L = Q − ∆U 

(1.)

U  2 = U 1 , ∆U  = 0   si L = Q(1.)

∆U = 0 , U 2

= U 1

(1.*)

U  2 = U 1  si Q =  L (1.+)

 L = 0 ; ∆U = QV 

Q p

= ∆U + p ∆V = (U 2 −U 1 ) + p (V 2

−V 1

)

(1.)

Q P   = (U 2 + pV 2 ) − (U 1 + pV 1 )

(1.-)

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 3/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 4/68

Q P   = H 2 − H 1 = ∆ H 

(1.)

unde H = U + pV .

η =

 Lu

=

Q1 − Q2

= 1 −

Q2

= 1 −

T 2

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 5/68

Qc

Q1

Q1

T 1

(1.1/)

L = Q %i  Q > L

(1.11)

Qdegradat 0 S·T 

Intrun sistem iolat'

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 6/68

∆S ≥ /

U − T ⋅ S = F 

sau'

∆U − T ⋅ ∆S = ∆ F 

∆ F = −T ⋅ ∆S < 0

deoarece ∆S 2 /.

CURS II

S = k · ln P 

(2.1)

S = − K ∑

ni

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 7/68

log

ni

i  N 

 N 

(.)

S = − K ∑ pi log pi

i

(.)

(2.4)

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 8/68

∆ S 

=

∆e S 

+

∆i S 

∆t 

∆t 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 9/68

∆t 

(.-)

σ e 0 - σ i 

(.3)

Φ = T ⋅σ  = −

∆i F 

∆t 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 10/68

(.1/)

∆4 0 56 ∆S 0 4P – 4$

(.11)

56∆S 0 4$ – 4P

η 0 Lutil 7 Qconsumat

8in punct de 9edere &iochimic, randamentul unui sistem meta&olic este '

η 0 4stocat 7 4consumat

Fotosistemul I – captarea energiei radiante, hν , pe dou! c!i' 1. transport neciclic deelectroni'

2 Clorofila A + 2 h ν (700 nm)  2 Clorofila A + NAD! + A" + !2#

. transport ciclic de electroni'

2 Clorofila A + 2 h ν (700 nm)  2 Clorofila A + A" + !2#

Fotosistemul II – #otolia apei'

!2# + 2 h ν ($%0 nm) + 2 Clorofila &  2 Clorofila & + ' #2 + 2 !+

II. Faza de sinteză (:iclul :al9in)

$ C#2 + 12 NAD! + 1% A" + 12 !2#  C$!12#$

$ C#2 + 24 !2# + $0 h ν  C$!12#$ + $ #2 + 1% !2#

:;<1=; > ;=  ;:= > ;<= ∆4 0 ;-; ?cal7mol

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 11/68

@tapele principale ale respiraţiei celulare sunt'

1. Glicoliza aerobă'

C$!12#$ + 2 NAD + 2 AD  2 ir*a +2 NAD! + 2 A"

. Sinteza AcetilCoA'

 ir*a + NAD  A-ilCoA + NAD! + C#2

. Ciclul acizilor tricarboxilici (ciclul Krebs)'

A-ilCoA  / NAD! + AD!2 + A" + 2C#2

*. Lanţul respirator  (transportul de electroni)'

 NAD! + !+ + ' #2  NAD+ + / A"

AD!2 + ' #2  AD + / !2# + 2 A"

5. Pompa de protoni

:;<1=; > ;=  ;:= > ;<= > ; A5P

 A5P > <=  A8P > P ∆4 0 . ?cal7mol

BA8< > <> > C =  BA8> > <= ∆4 0 +.* ?cal7mol

CURS III

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 12/68

 f 

=

na

a

 N 

Prin de#iniţie, probabilitatea ( pa) de apariţie a &ilei al&e se 9a eDprima prin'

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 13/68

 pa

= lim

na

 N →∞  N 

 Ip  f (1 p)

(.)

 I = log 2

1

= −log 2  p

(.*)

 p

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 14/68

 I = − log 2

1

= log 2 2 = 1bit 

2

Un multiplu al &itului este &Eteul sau octetul'

1 Byte  % bit   log2 2%  log2 23$

unde N = n1 > n > ... > nh, sau'

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 15/68

 I 

=

n1

⋅ I 

+

n2

⋅ I 

+ +

nh

⋅ I 

m

 N 

1

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 16/68

 N 

2

 N 

h

(.)

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 17/68

 I m  = p1 I 1

+ p2 I 2 ++ ph  I  h

(.-)

:um I  0 log p, reult!'

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 18/68

 I m  = − p1 ⋅log p1 − p2 ⋅log p2 −− ph ⋅log  ph

(.)

sau'

h

 I m

= −∑ pi ⋅ log pi

(.3)

i=1

h

1

1

1

1

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 19/68

 I m  = −∑(

⋅log

) = −(h ⋅

) log

= log h

(.1/)

h

h

1

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 20/68

h

h

h

1

1

1

1

 I m  = −∑(

⋅log

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 21/68

) = −(h ⋅

) log

= log h

(.1/)

h

h

1

h

h

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 22/68

 I ma  = log h

(.11)

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 23/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 24/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 25/68

h

n

n

S = − k ∑

i

⋅ log

i

(.1)

 N 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 26/68

 N 

i=1

:nd N  → ∞, atunci

ni

→ pi ast#el'

 N 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 27/68

h

S = − k ∑ pi

⋅ log pi

(.1)

 I m  = H 

(.1*)

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 28/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 29/68

 R  H ma  5  H 

(.1+)

 R   =

 R

=

 H ma4 −  H 

= 1−

 H 

 H ma

 H ma

 H ma

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 30/68

(.1;)

CURS IV

 µ  = ! " # 

(4.1)

$  %   =

υ 

=

m& 

(*.)

 µ  ⋅V 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 31/68

= 100 ⋅

m& 

6

(*.)

 P 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 32/68

=

echi'a#en(i

= υ  ⋅ ) =

m&   ⋅ )

(*.*)

 N 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 33/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 34/68

 µ  =  µ 0 + RT ln

c

(*.;)

c0

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 35/68

n

( µ i  + ) i F Ψ)

 H = ∑υ i

(*.)

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 36/68

 K =

[$+ ]⋅ [ *

− ]

(*.)

[$*]

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 37/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 38/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 39/68

 + =

γ 

$  N 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 40/68

 R =  ρ 

Λ

= Λ

+

+ Λ

(*.1)

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 41/68

unde'

Λ+ = k ⋅u+

iar 

Λ− = k ⋅u−

u =

'

(*.1*)

 , 

a = #  6 c 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 42/68

 I =

1

∑$ i  ⋅ ) i2

(*.1)

2

i

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 43/68

unde :i este concentra ia molar! a ionuluiț i , iar z  este num!rul de sarcini

(9alen a ionului).ț

8e eDemplu, pentru o solu ie de /,/1ț

B

deBa:l' I  =

0,01⋅12  + 0,01⋅12

= 0,01, iar 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 44/68

2

pentru o solu ie de /,/1 B de <S=*'ț  I  =

0,01⋅ 22

+ 0,01⋅12

+ 0,01⋅12

= 0,0/ , adic! de )

2

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 45/68

ori mai mare

 K =

[ H + ]⋅[ *−

 ]

(*./)

[ H*]

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 46/68

 pH = pK 

− log

[ H*]

= pK 

+ log

[ *−

]

[ *− ]

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 47/68

a

a

[ H*]

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 48/68

sau'

 pH = pK a + log

accept- &e p-t-ni

&-n- &e p-t-ni

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 49/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 50/68

!

Q 0 q  p + pn 0 q  α q + α qn 0 q G 1 > α (n1)H

(*.+)

sau'

i =

Q

= 1 + α (n −1)

(*.;)

!

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 51/68

i 1 0 α  (n1)

(*.)

sau'

α =

i −1

n −1

α =

i −1

=

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 52/68

1,3 −1

= 0,3

(*.-)

n −1

2 −1

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 53/68

CURS V

∆G=∆Wch +∆Wel = 0,

astfel:∆W 

= −∆W , sau  RT ⋅ ln

a2

= − z ⋅ F ⋅ ∆ E 

ch

el

a1

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 54/68

MM+z + z·e-

 E = E 0 +  RT  ⋅ ln a, undea = f  ⋅[ M +  z ] zF 

½ H 2<=> H+ + e-

Potenialul electrodului de hidrogen se exprim! prin:

 E  H 

= E 0

+

 RT 

⋅ ln

[ H+ ]

 zF 

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 55/68

 pH 2

unde pH2 este presiunea hidrogenului. Dac!  pH2 = 1 atm, atunci:

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 56/68

 E = E 2 –

 E 1

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 57/68

α  = 

[α  ]25 D ⋅ l ⋅ c

 I = I 0 ⋅10−a ⋅b⋅c

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 58/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 59/68

T =

 I 

 E = −lgT = −lg

 I 

= −lg10−a ⋅b⋅c  = a ⋅ b ⋅ c

 I 0

 I 0

dW  =σ ·dS

dW  =σ  ·L·dl =F·dl

cosθ  = γ  sv − γ  sv

σ 

σ  · cosθ  =γ sv -γ sl

mg= σ  · l= σ · 2πr

 p =  pin –  pext 

Energia necesar! meninerii bulei de aer este:

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 60/68

dW  =  p ⋅ dV  =  p ⋅ 4π  R2 ⋅ d R

undeinem seama c! volumulV  =4π R3 /3, iar prin derivare:dV  = 4π⋅ R2⋅d R

Energia de meninere este egalat! de energia de suprafa!:dW  =σ  ·dS  =σ  · 8π  R ·d R

undeS  = 4π R2, iar prin derivare: dS  = 8π  R · d R

Egalând cele dou! expresii obinem:

 p · 4π  R 2 ·d R = σ  ·8π  R · d R

deci:

 p =

2σ 

 R

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 61/68

1

1

 p = σ 

+

 R1

 R2

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 62/68

 p = 4σ   R

 p0 +  ρ  ⋅ gh = p0 + 2σ  r 

r =  R cosθ 

σ  =  ρ  ⋅ ghR

2 cosθ 

CURS VI

dm = − DS ⋅ dc dt  d x

 D =  KT 

6π η  r 

undeK este constanta lui Boltzmann (1,38·10-23 J/K),T este temperatura absolut!,η 

este vâscozitatea mediului (N·s/m2), iarr este raza particulei.

v= s · pi · V

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 63/68

 

π =

n

 RT 

π  ⋅V = n ⋅ R ⋅T 

W ch1 =  µ 0 + RT ⋅ ln c1 c0

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 64/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 65/68

CURS VII

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 66/68

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 67/68

CURS IX

8/16/2019 Formule Biofizica

http://slidepdf.com/reader/full/formule-biofizica 68/68