UCL分子生物物理学PHAS0103同步课程

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　　【PHAS0103课程介绍】

　　课程代码：PHAS0103

　　课程名称：分子生物物理学

　　课程概述：

　　本课程将为学生提供对过去几十年发现的一些物理概念的见解：那些支撑生物细胞分子机制的过程。

　　这些概念将通过细胞中的各种现象和过程进行介绍和说明，包括生物分子结构、基因组中的DNA包装、细胞骨架的力学、分子马达和神经信号传导。

　　课程内容：

　　1、细胞物理生物学

　　细胞物理生物学导论;分子生物学的中心信条;DNA、RNA和蛋白质的结构;细胞功能过程概述;量化建模方法;保持生物的时间。

　　2、细胞中的统计力学

　　确定性与热力;细胞过程的平衡模型;自由能极小化与熵;统计微态与玻尔兹曼分布配分函数;应用:配体受体结合和离子通道门控;质量作用定律;配体-受体协同结合&Hill方程。

　　3、两系统

　　多态大分子；应用:离子通道门控，RNA发夹折叠；吉布斯分布;化学势;应用：配体-受体结合，磷酸化;血红蛋白与二血红蛋白的协同结合。

　　4、大分子结构

　　聚合物的随机游动模型；聚合物的熵、弹性与滞留长度染色体组织;循环DNA；单分子力学;随机游动聚合物的力延伸关系。

　　5、生物丝力学

　　变形的弹性理论；蠕虫链模型；束理论在DNA和细胞骨架丝力学中的应用生物聚合物的翘曲。

　　6、生物学中的流体动力学

　　斯托克斯公式；胞内黏度和雷诺数；血液动力学；白细胞滚动机理;低雷诺数世界；斯托克斯流;游泳的微生物;扇贝定理。

　　7、细胞内扩散

　　细胞内主动运输与被动运输扩散输运的菲克定律；扩散方程及其解;应用:光漂白后荧光恢复；驱动扩散Smoluchowski方程与爱因斯坦关系扩散有限的捕捉。

　　8、细胞中的化学反应

　　Actin-based细胞活性；化学反应速率方程;衰减过程；生物分子反应；Michaelis-Menten与酶动力学；细胞骨架丝聚合动力学研究微管中的动态不稳定性。

　　9、分子马达

　　细胞内的分子马达；肌肉收缩力学；电机步进动力学；纠正布朗运动；分子马达的驱动扩散方程分子马达的能量态和双态模型聚合产生的力。

　　10、神经细胞的动作电位

　　电池的电荷状态；电化学平衡和能氏电位；离子通道的双态模型;细胞膜作为电路;膜电压动力学；电压传播的电缆方程;动作电位传播的霍奇金-赫胥黎模型。

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