Biofyzika / Fyzika biosystémů

Hlavním cílem bakalářského předmětu Biofyzika nebo magisterského předmětu Fyzika biosystémů je podívat se na vlastnosti našeho světa očima fyziky, propojit vaše, zejména chemické, znalosti s tím, co jste se už naučili ve Fyzice I.

• Začneme velice stručně tím, jak vznikl svět, jak a kdy vznikla naše Země, kdy na ni vznikl život a jak to víme. Když už nám život vznikl, povíme si o tom, jak a proč se vyvíjí, jak a proč se nějak chová a jak by se to dalo popsat z pohledu matematiky a fyziky.

• Podíváme se na to, jak se různé živé i neživé systémy dají matematicky popsat jako dynamické systémy a jak se dá analyzovat jejich chování, například jak se modelují epidemie nebo jak vzniká zbarvení živočichů.

• Ve druhé třetině se dozvíte, jak si to život vymyslel, aby si snižoval entropii, co je to vlastně ta entropie a uvidíte, že podobně si entropii snižují i některé chemické reakce, např. BŽ reakce.

• Tímto způsobem si život vystačil v jednobuněčné formě více než dvě miliardy let. Dozvíte se, jaká je motivace pro živé organismy, aby vytvářely více a mnohobuněčné struktury a proč k tomu došlo až před půl miliardou roků, dozvíte se proč jsou fraktální struktury životem tak oblíbené a čím jsou zajímavé.

• V poslední třetině si řekneme o vybraných strukturách mnohobuněčných organismů: rozebereme si šíření vzruchů v neuronech a svalových vláknech, vyzkoušíte si  měřit a interpretovat EKG,  podíváte se na vlastní tělo pomocí ultrazvuku, zjistíte jaký vliv má na živé tkáně ionizující a neionizující záření, uvidíte a uslyšíte jak a proč vidíte a slyšíte a nakonec si trochu filozoficky zapřemýšlíme nad tím, co je to inteligence, k čemu je dobrá, jak vzniká a odnesete si domů vlastní hlenku, abyste mohli pozorovat, že i soubor buněk se může chovat inteligentně.