Sadržaj
Predgovor
Predgovor
UVOD
Glava 1. FIZIKA BIOPOLIMERA 1
1.1. Istorija problema 1
1.2. Primarna, sekundarna, tercijarna i kvaternarna struktura biopolimera 7
1.3. Struktura proteina 9
1.4. Struktura nukleinskih kiselina (DNK, RNK) 13
1.5. Problem genetskog koda 17
1.6. Biosinteza proteina 19
1.7. Fizika interakcije ferment-supstrat: molekularno prepoznavanje 21
1.8. Perspektive za molekularnu elektroniku i nanomedicinu 32
1.9. Metode karakterizacije biopolimera 36
1.9.1. Metode karakterizacije molekulske težine biopolimera 36
1.9.2. Difrakcione metode karakterizacije biopolimera 38
1.9.3. Mikroskopijske metode karakterizacije biopolimera 39
1.9.4. Spektroskopske metode karakterizacije biopolimera 42
1.10. Zadaci 51
1.11. Dopunska literatura 84
Glava 2. NERAVNOTEŽNA TERMODINAMIKA BIOLOŠKIH SISTEMA 89
2.1. Neravnotežni procesi 89
2.2. Konjugovani linearni procesi u blizini ravnoteže 92
2.3. Stacionarna stanja konjugovanih linearnih sistema 93
2.4. Zadaci 97
2.5. Dopunska literatura 102
Glava 3. FIZIKA MEMBRANE I NERVNOG IMPULSA 103
3.1. Fizika membrane 103
3.1.1. Pasivni membranski transport 110
3.1.2. Aktivni membranski transport 112
3.2. Fizika nervnog impulsa 113
3.3. Zadaci 118
3.4. Dopunska literatura 126
Glava 4. BIOMEHANIČKI PROCESI 127
4.1. Biofizika mišićnih kontrakcija 127
4.2. Lokomotorni procesi 131
4.2.1. Poluge i sistemi poluga 133
4.2.2. Biomehanički aspekti osteogeneze 137
4.2.3. Energetsko razmatranje frakture kosti 138
4.3. Kardiovaskularni procesi 140
4.3.1. Srce 140
4.3.2. Krvotok 142
4.4. Biomaterijali 147
4.5. Zadaci 152
4.6. Dopunska literatura 155
Glava 5. SLOŽENE BIOELEKTRIČNE AKTIVNOSTI 157
5.1. Elektrofiziologija EKG-signala 157
5.2. Elektrofiziologija EEG i MEG signala 160
5.2.1. Fiziološka osnova EEG-signala 165
5.2.2. Fiziološka osnova MEG-signala 168
5.2.3. Vremenske i frekventne metode analize EEG i EP signala 169
5.2.4. Čudni atraktori u EEG i EP signalu 171
5.2.5. Mo ždani talasi i stanja svesti 175
5.3. Moždane hijerarhijske neuronske mreže i kognitivne implikacije 178
5.3.1. Razvoj koncepta veštačkih neuronskih mreža 178
5.3.2. Hijerarhijski modeli moždanih neuronskih mreža 182
5.3.3. Implikacije za modeliranje kognitivnih funkcija 192
5.4. Telesne hijerarhijske neuronske mreže i psihosomatsko-kognitivne implikacije 194
5.4.1. Makroskopski kvantni efekti u biofizici i kvantne osnove svesti:
psihosomatske implikacije 195
- Kvantne i klasične telesne hijerarhijske neuronske mreže za
modeliranje dva modusa svesti: kognitivne implikacije 205
5.4.3. Implikacije za modeliranje psihosomatsko-kognitivnih funkcija 214
5.5. M odeliranje kognitivnih i psihosomatskih funkcija: pregled 217
5.6. Zadaci 221
5.7. Dopunska literatura 233
Glava 6. INTERAKCIJE ORGANIZMA I OKOLINE 241
6.1. Čulni receptori i osnovni mehanizmi njihovog delovanja 241
6.2. Biološki efekti elektromagnetnih polja, jona i jonizujućeg zračenja 244
6.3. Mehanizmi akupunkturne stimulacije 249
6.4. Zadaci 254
6.5. Dopunska literatura 260
Glava 7. MODELIRANJE BIOLOŠKOG RAZVOJA 265
7.1. Dobiološka evolucija 265
7.2. Filogeneza 267
7.3. Ontogeneza 268
7.4. Zadaci 269
7.5. Dopunska literatura 272
DODACI 273
D.1. Repetitorijum iz kvantne mehanike 275
D.1.1. Osnovni kvantnomehanički postulati. Šredingerova talasna jednačina 275
D.1.2. Srednje vrednosti fizičkih veličina. Klasični limit 277
D.1.3. Stacionarna stanja. Vremenski nezavisna Šredingerova talasna jednačina 278
D.1.4. Hajzenbergove relacije neodređenosti. Klasični limit 279
D.1.5. Svojstvene talasne funkcije komutirajućih operatora 282
D.1.6. Razvoj talasne funkcije po proizvoljnom bazisnom skupu.
Redukcija/kolaps talasnog paketa 283
D.1.7. Hajzenbergova matrična forma kvantne mehanike 285
D.1.8. Kvantnomehanički integrali kretanja 287
D.1.9. Gustina struje verovatnoće 288
D.1.10. Talasna funkcija slobodne čestice. Kontinualni energetski spektar 290
D.1.11. Gr upna i fazna brzina slobodne čestice. Talasni paket 291
D.1.12. Čestica u beskonačno dubokoj 1D-potencijalnoj jami.
Diskretni energetski spektar 293
D.1.13. Tuneliranje čestice kroz pravougaonu 1D-potencijalnu barijeru 296
D.1.14. Talasna funkcija sistema N neinteragujućih čestica 298
D.1.15. Talasne funkcije sistema bozona i fermiona.
Paulijev princip isključenja 299
D.1.16. Kvantna hemija i spektroskopija molekula.
Adijabatska, harmonijska i dipolna aproksimacija 301
D.1.17. Druga kvantizacija.
Fejnmanova propagatorska forma kvantne mehanike 306
D.1.18 Operator gustine. Fon Nojmanova entropija 307
D.1.19. Kvantna spletenost. Fon Nojmanova kvantna teorija merenja 311
D.1.20. Kvantna teorija dekoherencije.
Stacionarna i nestacionarna kvantna stanja 315
D.1.21. Kvantna kubitna informatika.
Kvantna teleportacija, kriptografija i računanje 318
D.1.22. Kvantna neuralna informatika
Hopfildove neuronske mreže i kvantna holografija 326
D.1.23. Dopunska literatura 332
D.2. Repetitorijum iz statističke fizike 335
D.2.1. Statistička fizika, teorija informacija i termodinamika 335
D.2.2. Fermi-Dirakova, Boze-Ajnštajnova i Maksvel-Bolcmanova raspodela 338
D.2.3. Dopunska literatura 341
D.3. Repetitorijum iz teorije relativnosti 343
D.3.1. Prostor, vreme i relativnost.
Inercijalni referen tni sistemi i Lorencove transformacije 343
D.3.2. Relativistička kontrakcija dužine, dilatacija vremena i Doplerov efekat 346
D.3.3. 4D-geometrija ravnog prostor-vremena Minkovskog. Interval 348
D.3.4. Neinercijalni referentni sistemi i Ajnštajnov princip ekvivalencije.
Teorija gravitacije i 4D-geometrija zakrivljenog prostor-vremena 353
D.3.5. Gravitacioni prostorno-vremenski singulariteti.
Crne rupe i Ajnštajn-Rozenovi prostorno-vremenski tuneli 357
D.3.6. Dopunska literatura 365
Osnovne fizičke konstante 366
