דרישות קדם: שיטות בפיזיקה עיונית א, נושאים נבחרים בפיזיקה ביולוגית א, כימיה פיזיקלית, פיזיקה תרמית (במקביל)

 

סוג הקורס: שיעור ותרגול

 

 

1.אנטרופיה, טמפרטורה, ואנרגיה חופשית: החוק השני של התרמודינמיקה, מערכות פתוחות, מערכות שני מצבים (פונקציית חלוקה, ליגנד-קולטן), כוחות אנטרופיים (לחץ אוסמוטי וזורם אוסמוטי), התכונות הייחודיות של המים. 


2.תהליכים ביוכימיים בתא: אנזימים, מודל מיכאליס מנטן, מטבוליזם, סיגנלים כימיים, רגולציה מולקולרית. 


3.תהליכים רנדומיים: דינאמיקה סטוכאסטית מחוץ לשווי משקל ורלקסציה לשווי משקל: משוואות לנז'בין, פוקר-פלאנק, סמולוכובסקי, Fluctuation-dissipation theorem, כימוטקסיס.


4.מבוא לדינמיקה של אוכלוסיות: מודלים לגידול של אוכלוסיות מסוג אחד, ושל כמה סוגים (מודל לוטקה-וולטרה), התפשטות מגיפות, כאוס, פרקטלים, אוטומטונים (״משחק החיים״).


5.אבולוציה ומורפוגנזה: גנומיקה במספרים, Galton–Watson process, מודל מרקובי לאבולוציה.


 

הכרות ראשונית עם מגוון נושאים ביופיזיקאליים: הפיזיקה שבבסיסן של מערכות ביולוגיות, והסברים פיזיקאליים-מתימטיים איכותיים לתופעות ביולוגיות. 

 

בחינה מסכמת (100% מהציון הסופי) 

תרגילי בית (הגשה כתנאי לגישה לבחינה)

 

1.Physical Biology of the Cell, Rob Phillips, Jane Kondev, Julie Theriot, Hernan Garcia; Garland Science 2012


2.Biological Physics: Energy, Information, Life by P. Nelson


3.Biophysics: searching for principles by William Bialek


4.David Boal, Mechanics of the Cell, Cambridge University Press (2012)